Fundamentos Físicos de la Radiología

En los modelos asociados con la radiología se emplea el modelo de la **mecánica cuántica** descrito por **Niels Bohr**, quien concebía el átomo como un sistema solar en miniatura.

Conceptos Energéticos Clave

Ionización

Cuando el número de electrones en órbita en un átomo es igual al número de protones en su núcleo, el átomo es **eléctricamente neutro**. Si un átomo eléctricamente neutro pierde un electrón, se convierte en un **ion positivo**, y el electrón libre se transforma en un **ion negativo**.

Energía de Enlace

Es la cantidad de energía necesaria para retirar un electrón de una determinada capa, la cual debe superar la **fuerza electrostática** del núcleo.

Radiación

Es la transmisión de energía a través del espacio y la materia, que puede producirse de dos formas:

• Particulada: Son núcleos atómicos que se mueven a gran velocidad (ej. rayos Alfa, Beta y catódicos).
• Electromagnética: Es el movimiento de energía a través del espacio como una combinación de campos eléctricos y magnéticos (ej. rayos Gamma, **Rayos X** (RX), rayos ultravioleta, luz visible, radiación de microondas y ondas de radio).

Rayos X

Se originan por la interacción de los electrones y núcleos en un dispositivo manufacturado. Los tipos de radiación (**no ionizante** e **ionizante**) se diferencian en que la radiación ionizante posee suficiente energía para arrancar electrones en órbita de los átomos en la materia irradiada.

Componentes y Funcionamiento de la Máquina de Rayos X

Máquina de RX

Su corazón y fuente de energía es el **tubo de Rayos X**, que está situado en el cabezal junto con otros componentes. El cabezal está sostenido por un brazo (habitualmente montado sobre la pared). Posee un **panel de control** que permite al operador ajustar el tiempo de exposición y la energía de los Rayos X.

Cátodo

Es la **fuente de electrones** y los dirige contra el ánodo. Consta de un **filamento** y un **focalizador**.

Ánodo

Cuando los electrones del cátodo chocan con el ánodo, se producen los RX. Está formado por un **anticátodo** en un vástago de cobre.

Funciones Eléctricas de Alimentación

Las funciones eléctricas de alimentación son:

• Proporcionar una fuente de **bajo voltaje** para calentar el tubo mediante un **transformador reductor**.
• Generar una amplia diferencia de potencial entre ánodo y cátodo mediante un **transformador de alta tensión**.
• A medida que aumenta el voltaje del tubo, se incrementa la velocidad de los electrones hacia el ánodo. Cuando los electrones chocan contra el **punto focal** del anticátodo, parte de su energía se convierte en **fotones de RX**.
• El transformador reductor de filamentos reduce la tensión de la corriente alterna entrante según el control de intensidad del filamento, regulando también la temperatura y la cantidad de electrones emitidos.

Los Rayos X se producen en el anticátodo cuando el voltaje aplicado es alto dentro del tubo. Por lo tanto, la intensidad de los pulsos de Rayos X tienden a presentar picos muy pronunciados en el centro de cada ciclo.

Calificación y Ciclo de Trabajo

Calificación

Establece el **tiempo máximo de exposición** durante el cual el tubo puede estar recibiendo energía sin que el anticátodo se dañe por sobrecalentamiento.

Ciclo de Trabajo

Se relaciona con la **frecuencia** con la que pueden efectuarse exposiciones sucesivas debido al calor que se genera en el ánodo. El intervalo entre exposiciones debe ser lo suficientemente largo para permitir la disipación del calor.

Efectos Biológicos de la Radiación

Efectos en Tejidos y Tumores

Los tumores malignos **radiosensibles** (por lo general, carcinomas de células escamosas) son aquellos en los que la radioterapia está indicada. La radioterapia se aplica cuando la lesión es radiosensible, está avanzada o profundamente invasiva, y no es susceptible a la cirugía.

Síndrome Agudo por Radiación (SAR)

Ocurre por exposición aguda a una radiación de todo el cuerpo.

Fraccionamiento de la Dosis

El **fraccionamiento** de la dosis total de RX en múltiples dosis proporciona mayor destrucción tumoral que una dosis única más alta. El fraccionamiento también incrementa la tensión media de O₂ (oxígeno) en un tumor irradiado, lo que hace que las células tumorales sean más **radiosensibles**.

Fases de la Exposición Aguda

Periodo Prodrómico

Se produce en los primeros minutos y horas siguientes a la radiación. Síntomas: **anorexia, náuseas, vómito, debilidad, fatiga**. Su origen no está claro, pero implica al **Sistema Nervioso Autónomo (SNA)**. Cuanto mayor sea la dosis, mayor será la gravedad y más rápida será la aparición de los síntomas.

Periodo Latente

Periodo de aparente calma. La latencia también está relacionada con la dosis: es de horas a días con exposición supraletal, y de pocas semanas a dosis subletales.

Radiosensibilidad Embrionaria

Los **embriones** son más **radiosensibles** porque las células embrionarias están en **mitosis**. La radiación prenatal puede llevar a la muerte o a anomalías del desarrollo, según la etapa en la que se produjo la exposición. El periodo más sensible para inducir anomalías del desarrollo es durante la **organogénesis** (entre los 18 y 45 días de gestación).

Bioseguridad y Gestión de Residuos

Normas de Bioseguridad

Combinan la **protección contra la radiación** y la **prevención de infecciones**. Incluyen:

• Protección del personal.
• Desinfección del equipo y las superficies.
• Protección de gestantes.
• Cumplimiento de los principios de protección radiológica: **justificación, optimización y limitación de dosis**.

Control de Desechos Químicos

Identificación y Segregación

Identificar y separar los desechos químicos por su tipo (líquidos, películas).

Contenedores Adecuados

Utilizar envases específicos para cada tipo de desecho (ej. **polipropileno** para láminas de plomo).

Sistema de Clasificación y Disposición Final

Incluye:

• Almacenamiento con fines de desintegración.
• Disposición final en instalaciones superficiales (tipo vertedero).
• Disposición final en instalaciones poco profundas (zanjas, cámaras o pozos barrenados).
• Disposición final en instalaciones construidas a profundidades intermedias (entre algunas decenas y varios cientos de metros, ej. cavernas).
• Disposición final en instalaciones situadas en formaciones geológicas estables profundas (a profundidades de algunos cientos de metros o más).

Dosimetría y Optimización

Dosis Gonadal: Cantidad de radiación ionizante que reciben las gónadas.

Dosis Efectiva: Una radiografía periapical deposita 10 veces más radiación que otras.

Se ha comprobado que una exploración total bucal con 20 placas, con métodos de optimización para dosis, genera menos de la mitad de la cantidad de radiación que una placa simple y menos del 1%.

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Técnicas Radiográficas

Técnicas Intraorales Comunes

• Periapicales: Muestran raíz, ápice y hueso circundante.
• Interproximales (Bitewing): Muestran coronas superiores e inferiores, útiles para detectar caries interproximales.
• Oclusales: Muestran arcadas completas, lesiones grandes y cuerpos extraños.

Métodos de Proyección

Técnica de la Bisectriz

• Procedimiento: Se coloca la película dentro de la boca cerca del diente. Se traza un ángulo entre el eje del diente y el eje de la película. El rayo central se dirige perpendicular a la bisectriz de ese ángulo.
• Ventaja: Útil en pacientes con limitaciones anatómicas.
• Desventaja: Mayor **distorsión de la imagen**.

Técnica del Paralelismo

• Procedimiento: La película es paralela al eje largo del diente. El rayo central se dirige perpendicular al diente y a la película. Se utiliza un **portapelículas** para mantener la posición.
• Ventaja: Imagen más **precisa** y con menos distorsión.
• Desventaja: Incómoda para el paciente.

Clasificación por Ubicación

Radiografías Intraorales

• Ventaja: Alta resolución, diagnóstico detallado de caries y periodonto.
• Desventaja: Área limitada e incomodidad.

Radiografías Extraorales

• Ventaja: Visión global de maxilares y cráneo, más cómoda.
• Desventaja: Menor detalle en dientes individuales, posible distorsión de la imagen.