Historia de los Rayos X

La radiología nació en 1895 cuando el físico alemán Wilhelm Conrad Roentgen descubrió accidentalmente los rayos X mientras experimentaba con tubos de Hittorf-Crokes. Al observar que una cartulina con platino-cianuro de bario fluorescía cuando los rayos catódicos chocaban con la pared del tubo, Roentgen comprendió que estaba ante una nueva clase de radiación, a la que denominó "Rayos X" por su naturaleza desconocida.

El momento decisivo llegó cuando Roentgen le pidió a su esposa Bertha que colocara su mano sobre una placa fotográfica expuesta a estos rayos, obteniendo así la primera radiografía de la historia que mostraba claramente los huesos de su mano. Este descubrimiento, comunicado a la Sociedad de Física y Medicina de Würzburg el 28 de diciembre de 1895, revolucionó la medicina y le valió a Roentgen el primer Premio Nobel de Física en 1901.

💡 ¡Dato interesante! Los rayos X son radiaciones electromagnéticas similares a la luz visible pero con mayor frecuencia y energía, lo que les permite atravesar tejidos blandos pero ser detenidos parcialmente por estructuras más densas como los huesos.

La radiografía es, en esencia, el uso de radiaciones ionizantes para producir una imagen en un material sensible a la luz, permitiendo visualizar estructuras internas del cuerpo que no son accesibles a simple vista, convirtiéndose así en una herramienta diagnóstica indispensable en la medicina moderna.

El Laboratorio Radiológico y el Cuarto Oscuro

El laboratorio radiológico es el espacio donde se realiza el procesado de la película radiográfica. El componente más importante es el cuarto oscuro, que debe estar ubicado preferentemente junto a la sala de rayos X para mayor eficiencia.

El cuarto oscuro requiere dimensiones proporcionales al volumen de trabajo y debe contar con un acceso que garantice que no entre luz. Los sistemas más comunes de acceso son:

• Sistema laberinto: Cómodo y seguro aunque requiere más espacio
• Sistema de puerta giratoria o torno: Ofrece un método confiable de bloqueo de luz
• Sistema de puertas paralelas: Con bloqueo eléctrico que impide abrir una puerta si la otra no está cerrada

Las paredes del cuarto oscuro deben estar pintadas con colores claros y el techo en blanco para aprovechar mejor la iluminación de seguridad. La limpieza es fundamental ya que las películas son extremadamente sensibles a la contaminación.

Este espacio se divide en dos zonas bien diferenciadas:

1. Zona Seca: Donde se manipulan las películas sin exponer. Aquí encontramos la mesada (de cemento, granito o acero inoxidable), la guillotina para cortar películas, colgadores y las películas radiográficas almacenadas verticalmente.

2. Zona Húmeda: Donde se realiza el procesado químico con los líquidos reveladores y fijadores en cubas de baquelita, plástico o acero inoxidable.

💡 Importante para tu práctica: La limpieza rigurosa del cuarto oscuro no es opcional. Las manos del personal deben estar siempre limpias y secas al manipular las películas para evitar artefactos que pueden afectar el diagnóstico.

Iluminación y Equipamiento del Laboratorio Radiológico

La correcta iluminación del cuarto oscuro es esencial para el procesado adecuado de las imágenes radiográficas. Se utilizan dos tipos de iluminación:

Luz Blanca

Se instala en el techo para realizar tareas generales como limpieza y mantenimiento. Es importante que no sea de tubo fluorescente, ya que incluso apagado puede emitir energía remanente que dañaría las películas radiográficas.

Luz de Seguridad o Inactínica

Esta luz especial (generalmente roja, naranja o verde) permite trabajar con las películas sin velarlas. Debe cumplir dos condiciones básicas:

• Proporcionar suficiente iluminación para trabajar cómodamente
• No provocar velo en las películas sensibles

La lámpara no debe superar los 25 watts (15 watts es lo más común) y debe situarse al menos a 130 cm sobre la mesada de trabajo, preferentemente apuntando hacia arriba.

Test de la Luz de Seguridad

Es un procedimiento simple pero crucial:

1. En completa oscuridad, se coloca una película radiográfica en la mesa con una moneda encima
2. Se enciende la luz de seguridad por un minuto y luego se apaga
3. Se revela la película normalmente
4. Si al examinarla no hay rastro de la silueta de la moneda, la luz de seguridad funciona correctamente

Negatoscopio

Es un dispositivo con iluminación uniforme (tubos fluorescentes) que permite visualizar las radiografías reveladas. Si hay un negatoscopio en el cuarto oscuro, debe tener lámparas comunes (no tubos fluorescentes) para evitar dañar las películas no procesadas.

💡 Consejo práctico: Siempre verifica el filtro de seguridad de las luces inactínicas regularmente. Un filtro decolorado o con grietas puede arruinar muchas radiografías antes de que notes el problema.

Chasis Radiográfico y Pantallas Intensificadoras

El chasis radiográfico es un elemento fundamental en radiología, siendo el recipiente que contiene el sistema pantalla-película. Fabricado con materiales de bajo número atómico (plástico, acrílico, aluminio o fibra de carbono), su función principal es garantizar:

1. Perfecto contacto entre pantalla y película
2. Protección y hermeticidad contra la luz
3. Robustez y fiabilidad
4. Sistema de identificación del paciente

Estructuralmente, el chasis consta de dos caras: la anterior o cubeta (que se enfrenta al tubo de rayos X) y la posterior o tapa, unidas mediante sistemas de cierre como broches o lengüetas. En la cara posterior se encuentra una lámina de plomo de aproximadamente 1 mm que reduce la radiación retrodispersa.

Las pantallas intensificadoras son dispositivos que convierten los rayos X en luz visible. Están formadas por cuatro capas principales:

1. Capa protectora: La más cercana a la película, protege las demás capas y facilita la limpieza
2. Capa de fósforo: Es el elemento activo que emite luz al ser estimulado por los rayos X
3. Capa reflectante: Ubicada entre el fósforo y la base, duplica los fotones que alcanzan la película
4. Capa base: El soporte mecánico, generalmente de poliéster o cartón de alta calidad

💡 Dato importante: Las pantallas intensificadoras pueden reducir la dosis de radiación hasta 60 veces comparado con la exposición directa, ya que cada fotón de rayos X produce múltiples fotones de luz visible que impresionan la película.

Existen diferentes tipos de chasis según su uso: convencionales (en medidas estándar como 35×43 cm), mamográficos (con una sola pantalla y película monoemulsionada), telemétricos (para espinografías), ortopantomográficos (para radiografías panorámicas dentales) y para radioterapia, entre otros.

Pantallas Intensificadoras y Películas Radiográficas

Las pantallas intensificadoras son fundamentales para la radiología moderna por su capacidad de transformar los rayos X en luz visible. Este proceso se basa en el fenómeno de la luminiscencia, donde el material emite luz como respuesta a una estimulación exterior.

Los fósforos utilizados actualmente son principalmente de tierras raras (como sales de gadolinio), que han reemplazado al tradicional tungstato de calcio por ofrecer:

• Mayor capacidad de absorción de rayos X $40-50$
• Mayor eficiencia de conversión (emiten el doble de luz por cada cuanto de energía)
• Resultado: sistemas 6-8 veces más sensibles

Las pantallas se clasifican según su velocidad y resolución:

• Pantallas rápidas: Mayor tamaño de cristales (8 μm), menor resolución $7 pl/mm$, menor dosis
• Pantallas de alta resolución: Cristales más pequeños (4 μm), mayor resolución $15 pl/mm$, mayor dosis

La película radiográfica es el receptor donde se registra la imagen. Consta de:

• Base: Generalmente de poliéster, proporciona soporte estructural y estabilidad dimensional
• Emulsión: Compuesta por cristales de halogenuros de plata (95% bromuro y 5% yoduro) suspendidos en gelatina
• Capa adhesiva: Une la emulsión a la base
• Capa protectora: Protege la emulsión de daños físicos

💡 Consejo práctico: Las pantallas rápidas son ideales para pacientes pediátricos, ancianos o con condiciones que dificultan la inmovilidad, mientras que las pantallas lentas ofrecen mejor definición para estudios donde el detalle es crucial, como radiografías óseas.

El mantenimiento adecuado de las pantallas es esencial. Deben limpiarse regularmente con productos específicos, almacenarse en ambientes secos y libres de polvo, y tratarse con productos antiestáticos para evitar artefactos en las imágenes.

Fundamentos Físicos de la Formación de la Imagen

La creación de una imagen radiográfica depende de varios factores técnicos que el técnico radiólogo debe dominar para obtener imágenes diagnósticas de calidad:

Factores de Exposición

• Kilovoltaje (kV): Controla la calidad (penetración) del haz de rayos X. A mayor kV, mayor penetración pero menor contraste en la imagen.
• Miliamperaje (mA): Determina la cantidad de radiación producida. Afecta directamente la densidad de la imagen.
• Tiempo de exposición: Se mantiene lo más corto posible para evitar el movimiento del paciente. Junto con el mA forma el producto mAs.
• Distancia: La distancia foco-película (DFP) estándar es de 100 cm para la mayoría de estudios y 120 cm para tórax.

Características del Paciente

• Espesor: A mayor grosor del paciente, se requiere mayor radiación para obtener una imagen adecuada.
• Composición corporal: Diferentes tejidos tienen distintas densidades y requieren ajustes técnicos específicos.

Efectos Físicos en la Radiografía

• Efecto Fotoeléctrico: El paciente absorbe toda la energía del fotón de rayos X.
• Efecto Compton: El paciente absorbe parte de la energía del fotón y se produce radiación dispersa.
• Efecto Anódico: Variación en la intensidad del haz de rayos X que puede aprovecharse para equilibrar densidades en estructuras de diferente grosor.

💡 Dato práctico: Para pacientes con yesos, aumenta el kV un 15-25% para compensar la absorción adicional. Si el yeso está húmedo, necesitarás un incremento mayor.

La imagen latente se forma cuando los rayos X interactúan con los cristales de halogenuro de plata en la emulsión de la película, creando un patrón invisible que representa las estructuras anatómicas. Esta imagen latente se convertirá en visible durante el proceso de revelado.

Soluciones Químicas y Procesado Radiográfico

El procesado radiográfico transforma la imagen latente en una imagen visible permanente mediante soluciones químicas específicas:

Revelador

Esta solución transforma los iones de plata en plata metálica. Contiene cinco componentes esenciales:

• Agente revelador: Principalmente hidroquinona y fenidona, que actúan sinérgicamente
• Activador: Como carbonato de sodio, potencia la acción del revelador
• Restringente: Bromuro de potasio y yoduro de potasio, limita la acción solo a cristales expuestos
• Preservador: Sulfito de sodio, controla la oxidación aérea
• Endurecedor: Glutaraldehido, controla el hinchado de la emulsión

Fijador

Estabiliza la imagen para que no se desvanezca con el tiempo y contiene:

• Activador: Ácido acético, detiene la acción del revelado
• Agente limpiador: Tiosulfato de amonio, elimina los cristales no expuestos
• Endurecedor: Aluminato potásico o cloruro de aluminio, aumenta la rigidez de la emulsión
• Preservador: Similar al del revelador

Procesado Manual

Se realiza en cubetas siguiendo estos pasos básicos:

1. Preparación de soluciones según indicaciones del fabricante
2. Revelado a temperatura controlada (óptima: 20°C)
3. Lavado intermedio para eliminar el revelador
4. Fijado (generalmente el doble del tiempo de revelado)
5. Lavado final para eliminar residuos químicos
6. Secado en soportes especiales o secadoras

💡 Consejo técnico: El tiempo y temperatura están inversamente relacionados. Si necesitas acelerar el proceso, puedes aumentar ligeramente la temperatura del revelador, pero nunca superes los 24°C para evitar velos en la imagen.

Procesado Automático

Revolucionó la radiología al reducir el tiempo de procesado de una hora a 90 segundos. Sus componentes principales son:

• Sistema de transporte de rodillos
• Control de temperatura
• Sistema de circulación y agitación
• Sistema de rellenado automático
• Sistema de secado

Calidad Radiográfica y Artefactos

La calidad de una imagen radiográfica depende de múltiples factores que el técnico debe controlar para obtener resultados diagnósticos óptimos:

Factores de Calidad Radiográfica

1. Densidad: El grado de ennegrecimiento de la película, controlado principalmente por el mAs.
2. Contraste: La diferenciación entre tonos claros y oscuros, controlado principalmente por el kV.
3. Definición o detalle: La correcta representación de estructuras anatómicas, influenciada por el tamaño del punto focal y las distancias.
4. Nitidez: La clara observación de los contornos, afectada por borrosidad geométrica, de material o cinética.
5. Resolución: La capacidad para distinguir dos objetos separados, medida en pares de líneas por milímetro.

Parámetros Técnicos de Calidad

• Resolución espacial: Capacidad de reproducir detalles finos.
• Resolución de contraste: Capacidad de distinguir pequeñas diferencias de densidad.
• Relación señal-ruido: Proporción entre la información útil y el ruido de fondo.

Artefactos en Radiología

Los artefactos son estructuras indeseadas que aparecen en la imagen y pueden clasificarse según su origen:

Artefactos de exposición:

• Movimiento del paciente
• Mala posición
• Contacto defectuoso pantalla-película
• Electricidad estática

Artefactos de revelado:

• Marcas de guía
• Líneas pi por suciedad en los rodillos
• Arranque de emulsión
• Velo químico

Artefactos de manipulación y almacenamiento:

• Fugas de luz
• Rayas y marcas por manipulación incorrecta
• Dobleces en la película

💡 Dato importante: La tasa de rechazo de radiografías es un indicador clave de la calidad del servicio. Un programa efectivo de control de calidad debe mantener esta tasa por debajo del 10%.

El control de calidad sistemático, que incluye revisión de negatoscopios, cuarto oscuro, procesadoras y equipos de rayos X, es fundamental para mantener altos estándares diagnósticos.

Radiología Digital

La radiología digital representa una evolución significativa que ha transformado la práctica radiológica tradicional, ofreciendo ventajas sustanciales en términos de calidad de imagen, eficiencia y reducción de dosis.

Existen dos tipos principales:

Radiología Digital Indirecta $CR - Computed Radiography$

Utiliza chasis especiales con placas de fósforo fotoestimulables que:

• Capturan la imagen latente cuando son expuestas a los rayos X
• Son procesadas mediante un escáner láser que convierte esta información en señales digitales
• Permiten reutilizar las placas miles de veces

Radiología Digital Directa $DR - Direct Radiography$

Emplea detectores que convierten inmediatamente los rayos X en señales electrónicas:

• Sistemas CCD: Usan sensores acoplados a pantallas intensificadoras
• Detectores de panel plano: Pueden ser de conversión directa (selenio amorfo) o indirecta (silicio amorfo con centelleador)

Componentes básicos de un sistema digital

1. Equipos de adquisición de imágenes
2. Redes de comunicación
3. Sistemas de gestión $RIS - Radiology Information System$
4. Sistemas de archivo $PACS - Picture Archiving and Communication System$
5. Estaciones de diagnóstico y visualización
6. Sistemas de impresión

💡 Ventaja clave: La radiología digital permite el postprocesado de la imagen para ajustar brillo, contraste, ampliación y otras características, eliminando la necesidad de repetir exposiciones por errores técnicos.

La integración con sistemas de información hospitalaria (HIS) facilita el acceso remoto a las imágenes, permitiendo consultas entre especialistas y telemedicina. El formato DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) estandariza la comunicación entre diferentes equipos y sistemas, garantizando la compatibilidad.

Aunque requiere una inversión inicial considerable, la radiología digital ofrece beneficios a largo plazo como reducción de costos de almacenamiento, menor impacto ambiental al eliminar químicos de revelado, y mejora en el flujo de trabajo del servicio.