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 y es, por lo tanto, inaccesible.
La imagen muestra un diagrama esquemático
de un tubo de rayos X de diagnóstico con Ánodo rotatorio.
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: 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.
Con un uso apropiado, los tubos de rayos X que se
emplean en radiografía general deberían durar muchos
años. Los tubos de rayos X usados en tomografía
computarizada (TC) y radiología intervencionista generalmente
tienen una vida mucho más corta.
Componentes Externos
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.
Sistema de sustento de techo
El sistema de sustento de techo es el que se usa con más
frecuencia. Consiste en dos conjuntos perpendiculares de
guías colocadas en el techo. Esto permite tanto el desplazamiento
longitudinal como transversal del tubo de rayos X.
Una columna telescópica junto a las guías del revestimiento
del tubo de rayos X permite que exista una distancia
entre la fuente y el receptor de imagen (SID, source-toimage
receptor distance) variable. Cuando el tubo de rayos X
está centrado por encima de la mesa de examen en la distancia
estándar SID, el tubo de rayos X está en una posición
de marca preferente.
El técnico radiólogo puede escoger entre otras posiciones
para el tubo de rayos X y fijarlas. 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 sólo 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.
Sistema de sustento de suelo-techo
El sistema de sustento de suelo-techo tiene una columna simple
con rodillos en los extremos, uno acoplado al sistema de
guías colocado en el techo y otro en el sistema de guías colocado
en el suelo. El tubo de rayos X sube y baja por la columna
cuando ésta rota. Una variación de este tipo de sustento
tiene la columna posicionada en un sistema de sustento de
suelo únicamente usando una o dos guías en el suelo.
Sistema de sustento de brazo en C
Los programas de radiología angiointervencionista se equipan
con frecuencia con sistemas de sustento en C, llamados
así porque el sistema tiene forma de C. Estos sistemas están
montados en el techo y proporcionan un posicionamiento
del tubo de rayos X muy flexible. El receptor de imagen se
une a la otra terminación del brazo en C del tubo de rayos X.
Las variaciones llamadas brazo en L o brazo en U también
son habituales. Revestimiento protector
Cuando se producen los rayos X éstos se emiten isotrópicamente,
es decir, con la misma intensidad en todas las
direcciones. Sólo se usarán aquellos rayos X emitidos en
la sección especial del tubo de rayos X llamada ventana
Los rayos X emitidos desde la ventana se conocen
como haz útil.
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.
Un revestimiento protector con un diseño adecuado
reduce el nivel de radiación de fuga por debajo de 100 mR/h
en 1 m cuando funciona en condiciones máximas.
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.
El revestimiento protector también proporciona un
sustento mecánico al tubo de rayos X y lo protege de daños
causados por una utilización poco cuidadosa.
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 de protección 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. Carcasa de metal o vidrio
Un tubo de rayos X es un tubo de vacío electrónico con sus
componentes contenidos en una carcasa de vidrio o metal.
Sin embargo, el tubo de rayos X es un tipo especial de tubo
de vacío que contiene dos electrodos: el cátodo y el ánodo.
Es relativamente grande, de unos 30-50 cm de largo y 20 cm
de diámetro. La carcasa de vidrio está hecha de cristal Pyrex
para que sea capaz de resistir el tremendo calor generado.
La carcasa es como un contenedor que mantiene el vacío
dentro del tubo. Este vacío permite una producción de
rayos X más eficiente y proporciona al tubo una vida de
uso más larga. Sólo con que exista una pequeña cantidad
de gas dentro de la carcasa, el flujo de electrones desde el
cátodo al ánodo se reduce, se producen menos rayos X y se
genera más calor.
Los tubos de rayos X antiguos (modificaciones del tubo
de Crookes) no eran tubos de vacío, ya que contenían cantidades
de gas bastante controladas dentro del cerco. Los
tubos de rayos X modernos (tubo de Coolidge) son tubos
de vacío. Si se vuelve gaseoso, la producción de rayos X
disminuye y el tubo puede fallar.
Una mejora en el diseño del tubo incorpora bastante
más metal que cristal como parte o como todo el material
que forma la carcasa. Cuando una carcasa de cristal envejece,
parte del tungsteno del filamento se vaporiza y cubre el
interior de la carcasa de cristal. Esto altera las propiedades
eléctricas del tubo, permitiendo a la corriente del tubo desviarse
e interactuar con la carcasa de cristal; el resultado es
que el tubo falla.
Los tubos con carcasas metálicas mantienen un potencial
eléctrico constante entre los electrones de la corriente
del tubo y de la carcasa. Por lo tanto, tienen una vida más
larga y son menos propensos a fallar. Casi todos los tubos
de rayos X para alta capacidad de corriente usan carcasas
metálicas.
La ventana del tubo de rayos X es un área de la carcasa
de cristal o metálica (aproximadamente de 5 cm2) muy delgada
y a través de la cual se emite el haz útil de rayos X.
Esta ventana permite la emisión máxima de rayos X con
una absorción mínima.
