Fundamentos físicos y equipos: radiaciones y ondas en radiodiagnóstico

Fundamentos Físicos y Equipos

Radiaciones y Ondas

İLERNA. 01. Radiaciones y ondas Video-tutoría 3İLERNA.

Repaso Sesión Anterior: Átomo

Núcleo + Neutrones Protones Electrones Protones: carga positiva (+) Electrones: carga negativa (-) Neutrones: sin carga Repaso sesión anterior ÁTOMO El átomo es la partícula más pequeña que constituye la materia. Tiene unas propiedades químicas definidas y está formado por un núcleo y una corteza. ELEMENTO QUÍMICO Según el número de protones que haya en el núcleo se definen las propiedades químicas del átomo y por tanto el elemento químico al que pertenece. ISÓTOPO Átomos con el mismo número de protones y electrones pero distinto número de neutrones. *Algunos de ellos pueden ser inestables, desintegrándose y produciendo radiactividad.İLERNA.

Repaso Sesión Anterior: Ondas

Repaso sesión anterior Onda: Alteración o perturbación que propaga energía pero no materia. Ejemplos de ondas: Ondas electromagnéticas - Luz visible - Ondas de radio - Rayos X - Radiación de microondas Ondas materiales: - Ondas de sonido ¡Viajan por el vacío! ¡NO viajan por el vacío! Cresta Longitud de onda Amplitud Valle Importante: - A menor longitud de onda, mayor energía. - A mayor longitud de onda, menor energía.İLERNA.

La Radiación Corpuscular

La Radiación Corpuscular Repaso sesión anterior La radiación corpuscular es aquella en la que se transmite energía a través de partículas subatómicas. Puede ser de los siguientes tipos: - Partículas alpha - Partículas beta + - Partículas beta - - Neutrones libres Alph a N P P P N N P P N N . elektron B neutron proton Carbono-10 (inestable) Boro-10 (estable) Neutrón Positron + + B + + + + + + + Neutron n N N N P P N N NİLERNA.

Índice de Contenidos

Índice ¿Qué veremos en esta sesión? - Concepto radiación de frenado - Ley inversa - Características de las ondas sonoras - Magnetismo para la obtención de imágenes diagnósticas - Principios básicos de una resonancia magnética - Aplicaciones de las radiaciones en RadioterapiaİLERNA.

Interacciones de las Partículas Cargadas

Interacciones de las partículas cargadas - Como vimos anteriormente, la interacción de la radiación con la corteza de los átomos puede producir efectos como ionizaciones o excitaciones electrónicas. - Además, las radiaciones en forma de partícula pueden interaccionar con el núcleo del átomo y producir un efecto adicional de gran importancia en radiodiagnóstico: La radiación de frenado. (también llamada: Bremsstrahlung)İLERNA.

Radiación de Frenado

Rayos X C E e Radiación de frenado - La radiación de frenado se produce cuando una partícula libre, cargada, (como un electrón) pasa a gran velocidad cerca de un núcleo atómico. - Las interacciones electromagnéticas entre la partícula y el núcleo provocan que la partícula frene y se desvie de su trayectoria, liberando energía. - Al tener que expulsar este exceso de energía, la partícula emite ondas en forma de radiación electromagnética.İLERNA.

Generación de Rayos X

El filamento emite electrones a gran velocidad hacia el ánodo ánodo cátodo e e DEKOTECH P DEKOTRONG Radiación de frenado - La radiación de frenado es un fenómeno de gran utilidad en radiodiagnóstico, ya que nos permite la generación de rayos X. El tubo de un proyector dispara electrones a gran velocidad desde el cátodo al ánodo, donde se produce radiación de frenado, y se emiten haces de rayos X.İLERNA.

Ley Inversa del Cuadrado

A A- Ejemplo de cómo un receptor situado más lejos recibe una cantidad muy disminuida de radiación Ley inversa: La llamada Ley Inversa (o Ley inversa del cuadrado) nos describe la manera en la que los haces de ondas ven disminuir su intensidad según la distancia, es decir, esta ecuación nos describe que la intensidad de los haces disminuye con el cuadrado de la distancia. Éste será un punto muy importante a considerar en radiodiagnóstico y radioterapia, ya que debemos saber cómo cambiarán la intensidad de los haces al ser proyectados hacia el paciente. d,@ 1 I2 = I1İLERNA.

Cálculo de Intensidad de Radiación

A A- Ejemplo de cómo un receptor situado más lejos recibe una cantidad muy disminuida de radiación Ejemplo: Si la intensidad de la radiación a 5 metros de distancia es de 20 Sieverts/hora ¿Cuál será la intensidad a 10 metros de distancia? 12 = 1 &2 d, 2İLERNA.

Resolución del Ejemplo

A A- Ejemplo de cómo un receptor situado más lejos recibe una cantidad muy disminuida de radiación Ejemplo: Si la intensidad de la radiación a 5 metros de distancia es de 20 Sieverts/hora ¿Cuál será la intensidad a 10 metros de distancia? I2 = I1 d, 2 d, 2 I2 = 20 x (52 / 102) I2 = 20 x (25 / 100) I2 = 20 x 0,25 I2 = 5 SIEVERTS/HORAİLERNA.

Ponte a Prueba: Ley Inversa

A A- a2 d, 2 I2 = 11 2 ponte a prueba Según la ley inversa, si detec- tamos un nivel de exposición radiactiva de 20 mSv/h a 6 metros de su fuente, cuando nos situemos a 8 metros, detectaremos: a) 11,25 mSv/h b) 12,50 mSv/h c) 15,25 mSv/h d) 18 mSv/hİLERNA.

Solución del Ejercicio

A A- 2 d22 d, 2 I2 = I1 ponte a prueba Según la ley inversa, si detec- tamos un nivel de exposición radiactiva de 20 mSv/h a 6 metros de su fuente, cuando nos situemos a 8 metros, detectaremos: a) 11,25 mSv/h b) 12,50 mSv/h c) 15,25 mSv/h d) 18 mSv/hİLERNA.

Ondas Sonoras y Ultrasonidos

Ultrasonidos 20 KHz Frecuencia Audible 20 Hz Infrasonidos Ondas sonoras: Las ondas sonoras también presentan gran utilidad en el ambiente médico, debido a su baja agresividad. Estas ondas se caracterizan según: - Intensidad: Potencia de la onda acústica, expresada generalmente en Decibelios (dB). "Volumen" - Frecuencia: Número de vibraciones por segundo que transmite una onda de sonido. Se mide en Herzios (Hz). - Velocidad: Longitud que recorre la onda por unidad de tiempo. Las ondas sonoras cambian mucho de velocidad según el material que las propaga, viajando mucho más rápido cuanto más denso sea el material. Se mide en m/s.İLERNA.

Rango Audible y Frecuencias

Ultrasonidos 20 kHz Frecuencia Audible 20 Hz Infrasonidos Ondas sonoras: Para que nuestro oído pueda captar las ondas de sonido, su frecuencia debe encontrarse dentro del rango audible, lo que significa que está entre los 20 hercios (Hz) y los 20 kilohercios (kHz) Las ondas sonoras cuya vibración está fuera de este espectro no son distinguibles por el oído humano y se conocen como infrasonidos, cuando su frecuencia está por debajo del umbral mínimo, y ultrasonidos, si su frecuencia es superior a 20 kHz. Dentro del rango audible, el sonido nos parecerá más agudo o más grave según si su frecuencia es alta o es baja.İLERNA.

Escala de Decibelios

INTENSIDAD FRECUENCIA Escala de decibelios POLICE Susurro de las hojas Refrigerador Conversación Camiones Helicóptero Sirena de policía Fuegos artificiales Coches Lluvia moderada Susurro Respiración Tráfico en la ciudad Secador de pelo Trombón Motor a reacción 0 dB 10 dB 20 dB 30 dB 40 dB 50 dB 60 dB 70 dB 80 dB 90 dB 100 dB 110 dB 120 dB 130 dB 140 dB Débil Ruidoso Extremadamente ruidoso Moderado a tranquilo Muy ruidoso Umbral del dolor Sonidos perceptibles dentro del rango audible según su intensidad.İLERNA.

Efecto Doppler en Ecografía

CENTRUS 08 #20 307-41 17.1cm Ml 1.0 TRes Tlb 0.7 [2D] G59 / 9548 FAZ / P85 Map 5 [C] G29 / 1.00 kHz FAZ / F1 / 12 13.8 - -13.3 El efecto Doppler es de gran utilidad en ecografía, ya que nos permite detectar movimientos de acercamiento y alejamiento. Efecto Doppler: Las ondas de sonido del mismo modo que sucede con las ondas electromagnéticas pueden sufrir interferencia, difracción, refracción y reflexión, conocida esta última como eco. Además de estos efectos, las ondas sonoras manifiestan también un efecto muy útil llamado Efecto Doppler. Este fenómeno se da cuando cuando la fuente que emite una onda de sonido está en movimiento y el receptor de dicha onda percibe un cambio en la frecuencia del sonido. Por ello, a través de este efecto se pueden estimar la dirección y velocidad de algunos fluidos corporales, lo que lo hace esencial en diagnósticos de ecografía.İLERNA.

Visualización del Efecto Doppler

Visualización del efecto Doppler: Sonido percibido a 100hz Misma frecuencia Sonido percibido a 100hz Misma frecuencia Sonido percibido a 80hz Frecuencia baja Sonido percibido a 120hz Frecuencia alta Sonido producido a 100hz Sonido producido a 100hzİLERNA.

Efecto Doppler con Sirena

Efecto Doppler Baja frecuencia Alta frecuencia AS +3ONAJUSMA ++ Efecto Doppler provocado por el sonido de una sirena. EXTRA https://www.youtube.com/watch?v=x2mxcS68G38&t=1sİLERNA.

Magnetismo para la Obtención de Imágenes

Magnetismo para la obtención de imágenes En la naturaleza existen algunos elementos y materiales que muestran la capacidad de atraer o repeler otras sustancias a través de la fuerza del magnetismo. Los materiales con estas propiedades se llaman imanes, y presentan dos polos (norte y sur) que se atraen o repelen de una forma análoga a lo observado en las cargas eléctricas (opuestos se atraen, e iguales se repelen).İLERNA.

Clasificación de Imanes

Magnetismo para la obtención de imágenes Los imanes se pueden clasificar atendiendo a varios criterios: - Según su origen podemos clasificarlos en imanes naturales y artificiales. - Según se mantenga o se pierda su efecto magnético con el tiempo podemos clasificarlos en imanes permanentes o temporales. - Por último existe un último tipo de iman denominado, electroiman, cuyo magnetismo aparece sólo cuando circula por su estructura una corriente eléctrica. Esto hace que puede producir campos magnéticos de gran magnitud.İLERNA.

Campos Magnéticos y su Dirección

N S Campos magnéticos: Los campos magnéticos se definen según su dirección y magnitud: - Como podemos ver la dirección de las ondas es de Norte a Sur. - La magnitud cambia según los materiales que forman el imán o la intensidad de la corriente que los atraviesa en el caso de los Electroimanes. Su unidad es el Tesla.İLERNA.

Interacción Electromagnética

+ S N Interacción electromagnética: Como hemos estado viendo, existe una gran relación entre la electricidad y el magnetismo. esta relación quedó demostrada cuando se observó que las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos. Esta interacción forma la base del funcionamiento de los electroimanes, que funcionan gracias a una corriente eléctrica que atraviesa un solenoide. - ** Solenoide: Bobina formada por un alambre enrollado en espiral, donde se crea un campo magnético cuando circula una corriente continua por su interior.İLERNA.

Cálculo de Campos Magnéticos

.. Ho = 4T × 10-7 T · m · A 1 Campos magnéticos La magnitud de un campo magnético generado por una corriente eléctrica se puede calcular con la siguiente ecuación: n · 1 B = k · r + N - - - - B= Magnitud del campo magnético (en Teslas) I = Intensidad de la corriente aplicada n= número de espiras del solenoide - r = radio del solenoide k = constante de proporcionalidad (permeabilidad magnética del vacío)