miércoles, 25 de octubre de 2017

TAREA 7- SIMULADORES DE RX

Esta tarea ha sido realizada por: Yaiza Alvárez, Arrate Arizcorreta, M.Ángeles Cuéllar y Lucía Grande.

La técnica de radiografía escogida ha sido la mamografía.




  • ·         INTRODUCCIÓN


Ninguna región anatómica requiere una técnica radiográfica tan altamente especializada como la mama. Sus tejidos (glandular, conjuntivo, epitelial, graso...) presentan muy pocas diferencias de absorción fotoeléctrica al haz de radiación; y el resto de las estructuras mamarias, como vasos sanguíneos o conductos galactóforos, son de muy pequeño tamaño. Ambas circunstancias obligan a extremar el control de calidad de todos los componentes del equipo para mamografía, especialmente del tubo de rayos X.

El tubo de rayos X es, sin duda, el factor limitante más importante en todos los mamógrafos.. Es importante que el tubo de rayos X tenga buenas características de disipación de calor (la corriente electrónica se transforma en un 99% en calor y sólo un 1% en rayos X), para permitir una intensidad de corriente elevada y por tanto un tiempo corto de exposición.
El aspecto más importante en el diseño de un tubo de mamógrafo es el ánodo. El material habitualmente empleado es el Molibdeno por su radiación característica de pico a 27 kV (en el rango útil mamográfico).

  • ·         ESPECTRO PARA LA MAMOGRAFÍA

La mamografía se realiza en un espectro que contiene fotones en un rango de energía relativamente estrecho, 19keV-21keV. Este espectro se produce mediante la radiación característica de un tubo de rayos X de ánodo de molibdeno y filtrado ya sea por molibdeno o mediante un filtro de rodio. Existen equipos que tienen ánodo de doble vía para poder seleccionar molibdeno o rodio en función de la aplicación que se vaya a realizar.

 El espectro "moly-moly" es el más utilizado para la mamografía. El ánodo de molibdeno produce dos picos de radiación característica a 17.6 keV y 19.7 keV, como se aprecia en la figura siguiente.




Realizando la simulación, se obtiene el siguiente espectro:
Simulación de los picos de radiación característica con el ánodo de molibdeno
Sin embargo, el haz de rayos X también contendrá el espectro de bremsstrahlung  (radiación electromagnética producida por la desaceleración de una partícula cargada), en el rango de 24 kV a 32 kV. Esta parte del espectro es indeseable debido a su penetración incrementada reduce el contraste. Ese problema se resuelve mediante el uso de un filtro de molibdeno que atenúa los fotones con energías superiores a la energía del borde K del molibdeno de 20 keV.
En la siguiente figura, se aprecia la situación en el caso de aplicación del filtro de molibdeno de 1 mm de espesor.
 
Simulación del pico de radiación característica del ánodo de molibdeno  aplicando filtro de molibdeno de 1 mm de grosor


Con esta combinación, una porción significativa del espectro está en el rango de 17.6 a 20 keV, que es bastante bueno para la mamografía general.

 Muchas máquinas de mamografía le dan al operador la oportunidad de seleccionar entre dos filtros, molibdeno o rodio. El rodio tiene un número atómico ligeramente más alto (Z) que el molibdeno y, por lo tanto, su energía del borde K es más alta, 23.22 keV. Cuando se selecciona el filtro de rodio, el espectro de rayos X ahora se extiende hasta esa energía y se vuelve más penetrante.




Si comprobamos esto con  el simulador, efectivamente, aparece  un pico a una energía en torno a los 23 keV.

Simulación del pico de radiación característica del ánodo de molibdeno  aplicando filtro de rodio de 1 mm de grosor
Por tanto, el   filtro de rodio es útil al tomar imágenes de mamas densas donde la penetración adicional mejora la visión dentro de las áreas densas.




Curiosidad: Actualmente se está investigando una nueva tecnología basada en mamografía con realce de contraste mediante técnica de energía dual. Se ha subrayado el artículo con las partes más interesantes. Para descargar el artículo pulse AQUÍ.


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