Elaborado por:
Dr. Bruno Pier Domnico
Radilogo Oral y Maxilofacial
Fsica de los Rayos X
El uso de los estudios radiogrficos constituye una parte
integral de la practica odontolgica clnica, ya que se requiere
de este tipo de exmenes, en la totalidad de los pacientes
que acuden a la consulta odontolgica. Esto nos lleva a que
los exmenes radiogrficos se consideran como una de las
principales herramientas en el diagnostico clnico.
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Por lo tanto, podemos clasificar el rango de conocimientos sobre la
radiologa odontolgica que se requieren, en 5 aspectos importantes:
Principios fsicos de la radiacin.
Equipos radiogrficos odontolgicos.
Radioproteccin.
Tcnicas radiogrficas odontolgicas e
Interpretacin de la imagen radiogrfica.
En este capitulo, hablaremos principalmente de la Fsica de la
Radiacin.
Fsica de los Rayos X
Debemos manejar ciertos conceptos bsicos, tales como:
Radiacin (Del lat. radiatio, -nis resplandor)* 1. f. Fs. Accin y efecto de irradiar.
2. f. Fs. Energa ondulatoria o partculas materiales que se
propagan a travs del espacio.
3. f. Fs. Forma de propagarse la energa o las partculas.
Dicha energa puede propagarse en forma de ondas electromagnticas
o en forma de partculas subatmicas.
* Diccionario de la Real Academia Espaola
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Radiobiologa (De radio- y biologa)*
1. f. Biol. Estudio de los efectos y las aplicaciones de las radiaciones
sobre los seres vivos.
Dichos efectos pueden ser beneficiosos o adversos durante su aplicacin.
* Diccionario de la Real Academia Espaola
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Radioactividad*
1. f. Fs. Propiedad de ciertos cuerpos cuyos tomos, al desintegrarse
espontneamente, emiten radiaciones.
Consiste en un fenmeno fsico natural por lo cual algunas sustancias o
elementos qumicos emiten radiaciones espontneamente (Radiactivos).
La radioactividad no se puede percibir por ninguno de los 5 sentidos, pero
si puede ser controlada, medida y detectada.
* Diccionario de la Real Academia Espaola
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Radioactividad*
La podemos encontrar en nuestros hogares, en algunos alimentos, en el
aire, en la tierra y hasta en nuestro propio cuerpo.
La mayora de la radiacin que recibimos (80 %), proviene de fuentes
naturales (rocas, suelos), mientras que el restante proviene de fuentes
artificiales (aplicacin mdica).
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FUENTES DE RADIACIN
1.- Radiacin natural: Es la que existe en la naturaleza sin intervencin humana. Su
descubridor fue Henri Becquerel (1896).
Puede provenir de dos fuentes:
Materiales radiactivos existentes en la Tierra desde su formacin, los
llamados primigenios.
Materiales radiactivos generados por interaccin de rayos csmicos
con materiales de la Tierra que originalmente no eran radioactivos,
los llamados cosmognicos.
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FUENTES DE RADIACIN
1.- Radiacin Csmica:
Es una radiacin ionizante del espacio. A mayor altitud y durante los viajes areos, se incrementa su exposicin.
2.- Radiacin Terrestre:
Proviene de materiales radiactivos localizados en el suelo y rocas. Puede encontrarse incorporados en materiales de construccin
(Edificios).
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Radiacin Csmica
Fsica de los Rayos X
Radiacin Terrestre
Playas de arena
negra en Brasil
Nueces de Bertholletia Excelsa
de Brasil (Radio)
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Radn:
Constituye un gas noble que se filtra hacia el interior de nuestros hogares,
proveniente del subsuelo.
Principal sustancia que contribuye a la dosis de radiacin natural que
recibimos diariamente.
Su exposicin, junto a la inhalacin del humo del cigarro, es considerado
la segunda causa principal de cncer de pulmn en Estados Unidos.
Fsica de los Rayos X
Fsica de los Rayos X
Radiacin Gamma natural:
La Tierra y ciertas construcciones emiten este tipo de radiaciones. Es
considerada la mas daina. La Tierra posee radiactividad natural, al igual
que muchos de los productos y materiales que utilizamos da a da en
nuestra vida cotidiana.
Todos recibimos continuamente estas ondas electromagnticas de alto
poder.
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FUENTES DE RADIACIN
1.- Radiacin artificial: La radiacin artificial puede provenir de:
- Rayos X mdicos y odontolgicos.
- Medicina nuclear.
- Productos de consumo: Coronas de porcelana, alarmas de humo,
televisores, lmparas de gas, reloj LCD, entre otros.
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Los Rayos X pueden ser usados
para la revisin e inspeccin en
construcciones.
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En ciertos casos , se utilizan las
radiaciones para la esterilizacin
de frutas, verduras, carnes,
pescados y as alargar su tiempo
de vida til.
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En odontologa y medicina,
son bien conocidos sus
usos y aplicaciones para
el diagnostico de
patologas.
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TIPOS DE RADIACIN
1.- Radiacin particulada: Este tipo de radiacin se propaga en el espacio en forma de partculas
subatmicas a una gran velocidad.
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2.- Radiacin electromagntica: esta formada por la combinacin de campos elctricos y magnticos,
que se propagan a travs del espacio en forma de ondas portadoras
de energa. Las ondas electromagnticas tienen las vibraciones
perpendiculares a la direccin de propagacin de la onda.
Al conjunto de ondas electromagnticas que se propagan en el espacio de
manera ondulatorias y velocidad constante ( 300.000 kms/s), se les
conoce como: Espectro Electromagntico. Se dividen en: luz visible,
luz infrarroja, ultravioleta, rayos X, rayos gamma, radiofrecuencia y
microondas.
Fsica de los Rayos X
Fsica de los Rayos X
Mientras mayor sea la longitud de onda, la energa es menor. Ahora si la longitud de onda es
menor, la energa ser superior y por ende el poder de penetracin es mayor.
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Fotn (Del gr. , phs, phts 'luz' y -n)*
1. m. Fs. Cada una de las partculas que, segn la fsica cuntica,
constituyen la luz y en general, la radiacin electromagntica.
Es la partcula elemental portadora de todas las formas de radiacin
electromagntica, incluyendo a los: rayos gamma, los rayos X, la luz
ultravioleta, la luz visible, la luz infrarroja, las microondas y las ondas
de la radio.
* Diccionario de la Real Academia Espaola
Ion: Un Ion es un tomo o partcula subatmica, ya sea con una carga positiva
o negativa.
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Ambos tipos de radiaciones (Particulada y Electromagntica) se
clasifican a su vez, de acuerdo a su frecuencia y de acuerdo a los
efectos biolgicos que produce, en:
Radiaciones Ionizantes.
Radiaciones No Ionizantes.
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Radiaciones Ionizantes:
Son aquellas radiaciones con energa suficiente para ionizar la materia,
extrayendo los electrones de sus estados ligados al tomo. Este tipo de
radiacin es capaz de producir iones en los tomos de la materia con la
cual entra en contacto.
Cuando se produce la interaccin de la radiacin con la materia, se
produce un choque o colisin de esta con el ncleo, electrones o con las
partculas libres de la materia, producindose un fenmeno llamado:
Ionizacin.
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Ionizacin:
1. f. Fs. y Qum. Accin y efecto de ionizar.
2. La ionizacin es el fenmeno qumico o fsico mediante el cual se
producen iones, estos son tomos o molculas cargadas
elctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un tomo
o molcula neutra.
3. Proceso a travs del cual se quita un electrn de un tomo
elctricamente neutro, para producir un par de iones.
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Las Radiaciones particuladas consisten, como su nombre lo indica, en
partculas que tienen masa y viajan a altas velocidades.
Podemos mencionar a las Partculas Alfa (Ncleos de Helio) y electrones
o Rayos Beta.
Dentro de las Radiaciones electromagnticas, las mas conocidas son los
Rayos X y los Rayos Gamma. Ningunas tienen masa.
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Partculas Alfa:
Son partculas cargadas positivamente y
emitidas por ciertas sustancias radioactivas.
Esta constituida por 2 Protones y 2
Neutrones y si se le suman 2 electrones, se
convierte en un tomo de Helio.
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Partculas Alfa:
Tienen rango corto en los tejidos.
Son de baja velocidad.
Lentas y pesadas.
Alta transferencia de energa lineal.
Produce ionizacin
Puede ser detenida por una hoja de
papel.
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Partculas Beta:
Consiste en un electrn (-) o positrn (+) expulsado a alta velocidad
desde un ncleo. Emitidas por ciertas sustancias radioactivas.
De mayor rango y velocidad que las Alfa, pero de menor peso y mas
livianas.
Menor transferencia de energa lineal.
Produce ionizacin, pero menor que las Alfa.
Pueden ser detenidas por el aluminio.
Fsica de los Rayos X
Rayos Gamma:
Radiacin electromagntica de gran poder de penetracin, la cual es
emitida por el ncleo de una sustancia radioactiva.
Son similares a los Rayos X ya que puede tener la misma longitud de
onda y por ende la misma energa o menor longitud de onda con mayor
energa.
Fsica de los Rayos X
Fsica de los Rayos X
Rayos X:
1. m. pl. Ondas electromagnticas extraordinariamente penetrantes que
atraviesan ciertos cuerpos, producidas por la emisin de electrones
internos del tomo.
Originan impresiones fotogrficas y se utilizan en medicina como un
medio de investigacin y de tratamiento*
* Diccionario de la Real Academia Espaola
Fsica de los Rayos X
Rayos X:
Es una forma de radiacin o energa ionizante electromagntica que se
desplaza por el espacio en forma de ondas o partculas denominadas:
Quantum o Fotn.
Presentan gran poder de penetracin y una longitud de onda menor a los
2 A.
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Caractersticas de los Rayos X:
Penetran cuerpos opacos.
Sensibilizan placas radiogrficas.
Producen fluorescencia.
Viajan a la velocidad de la luz.
Producen efectos biolgicos en los seres vivos.
Son divergentes.
Viajan en lnea recta.
Invisibles, no se reflejan ni se refractan.
Sin masa, ni carga ni peso.
Fsica de los Rayos X
Los Rayos X viajan
a la velocidad de la
luz, de una manera
divergente y en
lnea recta, pero a
diferencia de la luz,
son invisibles.
Fsica de los Rayos X
Los Rayos X tiene
la misma capacidad
de la luz, ambas
sensibilizan las
pelculas
fotogrficas y
radiogrficas.
Fsica de los Rayos X
Los Rayos X
penetran cuerpos
opacos y solo son
detenidos por
materiales con un
alto nmero
atmico, espesor y
densidad.
Fsica de los Rayos X
A diferencia de la
luz, los Rayos X
producen ionizacin,
alterando funciones
vitales de tejidos y
rganos.
Fsica de los Rayos X
Los Rayos X, junto a la capacidad que tienen para atravesar y penetrar los
tejidos humanos, fueron descubiertos un 8 de noviembre de 1895 por Roentgen.
Los llamo Rayos X por su origen desconocido en aquel momento.
Para comprender un poco la produccin y sus interacciones es imprescindible un
conocimiento bsico de fsica atmica.
Los tomos son los bloques elementales de toda materia. Son pequeas
partculas fundamentales que se mantienen cohesionadas por fuerzas elctricas
y nucleares. Constan de un ncleo central, formado por: Protones y Neutrones y
rodeado por: Electrones.
Fsica de los Rayos X
Fsica de los Rayos X
Algunas definiciones que debemos conocer:
1.- Numero atmico: numero de protones ubicados en el ncleo del tomo.
2.- Numero neutrnico: numero de neutrones en el ncleo de un tomo.
3.- Numero de masa atmica: la suma del numero de protones con el numero
de neutrones.
4.- Istopos: son tomos con el mismo numero atmico, pero con diferente
numero de neutrones y por ende, diferente masa atmica.
5.- Radioistopos: son isotopos con ncleos inestables que experimentan una
desintegracin radiactiva.
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Algunas definiciones que debemos conocer:
6.- Corriente elctrica: Es un flujo de electrones que se mueven a travs de un
conductor, este flujo es conocido como corriente elctrica.
7.- Corriente continua: Es aquella corriente que va en una sola direccin por el
conductor, es decir de positivo (+) a negativo (-).
8.- Corriente alterna: Es aquella que fluye en una direccin y luego se invierte
en direccin opuesta, cada marcha constituye un ciclo.
9.- Voltio: Es la presin o fuerza elctrica, que hace que los electrones se
muevan de un polo negativo a uno positivo, se mide en kilovoltios (Kv).
Fsica de los Rayos X
Algunas definiciones que debemos conocer:
10.- Kilovoltaje (Kv): es el voltaje mximo del tubo de Rayos X, el cual se utiliza
durante la exposicin. Mide el poder de penetracin de los Rayos X en los
tejidos.
11.- Amperaje: es el numero de electrones que pasan a travs de un conductor,
se mide en Miliamperaje (Ma).
12.- Miliamperaje (Ma): mide la intensidad de corriente del tubo de Rayos X que
se utiliza durante la exposicin. Cantidad de radiacin a la cual el tejido es
sometido.
Fsica de los Rayos X
Produccin de Rayos X:
Los Rayos X se producen
cuando electrones de alta
velocidad bombardean un
antictodo y pasan a estado
de reposo. Este fenmeno o
produccin sucede dentro de
un tubo de vidrio al vaco,
llamado: Tubo de Rayos X.
Fsica de los Rayos X
Caractersticas y requisitos principales de un Tubo de Rayos X:
1.- El Ctodo (Negativo) consiste en un filamento de Tungsteno caliente el cual
proporciona la fuente de electrones.
2.- El nodo (Positivo) consiste en el antictodo (Diana de Tungsteno) colocado
de una forma inclinada en un bloque de cobre, el cual facilita la disipacin del
calor.
3.- Dispositivo de enfoque; para que la corriente de electrones incida en el punto
focal del antictodo.
Fsica de los Rayos X
Caractersticas y requisitos principales de un Tubo de Rayos X:
4.- Elemento de alta tensin (Kilovoltaje), el cual esta ubicado entre el Ctodo y
el nodo y su funcin es de acelerar la corriente de electrones desde el
filamento negativo hasta el antictodo (+).
5.- Una corriente en Miliamperaje (Ma), la cual circula desde el Ctodo hasta el
nodo.
6.- Una cubierta de plomo; el cual absorbe los Rayos X no deseados como
medida de proteccin contra las radiaciones, ya que los rayos X viajan en
todas direcciones.
7.- Aceite; facilita la disipacin del calor que se produce.
Fsica de los Rayos X
Como se producen los Rayos X:
Desde un punto de vista practico, la produccin de los rayos X se puede resumir
de la siguiente manera:
1.- Al momento de encender el equipo, el filamento de Tungsteno (Ctodo) se
calienta y se produce una nube de electrones alrededor del mismo.
2.- Al presionar el pulsor del equipo para la toma de la radiografa, la alta tensin
(diferencial de potencial) que atraviesa el tubo, acelera a los electrones a una
alta velocidad hacia el nodo.
Fsica de los Rayos X
Como se producen los Rayos X:
3.- Aqu, el dispositivo de enfoque, dirige al flujo de electrones hacia la Diana
(Punto focal) ubicada en el nodo.
4.- Los electrones bombardean el antictodo y bruscamente pasan a estado de
reposo.
5.- La energia perdida por los electrones se convierte en calor (99%) y el resto en
Rayos X (1% aproximadamente).
6.- El calor producido es disipado por el bloque de cobre y el aceite circundante.
7.- Los Rayos X se emiten en todas direcciones desde el nodo y los que salen
por la ventana no plomada se denominan: Haz de Rayos X.
Fsica de los Rayos X
Filamento de Tungsteno
Ctodo(-) nodo(+) E(-)
Rayo
s X
Punto focal
Fsica de los Rayos X
Interaccin de los Rayos X:
Dispersin: cambio de direccin de un fotn con o sin perdida de energa.
Absorcin: deposito de energa, es decir, extraccin de energa del haz.
Atenuacin: reduccin en la intensidad del haz de Rayos X principal,
causada por absorcin y dispersin.
Atenuacin= Absorcin+Dispersin
Ionizacin: extraccin de un electrn de un tomo neutro que produce un ion
negativo (El electrn) y un ion positivo ( el tomo restante).
Fsica de los Rayos X
Interaccin de los Rayos X:
Fsica de los Rayos X
Efecto Compton:
Consiste en un proceso de Absorcin y Dispersin en el que predominan
fotones de alta energa.
El fotn de Rayos X incidente interacciona con un electrn de las capas
exteriores libre o escasamente ligado en el tomo del tejido.
El electrn de la capa exterior es expulsado y se pierde parte de la energa del
fotn incidente (Absorcin).
Fsica de los Rayos X
Efecto Compton:
El electrn expulsado experimenta mas interacciones ionizantes con los tejidos.
El resto de la energa del fotn incidente se desva o dispersa desde su
trayectoria original como fotn dispersado.
El fotn dispersado puede; experimentar mas interacciones Compton con los
tejidos, interacciones fotoelctricas en los tejidos o escapar de los mismos. Estos
ltimos son los fotones que forman la radiacin dispersa en el entorno clnico.
Por ultimo, se recobra la estabilidad atmica mediante la captura de otro electrn
libre.
Fsica de los Rayos X
Efecto Compton:
Fsica de los Rayos X
Interaccin de los Rayos X:
1. Radiacin Primaria
2. Radiacin Secundaria
3. Radiacin Dispersa
1
Dispersa
Dispersa
Fuga Fuga
3
1
2
Equipos de Rayos X y Material
Radiogrfico de uso Odontolgico
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Gibilisco JA. Diagnstico radiolgico en odontologa. Editorial Mdica Panamericana.
1978.
Freitas, A. Rosa, J. y Souza, I. Radiologa Odontolgica. Artes Mdicas Latinoamrica.
Sao Paulo Brasil. 2003..
Haring, J y Jansen, L. Radiologa Dental. Principios y Tcnicas. Mxico. Mc Graw Hill.
Segunda Edicin. 2002.
White S, Pharoah, M. Radiologa oral. Principios e interpretacin. Ediciones Harcourt.
2002.
Whaites E. Fundamentos de radiologa dental. Cuarta edicin. Elsevier Espaa. 2008.
Frommer H, Stabulas-Savage J. Radiologia dental. Manual moderno. Mxico DF. 2011
Elaborado por:
Dr. Bruno Pier Domnico
Radilogo Oral y Maxilofacial