Pantallas Intensificadoras

Se usan para obtener imágenes de buena calidad radiológica y lograr un diagnóstico sin someter al paciente a una radiación de Rx muy intensa. Es una lámina flexible que, al interaccionar con los Rx, los convierte en radiación de luz visible que amplifica el efecto de los Rx sobre la película.

Estructura

Es una lámina flexible de material plástico cuyo tamaño coincide con el de la película. Lo normal es usar una película de doble emulsión entre dos pantallas intensificadoras, estando todo contenido en el chasis.

Capa Protectora

Es la más próxima a la película y sirve para proteger la pantalla de cualquier daño externo. Está hecha de un material transparente para minimizar la electricidad estática.

Capa Fluorescente

Formada por una emulsión con un compuesto fluorescente. Según el compuesto, existen:

• Tungsteno de Calcio: Utilizadas hasta hace poco.
• Tierras Raras: Principalmente Lantano, Itrio, Gadolinio. Se usan actualmente porque son más rápidas, pero también más caras.

Características de los compuestos fluorescentes:

• Emiten mucha luz al interactuar con los Rx.
• Poseen un número atómico elevado.
• La luz residual después del paso del fotón de Rx es muy poca (baja fosforescencia).
• La distribución de los cristales del elemento en la emulsión debe ser uniforme para que la emisión luminosa sea igual en cada punto de la pantalla.

Capa Reflectante

Compuesta por dióxido de titanio. Sirve para evitar que los fotones de luz se dispersen en direcciones diferentes a la de la película. La capa los refleja y dirige hacia la película.

Base

Es la capa más gruesa y sirve como soporte para las demás capas. Es de material plástico para que sea flexible y no contenga impurezas.

Propiedades

Velocidad

Se refiere a la mayor o menor eficacia en la conversión de Rx en luz visible, es decir, el porcentaje de fotones de Rx que la pantalla transforma en luz. Dependiendo de la velocidad de la pantalla, se podrá reducir más o menos la exposición y, por tanto, la dosis de radiación del paciente. Esta reducción de la dosis se cuantifica con el Factor de Intensificación (FI): cociente entre la exposición necesaria para obtener una determinada densidad óptica sin pantalla y la exposición necesaria con pantalla. Cuanto mayor es la velocidad, mayor es su FI. Al usar las pantallas se capta hasta un 60% más de los haces de Rx y se aumenta el contraste de la imagen.

El FI depende de:

• Grosor de la capa fluorescente.
• Existencia de capa reflectante.
• Tipo de material fluorescente.
• Energía de los Rx (kV).
• Tamaño de los cristales del material: cuanto más grandes, mayor es la velocidad, pero peor resolución se obtiene.

Poder de Resolución

Al usar pantallas se reduce la resolución en comparación con las películas de exposición directa. Esto se debe a que la luz que produce la pantalla impresiona una zona de la emulsión de la película más grande que el fotón de Rx original. Cuanto mayor sea el FI de la pantalla, menor será su resolución; por eso, las pantallas lentas se denominan de alta resolución y viceversa. Además, al usar pantallas, la densidad de la imagen no es uniforme, sino que tiene un aspecto “moteado” (ruido cuántico) debido a que el número de fotones de luz por mm² no es uniforme. Cuantos más fotones lleguen a la pantalla, mayor puede ser el moteado, aunque esto solo se aprecia significativamente al usar pantallas muy rápidas.

Tipos de Pantallas (según el Factor de Intensificación)

• Lentas: De alta resolución. Se usan sobre todo en estructuras blandas u óseas muy pequeñas.
• Universales: Dan imágenes de buena definición y calidad. Son las más usadas, especialmente en abdomen, tórax y estructuras óseas grandes.

Combinaciones Película-Pantalla

Tienen que ser compatibles; solo se pueden usar películas para las que ha sido diseñada una pantalla concreta. Casi todas las películas son de doble emulsión y se impresionan en un 99% por la luz de las pantallas y en un 1% por fotones de Rx directos. La luz de la pantalla impresiona la emulsión con la que está en contacto, pero una pequeña cantidad también puede afectar la emulsión del lado contrario, produciendo algo de borrosidad (efecto de cruce o crossover).

Al introducir la película en el chasis con pantalla intensificadora, hay que tener en cuenta:

• El espectro de luz al que es sensible la película debe corresponderse con el que emite la pantalla (compatibilidad espectral).
• El contacto entre las pantallas y la película debe ser perfecto para que la luz que se produce sea registrada con un patrón uniforme en la película.

Tipos de Pantallas según Emisión de Luz

Línea Azul

Pantallas de tungsteno de calcio y algunas de tierras raras. Tienen una línea azul en el chasis. Emiten luz en la región del espectro desde el violeta al azul, región en la que son sensibles las películas convencionales (sensibles al azul). Esta película necesita una dosis mayor de radiación si se combina con una pantalla de luz verde. No necesitan luz roja de seguridad en el cuarto oscuro; es suficiente con luz ámbar o amarilla.

Línea Verde

Pantallas de tierras raras fabricadas con gadolinio y lantano. Tienen una línea verde en el chasis. Emiten luz en la región verde del espectro, por eso se usan con películas sensibles al verde (ortocromáticas). Si se usan con películas convencionales (sensibles solo al azul), su velocidad disminuye mucho. Necesitan luz roja de seguridad en el cuarto oscuro. Son, generalmente, el doble de rápidas que las de línea azul con un poder de resolución similar, por lo que necesitan menos tiempo de exposición. El inconveniente es que el margen de error en el tiempo de exposición es muy pequeño, y las imágenes pueden quedar fácilmente sobreexpuestas o subexpuestas.

Cuidados de las Pantallas Intensificadoras

Es fundamental evitar tocarlas, ya que pequeños rasguños o suciedad afectan a la calidad de la imagen. Duran menos que los chasis y deben ser reemplazadas periódicamente. Hay que limpiarlas regularmente según el uso y siguiendo las instrucciones del fabricante. Debe comprobarse el estado de las pantallas según marque el programa de control de calidad de radiodiagnóstico; para ello, se radiografía una rejilla de prueba (o un objeto uniforme) con un determinado kV y mAs, y se comprueba que la densidad óptica resultante sea uniforme.

Formación de la Imagen Radiográfica

Imágenes Analógicas

Los Rx atraviesan al paciente y hacen que en la pantalla (o directamente en la película) se formen sombras. Las imágenes son bidimensionales. Cada punto anatómico produce diferentes atenuaciones en el haz de radiación incidente, y esto hace que haya diferentes intensidades en el haz emergente, obteniéndose diferentes densidades fotográficas en la imagen. Después de obtener la imagen analógica, no se puede mejorar significativamente la información que contiene mediante postprocesado.

Las imágenes analógicas corresponden a una distribución continua de diferentes tonos de grises, donde las discontinuidades y variaciones de densidad permiten visualizar los detalles anatómicos.

Imágenes Digitales

Los matices de grises se discretizan (“cortan en trozos”) correspondientes a niveles de gris definidos. Cada nivel tiene una posición espacial definida (coordenadas x, y) y un valor numérico que representa su intensidad. Cada valor numérico con su posición espacial compone la imagen digital (píxel). Una matriz está formada por filas (horizontales) y columnas (verticales) de píxeles. La digitalización es el proceso de convertir la señal analógica en digital y se realiza con un conversor analógico-digital (ADC).

Calidad de la Imagen Radiográfica

Se define como la fidelidad con la que aparecen en la imagen las estructuras anatómicas que se examinan, permitiendo realizar un diagnóstico preciso.

Parámetros Fundamentales de Calidad

Densidad

Es el grado de ennegrecimiento de la película radiográfica o el nivel de brillo en una imagen digital. En función de los diferentes tejidos y espesores que ha atravesado el haz de Rx, en la imagen habrá zonas con distinto ennegrecimiento. Esto se debe a la cantidad de Rx que inciden sobre el receptor de imagen (película o detector). La densidad de la imagen es adecuada cuando se pueden distinguir la mayoría de las densidades tisulares relevantes. La imagen estará sobreexpuesta cuando tiene muchos valores por encima de los distinguibles (demasiado oscura en película, o saturada en digital) y subexpuesta al contrario (demasiado clara en película, o con ruido en digital).

Factores que influyen en la densidad:

• Características del paciente (espesor, composición).
• Tipo de aparato de Rx usado (mAs, kVp).
• Tipo de película o receptor de imagen.
• Técnica del procesamiento (revelado en analógica, algoritmos en digital).

Ruido: Fluctuación indeseable en la densidad final de la imagen, que puede enmascarar detalles finos.

Contraste

Es la diferencia de densidad (o brillo) entre dos o más áreas adyacentes en la imagen, lo que permite distinguirlas. Para que haya contraste, el haz de radiación tiene que atravesar estructuras con distinto espesor, número atómico o densidad física; de lo contrario, no se generará contraste. En muchos estudios se utilizan medios de contraste para poder visualizar estructuras que, de otra forma, no se podrían diferenciar de los tejidos que las rodean (ej. tubo digestivo, vasos sanguíneos). La radiación dispersa que sale del paciente disminuye el contraste; para evitarlo, se usan rejillas antidifusoras. Para obtener un mejor contraste sujeto (inherente a la estructura anatómica), a veces es necesario ajustar los parámetros de exposición, aunque aumentar la dosis de radiación no siempre mejora el contraste de la imagen de forma óptima y debe hacerse con precaución.

Factores que influyen en el contraste:

• Factores del aparato (principalmente kVp: a menor kVp, mayor contraste).
• Factores dependientes de la región anatómica que se estudia (contraste inherente del sujeto).
• Factores de la película o receptor de imagen (curva característica).
• Presencia de radiación dispersa.

Nitidez y Definición

Nitidez: Clara apreciación de los bordes de los objetos proyectados en la imagen.
Definición: Grado de claridad y exactitud en la apreciación de los detalles finos dentro de la imagen.
Una radiografía tiene buena calidad cuando los bordes de las estructuras que se examinan están claros y bien delimitados, y se pueden distinguir con facilidad sus diferentes densidades y detalles. Para ello, el paciente debe recibir una dosis mínima de radiación, pero la imagen tiene que tener buena definición. Cuanto mayor es la distancia entre el foco y la película (Distancia Foco-Imagen o DFI), y menor la distancia Objeto-Película (DOP), mejor será la definición. Por eso es mejor que lo que queramos examinar esté lo más cerca posible de la película/receptor. Si no se usan pantallas intensificadoras, la definición geométrica puede ser mejor, pero el contraste y la eficiencia de dosis empeoran drásticamente, por lo que su uso es esencial en la mayoría de las aplicaciones.

Borrosidad

Es la falta de definición de una imagen, que puede aparecer en una imagen radiográfica por diferentes razones.

Borrosidad Geométrica (B_g)

El foco del tubo de Rx es una fuente de ondas electromagnéticas que no es puntual, sino que tiene un área finita. Esto proyecta una zona de penumbra (bordes borrosos) alrededor de la materia que atraviesa. Se puede estimar con la fórmula: B_g = F * (DOP / DFO), donde F es el tamaño del foco, DOP es la distancia objeto-película y DFO es la distancia foco-objeto. Es difícil obtener una borrosidad geométrica muy pequeña debido a varias limitaciones:

• Si se disminuye mucho el tamaño del foco, este no podrá soportar la carga térmica (tensión eléctrica y corriente) necesaria para muchas exposiciones.
• La distancia entre el objeto y el foco (DFO) no puede ser excesivamente grande, porque la intensidad de los Rx disminuye con el cuadrado de la distancia, requiriendo mayores exposiciones.
• La distancia del objeto a la película (DOP) depende de la situación anatómica de la zona a estudiar dentro del cuerpo humano y debe minimizarse.

Recomendaciones para minimizar la borrosidad geométrica:

• Utilizar la menor distancia objeto-película (DOP) posible.
• Usar el menor tamaño de foco posible compatible con la carga requerida.
• Tener cuidado con la angulación del tubo de Rx, ya que al dar angulaciones pueden aparecer zonas de penumbra y distorsión, especialmente en la parte más alejada del haz central.
• La distancia foco-imagen (DFI) suele estar estandarizada entre 1 y 2 metros (comúnmente 1m, 1.5m o 1.8m).

Borrosidad por Movimiento (Cinética)

Causada por los movimientos durante el tiempo de exposición (“disparo”). Puede moverse el paciente o el tubo de Rx si no está bien frenado. En el caso del paciente, no se pueden controlar movimientos fisiológicos como los latidos cardíacos, movimientos peristálticos del tubo digestivo o temblores nerviosos, pero sí se pueden controlar los movimientos voluntarios y algunos involuntarios, como la respiración (mediante instrucciones de apnea). El técnico tiene que observar al paciente y realizar la exposición en el momento óptimo (ej. en inspiración o espiración máxima). La borrosidad por movimiento aumenta cuanto mayor sea la amplitud del movimiento y la distancia entre el lugar del movimiento y la película. En algunos casos, se puede aprovechar el movimiento para mejorar la imagen de ciertas estructuras, ya que lo que se mueve sufre una especie de “borrado” selectivo (ej. tomografía convencional, o respiración durante radiografía de columna torácica para borrar las costillas).

Borrosidad Intrínseca

Se debe a los materiales usados para captar la imagen: chasis, película, pantallas intensificadoras, etc.

Debido a las pantallas intensificadoras:

La borrosidad depende del tamaño de las partículas de fósforo y del espesor de la capa del material intensificador. Las pantallas de grano y espesor fino (lentas, de alta resolución) producen menos borrosidad. Las pantallas rápidas (grano grueso, mayor espesor) emiten un destello de luz más difuso y, por tanto, generan más borrosidad.

Debido a la película:

Cuando se utilizan películas con emulsión por las dos caras (doble emulsión), puede existir una pequeña borrosidad por el efecto de cruce (crossover) de la luz entre las emulsiones, aunque las películas modernas minimizan este efecto.

Debido al chasis:

Si el chasis está dañado o no asegura un contacto perfecto entre la película y las pantallas, puede provocar borrosidad. Esta borrosidad suele ser localizada y aparecer siempre en el mismo sitio si el defecto es del chasis.

Ley de la Uniformidad (o Suma de Borrosidades)

Para estimar la borrosidad total (B_T) de una imagen, se considera que las diferentes fuentes de borrosidad se suman de forma cuadrática (aproximadamente): B_T ≈ √(B_g² + B_m² + B_i²), donde B_g es la geométrica, B_m la de movimiento y B_i la intrínseca. La borrosidad por movimiento se puede minimizar o evitar con técnicas adecuadas, y la borrosidad intrínseca de los sistemas modernos es relativamente pequeña. Por lo tanto, la borrosidad geométrica suele ser un factor limitante importante en la nitidez de la imagen.

Resolución

Es una medida del grado de apreciación visual de un detalle fino; es una forma de cuantificar la definición. En los sistemas analógicos, se expresa como el número de pares de líneas que se pueden diferenciar por milímetro (lp/mm). En los sistemas digitales, está relacionada con el tamaño del píxel y el número de píxeles en que se divide la imagen (matriz). La resolución es, en parte, subjetiva, ya que depende del contraste de los detalles y también de la capacidad visual del observador.

Se distinguen dos tipos principales:

• Resolución de Contraste: Capacidad de diferenciar visualmente objetos con densidades o niveles de gris muy parecidos.
• Resolución Espacial: Capacidad de distinguir visualmente como entidades separadas objetos pequeños y muy próximos entre sí.