TuboRx

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Information about TuboRx

Published on February 29, 2008

Author: cienciasantiguas

Source: slideshare.net

EL TUBO DE RAYOS X DESCRIPCION DEL EQUIPO: LOS TRANSFORMADORES EL COMANDO EL TUBO, EMISION DE ENERGIA ))))))))))))

Para poder emitir energía, el tubo de rayos X debe contar con los siguientes elementos, ordenados desde la energía eléctrica proveniente de la red, hasta el chasis. RED ELECTRICA: puede ser monofásica para equipos pequeños o trifásica para equipos grandes. Los equipos portátiles pueden también tener baterías que se recargan con la red eléctrica monofásica. TRANSFORMADORES: todos los equipos cuentan con un transformador primario que recibe el voltaje de la red o batería (110 volts en Norteamérica, 220 volts en Argentina) y un secundario que eleva la tensión de 40.000 a 120.000 volts según lo que requiera la exposición. También cuenta con rectificadores para tranformar la energía alterna en continua y con condensadores para almacenar la energía hasta el momento del disparo. RED ELECTRICA, 220 VOLTS DE CORRIENTE ALTERNA A 50 HZ POR SEGUNDO QUE PROVIENE DE LA USINA TRANSFORMADOR SECUNDARIO 40 KV A 120 KV TRANSFORMADOR PRIMARIO 220 V CONDENSADORES PARA ALMACENAR LA ENERGIA HASTA EL MOMENTO DEL DISPARO RECTIFICADORES PARA CONVERTIR LA CORRIENTE ALTERNA EN CONTINUA CORRIENTE ALTERNA 220 VOLTS CORRIENTE CONTINUA ALTO VOLTAJE, AL TUBO CONTROLADO POR EL COMANDO

TRANSFORMADOR: consiste básicamente en un núcleo de hierro rodeado por una cantidad de alambre de cobre barnizado que lo rodea en forma de espiras. Si por ejemplo queremos elevar la tensión de 220 volts a 60.000 volts, debemos acoplar dos transormadores; el primario y el secundario. Al primario lo conectamos a la red, y lo rodeamos con 220 espiras de alambre de cobre. Al secundario lo rodeamos con 60.000 espiras y lo acoplamos al primario de modo que ambos núcleos formen un solo bloque. El resultado seá que si el primario induce un volt por espira, o se 220 V, el secundario recibirá también un volt por espira, o sea 60 KV. Si el secundario tuviera 40.000 espiras, recibiría 40 KV. De modo que lo mas práctico es diseñar una espira secundaria variable para poder elegir el KV que necesitemos. En realidad el primario no necesita tener 220 espiras, puede tener la cantidad de espiras que sea necesaria para que el alambre no se queme, y en función de la tensión que deba entregar al secundario. Asimismo el secundario tiene el múltiplo de espiras con respecto al primario que necesita para elevar el voltaje hasta el valor requerido. En este dibujo vemos que el secundario tiene 200.000 espiras, y el primario 1.000. Por lo tanto aumentará la tensión 200 veces. Si la tensión del primario es 220 V, al multiplicarlo por 200 resultará que el secundario entrega 44 KV. TRANSFORMADORSECUNDARIO 44 KV 200.000 ESPIRAS TRANSFORMADOR PRIMARIO 220 V 1.000 ESPIRAS CONTROLADO POR EL COMANDO 220 V 50 HZ VARIACION DE TENSION ESPIRAS SECUNDARIO ESPIRAS PRIMARIO = Es necesario recordar que todos los transformadores funcionan con corriente alterna.

TRANSFORMADOR PRIMARIO 220 V 1.000 ESPIRAS 220 V 50 HZ TRANSFORMADOR SECUNDARIO 100 ESPIRAS SALIDA DE 22 V 50 HZ Asimismo con los transformadores también se puede reducir el voltaje. Si el transformador primario tiene más espiras que el secundario, el voltaja de salida será menor que el de entrada según la misma dórmula. Por ejemplo el filamento tiene bajo voltaje, es más, los grandes equipos suelen tener dos filamentos; uno para más de 200 miliamperes llamado Foco Grueso, y otro para menos de 200, llamado Foco Fino. Por lo general el foco grueso se usa con bucky. Muchas otras partes del equipo utilizan diferentes voltajes, por lo cual suelen utilizarse transformadores variables o múltiples, en que las espiras del secundario tienen diversas salidas con distintos voltajes. También hay que recordar que cuando se eleva el voltaje, disminuye el amperaje. La cantidad de energía siempre es la misma. Si un valor sube, el otro baja. La mejor forma de comprender el voltaje y el amperaje, es compararlo con la presión y el flujo de agua de una manguera. Alto voltaje: es como una manguera a presión que proyecta el agua muy lejos. Bajo voltaje: es como una manguera sin presión en la que el agua cae a un metro del pico. Alto amperaje: es como una manguera muy gorda por la que sale mucho agua por segundo. Bajo amperaje: es como una manguera muy fina por la que sale poco agua por segundo. Bajo voltaje y amperaje: es como una manguera de jardín, poco agua y poca presión. Alto voltaje y amperaje: es como una manguera de bomberos, mucha presión y mucho caudal. VARIACION DE TENSION ESPIRAS SECUNDARIO ESPIRAS PRIMARIO =

COMANDO: permite controlar el voltaje, amperaje y tiempo de la exposición. Cuenta con un pulsador de dos etapas; en la primera se cargan los condensadores, el filamento del tubo crea una nube de electrones a su alrededor u el ánodo giratorio comienza a rotar. En la segunda etapa se produce el disparo. El comando cuenta con tres botones principales: KV: el kilovoltaje (miles de volts) permite elegir el voltaje adecuado para la exposición. Al aumentar el voltaje, aumenta la frecuencia de los rayos X emitidos, lo cual implica que las placas salen mas penetradas. mA: ese el miliamperaje, o sea la cantidad de corriente que se envía al tubo. El miliamperaje se considera en relación al... Tiempo: durante el cual el tubo emite rayos X. Se cuenta en milisegundo. El miliamperaje y el tiempo se multiplican en un valor llamado mAs o miliamper segundo. El mAs influye sobre la cantidad de radiación que recibe la placa, de modo que el exceso de mAs provocará que una placa sea sobreexpuesta, muy obscura, y la falta de mAs nos dará una placa subexpuesta, muy clara. KV mA seg 60 200 0,040 mAs = 8 PULSADOR mA x s = mAs Kv. y mAs al tubo

Cuando los electrones, acelerados, chocan con un objeto metálico, se producen rayos X. Esto significa que la energía cinética del electrón se va a transformar en energía electromagnética. La función del aparato de rayos consiste en proporcionar una intensidad suficiente de flujo de electrones para producir un haz de RX con la cantidad y la calidad deseada. Cualquier aparato de rayos consta de tres partes principales: EL TUBO DE RAYOS CONSOLA DE CONTROL SECCIÓN DE ALTA TENSIÓN O GENERADOR El tubo de rayos está contenido en una carcaza protectora de metal. Consta de dos partes principales: EL CATODO O POLO NEGATIVO EL ANODO O POLO POSITIVO Ambos son electrodos, y cualquier tubo con dos electrodos se llama diodo. FUNCIONAMIENTO DELTUBO DE RAYOS

PARTES DEL TUBO DE RAYOS CARCAZA PROTECTORA : Está constituída por una capa de plomo que impide la fuga de los RX producidos, que de lo contrario saldrían del tubo en todas direcciones. Esto se explica de la siguiente manera: cuando se producen los RX, éstos son emitidos en todas direcciones. Pero sólo empleamos los que son emitidos a través de una sección especial del tubo llamada VENTANA. Los rayos emitidos a través de la misma se conocen como HAZ UTIL , los restantes, que se escapan a través la carcaza protectora, corresponden a la RADIACION DE FUGA , que no contribuye a la información diagnóstica. Entre el tubo de rayos y la carcaza circula aceite, que actúa como aislante y refrigerador. ENVOLTURA DE CRISTAL : es un tipo especial de tubo al alto vacío, y está fabricado de un vidrio (PYREX) que puede soportar el tremendo calor generado durante la emisión de RX. Este vacío es imprescindible para la producción de los RX: si el tubo estuviera lleno de gas, disminuiría el flujo de electrones, se producirían menos rayos y se generaría más calor. La ventana del tubo es de un cristal más fino que deja filtrar los RX.

CATODO : Es la parte negativa del tubo, y tiene dos componentes principales: el filamento y la copa de enfoque. El filamento es un espiral de alambre que emite electrones al ser calentado, cuando la corriente que lo atraviesa es lo suficientemente intensa (4 o 5 Amperios). De esta manera los electrones de la capa externa del filamento, entran en ebullición y son expulsados. Este fenómeno se conoce como emisión termoiónica. Los filamentos son de Tungsteno y su punto de fusión es de 3400°C. De esta manera no es posible que se funda con el calor generado. La adición de 2% de Torio al filamento de Tungsteno va a incrementar la eficacia de la emisión de electrones y prolongará la vida del tubo. COPA DE ENFOQUE EL FILAMENTO SE ENCUENTRA DENTRO DE LA COPA DE ENFOQUE

Alrededor del filamento se forma entonces una nube de electrones en espera del momento en que el alto voltaje procedente del ánodo los atraiga, produciendo el disparo. COPA DE ENFOQUE: Es un refuerzo metálico del filamento, cuya función es la de condensar el haz de electrones en un área pequeña del cátodo. Su efectividad depende de tres factores: 1° DE LA CORRIENTE DEL FILAMENTO, que regula la cantidad de electrones de salida. 2° DEL TAMAÑO DEL FILAMENTO, que impone el tamaño del foco, que puede ser fino o grueso. 3° DEL SELECTOR, que se encuentra en la consola de control. ANODO : Es el lado positivo del tubo, y existen dos tipos; fijo y giratorio. El ANODO FIJO se utiliza en aparatos de odontología, algunos portátiles y otras unidades que no requieren intensidad ni alta potencia. El ANODO GIRATORIO es utilizado en equipos que deben ser capaces de producir haces de rayos de alta intensidad en un tiempo breve.

Cuando los electrones chocan contra el ánodo, más del 99% de su energía cinética se convierte en calor, y debe ser eliminado rápidamente antes de que pueda fundir al ánodo. El área en la que chocan los electrones procedentes del cátodo se llama blanco, y el cobre es el material más utilizado para la conformación del cuerpo del ánodo. En los tubos de ánodo fijo, el blanco consiste en una pequeña placa de Tungsteno que se encuentra encastrada en un bloque de cobre. En los tubos de ánodo giratorio, una zona del disco que gira es el blanco, y normalmente está formado por una aleación de Tungsteno mezclada con Terbio que le proporciona una resistencia adicional para soportar el esfuerzo de la rotación rápida. Es allí donde chocan los electrones provenientes del filamento, produciendo dos fenómenos: Radiación de frenado y Emisión de la capa K. El Tungsteno es el material elegido para el blanco por tres motivos: 1° POR EL NUMERO ATÓMICO, que proporciona mayor eficacia en la producción de rayos de alta energía 2° PORQUE ES UN MATERIAL EFICAZ PARA DISIPAR EL CALOR 3° PORQUE EL TUNGSTENO TIENE UN PUNTO DE FUSIÓN ELEVADO, pudiendo soportar altas temperaturas sin que se produzcan picaduras o fisuras en el ánodo. CATODO DE TUNGSTENO EN FUSION ELECTRODO DE TUNGSTENO

En los ánodos giratorios es posible obtener tiempos de exposición más cortos, ya que el blanco es mucho mayor y el calentamiento del ánodo no se limita a un punto pequeño. Casi todos lo ánodos rotatorios giran a 3.400 RPM. CONSOLA DE CONTROL: Es la parte del aparato que nos permite comprobar la intensidad de la corriente y la tensión del tubo, de manera tal que tenga la intensidad y la capacidad de penetración apropiada para obtener una radiografía de buena calidad. Posee: Una llave de encendido Un selector de amperaje calibrado en miliamperes (Ma) Un dispositivo para fijar el tiempo de exposición calibrado en milisegundos (Ms) Un multiplicador de amperaje por tiempo que nos informa en miliamperes por segundo (MaS) Un dispositivo selector de voltaje calibrado en kilovolts (Kv) Un disparador (pulsador)

TUBO DE RAYOS X: Por fin, una vez que elegimos el voltaje, amperaje y tiempo de la emisión, podemos mandarlo al tubo de rayos X. El tubo consiste en una ampolla de vidrio a alto vacío, que cuenta con un cátodo y un ánodo. En los equipos grandes el ánodo es giratorio, y siempre es de wolframio para evitar el desgaste. La energía se acumula en el cátodo cuando apretamos el primer boton del pulsador. Al apretar a fondo el segundo botón, la energía se dispara y sale el haz de rayos X. Veamos ahora cada parte y cada paso en detalle: + ANODO GIRATORIO - CATODO MOTOR FILAMENTO CIRCUITO DE BAJO VOLTAJE KV mA seg 60 200 0,040 + CABLE POSITIVO - CABLE NEGATIVO

+ - Calota con capa de plomo Aceite para refrigerar Cables de alto voltaje Cables para el motor y el colimador Cables para el circuito del filamento Lampara Colimador Placas de plomo espejo Breaking o punto de impacto filtro de metal

Cuando apretamos el pulsador a medias, la energía que elegimos, tanto voltaje como amperaje y tiempo, circulan hacia el tubo de rayos X. En primer lugar, el ánodo que es giratorio, empieza a rotar para que cuando llegue la energía no lo desgaste en forma despareja. Mientras tanto, en el cátodo un circuito de bajo voltaje y corriente continua se activa encendiendo el filamento. Este se rodea de una nube de electrones que tienen carga negativa, a la espera que un tremendo cambio de potencial, en este caso 60 Kv. los atraiga hacia el ánodo que ya está girando. Cuando apretamos a fondo el pulsador, el ánodo giratorio recibe los 60 Kv. de cacarga positiva, con lo cual atrae a los electrones: A una velocidad específica según el voltaje indicado en el comando. En un caudal específico según el amperaje indicado Durante el tiempo que hemos asignado también en el comando. El choque de los electrones contra el ánodo de wolframio, produce los rayos X. La radiación sale en todas direcciones, pero gracias a la forma del ánodo, una cantidad de la misma sale hacia abajo, atravesando el tubo de vidrio, un filtro de metal y el colimador. El filtro metálico es una palaca redonda como una moneda grande y puede ser de cobre, aluminio o hierro. Sirve para purificar el rayo. El colimador es una caja de plástico y metal que tiene cuatro láminas de plomo que pueden abrirse y cerrarse con dos botones reguladores. Además tiene una lamparita convenientemente ubicada que refleja su luz en un espejo común con el fin de imitar la trayectoria que van a tener los rayos X, facilitando así la tarea de colimar el rayo. De toda la energía producida durante el choque de electrones contra el ánodo, el breaking, sólo del 1 al 5 por ciento son rayos aprovechables para la exposición. El resto se pierde dentro de la calota, como calor, en el colimador, en el filtro y en energías de otras frecuencias inútiles para la exposición. Una vez que los rayos salen del punto de impacto, se dirigen hacia la salida atravesando el filtro metálico, el espejo del colimador y de 1 metro a 1,80 metros de aire hasta el paciente. Luego de atravesarlo, la energía restante llega al chasis haciendo brillar sus pantalas internas e impresionando por fin a la placa fotográfica. Los rayos impresionan a la placa indirectamente, através de la luminisencia que ejercen en las pantallas fluorescentes. Gracias al colimador, los rayos afectan al paciente en el sector mínimo necesario para lograr la exposición.

+ - CHASIS PACIENTE LUZ DEL COLIMADOR ANODO GIRANDO NUBE DE ELECTRONES PRESIONANDO EL BOTON PRIMARIO DEL PULSADOR LAMPARA ENCENDIDA PREDISPARO

+ - CHASIS PACIENTE PROYECCION DE ELECTRONES PRESIONANDO EL BOTON SECUNDARIO DEL PULSADOR DISPARO ANODO AUN GIRANDO RAYOS X )))))))))

TEJIDO BLANDO HUESO (DISTINTOS GRADOS DE PENETRACION) CAJA PLASTICA FELPA DE GOMAESPUMA PANTALLA FLUORESCENTE PLACA FOTOGRAFICA EMISION DE RAYOS X CUERPO Cuando el rayo atraviesa al paciente, pierde distintas cantidades de enrgía según la densidad de los tejidos que se interponen en su camino. Si la exposición no requiere del uso del Bucky, el rayo continúa su camino hasta el chasis. EL CHASIS: está compuesto por una caja de plástico duro y radiolúcido, con una tap y su contratapa. Pegada a cada una de ellas hay una felpa y una pantalla fluorescente que puede ser lenta, rápida o ultrarrápida, formada esta última por un compuesto de tirrar raras. Entre ambas pantallas se ubica la película fotográfica virgen, para recibir la exposición de los rayos X. En la antigüedad no se usaban pantallas fluorescentes, motivo por el cual el paciente debía recibir 20 veces mas radiación que con los chasis modernos.

Si la exposición requiere del uso del Bucky, el rayo continúa siempre debe estar alineado con respecto al mismo antes de llegar al chasis. Finalmente conviene agregar que cada vez que los rayos X atraviesan un objeto, pierde energía en forma de refracción, reflexión y difracción. Esta energía perdida se conoce como radiación secundaria. El bucky es una caja que contiene laminillas de plomo y de plástico orientadas en forma de abanico hacia el foco del tubo de rayos. Si el tubo no está perfectamente alineado con el bucky de la mesa o mural, las celdillas de plomo absorverán parte de la radiación, de modo que la mitad de la placa saldrá clara y la otra mitad oscura.. Proyeccion de los rayos Bucky con celdillas de plomo CHASIS REFRACCION REFLEXION DIFRACCION

+ - Cuando los rayos refractados, difractados y reflejados intentan llegar al chasis, lo hacen en forma desordenada y distorsionada. La presencia del bucky permite sólo la entrada de los rayos directos, filtrando la radiacion dispersa, dando una imagen mas nítida si el grosor del miembro es mayor a 12 o 15 cm.. Esta radiacion dispersa se conoce también como radiación secundaria, y es imprescindible tener en cuenta que esta radiación secundaria no sale del tubo, sino del paciente, en forma de esfera a 360 grados alrededor del mismo. Tambien hay que tener en cuenta el efecto anódico, por el cual el lado anódico recibe 40% menos radiación que el catódico. Aún los equipos pequeños que no tienen ánodo giratorio producen este efecto, ya que la inclinación del ánodo provoca que la mayoría de los rayos X se pierdan dentro del tubo y sólo un pequeño porcentaje puede salir por la ventana del tubo y de acuerdo al ángulo del ánodo. Si el ánodo estuviera inclinado 45 grados, no habría efecto anódico, pero el punto de donde suregen los rayos X sería demasiado grande. El punto de emisión debe ser lo más pequeño posible; cuanto más pequeño, más nítida será la exposición. Es un efecto similar a la sombra y la penumbra de los cuerpos luminosos. Si el foco es puntual, sólo habra luz y sombras definidas. Si el cuerpo luminoso es grande, cada sombra tendrá una penumbra y las imágenes serán borrosas. La estrategia para compensar este defecto es ubicar al paciente de modo que la parte más delgada del miembro a radiografiar se ubique del lado anódico.

Tras haber comprendido todos los pasos, juntando todos los componentes, lograremos la exposición, y una vez revelada, obtendremos finalmente la placa. KV mA seg 60 200 0,040 mAs = 8

FIN DEL TEMA “TUBO DE RAYOS X” PRESIONE ESC PARA VOLVER AL MENU PASAR AL TEMA SIGUIENTE

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