Teleterapia.
La profundidad del tratamiento aumenta al aumentar la energía de la radiación.
Equipos de terapia superficial y semiprofunda.Son utilizadas para irradiar lesiones de piel o cercanas a ellas. Se trata de generadores de radiación tiene su componente principal que es el tubo de rayos X, capaz de utilizar potencias hasta de 500 Kv.: Equipos de terapia de contacto: Trabajo con potenciales eléctricos de hasta 50 Kv.Trabaja a distancia foco superficie de pocos centímetros.El tratamiento se realiza mediante conos que dirige el haz de rayos X desde el tubo hasta la superficie del paciente.
Equipos de terapia superficial: Trabaja con Potencias entre 50 Kv y 150 Kv.La distancia es a poco centímetros.Utiliza los mismos conos que los de contacto.Puede hacer tratamientos de algunos milímetros de profundidad.
Equipos de ortovoltaje: Trabaja con potencias de 500 Kv.La distancia del foco es de 50 CM, se puede trabajar con o sin aplicadores.La profundidad puede llegar a 2 ó 2 CM, recibe el nombre de terapia semiprofunda.
Radioterapia intraoperatoria: Están en el interior de los quirófanos y sirve para tratar tumores en el mismo acto quirúrgico, teniendo un tratamiento directo.
Equipos de terapia mayores profundidades.: Aceleradores lineales: Aparatos capaces de generar haces de rayos X de muy alta energía.Es posible de tratar lesiones muy profundas. Los rayos X son capaces de producir radiación de frenado cuando el haz de electrones es frenado por blancos de alto número atómico.Los propios electrones pueden tratar directamente el tumor más superficial.Funcionan de una forma parecida al tubo de rayos X.
Equipos de cobaltoterapia: Son los mismos equipos que los Aceleradores, pero no emite rayos X si no Gamma, la radiación Gamma lo emite el cobalto cuando se desintegra.Trabaja a distancias de 80 Cm. Esta distancia permite que el cabezal gire alrededor del paciente.Se puede crear imágenes tridimensionales de los pacientes.La radiación que forma cada haz no es fija. Su beneficio es disminuir la exposición de los tejidos sanos.
Equipos de terapia con protones. Adquieren altas energías mediante unos equipos llamados ciclotrones que llevan energía de 70 a 250 MeV Sus ventajas son : – En el cuerpo se mueven en línea recta y no se dispersan afectando a órganos sanos. -Propiedad de penetrar hasta una profundidad determinada, llamada pico de bragg.
Braquiterapia
Utiliza fuentes radiactivas encapsuladas para irradiar los tejidos que están en contacto con ellas, Estas fuentes deben ser colocadas en contacto con el tumor.
Braquiterapia superficial: Las fuentes se colocan encima de la superficie corporal mediante aplicaciones estándar o moldes personalizados.
Braquiterapia endocavitaria: Las fuentes se introducen mediante un aplicador en alguna cavidad natural del paciente.
Braquiterapia intersticial: Se coloca tubos aplicadores en el interior de la lesión a tratar mediante un acto quirúrgico, como en los tratamientos de mama.
Existen tres variantes:
Equipos de baja tasa: Equipos en los que la fuente radiactiva es lo suficiente baja como para cumplir las especificaciones de un tratamiento de baja tasa de dosis.
-SE realiza con el paciente ingresado en habitaciones blindadas para evitar que la radiación alcance el exterior por que la duración supera las 24H.
Equipos de alta tasa: Son equipos que utilizan una fuente radiactiva de alta actividad, de modo que se puede administrar tratamientos de alta tasa de dosis.
-Los tratamientos se realiza de forma ambulatoria. Se ingresa al paciente en una habitación blindada, en diversas fracciones de unos pocos minutos de duración 15-30 minutos.
Equipos de tasa pulsada: Son equipos en los que la fuente de radiactiva tiene una actividad menor que la de la alta tasa. Es necesario que el paciente esté en una habitación blindada.
Aplicaciones de las radiaciones ionizantes en diagnóstico por la imágen
Haces externos en diagnóstico: Capaces de atravesar el cuerpo humano para ser detectadas a la salida y permitir la obtención de una imagen. Entre las radiaciones electromagnéticas. Las únicas capaces son los Rayos Y y los Gamma por que son radiaciones ionizantes.
Las imágenes obtenidas mediante rayos X son de dos tipos:
Radiografía convencional: Las imágenes obtenidas son imágenes planas, perdiendo información sobre la profundidad y correspondientes a un único haz que atraviesa al paciente e incide en un detector.
Isótopos radiactivos: Los isótopos radiactivos se utilizan en los servicios de medicina nuclear para obtener imágenes de diagnóstico a partir de la absorción selectiva de los diferentes isótopos por los distintos órganos o tejidos patológicos.
Gammagrafías: No solo se utilizan en el caso de patologías tumorales si no también en un gran número de exploraciones de enfermedades benignas como el hipotiroidismo.
Transferencia lineal de energía, LET
La LET es la energía localmente transferida por la radiación al medio por unidad de longitud de su recorrido y corresponde con las pérdidas energéticas por procesos de ionización y excitación.
Alta LET: Deja mucha energía en el paciente, por unidad de longitud, debido a la ionización, se utiliza radiación Alfa por que deja mucha energía.
Baja LET: Distribuye su energía a los largo de una mayor profundidad, con la cual la concentración de ionizaciones y excitaciones es menor.
Dosis absorbida: es la energía absorbida por unidad de masa en un determinado punto.
Dosis equivalente: es la dosis al órgano corregida por un factor de ponderación del tipo de radiación que tiene en cuenta la eficacia biológica relativa de la radiación incidente para producir efectos estocásticos
Radiación X Interacción de la radiación ionizante con la materia
Tipos de colisiones: * colisión elástica: La partícula choca con átomos del medio, desviando su trayectoria y cediendo una cierta cantidad de energía en forma de energía cinética. No ocurre alteración anatómica ni nuclear en el medio.
Colisión inelástica: La partícula interacciona con los electrones anatómicos transfiriendo a estos, pequeñas cantidades de energía, puede provocar : Ionización: El electrón es arrancado de su órbita y abandona el átomo. -Excitación/ Desexcitación: Los electrones de los átomos son arrancados de sus órbitas a niveles de energía superiores, pero siguen ligando al mismo átomos. Los electrones saltan a niveles más bajos y emiten un fotón.
Colisión radiactiva: Rayos X de frenado, Cuando una partícula pasa cerca de un núcleo atómico puede producir radiación de frenado debido a la interacción eléctrica entre carga de distinto signo, desviando su trayectoria.
Carácterísticas de la radiación X utilizada en radiología convencional
Los rayos X existe un cátodo y ánodo, que atraen los electrones y que a la vez sirve de blanco contra el que estos chocan.
Los electrones acelerados van a ir perdiendo energía conforme van produciendo
colisiones inelásticas y radiactivas con los átomos de wolframio.
Fuerzas sobre una crag eléctrica en un campo magnético
Leyes electromagnéticas: Conductor sometido a un campo magnético variables aparece una fuerza electromotriz.
La fuerza electromotriz es proporcional a la variación temporal del flujo magnético que atraviesa la espira.
Espectro de emisión de rayos X
Se define como el número relativo de fotones de rayos X emitidos en función de la energía de dichos fotones. Consta de una parte discreta, formada por los rayos X carácterísticos y una continua, formada por los rayos X de frenado.
Espectro rayos X carácterísticos ( parte discreta):
Son diferencias entre las energías electrónicas de enlace de un elemento particular.La intensidad relativa de los rayos X K, es mayor que la de los rayos X carácterísticos de baja energía debido a la naturaleza del proceso de interacción. Los rayos X K son los únicos rayos X carácterísticos del tungsteno con energía suficiente para utilizarse en el diagnóstico radiológico.
Espectro de rayos X de frenado ( parte continua):
La energía de estos fotones va desde cero hasta la máxima energía de los electrones incidentes.El número máximo de rayos x se emite con energía de aproximadamente, un tercio de la energía máxima.El numero de rayos X emitidos disminuye rápidamente a energía muy bajas.
Aplicaciones del magnetismo en la obtención de imágenes
resonancia magnética: Su principal utilidad, se utiliza para el estudio de tejidos blandos y obtener imágenes anatómicas
Resonancia magnética funcional: Es una técnica neuroimagen que permite observar en cada momento las regiones cerebrales que presentan mayor actividad neuronal.
Electroimanes
Este tipo de imagen son utilizados en resonancia magnética para producir campos magnéticos uniforme de intensidad muy alta, algunas en teslas. Si la corriente eléctrica que circula por el circuito no es continua si no que su valor varía con el tiempo, el campo magnético también produce esta variación temporal.
Magnetismo en el átomo
Magnetismo de los electrones. Los electrones son cargas eléctricas negativas que se mueven alrededor del núcleo atómico.Materiales diamagnéticos: Son rechazados por los polos magnéticos. No pueden ser magnetizados artificialmente, ni los atrae un imán.Materiales ferromagnéticos: Se alinean en la misma dirección al campo. Se orientan en el sentido contrario. En el mismo sentido y dirección, ocurre pocas veces, es un estado de mínima energíaMateriales paramagnéticos: se sitúan entre los ferromagnéticos y los no magnéticos . Se sitúan en el mismo sentido y misma dirección.
Magnetismo de los protones: Fundamento de la resonancia magnética donde los protones de los núcleos atómicos giran sobre sí mismo, alrededor de su eje, tienen un momento de espín.Ocurren dos fenómenos: *Alineación de los protones: Los momentos magnéticos de los protones se orientan en la dirección del campo, unos en sentido paralelo y otros en antiparalelo. *Movimiento de precisión: Los protones giran sobre su eje alrededor de la dirección del campo.
Campos magnéticos:
La presentación de un campo magnético se realiza mediante diagrama de lineales que indica su dirección y magnitud , cuando las líneas están más juntas la intensidad del campo es mayor.
Estacionarlos: No varían con el tiempo.
Variables: Un campo estático para un observador puede ser variable para otro que se encuentre en movimiento respecto a él.
Campo magnético producido por corriente
Las cargas eléctricas en movimiento produce campo magnético, se comparta de la misma manera que un imán.
Regla de la mano derecha:
Nos dice que si estiramos la mano derecha con el pulgar hacia arriba, y el resto de dedos en forma de puño, el dedo índice nos indicará la dirección y sentido de la corriente eléctrica, mientras que el resto de dedos nos muestra el sentido del campo magnéticoMagnetismo y aplicaciones en la obtención de imágenes diagnósticas
Magnetismo: Capacidad que tiene ciertos materiales para atraer a otros.
imanes: Son objetos que presentan magnetismo, su origen es natural o artificial
Naturales: Se encuentran en la naturaleza y tienen propiedades magnéticas. Tienen un mineral llamado magnetita..
Artificiales: Tienen que comunicar la propiedad de magnetismo, mediante frotamiento con un imán natural o por acción de corrientes eléctricas
-Permanentes: Si conservan el magnetismo aunque deja de actuar la causa que produce magnetización..
Temporales: Si pierde sus propiedad magnéticas cuando deja de actuar sobre ellos la causa que origina magnetización.
Ultrasonido
Cuanto mayor es la frecuencia, profundiza menos. Los ultrasonido no se produce en forma de fotones, son ondas de moléculas en movimiento (necesitan materia).
Transductores: Son pequeños cristales (piroeléctricos) son sometidos a una corriente eléctrica, la potencial obtenida las hace vibrar en el interior y genera ultrasonido. Recoge las ecos y los convierte en corriente eléctrica.
Ecografía: Tiempo real es de 4 dimensiones.La ecografía llega a diferentes partes del cuerpo ( se refleja más en una parte que en otras). Rebota y lo recoge, se convierte en una corriente eléctrica y se refleja la imagen
Radiación ionizante- ondas electromagnéticas
Tienen energía suficiente como para arrancar electrones de los átomos para producir ionización
Diferencia entre rayos X y Y: no son generados iguales, pero su comportamiento y carácterística física son los mismos.
Radiación corpuscular
Las partículas que tienen carga no interaccionan desde la distancia que se atraen.
Interacción de las partículas cargadas con la materia
En la corteza se encuentra los electrones, de carga negativa y en el núcleo los protones de carga positiva.
Ondas materiales y ultrasonidos
ondas materiales: Sólo puede transmitirse por un medio material.
el sonido: Una onda material de tipo longitudinal, la perturbación que transmite, consiste en un cambio de presión que puede ser periódica o no.
intensidad de onda sonora: Es la cantidad de energía por unidad de tiempo. Cuando una onda se transmite por un medio homogénea lo hace en forma de onda esférica.
efecto doppler: Variación en la frecuencia del sonido que percibe un receptor cuando la fuente emisora se mueve con él (ambulancia).
Explicación del efecto fotoeléctrico
Un fotón es la cantidad más pequeña de cualquier tiempo de energía electromagnética
Las ondas electromagnéticas están también constituidas por fotones fé energía
La radiación electromagnética como onda constituye dos aspectos complementarios.
Espectro electromagnético
La luz de una onda electromagnética de las muchísimas que nos rodean constantemente.
Parámetros: de diferencia una de otra en la longitud de onda, frecuencia y en la energía que transporta
Dualidad onda-corpúsculo
Consiste en la emisión de electrones por parte de un material metálico al incluir radiación electromagnética sobre el.
La radiación electromagnética ni es una onda continua esta formada por fragmentos de onda (fotones)
Radiación ondulatoria
Las ondas son perturbaciones que se transmiten a distancia sin que haya transporte de materia.
Ondas materiales: a través de medios materiales (mar)
Ondas electromagnéticas: no necesitan medio físico para desplazarse, pueden hacerlo en el vacío.
Según la perturbación.
Ondas longitudinales: La perturbación es la misma que la propagación.
Ondas transversales: la perturbación es perpendicular a la propagación.
Caracterización de las ondas periódicas
Longitud de onda: la distancia que separa dos crestas consecutivas (metros)
Frecuencia: número de repeticiones de la perturbación por unidad de tiempo.(hercios)
Periodo: tiempo que tarda en repetirse la perturbación (segundos)
Velocidad de propagación: distancia recorrida por la onda (m/s)
Amplitud: distancia entre el valor 0 hasta el punto máximo de la cresta.
Radiación
Saltos de electrones de niveles de mayor energía a menor energía.
Estado fundamental: átomo estable, sin apertura externa.
Excitación: sl perturbar un átomo haciéndole incidir rafiscion sobre el, los electrones pueden absorber energía exterior y pasar a niveles energéticos superiores.
Desexitacion: Al cesar la perturbación externa los electrones desplazados vuelven a sus órbitas normales, devolviendo el exceso de energía en radiación electromagnética.
Ionización: si la radiación incidente es de suficiente energía como para arrancar por completo un electrón del átomo, dará lugar a un par de iones
Energía de proceso atómico
Excitación/desexcitacion: La energía necesaria para provocar la excitación de un electrón y que sale de una capa con energía a una capa con mayor energía.
Ley de desintegración radiactiva
λ- es la constante de desintegración radiactiva. Tiene un valor carácterístico para cada sustancia radiactiva, cuanto mayor es su valor mayor será la velocidad de desintegración, por lo tanto más radiactiva será la muestra.
Periodo de semidesintegracion: tiempo que tarda una muestra radiactiva en reducirse a la mitad. Se mide en unidades de tiempo.
Vida media: tiempo que tarda un núcleo en desintegrarse. De mide en unidades de tiempo.
Actividad A: número de desintegración que se produce por segundo.
Modelo atómico de Bohr
Los electrones pueden girar alrededor del núcleo, únicamente en unas órbitas concretas (7 niveles de energía)
La energía de enlace de un electrón al núcleo se denomina energía de enlace
Radiactividad
Los núcleos más pesados situados fuera de la línea de estabilidad son Inestables, y los responsables de la radiactividad.
Los núcleos inestables no pueden mantenerse unidos a lo largo del tiempo y acaban rompíéndose emitiendo partículas o radiaciones electromagnéticas de forma espontánea, para transformarse en núcleos más estables a través
de un proceso de desintegración radiactiva. En estos casos, los nucleidos se denominan radionucleidos.
Alfa: Son partículas que están formadas por dos protones y dos neutrones, es decir, el núcleo de un átomo de Helio.
Ocurre por general en átomos de elementos muy pesados
Son muy pesadas y llevan mucha energía
Poseen un gran poder de ionización, pero escasa penetración.
Beta: partículas constituidas por electrones (B-) y positrones (B+) emitidos por las sustancias radiactivas a velocidad próxima a la luz. Tienen mayor penetración, menos ionización.
Beta negativa: del núcleo se emite un electrón y un anti neutrino, por que el neutrón se ha convertido en protón.
Beta positiva: cuando el núcleo posee un exceso de protones puede transformar un protón en un neutrón a la vez que emite un positrón.
Gamma: son ondas de muy alta energía, tienen un poder alto de penetración, ionizantes poco, se necesita paredes de plomo para frenarlo.
Lo común entre alfa, beta y gamma es que son radiaciones que vienen de un elemento que se desintegra.