EL TUBO DE RAYOS X
Componentes, funcionamiento y sistemas de soporte en radiología diagnóstica
COMPONENTE ESENCIAL DEL SISTEMA
El tubo de rayos X es un componente del sistema de imagen por rayos X generalmente desconocido por el técnico en radiología. Se encuentra en el interior de un revestimiento protector y es, por lo tanto, inaccesible durante el uso normal. Es el corazón de cualquier equipo de radiología.
COMPONENTES PRINCIPALES
Sus componentes se consideran por separado, pero debe quedar claro que hay dos partes importantes: el cátodo y el ánodo. Cada uno de ellos es un electrodo y cualquier tubo con dos electrodos es un diodo. Un tubo de rayos X es un tipo especial de diodo.
La estructura interna de un tubo de rayos X consta de tres partes principales: la estructura de sustento, el revestimiento protector y la carcasa de metal o vidrio. Las estructuras internas del tubo de rayos X son el ánodo y el cátodo.
CÁTODO
Electrodo negativo que emite electrones mediante efecto termoiónico. Contiene el filamento de tungsteno que se calienta para liberar electrones.
ÁNODO
Electrodo positivo (blanco) donde los electrones impactan para producir rayos X. Puede ser estacionario o rotatorio para disipar mejor el calor.
CARCASA
Contenedor de vidrio Pyrex o metal que mantiene el vacío interno. Proporciona aislamiento eléctrico y contiene la ventana de salida del haz.
VENTANA
Área delgada (≈5 cm²) de la carcasa que permite la salida del haz útil de rayos X con mínima absorción. Generalmente de berilio en equipos modernos.
VIDA ÚTIL DEL TUBO
Con un uso apropiado, los tubos de rayos X que se emplean en radiografía general deberán durar muchos años. Los tubos de rayos X usados en tomografía computarizada (TC) y radiología intervencionista generalmente tienen una vida mucho más corta debido a las mayores exigencias técnicas.
Radiografía General
Vida útil prolongada (años)
Tomografía Computarizada
Vida útil reducida (alta demanda)
Radiología Intervencionista
Vida útil más corta (uso intensivo)
COMPONENTES EXTERNOS Y SISTEMAS DE SOPORTE
El tubo de rayos X y el revestimiento son bastante pesados. Por lo tanto requieren un mecanismo de ayuda para que el técnico en radiología pueda posicionarlos adecuadamente.
Sistema de Techo
El más frecuente. Dos conjuntos perpendiculares de guías en el techo permiten desplazamiento longitudinal y transversal.
Sistema Suelo-Techo
Columna simple con rodillos en techo y suelo. El tubo sube y baja por la columna cuando esta rota.
Brazo en C
Usado en radiología intervencionista. Forma de C montada en techo con gran flexibilidad de posicionamiento.
ADVERTENCIA DE SEGURIDAD
Algunos tubos de rayos X con sistema de sustento en el techo tienen un control sencillo que anula los bloqueos, de este modo el tubo se puede mover libremente. Este bloqueo solo debería utilizarse para pequeños ajustes y no se debe usar para mover el tubo más allá de un metro, ya que se pueden originar lesiones en el hombro y el brazo.
REVESTIMIENTO PROTECTOR
Radiación isotrópica: Cuando se producen los rayos X, estos se emiten isotrópicamente, es decir, con la misma intensidad en todas las direcciones. Solo se usan aquellos rayos X emitidos en la sección especial del tubo llamada ventana.
A los rayos X que escapan a través del revestimiento protector se les llama radiación de fuga; esta radiación no contribuye a la información de diagnóstico y conlleva una exposición innecesaria para el paciente y para el técnico radiólogo.
CARCASAS: VIDRIO VS METAL
| Característica | Carcasa de Vidrio | Carcasa de Metal |
|---|---|---|
| Material | Cristal Pyrex | Acero u otros metales |
| Vida útil | Menor (vaporización de tungsteno) | Mayor (potencial eléctrico constante) |
| Uso común | Equipos estándar | Alta capacidad (TC, intervencionista) |
| Ventana | Área delgada del vidrio | Berilio o aluminio delgado |
EVOLUCIÓN HISTÓRICA
Tubos antiguos (Crookes): No eran tubos de vacío, contenían cantidades controladas de gas. La producción de rayos X era menos eficiente y más peligrosa.
Tubos modernos (Coolidge): Son tubos de vacío puro. Si se vuelven gaseosos, la producción de rayos X disminuye y el tubo puede fallar. Representan una mejora significativa en seguridad y eficiencia.
PELIGRO HISTÓRICO
El revestimiento protector incorpora un recipiente de alto voltaje especialmente diseñado para proteger de las descargas eléctricas accidentales. La muerte por electrocución era un peligro real para los primeros técnicos en radiología antes de la implementación de estos sistemas de seguridad.
DISIPACIÓN TÉRMICA
El revestimiento protector de algunos tubos de rayos X contiene aceite que sirve como aislante contra descargas eléctricas y como amortiguador térmico para disipar el calor. Algunos revestimientos tienen un ventilador refrigerador para enfriar el aire del tubo o para expandir el aceite cuando se calienta.
Si se expande demasiado, un microinterruptor se activa de forma que el tubo no se puede usar hasta que se enfríe, protegiéndolo de daños por sobrecalentamiento.