Funcionamiento del tubo de rayos X dental: una guía completa

El tubo de rayos X es el corazón de cualquier equipo de radiología dental. Produce el haz de rayos X necesario para obtener imágenes detalladas de los dientes y las estructuras circundantes. Su correcto funcionamiento y la comprensión de sus componentes son cruciales para un diagnóstico preciso y seguro en odontología.

Historia de los rayos X

En 1913, Guillermo D. Todo lo descubrió de forma accidental en el laboratorio de la Universidad de Würzburg. Todo comenzó con los tubos de Crookes y la bobina de Ruhmkorff. La primera unidad de rayos diseñada para odontología se atribuye al Dr.

Componentes principales del tubo de rayos X

El tubo de rayos X dental consta de varios componentes esenciales que trabajan en conjunto para generar y dirigir el haz de rayos X:

• Cátodo: El cátodo tiene como función proporcionar los electrones necesarios para generar los rayos X. Está compuesto por un alambre de tungsteno en un soporte con forma de copa hecho de molibdeno.
• Ánodo: Varilla sólida de cobre, cuya función es convertir los electrones en fotones de rayos X.
• Tubo de vacío: El tubo contiene un vacío para permitir que los electrones se muevan libremente desde el cátodo al ánodo.
• Caja de metal: Proporciona soporte y protección para los componentes internos del tubo.
• Aceite aislante: Ayuda a disipar el calor generado durante la producción de rayos X.

Proceso de generación de rayos X

La producción de rayos X en un tubo dental implica los siguientes pasos:

1. Generación de electrones: La electricidad es la energía que se utiliza para hacer los rayos X. El amperaje determina la cantidad de electrones que pasan a través del filamento del cátodo.
2. Aceleración de electrones: Los electrones se mueven desde el cátodo negativo al ánodo positivo.
3. Impacto en el ánodo: Al impactar en el ánodo, los electrones ceden su energía. Aproximadamente el 1% de esta energía se convierte en rayos X, mientras que el 99% restante se disipa en forma de calor.
4. Emisión del haz de rayos X: Los rayos X producidos se dirigen a través de una abertura en el tubo, formando el haz que se utiliza para la radiografía.

Funcionamiento interno del tubo de rayos X

Características de los rayos X

Los rayos X poseen una serie de características que los hacen útiles para la radiología dental:

• Viajan a la velocidad de la luz.
• Tienen una longitud de onda corta y frecuencia alta.
• Pueden penetrar sólidos y gases.
• Pueden causar ionización, lo que significa que pueden alterar la estructura de los átomos.

Seguridad radiológica

Debido a su capacidad de ionización, los rayos X pueden ser peligrosos si no se utilizan correctamente. Es fundamental seguir estrictas medidas de seguridad radiológica para proteger tanto al paciente como al operador:

• Blindaje: Utilizar materiales de blindaje, como plomo, para bloquear la radiación.
• Dosimetría: Monitorear la exposición a la radiación mediante dosímetros.
• Equipamiento: Asegurarse de que el equipo de rayos X esté correctamente calibrado y mantenido.
• Protección personal: El grosor mínimo del delantal plomado debe ser de 0,25 mm.

Equipos radiográficos dentales portátiles (ERDP)

Los equipos radiográficos dentales portátiles (ERDP) son dispositivos transportables e inalámbricos cuyo uso se ha masificado.

Los ERDP se diferencian de los equipos radiográficos fijos en que tienen una batería recargable y un blindaje externo de retrodispersión. Además, el miliamperaje es menor en ERDP, por lo que los tiempos de exposición son mayores.

La forma de uso del ERDP para disminuir el riesgo de exposición a radiaciones ionizantes del operador es sostenerlo a la distancia de un antebrazo del cuerpo manteniendo la emisión del rayo central paralela al piso.

La amplia variedad de ERPD y su distinta forma de uso, implica un potencial mayor riesgo de exposición a radiación al operador.

En 1921 se crea el primer equipo radiográfico dental portátil (ERDP), que es inalámbrico con el uso de baterías, transportable, y en el que la exposición se realiza mientras se sostiene con las manos (1). Inicialmente, el uso de los ERDP se enfocó en la medicina y odontología militar (2). Actualmente se ha masificado el uso de los ERDP, con un aumento de modelos disponibles (3,4). La literatura que se refiere a los ERDP se enfoca a temas específicos.

Estos temas incluyen componentes (1) e instrucciones de uso (5). Otros temas a los que se refiere la literatura son características técnicas como calidad de imagen, peso y parámetros de exposición tales como kilovoltaje, miliamperaje y tiempos de exposición (6). Además, algunos artículos se refieren a recomendaciones de protección radiológica (4).

Si bien existe una revisión sistemática sobre ERDP (1) esta se refiere solo a la calidad de imagen radiográfica con estos equipos. No se encontró publicaciones recientes que abarquen todos estos temas en profundidad, lo que dificulta una comprensión global.

Los ERDP pueden ser de dos tipos según su diseño. Un tipo presenta mango y gatillo (Figura 2) y físicamente puede ser similar a una lámpara de fotocurado, secador de pelo o pistola (4,8,9). El otro tipo se asemeja a una cámara fotográfica digital (Figura 3).

Los ERDP tienen una carcasa que contiene el tubo de rayos X, que debe tener un blindaje interno plomado que proteja de la radiación de fuga en cantidad suficiente como para que la exposición a radiación ionizante anual en manos no supere la dosis límite permitida para el operador (5,10). Además, los ERDP deben tener un blindaje externo de retrodispersión (Figuras 2 y 3) que corresponde a un disco de acrílico plomado (10,11) de un espesor y diámetro mínimos de 0,25 mm y 15,2 cm respectivamente (8,12) y debe estar ubicado a un cm del extremo del cilindro (4,8,12). Este disco puede ser fijo o removible, y protege de la radiación secundaria (8,9,11,13).

El cilindro de los ERDP puede tener distintas longitudes, variando desde un cilindro corto de 6 cm hasta uno largo de 14 cm (13). Al igual que los equipos radiográficos fijos, los ERDP requieren de un filtro de un espesor mínimo de 1,5 mm de aluminio o equivalente para minimizar la exposición a radiación ionizante al paciente(8).

Los ERDP funcionan con una batería (4,8,14) y su correspondiente cargador (15). Algunos ERDP incluyen una pantalla para ver la radiografía después de realizada una toma radiográfica con sensor digital (16).

Punto focal: El punto focal en los ERDP varía de 0,1 a 0,8 mm (15,16,19).

Calidad de imagen: La calidad de imagen con ERPD se evalúa mediante los mismos parámetros que los equipos radiográficos fijos (8,6), tales como contraste, nitidez y presencia de artefactos, entre otros (23). La calidad de imagen de las radiografías obtenidas con ERDP es comparable a la de los equipos radiográficos fijos (4,6,23), no existiendo diferencias para el diagnóstico entre radiografías tomadas con equipos fijos y ERPD (4,6).

Diámetro de colimación del cilindro: La colimación circular de los ERDP se encuentra en un rango entre 60 y 65 mm (5,11,19).

En los ERDP, el operador debe sostener el equipo durante la exposición (9,10). Esto, a diferencia de los equipos radiográficos fijos que permiten que el operador se distancie del equipo o se proteja tras un biombo plomado para realizar la exposición radiográfica. Es importante considerar que el blindaje externo de retrodispersión determina un área de protección al operador (Figura 4) de tamaño suficiente para que el cuerpo completo del operador quede protegido (5). Esta área de protección puede variar en forma y tamaño según la estatura del operador y el largo del brazo del operador (10).

En relación con la angulación vertical, para un buen funcionamiento del blindaje externo de retrodispersión, la emisión del rayo central debe ser paralela al piso, es decir con una angulación vertical de 0 grados (4,10). Así, para obtener la angulación vertical requerida para cada toma radiográfica, ésta debe conseguirse mediante la modificación de la posición del paciente (Figura 5) y no del equipo al momento de la toma radiográfica (14). En ningún caso el operador debe modificar la angulación vertical del ERDP, ya que esto podría derivar en que parte del cuerpo del operador quede expuesta a radiación secundaria (10). Por ejemplo, una angulación vertical perpendicular al piso puede duplicar o incluso triplicar la dosis recibida en las palmas de las manos (10). Mantener el rayo central paralelo al piso puede causar dificultades del paciente para lograr la angulación vertical al tener que modificar la posición de su cabeza (5).

En relación con la posición en la que el operador sostiene el ERDP, se ha descrito que si lo hace a nivel de su mentón o pecho, las glándulas salivales, mamarias y tiroides del operador recibirían mayor dosis de radiación que utilizando un equipo radiográfico fijo (9).

Protección para el paciente: se ha descrito que las dosis de radiación ionizante a pacientes pueden ser similares a las de los equipos radiográficos fijos con ERDP (6,20). Sin embargo, estas dosis pueden ser mayores a lo permitido en caso de que el ERDP no posea componentes y/o características técnicas que brinden protección radiológica para el paciente (5,6). La Academia Europea de Radiología Oral y Maxilofacial recomienda que los ERDP funcionen sobre 60 kV y tengan una distancia foco-piel de 20 cm para reducir la exposición a radiaciones ionizantes del paciente (5,8). Además, para reducir la exposición a radiaciones ionizantes del paciente, la colimación circular debe tener un diámetro máximo de 63 mm (5). Nunca deberían usarse tiempos de exposición mayores a un segundo debido a que la posibilidad de movimiento del paciente puede llevar a repetir tomas radiográficas (4,8,23,24) y por consiguiente un aumento de dosis de radiación para el paciente.

Protección para el operador: debido a la imposibilidad de alejarse del ERDP durante la toma radiográfica, existe un mayor riesgo para el operador de exposición a radiaciones ionizantes (9,10,14). En relación con el blindaje, solo se debe usar equipos que cuenten tanto con blindaje interno como con blindaje externo de retrodispersión (8,18). Además, debe usarse un cilindro que permita una distancia foco-piel de 20 cm para reducir las dosis de radiación recibidas por el operador (5,13). Para mayor protección, es recomendable que el operador use protecciones adicionales como guantes plomados, delantal plomado y collar tiroideo (11,13,18). El Departamento de Salud Pública de Inglaterra recomienda la realización de dosimetría de cuerpo completo, de manera similar a lo usado con equipos fijos (5). En el caso de sostener el ERDP con las manos durante la exposición radiográfica, esta institución recomienda también dosimetría de manos (8,12).

Protección para la población en general: se recomienda el uso del ERDP en un área restringida, es decir en la que se pueda evitar el acceso de terceros (5,10). De no ser posible lo anterior, es requisito que cualquier persona ajena al personal especializado y el paciente, se ubique a una distancia de seguridad mínima de 1,5 metros (5,10,25).

Protección en relación con el ERDP: se recomienda que cada seis meses se realice un chequeo de rutina del equipo (5). Este chequeo es necesario para evaluar: advertencia auditiva de exposición a rayos X (24), luces de encendido, apagado y exposición a rayos X del ERDP y condición física del ERDP como desgaste o daño a los blindajes de protección (5). Además, anualmente se deberían realizar mantenciones preventivas (5,11,12). Es recomendable que el ERDP tenga una llave o clave de activación en el panel de control, para evitar su uso no autorizado (4,5).

Protección en relación con el almacenamiento del ERDP: el acceso a dicho equipo se debe limitar solo a personas autorizadas (12). Los lugares ideales de almacenamiento son habitaciones, casilleros, gabinetes, entre otros, que se puedan cerrar con llave (8).

La presente revisión analizó los componentes, características técnicas, forma de uso y recomendaciones de protección radiológica de los ERDP. Revisiones previas se han referido a algunos de estos temas, enfocándose principalmente a temas asociados a protección radiológica (15,22,24). Aunque los ERDP surgieron para uso militar (3,8), su uso se ha masificado en clínicas dentales. Muchas veces el odontólogo no tiene conocimiento de los potenciales riesgos de exposición a radiaciones ionizantes con los ERDP (3,4).

Entidades internacionales han recomendado limitar el uso de los ERPD solo a situaciones en que el uso de un equipo radiográfico fijo sea impracticable (5,8). Es decir, aquellas situaciones en que no sea posible que el paciente se traslade hacia el equipo radiográfico fijo (5). Estas situaciones clínicas específicas corresponden a manejo de pacientes: bajo sedación o anestesia general, postrados, incapaces de asistir a un centro de salud por compromiso de su salud general o discapacidad que afecte su movilidad, en centros de detención en que se dificulte su transporte, en lugares remotos sin acceso a clínicas dentales como por ejemplo operaciones militares en el extranjero y en zonas rurales y aisladas sin clínicas dentales (4,5,6,8).

Entre la gran cantidad de modelos de ERDP disponibles existe una amplia variación en el grado de protección contra radiaciones ionizantes al operador que éstos entregan (4,5). Es incluso posible encontrar ERDP con escasa o nula protección al operador (5). Ante la existencia de equipos con distintos grados de protección, es necesaria la existencia de certificaciones de equipos. Es por esto que autoridades internacionales, tales como la FDA (del inglés Food and Drug Administriation), IEC (del inglés International Electrotechnical Commision), la CENELEC (del inglés European Commitee for Electrotechnical Standardization) y la Comisión Europea, han certificado ciertos ERDP (3,8,14,26). Los ERDP certificados presentan etiquetas distintivas de la entidad certificadora. Esta certificación garantiza que el ERPD tiene un adecuado blindaje externo de retrodispersión, adecuada filtración y colimación, que el ERDP emita una señal auditiva durante la exposición, que tenga un indicador claro de batería baja y opere entre 60 y 70 kV.

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