INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LA MATERIA: Cuando hay una interacción de las radiaciones ionizantes con la materi materia a se produc producen en una cesión cesión de energ energía ía al medio medio.. (Estas interacc interaccione iones s se pueden pueden dar con los electron electrones es o con los mismos núcleos, y producir modifcaciones en la estructura de los átomos). Para las radiaciones que interesan en radiodiagnóstico, las interaccione interaccioness ti tiene enen n lu lugar gar con los electro electrone nes s y no con los núcleos , debido a que sus energías son las comprendidas entre 20 KeV y 150 KeV. Se produce una serie de fenómenos: - Atenuación.- Consiste en la pérdida de fotones al atravesar un espeso espesorr determ determina inado do de un materi material, al, se produce produce bien bien por absorción, bien por dispersión. E!: Cuando un haz de rayos atraviesa un medio material, como el cuerpo humano, se aten!a debido a las interacciones que sufren sus fotones con los "tomos del cuerpo. - A"#$%ción.- Se produce cuando la ene%&'a que portan los rayos gasta toda en arrancar arrancar electrones electrones del medio medio , los se gasta fotones absorbidos desaparecen del haz de radiación. - Di#(e%#ión.- #iene lugar cuando la radiación $%& es desviada en su camino original como consecuencia de los fenómenos de interacción. 'os 'os mecanis mecanismos mos de intera interacci cción ón que pueden pueden tener tener importa importanci ncia a en radiodiagnóstico son: $'os rayos se absorben mediante los siguientes mecanismos& (. E)ect$ )$t$e*+ct%ic$ )$t$e*+ct%ic$ ). E)ect$ C$!(t$n *. ,%$ucción e (a%e#
EECTO OTOELECTRÓNICO: (. #enem enemos os un "tom "tomo, o, dond donde e pode podemo moss obse observ rvar ar su n!cl n!cleo eo,, sus sus electrones y sus capas. 2. +ue es lo que ocurre: 'lega un fotón incidente con energía no muy alta $menor a .- e/ 0 electrovoltios y en medios de alto 1 $n!mero atómico&. 2ota: Los materiales de alto Z son uertes absorbentes absorbentes de rayos x rayos x .
3sta pasa por las pro4imidades de un "tomo, interacciona con sus electr electrone oness $princi $principal palmen mente te con las que est"n est"n m"s cercan cercanas as al n!cleo&, los arranca y el fotón desaparece y n$ /ay i#(e%#ión sino absorción absorción $se combinó combinó la energía y ahora es un 5otoelectrón& 5otoelectrón&.. 6ara 6ara que haya desplaza desplazamie miento nto la Ene%&'a Ene%&'a inicia* inicia* e* )$tón /
ene%&' ene%&'a a e en*ac en*ace e e* e* e*ect e*ect%ón %ón E 3. ot ota! a! Es el ee eecto cto principall a ba"as energ#as principa energ#as de los otones.
4. Ent$nce# a/$%a #e tiene tiene un (a% e i$ne#: (7 el fotoelectrón que tiene carga negativa. )7 el "tomo ionizado que tiene carga positiva. . 3l hueco que queda en la capa 8 se llena con un electrón de la capa ', y éste con un de la capa y así sucesivamente. $quedando un "tomo ionizado& 3n cada uno de estos saltos, se emite radiación característica. radiación ión caracterí característi stica ca tiene tiene una energía energía que es igual igual a la 5. 'a radiac diferencia entre las energías de enlace de las capas entre las que salta. 9. 3s apro4im apro4imada adamen mente te propo proporci rciona onall al cubo del n!mero n!mero atómic atómico, o, e inversamente proporcional al cubo de la energía del fotón incidente. 3ste 3ste tipo tipo de inte intera racc cció ión n pued puede e prod produc ucir ir %aiación #ecuna%ia #ecuna%ia ca%acte%'#tica que producir" el velado, pero es el m"s utilizado en el intervalo diagnóstico. 'os rayos que no alcanzan el receptor de imagen ser"n absorbidos por las estructuras atómicas y los que penetran en el cuerpo ser"n transmitidos al receptor de imagen y provocar"n las "reas oscur oscuras as de la imag imagen en.. 3s el tipo tipo de inte intera racci cción ón de los los rayo rayoss característicos.
En 6ue c$n#i#te: 'a ene%&'a del fotón de rayos es c$!(*eta!ente t%an#)e%ia a un electrón orbital que es e4pulsado del "tomo. 3l fotón de rayos incidente desaparece después de la colisión. esde la óptica óptica del %adiodiagn %adiodiagnóstico óstico las interaccion interacciones es fotoeléctric fotoeléctricas as presentan venta;as y desventa;as: Ventaa#. < Se producen im"genes de gran calidad porque: (. 2o hay radiación dispersa. ). Se intensi=can los contrastes entre los te;idos naturales, debido a que la probabilidad aumenta con el cubo del n!mero atómico. 6ara el te;ido blando blando la energí energía a de ligadu ligadura ra es pr"ctic pr"cticame amente nte despr despreci eciabl able e > es importante para hacer un d4 de una patología el efecto fotoeléctrico lo vemos en los que nos queda del lado de la placa. ? sea donde fue absorbido la radiación en este caso en el te;ido óseo $2umero atómico es de (*.@& porque la energía de ligadura del te;ido óseo es mucho mayor que la ligadura de los te;idos blandos.
De#7entaa#.- Al no haber radiación dispersa, la totalidad de energía de los fotones por efecto fotoeléctrico, es absorbida por el paciente. Como una de las metas en %adiodiagnóstico es irradiar al paciente lo menos posible, este hacho hay que tenerlo en cuenta a la hora de elegir
técnica. Se puede reducir eligiendo el mayor 8v que sea compatible con la e4ploración a realizar.
EECTO COM,TON (. 3n rayo interacciona con la capa e4terna del "tomo. 3s el que se produce en los rayos de frenado. 3l rayo ser" inversamente proporcional a la energía y no depender" del n!mero atómico ni de la densidad de la materia con la que interacciona. 3ste tipo de interacción es la fuente de e4posición para el especialista en radiodiagnóstico $en forma de radiación dispersa& y no es la m"s importante en radiodiagnóstico porque produce velado de la imagen.
Inte%acción C$!(t$n.- 'a mayoría de radiación dispersa que se produce en %adiodiagnóstico, procede de interacción Compton. (. ?curre cuando un fotón de relativa alta energía 0.5 $ 4.5 MeV8 incide sobre un electrón libre o de las capas m"s e4ternas de los "tomos $capa ?&. 2. Al chocar, la energía del fotón incidente se gasta en arrancar este primer electrón del "tomo de la !ltima capa 0 se ioniza $ ene%&'a e *i&au%a e# !uc/$ !en$% 6ue *a ene%&'a e* )$tón inciente & y el resto mantiene al fotón que sale dispersado $ rayo X incidente cambia de dirección y reduce su energía). Ahora este electrón sale con un "ngulo $teta o =& creando un par de iones el "tomo ionizado y un electrón. 2ota: 3s el caso de los electrones de las capas e4ternas para los elementos de alto n!mero atómico, sin embargo, en los elementos de ba;o n!mero atómico que son los que constituyen los te;idos blandos, todos los electrones pueden considerarse libres, porque su energía de ligadura, incluso para las capas internas, son menores de (8ev. *. > se produce la %aiación i#(e%#aa $%adiación que se desplaza en una dirección distinta a la de su fuente de energía&. . La *$n&itu e $na e* %ay$ 9 i#(e%#$ e# !ay$% 6ue *a e* %ay$ 9 inciente ya 6ue (a%te e *a ene%&'a #e a"#$%"e. 5. 'a cantidad de energía, que se trans=ere al electrón, varía con la ene%&'a e* )$tón inciente , siendo !;# i!($%tante *a cantia e ene%&'a t%an#)e%ia #i e# !ay$% *a ene%&'a e* )$tón inciente . A ba;as energías, el electrón se e4pulsa con muy poca energía, llevando el fotón dispersado casi toda la energía del incidente. 3n una interacción Compton, parte de la energía del fotón
incidente es absorbida por la materia $la que recibe el electrón&, y parte es dispersada la que mantiene el fotón secundario. 3l reparto de energía entre el electrón y el fotón, así como el "ngulo de dispersión, e(ene e *a ene%&'a e* )$tón inciente y de las ca%acte%'#tica# e* c/$6ue $ inte%acción. 'os fotones que intervienen en interacciones Compton, pueden ser desviados desde 7, hasta (@7, o sea, pueden salir casi en la misma dirección y sentido que entraron, en cuyo caso apenas ceden energía al electrón, o bien volver a la misma dirección pero en sentido contrario. I!($%tancia: Ventajas: 3l efecto Compton es la difusión de fotones debido a interacciones entre la radiación electromagnética y la materia. 3sta radiación es la que incide sobre la placa $es lo que realmente me va a permitir ver lo que esta o no&. >a que en el hueso y el te;ido blando van a absorber la misma cantidad de energía. Desventajas: 6ero a su vez el fotón retiene la mayoría de la energía y se trans=ere muy poca al electrón de retroceso. 3sto crea verdaderos problemas ya que la radiación dispersa no produce información !til en la radiografía, sino al contrario, contribuye a la distorsión de la imagen $velado de la imagen&. 3sta radiación es la responsable principal de la irradiación no deseada del personal de operación. 6%?BCCD2 3 6A%3S: (. 3l fotón $con una energía de la radiación electromagnética es mayor a (.) e/& mayor atraviesa la nube electrónica e interacciona en el campo eléctrico del n!cleo. ). 3n ese momento el fotón desaparece y en su lugar se crea un par de partículas ligeras un electrón y un positrón
N$ta: act$%e# 6ue a)ectan *a a"#$%ción e %ay$# 9 - E#(e#$% e* !ate%ia* a"#$%"ente D, Bn ob;eto grueso absorbe m"s radiación que un ob;eto delgado del mismo material. *cm * absorbe m"s rayos 4 que un (cm * - Den#ia e* !ate%ia* a"#$%"ente: 3l m"s denso absorbe m"s radiación que el menos denso. - N
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Mei$# e c$nt%a#te: Se introduce medios de contraste en las estructuras del cuerpo, para acentuar las diferencias de absorción entre dichas estructuras y sus "reas circulantes. Son sustancias con densidad y n!mero atómico diferentes. $as sustancias que absorben más radiaciones que las áreas próximas se denominan radiopacas. %e otras como el aire, menos absorbentes que el te"ido adyacente, se dice que son radiolúcidos o transparentes a los rayos &.
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Ki*$7$*tae: 'os rayos 4 de longitud larga, los que producen 8v ba;os se absorben f"cilmente. 'os rayos 4 de longitud m"s corta, producidos a 8v altos, penetran los ob;etos con mayor facilidad. 5ormas de ondas de tensión: 5iltración Composición del blanco
