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Características de la Radiación

Capítulo 3

ESQUEMA

CALIDAD DEL HAZ DE LOS RAYOS XVoltaje y KilovoltajePico de Kilovoltaje Densidad y Pico de KilovoltajeContraste y Pico de KilovoltajeTiempo de Exposición y Pico de Kilovoltaje

CANTIDAD DEL HAZ DE RAYOS XAmperaje y Miliamperaje Miliamperios por SegundoDensidad y MiliamperajeTiempo de Exposición y Miliamperaje

INTENSIDAD DEL HAZ DE LOS RAYOS XPico de KilovoltajeMiliamperajeTiempo de ExposiciónDistanciaLey del Cuadrado Inverso Capa de Valor Medio

OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE

Después de terminar este capítulo, el estudiante podrá hacer lo siguiente:• Definir las palabras clave asociadas a las características de la

radiación• Describir el efecto que el pico de kilovoltaje tiene en la calidad

del haz de rayos X• Describir cómo el miliamperaje influencia la cantidad del haz de

rayos X• Identificar la gama de kilovoltaje y de miliamperaje requeridos

para la radiografía dental• Describir cómo el aumento y la disminución de los factores de

la exposición afectan a la densidad y al contraste de la imagen

• Indicar las reglas que gobiernan el kilovoltaje, el miliamperaje, la distancia, y el tiempo de exposición que se utilizan cuando se cambian las variables de la exposición

• Describir cómo el kilovoltaje, el miliamperaje, el tiempo de exposición, y la distancia fuente-receptor influencian en la intensidad del haz de los rayos X.

• Calcular un ejemplo de la intensidad de la radiación usando la ley del cuadrado inverso

• Explicar cómo la capa de valor medio determina la calidad de penetración del haz de rayos X

TÉRMINOS CLAVE

AmperajeAmperio (A)Calidad (del haz de rayos X) Cantidad (del haz de rayos X) Capa de valor medio (HVL) ContrasteDensidad

Haz de rayos X policromático ImpulsoIntensidad (haz de rayos X) KilovoltajeKilovoltio (kV) Ley del cuadrado inverso Miliamperaje

Miliamperio (mA)Miliamperios por segundo (mAs) Pico de kilovoltaje (kVp) Tiempo de exposiciónVoltajeVoltio (V)

Las características de la radiación incluyen la calidad, la can-tidad, y la intensidad del haz del rayo X. Las variaciones en el carácter del haz del rayo X influencian la calidad de los rayos X resultantes.

El radiólogo dental debe tener un conocimiento del trabajo con las características de la radiación. El propósito de este capítulo está en (1) detallar los conceptos de calidad y de can-tidad del haz de rayos X, (2) definir el concepto de intensidad

del haz, y (3) discutir cómo los factores de la exposición influencian estas características de la radiación.

Los avances en el equipo radiográfico dental han producido los paneles de control con los ajustes predeterminados para las diferentes áreas anatómicas del maxilar y de la mandíbula (Figura 3-1). En las unidades radiográficas viejas, las caracte-rísticas individuales de la radiación del pico de kilovoltaje, el miliamperaje, y el tiempo, podían todos ser cambiados manual-

27CAPÍTULO 3 Características de la Radiación

mente. En unidades de hoy, los ajustes no son posibles para el pico del miliamperaje y del kilovoltaje. Aunque el equipo moderno sea fácilmente comprensible y conveniente, los con-ceptos de las características de estas tres radiaciones deben todavía ser repasadas y ser entendidas.

CALIDAD DEL HAZ DE LOS RAYOS X

La longitud de onda determina la energía y el poder de penetra-ción de la radiación. Los rayos X con longitudes de onda más cortas tienen energía más penetrante, mientras que aquellas con longitudes de onda más largas son menos penetrantes, y más probablemente sean absorbidas por la materia. En radiograf ías dentales, el término calidad es usado para describir la energía media o la capacidad penetrante del haz de los rayos X. La cali-dad, o la longitud de onda y la energía del haz de rayos X, son controladas por el kilovoltaje.

Voltaje y Kilovoltaje

El voltaje es una medida de la fuerza que se refiere a la diferen-cia potencial entre dos cargas eléctricas. Dentro del cabezal de los rayos X dental, el voltaje es la medida de la fuerza eléctrica que hace a los electrones moverse desde el cátodo negativo al ánodo positivo. El voltaje determina la velocidad de los electro-nes que viajan del cátodo al ánodo. Cuando se aumenta el vol-taje, la velocidad de los electrones se aumenta. Cuando la velocidad de los electrones se aumenta, los electrones atacan el blanco con mayor fuerza y energía, dando por resultado un haz de rayos X penetrante con una longitud de onda corta.

El voltaje se mide en voltios o kilovoltios. El voltio (V) es la unidad de medida usada para describir el potencial que conduce una corriente eléctrica a través de un circuito. El equipo de rayos X dental requiere el uso de altos voltajes. La mayoría de las unidades radiográficas funcionan con kilovoltios; 1 kilovoltio (kV) es igual a 1000 voltios.

Los rayos X dentales requieren el uso de 65 a 100 kilovoltios. El uso de menos de 65 kilovoltios no permite la penetración adecuada, mientras que el uso de más de 100 Kv resulta en sobrepenetración.

El kilovoltaje se puede ajustar según las necesidades del diagnóstico individual de los pacientes. El uso de 85 a 100 kilo-voltios produce radiograf ías dentales más penetrantes con mayor energía y longitudes de onda más cortas, mientras que el uso de 65 a 75 kilovoltios produce radiograf ías dentales menos penetrantes con menos energía y longitudes de onda más largas. Un kilovoltaje más alto debe ser utilizado cuando el área que se examinará es densa o gruesa.

Pico de Kilovoltaje

En el equipo radiográfico dental que permite el ajuste de las características individuales de la radiación, el kilovoltaje es con-trolado por el dial de ajuste del pico de kilovoltaje en el panel de control de los rayos X (Figura 3-2). Pico de kilovoltaje (kVp) se puede definir como el kilovoltaje máximo o pico de voltaje. El medidor de voltaje en el panel de control mide el voltaje del tubo de los rayos X, que es realmente el voltaje máximo de una corriente alterna (CA) (ver Figura 3-3). Este voltaje máximo se mide en kilovoltios, y el término “pico de kilovoltaje” se utiliza así. Por ejemplo, cuando se utiliza el kVp 90 para exponer un receptor, el voltaje máximo de la corriente del tubo es 90.000 voltios. Como resultado de los diversos kilovoltajes que ocurren en la corriente del tubo, se produce un haz de rayos X policro-mático, o se produce un haz que contiene muchas longitudes de onda de diversas intensidades.

La calidad, o la longitud de onda y la energía del haz de los rayos X, son controlados por el pico de kilovoltaje. El pico de kilovoltaje regula la velocidad y la energía de los electrones y determina la capacidad de penetración del haz de los rayos X. Aumentando el pico de kilovoltaje resulta en un haz de rayos X de mayor energía con incremento de la habilidad de penetración.

FIGURA 3-1 El punto máximo de Kilovoltaje (kVp) y miliamperaje (mA) con-troles localizados en la máquina de rayos X dental. (Cortesía de Instrumentario Dental, Inc. Milwaukee, Wl.)

FIGURA 3-2 El pico de kilovoltaje (kVp) controla la calidad de los rayos X y mide el punto máximo del voltaje de la corriente.

Voltaje

un ciclo

PARTE I Fundamentos de la Radiación28

Densidad y Pico de Kilovoltaje

La densidad es la oscuridad total o el grado de oscuridad de una imagen. Un ajuste en el pico de kilovoltaje da lugar a un cambio en la densidad de una radiograf ía dental. Cuando el pico de kilovoltaje es aumentado mientras que otros factores de la expo-sición (miliamperaje, tiempo de exposición) siguen siendo cons-tantes, la imagen resultante exhibe un incremento de la densidad y aparece más oscura (Figura 3-4A). Si se disminuye el pico de kilovoltaje, la imagen resultante exhibe una densidad disminuida y aparece más clara (Figura 3-4B). La Tabla 3-1 resume el efecto del pico de kilovoltaje en la densidad (también ver Capítulo 8).

Contraste y Pico de Kilovoltaje

El contraste se refiere a cómo agudamente las áreas oscuras y las aéreas claras son diferenciadas o se separan en una imagen. Un ajuste en el pico de kilovoltaje da lugar a un cambio en el contraste de una radiograf ía dental. Cuando se utilizan los ajus-tes bajos del pico de kilovoltaje (65-70 kVp), resultara en una

imagen de alto contraste. Una imagen con “alto” contraste tiene muchas áreas negras y muchas áreas blancas y pocos tonos de gris (Figura 3-5). Una imagen con alto contraste es útil para la detección y la progresión de la caries dental.

Con los altos ajustes del pico de kilovoltaje (690 kVp), resulta en un bajo contraste. Una imagen con contraste “bajo” tiene muchos tonos del gris en vez de blanco y negro. Una imagen con bajo contraste es útil para la detección de la enfermedad periodontal o periapical (Figura 3-6). Las radiograf ías montadas que demuestran bajo contraste y que se ven correctamente en

FIGURA 3-3 A, Radiografía de diagnóstico. B, El aumento del kilovoltaje da lugar a una imagen que exhibe una densidad aumentada; la imagen aparece más oscura.

FIGURA 3-4 A, Radiografía de diagnóstico. B, La disminución del kilovoltaje da lugar a una imagen que exhibe una densidad disminuida; la imagen aparece más clara.

TABLA 3-1 Efecto del Pico de Kilovoltaje (kVp) en la Densidad y Contraste de la Imagen

Ajuste Densidad Contraste

↑kVp ↑(Más Oscuro) Bajo

↓kVp ↓(Más Claro) Alto

↑,Aumentar; ↓,disminuir

29CAPÍTULO 3 Características de la Radiación

una superficie iluminada con la luz extraña enmascarada son preferibles en radiograf ía dental.

Es deseable un compromiso entre el alto contraste y el bajo contraste. Ver Tabla 3-1 para un resumen del efecto del pico de kilovoltaje en el contraste (también ver Capítulo 8).

Tiempo de Exposición y Pico de Kilovoltaje

El tiempo de exposición se refiere al intervalo de tiempo durante el cual se producen los rayos X. El tiempo de exposición se mide en impulsos porque los rayos X se crean en una serie

de explosiones o pulsos en vez de una corriente continúa. Un impulso ocurre cada 1/60 de segundo; por lo tanto, 60 impulsos ocurren en 1 segundo.

Para compensar el poder penetrante del haz de rayos X, un ajuste en el tiempo de exposición es necesario cuando se aumenta el pico de kilovoltaje (Cuadro 3-1).

Por ejemplo, un receptor se expone usando 90 kVp y 0.5 segundos. Si el ajuste del pico de kilovoltaje se disminuye a partir del 90 a 75, el tiempo de exposición se debe aumentar a partir de 0.5 a 1.0 segundos para mantener la densidad apro-piada y el contraste.

CANTIDAD DEL HAZ DE RAYOS X

La cantidad del haz del rayo X se refiere al número de rayos X producidos en la unidad de rayos X dental.

Amperaje y Miliamperaje

El amperaje determina la cantidad de electrones que pasan a través del filamento del cátodo. Un aumento en el número de los electro-nes disponibles que viajan del cátodo al ánodo da lugar a la pro-ducción de un número creciente de rayos X. La cantidad de rayos X producido es controlada por el miliamperaje.

El amperio (A) es la unidad de medida usada para describir el número de electrones, o corriente que atraviesa el filamento del cátodo. El número de amperios necesarios para funcionar una unidad de rayos X dental es pequeño; por lo tanto, el ampe-raje se mide en miliamperios. Un miliamperio (mA) es igual a 1/1000 de un amperio. Algunas unidades de rayos X dentales tienen un ajuste fijo del miliamperaje, mientras que otras tienen un ajuste de los miliamperios en el panel de control (ver Figura 3-2). En radiograf ía dental, se requiere el uso de 7 a 15 mA; un ajuste sobre 15 mA no se recomienda debido a la producción de excesivo calor resultante en el tubo de rayos X.

El miliamperaje regula la temperatura del filamento del cátodo. Un ajuste más alto del miliamperio aumenta la tempe-ratura del filamento del cátodo y por lo tanto aumenta el número de electrones producidos. Un aumento en el número de electro-nes que golpean al ánodo aumenta el número de rayos X emiti-dos desde el tubo.

La cantidad, o el número de rayos X emitidos del cabezal, es controlada por el miliamperaje. El miliamperaje controla el amperaje del filamento actual y la cantidad de electrones que pasan a través del filamento. Mientras que se aumenta el miliam-peraje, más electrones pasan a través del filamento, y se produ-cen más rayos X. Por ejemplo, si el miliamperaje se aumenta a partir del 5 a 10 mA, el doble de electrones viaja del cátodo al ánodo, y se producen el doble de rayos X.

Miliamperios por Segundo

Los miliamperios y el tiempo de exposición tienen una influencia directa en el número de electrones producidos por el filamento del cátodo. El producto de miliamperios y el tiempo de exposición se llaman miliamperios por segundo (mAs), es como sigue:

FIGURA 3-5 Una imagen producida con un kilovoltaje más bajo exhibe un alto contraste; se ven áreas más claras y más oscuras, según lo demostrado por el uso del cálculo de la exposición.

FIGURA 3-6 Imagen producida con un kilovoltaje más alto exhibe un bajo contraste; se ven áreas con tonos de gris en vez de blanco y negro.

CUADRO 3-1 Pico de kilovoltaje

• Cuando el pico de kilovoltaje está incrementado en 15, el tiempo de exposición se debe disminuir a la mitad.

• Cuando el pico de kilovoltaje está disminuido en 15, el tiempo de exposición debe ser duplicado.