PRINCIPIOS Y GENERALIDADES DE RADIOLOGÍA

NATURALEZA

Los rayos X forman parte del espectro de radiaciones electromagnéticas de las cuales las ondas eléctricas y las de radio están situadas en un extremo del mismo, en tanto que en el otro extremo se encuentran los rayos X y en el centro los rayos infrarrojos, la lus visible y los rayos ultravioletas.

PRODUCCIÓN DE RAYOS X:

Un tubo generador de rayos X está integrado por un cátodo y un ánodo. El cátodo o polo (-) está formado por un filamento a través del cual hacemos pasar una corriente eléctrica que calienta dicho filamento. El calor generado ayuda a los electrones a desprenderse de la superficie del filamento y a formar una nube electrónica alrededor de él. El número de electrones depende de la cantidad de corriente eléctrica que pasa a través del filamento. Está determinado por el miliamperaje (mA) del panel del equipo de rayos X.

El ánodo o polo (+) es el foco donde se originan los rayos X; cada vez que los electrones procedentes del filamento o cátodo chocan a alta velocidad contra el metal del ánodo, se producen rayos X. Debido a que los electrones producidos por el filamento permanecen estacionarios, es necesario llevarlos a impactar contra el blanco metálico. Esto se logra aplicando un voltaje diferencial entre el ánodo y el cátodo. Los electrones están cargados negativamente (-). Por lo tanto, si el blanco es positivo (+) respecto al filamento del cátodo, los electrones son atraídos hacia el blanco y chocan contra él. La energía de los rayos X producidos es función de la energía que impacta al ánodo. Esta energía se ajusta con el kilovoltaje pico (kVp) controlado por el panel del equipo de rayos X. Al incrementar la diferencia de voltaje entre el ánodo y el cátodo, los electrones adquieren mayor velocidad y tienen más energía cuando impactan con el ánodo.

Los electrones que impactan el blanco metálico del ánodo dan lugar a rayos X. Dichos rayos X se originan mediante 2 tipos de interacciones con el ánodo: mediante colisión y mediante radiación.

1. intensidad disminuye con la distancia.2. Producen radiación secundaria y dispersa en los materiales que atraviesan3. Pueden transformarse en calor y al atravesar la materia

Propiedades de los rayos X1. Física:

-Penetración.

-Fluorescencia.-Difusión.-Ionización.

2. Química.3. Biológicas.

Propiedades físicas:Penetración. Poder de penetración de los rayos X (hay absorción de los rayos X al atravesar los objetos).Naturaleza del objeto:

1. Número atómico (tabla de los elementos periódicos de Mendeleiev).2. Espesor del objeto.3. Longitud de onda de los rayos X.

Difusión. Al atravesar un objeto un haz de rayos X pierde parte de su energía, no solo por la absorción sino también por la difusión, a lo cual llamamos radiación secundaria. Los rayos duros son menos absorbidos que los blandos, pero su difusión es mayor. Esta radiación secundaria desempeña un importante papel en el radiodiagnóstico, porque disminuye la nitidez de las imágenes.Fluorescencia. Bajo la influencia de los rayos Roentgen, algunas sustancias como los cristales platino, cianuro de bario, sulfuro de zinc y tungsteno de calcio emiten una radiación visible. Estas sustancias se utilizan para fabricar las pantallas intensificadoras. Ionización. Los rayos X arrancan un electrón periférico a cada átomo, el cual se ioniza.

Propiedades químicas. Los rayos X actúan sobre la emulsión fotográfica, en la misma forma que la luz reduce las sales de plata, por lo que se obtiene un ennegrecimiento de la película después de rebelaba y fijada.

Propiedades biológicas. Las radiaciones ionizantes (rayos X, radiación del radium, radioisótopos), absorbidas por nuestro organismo, actúan sobre sus tejidos principal-mente en aquellos de gran actividad celular o aquellos cuyas células están poco diferenciadas, los que presentan mayor sensibilidad: la médula ósea, el tejido linfoide, las células gonadales y la piel.Todas las células vivas sufren modificaciones (generalmente nocivas) cuando son sometidas a una irradiación.Las modificaciones elementales, ocasionadas por la absorción de los rayos X, son de orden químico y físico; se producen en las células al nivel de los átomos y moléculas.

LA IMAGEN RADIOGRÁFICA

Se llaman tejidos radiotransparentes o radiolucidos aquellos a los que los rayos X atraviesan fácilmente, mientras que se denominan sustancias radiopacas aquellas que absorben de tal manera los rayos X que poca o ninguna radiación consigue traspasarlas.

En la imagen radiográfica usual de un paciente se visualizan rutinariamente varias densidades. Estas van en orden decreciente de densidad: hueso, tejidos blandos, grasa y aire. A excepción de la grasa, todos los tejidos blandos del cuerpo, tienen bsicamente la misma densidad en la radiografia simple

La radiodensidad homogénea de los tejidos blandos presenta un problema al radiólogo, cuando intenta visualizar esas estructuras y obtener conclusiones sobre las mismas. Ocasionalmente, se pueden diferenciar los órganos internos y vísceras relacionando su impresión en el aire, grasa o hueso que les rodea, se les visualiza tomándolas mas o menos radiopacas mediante algún método artificial.

Densidades de los rayos XD. aire → negro D. grasa → menos negro (gris oscuro)D. agua → discretamente negroD. hueso → blancoD. metálica → completamente blancaD. tejido blando → (gris claro)

TOMOGRAFIA

En la tomografía computarizada (TC) o tomografía axial computarizada (TAC), un haz de rayos X en abanico, pasa a través del paciente. La cantidad de radiación transmitida se detecta y se graba mediante un dispositivo de detectores cristalinos, situados en sentido opuesto la fuente de radiación. Se puede obtener un gran numero de mediciones individuales cuando la fuente de rayos X rota con relación al enfermo. Estas mediciones se almacenan en una computadora y se utilizan en una serie de cálculos para determinar la radiopacidad para cada centímetro cuadrado del área explorada en el cuerpo. Esta información se representa mediante una imagen en escala de grises. Esta imagen es un corte transverso axial del cuerpo en oposición al corto longitudinal y tiene una escala de grises muy semejante a los rayos X.

La gran sensibilidad de eta tenica permite la detección de diferencias de densidad tan pequeñas comoo 0.5% (contra 4-5% para la radiografia ordinaria). Esto posibilita la visualización de estructuras internas del cuerpo que en la radiografia ordinaria no muestran diferencias de densidad detectables.

ULTRASONIDO

Las ondas de ultrasonido se general por estimulación eléctrica de un cristal piezoeléctrico que produce vibraciones de alta frecuencia. Estas vibraciones (ondas sonoras) pasan desde el cristal a través del cuerpo y se reflejan, se transmiten o se atenuan en grado variable, dependiendo de las propiedades acústicas de los tejidos atravesados, los ecos reflejados, recogidos por el transductor, se amplifican electrónicamente y se exhiben en un osciloscopio. Aunque falta la resolución visual de muchas radiografias, la imagen resultante puede brindar información anatómica o patológica especifica, con frecuencia no detectable mediante técnicas radiográficas.

El ultrasonido es particularmente efectivo para el diagnostico de enfermedades del abdomen. Dado que es una forma no invasiva de imagen y no tiene los daños inherentes a los rayos X, le ultrasonido es la modalidad de elección para la investigación de diversos problemas en mujeres embarazadas.

RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

Utiliza ondas de radio, modificadas por un campo magnético, para producir imágenes. Es un fuerte campo magnético el núcleo de elementos con numero atómico impar girarán a lo largo de un eje estable. La dirección del giro se puede invertir al exponer el núcleo a ondas de radio de frecuencia especifica. Esta inestabilidad cesa cuando las ondas de radio se detienen y la dirección de giro del núcleo revierte a su estado original. Cuando esto ocurre, la energía potencial absorbida es liberada en forma de ondas de radio de la misma frecuencia que las absorbidas. Al desestabilizar el campo magnético, de acuerdo con ciertas especificaciones, las ondas de radio recibidas por el detector permitirán el mapeo de la distribución de hidrogeno ( u otro núcleo). Con esta información se puede lograr una imagen de la estructura interna del tejido detectado. El tiempo que el núcleo de hidrogeno permanezca en el campo de interés, es otra variable importante en la imagen magnetica nuclear. Al cambiar los estados del tejido (tales como el flujo sanguíneo a través de un órgano) se pueden detectar y se obtiene información diferente a la ofrecida por la radiografía estática.

EFECTOS BIOLOGICOS DE LA RADIACIONEfectos somáticos

La lesión directa de los tejidos locales no debería producirse nunca con las dosis usuales administradas por los modernos equipos. Siempre debe considerarse la posibilidad de desarrollo gradual de un tumor, en el área de radiación local. Los primeros radiológicos, debido a su limitado conocimiento de los efectos de la radiación, sufrieron una alta incidencia de cáncer cutáneo y leucemia. La radiación

del feto en desarrollo, particularmente en el primer trimestre, podría originar malformación fetal. Además el feto es mas susceptible al desarrollo posterior de tumores inducidos por la radiación. Muchos consideran que la exposición a la radiación diagnostica de 10 rads o mayor, es una indicación para el aborto terapéutico, particularmente si tal radiación tuvo lugar durante el primer trimestre del embarazo.

Efectos genéticosLa radiación de las gónadas puede producir anormalidades cromosómicas en el ovario y esperma provocando futuras mutaciones. Generalmente se admite que muchas de estas mutaciones serian malas.

MEDIOS DE CONTRASTE A modo de clasificación, señalamos:

Medios de contraste radiológico y tomográfico Medios de contraste para RMN Medios de contraste para ecografía Radiofarmacos

MEDIOS DE CONTRASTE RADIOLOGICO Y TOMOGRAFICODesde la aparición de los rayos X se ha tratado de mejorar la diferenciación de las diferentes estructuras del organismo por medio de los medios de contraste (MC). Estos pueden clasificarse en contrastes negativos y positivos.

Medios de Contraste NegativosCuando el medio de contraste (aire, dióxido de carbono, oxigeno), absorbe menos radiación que los tejidos que hay en la periferia ej: aire, la imagen es oscura. (los rayos X los traspasan con mucha facilidad)

Medios de Contraste PositivosCuando el medio de contraste absorbe más radiación que los tejidos que hay en la periferia ej: bario, iodo. (son más opacos a los rayos X, o sea, cuestan más de traspasar en la radiografía el contraste positivo se ve de color blanco).

CARACTERISTICAS FISIOLÓGICASLos medios de contraste deben reunir ciertas condiciones indispensables:a) Ser fisiológicamente inertes, no alterando las funciones de los órganos que se exploren.

b) No producir irritación local ni intoxicación general.c) Poder diluirse con los líquidos orgánicos.d) Metabolización y excreción completa, sin permanecer en el organismo mas tiempo que el necesario para obtener el estudio radiológico.

Idealmente, un medio de contraste debería tener determinadas características: La misma osmolaridad que la sangre Debería ser no ionizado Hidrosolubilidad (para que penetre poco en las células y atraviese menos la

barrera hematoencefalica)

VÍAS DE ÁDMINISTRACION En la actualidad las vías de administración son la oral, rectal, vaginal, intratecal, intraarticular, intradérmica e intravascular (endovenosa o intraarterial). Dependiendo del objetivo del estudio, se seleccionará(n) la(s) vía(s) que se empleará(n).

I. Vía oralComúnmente se utilizan el sulfato de bario, aire ambiente, sales de yodo hidrosoluble y/o agua, así como leche. Raramente se presentan reacciones serias, y cuando presentes se refieren a cambios en el hábito intestinal, ya sea estreñimiento cuando se emplea el bario, o diarrea osmótica cuando se usa el yodado. Podría existir diarrea en pacientes con intolerancia a la lactosa.

II. Vía rectalSe emplean: bario, medio yodado hidrosoluble, aire ambiente y/o agua. Los efectos reportados se relacionan primordialmente a la incomodidad y deseo defecatorio. Resulta de mucha importancia vigilar estrechamente al paciente para evitar perforación de víscera hueca, sobre todo aquellos casos donde se emplea la técnica de doble contraste, aunque estrictamente esta complicación es más de índole iatrogénica que efecto adverso al uso de medios de contraste. Eventualmente se observan reacciones vagales secundarias al estímulo de distensión en víscera hueca, que pueden manifestarse como mareos, lipotimias, hipotensión arterial leve, entre otras.

III. Vía vaginalSe emplean medios de contraste yodado hidrosolubles, o bien, en casos de histerosalpingografía, medios hidrosolubles iodados. Las reacciones son muy raras, y van desde irritación cutánea y de mucosas, hasta dolor pélvico semejante al cólico menstrual (debido a peritonitis química cuando hay paso del contraste hacia la cavidad vía tubas uterinas). También se observa en la práctica clínica

radiológica la presencia de reacciones vagales leves y transitorias. Otro agente que se emplea en agua (solución salina, o bien agua para irrigación estéril) en caso de practicar histerosonografía. Raramente se utilizan tampones vaginales o gasas impregnadas con bario o medio hidrosoluble iodado durante estudios de tomografía computada, con la finalidad de demarcar relaciones anatómicas.

IV. Vía articularComúnmente se usan medios yodados hidrosolubles y/o aire ambiente. En resonancia magnética puede emplearse gadolinio. Excepcionalmente se informan reacciones atribuibles al medio de contraste salvo cuando hay extravasación a partes blandas o hiperdistensión de la cápsula articular.

V. Vía intratecalLas mielografías (también llamada radiculografía, o hidromielografía) requieren de la aplicación de un medio de contraste. Siempre deberá emplearse algún medio de contraste no iónico de baja osmolaridad. Las reacciones más comunes son: cefalea, náusea y reacción vagal (hipotensión arterial y bradicardia). Otras más raras son: meningismo por aracnoiditis química y meningitis infecciosa secundaria a la punción lumbar. Afortunadamente y gracias a la aparición y popularización de la resonancia magnética es un estudio que cada vez se solicita menos, aunque hay casos en los cuales su utilidad es indiscutible.

VI. Vía intravascularEn la actualidad existen diferentes tipos de medios de contraste intravasculares (endovenosos o intraarteriales), los cuales se clasifican de acuerdo a su composición química en tres grupos principales. Los últimos son los más nuevos y los menos tóxicos:A -.Iónicos de alta osmolaridad (yodotalamato de meglumina, amidotrizoato de meglumina).B -.Iónicos de baja osmolaridad (ioxiglato de metilglucamina).C -.No-iónicos de baja osmolaridad (iopamidol– ioversol – iohexol).

PLANOS ANATOMICOSEn radiología suelen usarse varios planos de referencia que permiten localizar distintas partes del cuerpo humano y centrar los ejes fundamentales. Los planos anatómicos principales utilizados en las posiciones radiograficas son los siguientes:

Plano longitudinal: corta en toda su longitud el eje del cuerpo humano o en una parte del mismo

Plano transversal: Corta el cuerpo humano formando un ángulo recto con el eje longitudinal.

Plano sagital medio: plano longitudinal que corta el cuerpo humano de la parte anterior a la posterior a lo largo de la línea medial del cuerpo y de la sutura sagital del cráneo

Plano sagital: plano longitudinal que corta el cuerpo humano de la parte anterior a la posterior a ambos lados de la sutura sagital paralelo al plano sagital o medial.

Plano coronal: plano longitudinal que corta el cuerpo en toda su extensión, de lado a lado, a través de la cabeza y el cuerpo, siguiendo al sutura coronal del cráneo o paralela a ella.

Plano transpilórico: plano transversal que corta el cuerpo de un lado a otro a nivel de 9° cartílago costal. Dicho plano se sitúa a media distancia entre el borde superior del esternón y la sínfisis púbica.

PROYECCIONES RADIOLÓGICAS. Cada región tiene sus proyecciones precisas según la patología a estudiar. La proyección la define la posición respectiva del tubo de rayos X, el paciente y el chasis o placa radiográfica.- Anteroposterior.- Posteroanterior.- Lateral derecho o izquierdo.

- Oblicua anterior Drcha-Izqda- Decúbito supino.- Decúbito prono.- Decúbito lateral izquierdo y derecho.

 GEOMETRÍA DE LA IMAGEN.Los rayos X siguen las leyes generales de la luz por lo que la representación radiográfica de un objeto depende:

- Tamaño del objeto- Fuente de rayos X o mancha focal.- Alineación objeto- mancha focal.- Distancia mancha focal-objeto.- Distancia objeto-placa.

SUPERPOSICIÓN: Todas las estructuras de una proyección particular coinciden unas encima de otras en la imagen radiológica.PARALELAJE: El desplazamiento del foco nos permite la separación de estructuras que se superpongan. También se puede conseguir con la rotación del objeto.EFECTO CANTO: algunas estructuras muy finas sólo las vemos en determinadas proyecciones, cuando se "ponen de canto" al haz de rayos X. Ej: cisuras pulmonaresAMPLIACIÓN Y DISTORSIÓN. Sólo no se produce ampliación si la distancia objeto-película es 0. Cómo el objeto no es plano unas zonas tienen más ampliación que otras por lo que se produce distorsión de la imagen final.CONTRASTE: indica oposición entre zonas claras y oscuras, sólo si existe contraste podemos distinguir un componente de lo que le rodea. A este componente se le llama detalle. Al aumentar el kilovoltaje disminuye el contraste.CALIDAD: está en función de la percepción de los detalles.DEFINICIÓN. La nitidez es un concepto abstracto, se suele hablar de falta de definición o de borrosidad que puede ser:

- Geométrica.   Por ampliación y distorsión.- Cinética. Por movimiento.- Intrínseca. Por la estructura de la propia película.