FOTONES:
• Forman parte de la radiación electromagnética
• Están a nuestro alrededor como campo o estado de energía electromagnética
• 1 FOTÓN:
- Cantidad más pequeña de energía electromagnética.
- Viajan a la velocidad de la luz.
- No tiene masa ni forma.
- Tiene campo magnético y eléctrico variable de forma sinusoidal.
E-: energía
e-: electrón
FRECUENCIA y LONGITUD DE ONDA:
Modelo de onda sinusiodal de RX electromagnética: a medida que el fotón se propaga a la velocidad de la luz, se produce una variación de campo eléctrico y magnético. A determinada velocidad, la longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales.
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO:
Es la agrupación de varias radiaciones. Tiene tres regiones:
Luz visible: línea recta, se desvía y produce refracción. Caracterizada por su longitud de onda.
RX: energía contenida en un fotón. Mayor potencia que la luz visible y radiofrecuencia. Caracterizada por su energía, dado que convierte energía eléctrica en electromagnética.
Radiofrecuencia (RF): poca energía y longitud de onda larga. Está presente en la resonancia magnética (ECOESPIN: movimiento de precesión).
Zonas que incluyen radiaciones: ultravioleta, luz infrarroja, RX microondas.
• Los rayos X y los rayos Gamma son distintos en su origen, pero si tienen la misma cantidad de electrones no se distinguen.
RX: encontrados fuera del núcleo atómico excitado. Se producen en sistemas de imágenes eléctricos.
R. Gamma: encontrados dentro del núcleo atómico radioactivo. Son emitidos espontáneamente desde un material radioactivo.
ELECTRICIDAD:
Electroestática: estudio de cargas e- estacionarias.
Electrodinámica: estudio de cargas en movimiento.
Función básica de un sistema de imágenes:
• Convertir energía eléctrica en energía electromagnética (RX).
• Íntima relación con electricidad y magnetismo.
• En el sistema de RX se proporciona energía en forma de corriente eléctrica. En el tubo de rayos, se convierte dicha energía en RX.
Electrificación: se da cuando hay demasiados electrones. Hace referencia al movimiento de cargas eléctricas. Puede ser: contacto, inducción, o fricción.
Aislantes: cualquier material que evite el flujo de electrones.
Semi-conductores: material que bajo algunas condiciones se comporta como conductor o aislante.
LEY DE OHM:
Demuestra el comportamiento de la corriente eléctrica en un circuito.
Circuito eléctrico: conjunto de elementos conectados entre sí, formando un circuito cerrado, que permiten la circulación de la corriente a través de ellos.
CORRIENTES:
Corriente alterna: corriente en la cual las cargas cambian de dirección (bidireccional).
Corriente continua: corriente en la cual las cargas se mueven en la misma dirección (unidireccional).
• La corriente eléctrica se mide en amperios (A). El amper es prpoporcional al número de electrones que fluyen en un circuito.
1A: una carga eléctrica de 1C que pasa por un conductor en 1seg.
POTENCIA:
Potencia eléctrica: se mide en W. 1W = 1A de corriente que fluye en un potencial eléctrico de 1 volt.
• El potencial eléctrico es distinto que la potencia, y el volt es distinto que los watts.
MAGNETISMO:
Propiedad fundamental de algunas formas de materia. Cualquier partícula cargada en movimiento crea un campo magnético.
Cuando los electrones rotan alrededor de un eje, se llama spin del electrón. Esto crea un campo magnético (se mide en TESLA) que se neutraliza.
Dipolo magnético: es un imán.
Imán: acumulación de muchos imanes atómicos son sus dipolos alineados. Esto crea un dominio magnético. Si se alinean todos los dominios en un objeto, se crea un imán.
• Cuando un campo magnético externo se alinea con los dipolos, estos se alinean en un campo magnético.
Atracción: polos magnéticos distintos se atraen.
Repulsión: polos magnéticos iguales se repelen.
INDUCCIÓN MAGNÉTICA:
Se da cuando un material de hierro se atrae hacia un campo magnético, alterando las líneas de inducción. EJ: Resonancia Magnética Nuclear.
Solenoide: es una bobina de cable.
Electroimán: bobina de cable portadora de corriente el cual intensifica el campo magnético.
PRIMERA LEY DE INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA:
Ley de FARADAY: establece que para inducir corriente en un campo magnético este debe ser variable.
Oersted: demostró a través de un experimento que la electricidad puede usarse para generar campos magnéticos pero no a la inversa, lo que descubre Faraday y lo establece como ley.
RADIOACTIVIDAD:
Fenómeno físico que ocurre cuando un núcleo inestable emite radioactividad para volverse estable.
Es la desintegración de núcleos atómicos, mediante la emisión de diversas radiaciones. Estas útlimas pueden ser:
• ALFA: protones y neutrones dentro del núcleo. Núcleo pesado. Son poco penetrantes, pero muy ionizantes, dado que tienen muchos fotones. Es un flujo de partículas cargado positivamente.
• BETA NEGATIVA: núcleo con exceso de neutrones. Núcleo inestable. Radiación usada en medicina nuclear. Son un flujo de electrones.
• BETA POSITIVA: núcleo con exceso de protones. Son un flujo de positrones.
• GAMMA: radiación penetrante que se propaga en forma de ondas electromagnéticas.
Nucleo inestable: tiene la capacidad de emitir radiación.
Isótopos: son átomos de un mismo elemento con igual número atómico y diferente número másico. Tienen distinta cantidad de neutrones.
Molécula vectora: formada por un radionucléido y un radiofármaco.
DECAIMIENTO RADIOACTIVO: es un proceso espontáneo de desintegración de un núcleo atómico.
Tiempo de vida media de un núcleo radioactivo:
Transcurrido un tiempo, y según el elemento que sea, la radioactividad se reduce a la mitad.
RADIOFÁRMACO:
Compuestos radioactivos utilizados en fines diagnósticos y de tratamiento no invasivo. Se forman por la unión de un isótopo radioactivo (emite radiación) y un fármaco transportador (tiñe la estructura a observar).
• Los radiofármacos tienen radioactividad, que se da por la desintegración de los núcleos.
• Para inyectar un radiofármaco hay que tener en cuenta: tiempo de desintegración radioactiva y vida media plasmática del radiofármaco.
VÍAS DE ADMINISTRACIÓN:
- Intravenosa
- Oral
- Intraabdominal
Extravasación: es cuando una sustancia administrada por vía intravenosa entra accidentalmente en contacto con tejidos circundantes.
RADIOFÁRMACOS UTILIZADOS EN RADIODIAGNÓSTICO:
• IODO 131:
- Se emplean por vía oral
- Se usan para evaluar las tiroides, por ejemplo en estudios de hipertiroidismo
- Emite partículas beta negativas y radiación gamma
- Desintegración: 8 días
• IODO 125:
- Emite partículas gamma
- Evaluación completa de la función tiroidea
- Utilizado en tratamientos de neuroblastoma
- Desintegración: 59 días
• TALIO 201:
- Emisor gamma
- Inyectable
- Se elimina por orina
- Se usa para perfusión miocárdica
- Desintegración: 73hs
• TEGNESIO 99:
- El más utilizado en medicina nuclear
- Emisor gamma
- Estudios implicados
- Desintegración: 6hs
TIEMPO DE DESINTEGRACIÓN DE LOS DEMÁS RADIOFÁRMACOS:
Iodo 123 - 13hs
Galio 68 - 78hs
Fluor 18 - 110 min
CICLOTRÓN:
Produce radioactividad artificial, acelerando partículas para bombardear un núcleo.
Reacción de aniquilación:
Es el encuentro de una partícula con su antipartícula, donda la masa de ambas se transforma en energía.
DOSIMETRÍA:
La dosis de radiación es una medida de la cantidad de energía absorbida por algo o alguien cuando se expone a los rayos X. Esto es importante ya que es esta absorción de energía lo que puede causar daños a una persona.
DOSIS ABSORBIDA:
• Mide la cantidad de radiación ionizante recibida por un tejido o ser vivo. Mide la energía depositada en un medio por unidad de masa. Se mide en gray. Se absorbe toda.
DOSIS EQUIVALENTE:
• Describe el efecto de distintos tipos de radiaciones ionizantes sobre tejidos vivos. Se mide en Sievert.
DOSIS EFECTIVA:
• Mide la radiación a la que se expone un tejido o ser vivo. Dicha radiación genera un efecto y esta dosis la distingue.
DOSIS EFECTIVA COMPROMETIDA:
• Se incorpora un radionucleído al organismo. Cuyos defectos dependerán de su tipo y decaimiento. Se utiliza en medicina nuclear.
DOSIS EFECTIVA COLECTIVA/POBLACIONAL:
• Es una estadística que permite estimar el riesgo de exposición a una población expuesta.
• Los pacientes pueden absorver un 10% de la radiación recibida por un técnico radiólogo.
EFECTO FOTOELÉCTRICO: los fotones de la radiación interactúan con los átomos del tejido absorvente, que abosrbe toda la energía del fotón, que posteriormente desaparece.
EFECTO COMPTON: el fotón choca con un electrón libre, perdiendo parte de su energía pero aumentando su longitud de onda.
EFECTO DE FORMACIÓN DE PARES: cuando se transmite la energía de la partícula incidente sobre el núcleo, se crean dos partículas (positrón y electrón) que se dispersan en sentidos opuestos con la mitad de energía cada uno.
IRRADIACIÓN TOTAL:
Propiedad fundamental de algunas formas de materia. Cualquier partícula cargada en movimiento crea un campo magnético.
Cuando los electrones rotan alrededor de un eje, se llama spin del electrón. Esto crea un campo magnético (se mide en TESLA) que se neutraliza.
Dipolo magnético: es un imán.
Imán: acumulación de muchos imanes atómicos son sus dipolos alineados. Esto crea un dominio magnético. Si se alinean todos los dominios en un objeto, se crea un imán.
• Cuando un campo magnético externo se alinea con los dipolos, estos se alinean en un campo magnético.
Atracción: polos magnéticos distintos se atraen.
Repulsión: polos magnéticos iguales se repelen.
INDUCCIÓN MAGNÉTICA:
Se da cuando un material de hierro se atrae hacia un campo magnético, alterando las líneas de inducción. EJ: Resonancia Magnética Nuclear.
Solenoide: es una bobina de cable.
Electroimán: bobina de cable portadora de corriente el cual intensifica el campo magnético.
PRIMERA LEY DE INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA:
Ley de FARADAY: establece que para inducir corriente en un campo magnético este debe ser variable.
Oersted: demostró a través de un experimento que la electricidad puede usarse para generar campos magnéticos pero no a la inversa, lo que descubre Faraday y lo establece como ley.
RADIOACTIVIDAD:
Fenómeno físico que ocurre cuando un núcleo inestable emite radioactividad para volverse estable.
Es la desintegración de núcleos atómicos, mediante la emisión de diversas radiaciones. Estas útlimas pueden ser:
• ALFA: protones y neutrones dentro del núcleo. Núcleo pesado. Son poco penetrantes, pero muy ionizantes, dado que tienen muchos fotones. Es un flujo de partículas cargado positivamente.
• BETA NEGATIVA: núcleo con exceso de neutrones. Núcleo inestable. Radiación usada en medicina nuclear. Son un flujo de electrones.
• BETA POSITIVA: núcleo con exceso de protones. Son un flujo de positrones.
• GAMMA: radiación penetrante que se propaga en forma de ondas electromagnéticas.
Nucleo inestable: tiene la capacidad de emitir radiación.
Isótopos: son átomos de un mismo elemento con igual número atómico y diferente número másico. Tienen distinta cantidad de neutrones.
Molécula vectora: formada por un radionucléido y un radiofármaco.
DECAIMIENTO RADIOACTIVO: es un proceso espontáneo de desintegración de un núcleo atómico.
Tiempo de vida media de un núcleo radioactivo:
Transcurrido un tiempo, y según el elemento que sea, la radioactividad se reduce a la mitad.
RADIOFÁRMACO:
Compuestos radioactivos utilizados en fines diagnósticos y de tratamiento no invasivo. Se forman por la unión de un isótopo radioactivo (emite radiación) y un fármaco transportador (tiñe la estructura a observar).
• Los radiofármacos tienen radioactividad, que se da por la desintegración de los núcleos.
• Para inyectar un radiofármaco hay que tener en cuenta: tiempo de desintegración radioactiva y vida media plasmática del radiofármaco.
VÍAS DE ADMINISTRACIÓN:
- Intravenosa
- Oral
- Intraabdominal
Extravasación: es cuando una sustancia administrada por vía intravenosa entra accidentalmente en contacto con tejidos circundantes.
RADIOFÁRMACOS UTILIZADOS EN RADIODIAGNÓSTICO:
• IODO 131:
- Se emplean por vía oral
- Se usan para evaluar las tiroides, por ejemplo en estudios de hipertiroidismo
- Emite partículas beta negativas y radiación gamma
- Desintegración: 8 días
• IODO 125:
- Emite partículas gamma
- Evaluación completa de la función tiroidea
- Utilizado en tratamientos de neuroblastoma
- Desintegración: 59 días
• TALIO 201:
- Emisor gamma
- Inyectable
- Se elimina por orina
- Se usa para perfusión miocárdica
- Desintegración: 73hs
• TEGNESIO 99:
- El más utilizado en medicina nuclear
- Emisor gamma
- Estudios implicados
- Desintegración: 6hs
TIEMPO DE DESINTEGRACIÓN DE LOS DEMÁS RADIOFÁRMACOS:
Iodo 123 - 13hs
Galio 68 - 78hs
Fluor 18 - 110 min
CICLOTRÓN:
Produce radioactividad artificial, acelerando partículas para bombardear un núcleo.
Reacción de aniquilación:
Es el encuentro de una partícula con su antipartícula, donda la masa de ambas se transforma en energía.
DOSIMETRÍA:
La dosis de radiación es una medida de la cantidad de energía absorbida por algo o alguien cuando se expone a los rayos X. Esto es importante ya que es esta absorción de energía lo que puede causar daños a una persona.
DOSIS ABSORBIDA:
• Mide la cantidad de radiación ionizante recibida por un tejido o ser vivo. Mide la energía depositada en un medio por unidad de masa. Se mide en gray. Se absorbe toda.
DOSIS EQUIVALENTE:
• Describe el efecto de distintos tipos de radiaciones ionizantes sobre tejidos vivos. Se mide en Sievert.
DOSIS EFECTIVA:
• Mide la radiación a la que se expone un tejido o ser vivo. Dicha radiación genera un efecto y esta dosis la distingue.
DOSIS EFECTIVA COMPROMETIDA:
• Se incorpora un radionucleído al organismo. Cuyos defectos dependerán de su tipo y decaimiento. Se utiliza en medicina nuclear.
DOSIS EFECTIVA COLECTIVA/POBLACIONAL:
• Es una estadística que permite estimar el riesgo de exposición a una población expuesta.
• Los pacientes pueden absorver un 10% de la radiación recibida por un técnico radiólogo.
RADIOBIOLOGÍA:
Ciencia que estudia el riesgo radiológico. Nacio entre los años 1895-1896, a partir del descubrimiento de los Rayos X y de la Radioactividad.
Ciencia que estudia el riesgo radiológico. Nacio entre los años 1895-1896, a partir del descubrimiento de los Rayos X y de la Radioactividad.
Interacciones de las radiaciones ionizantes de la materia:
Se estudian a través de los fenómenos producidos:
- A escala atómica
- A nivel molecular
- A nivel celular y tisular
Efectos físicos:
Hace referencia a la toxicidad que provoca este tipo de radiaciones sobre los tejidos. Son las primeras interacciones y reacciones que tienen lugar en tiempos muy cortos, resumidas en ionizaciones y excitaciones de los átomos.
Electrones: pierden progresivamente su energía. Por radiación, se desvía de su trayectoria por el campo magnético del núcleo y restituye su energía en forma de fotón.
Fotones: no tienen masa ni carga. Las interacciones se pueden distinguir en: efecto fotoeléctrico, efecto compton, y la formación de pares.
EFECTO FOTOELÉCTRICO: los fotones de la radiación interactúan con los átomos del tejido absorvente, que abosrbe toda la energía del fotón, que posteriormente desaparece.
EFECTO COMPTON: el fotón choca con un electrón libre, perdiendo parte de su energía pero aumentando su longitud de onda.
EFECTO DE FORMACIÓN DE PARES: cuando se transmite la energía de la partícula incidente sobre el núcleo, se crean dos partículas (positrón y electrón) que se dispersan en sentidos opuestos con la mitad de energía cada uno.
LET: transferencia lineal de energía. En radiobiología es indispensable considerar las diferentes radiaciones según su LET para anticipar los efectos que pueden producirse.
Efectos químicos:
Movimiento de electrones que pueden provocar lesiones a nivel molecular por su energía. Existen distintos efectos:
• EFECTOS DIRECTOS: lesiones directamente provocadas en la molécula de ADN (roturas simples o dobles de cadenas, modificaciones químicas de bases o azúcares, etc).
• EFECTOS INDIRECTOS: lesiones que se dan luego de ocurrida la radiólisis del agua. Se producen radicales libres (átomo/molécula que tiene un electrón no apareado).
También, se pueden observar distintas lesiones:
• LESIONES SOBRE UNA CADENA O HEBRA: hace referencia a la pérdida de una base, de un nucleótido, la rotura de una hebra, o la modificación de una base.
• LESIONES SOBRE AMBAS CADENAS: corresponde a una rotura completa o corte en los azúcares o fosfatos de la molécula de ADN.
• ENTRECRUZAMIENTOS INTERMOLECULARES: anomalía en el funcionamiento de transcripción y replicación.
Radicales libres: se obtienen por rotura de uniones químicas provocadas por un fuerte depósito de energía. La combinación de estos con átomos o moléculas, da como resultado productos reactivos o tóxicos para el ADN.
Efectos celulares:
Los efectos sobre las células pueden ser nulos, dado que las lesiones provocadas en el ADN pueden ser reparadas. En mayores dosis, estas lesiones pueden ser el origen de mutaciones o muerte celular. Frecuentemente, en dosis altas, las células continúan funcionando, pero pierden la capacidad de dividirse, por lo que la muerte celular es diferida.
Efectos tisulares:
Los tejidos se diferencian según su resistencia a la radiación en: tejido radioresistente o radiosensible. Los tejidos más sensibles son las gónadas, la médula ósea, y los epitelios. Los tejidos menos sensibles son los músculos y el tejido nervioso. Hay distintos tipos de efectos tisulares:
• EFECTOS PRECOCES: aparecen después de días o semanas, son reversibles y consisten en disminución de diferentes líneas celulares, que puede ser compensada rápidamente por células sobrevivientes, que se dividirán con mayor velocidad.
• EFECTOS TARDÍOS: aparecen después de meses o años, generalmente son irreversibles. Incluyen mutaciones celulares.
• En función del tejido irradiado, este puede desarrollar necrosis, dermitis, o alteración funcional.
• En función del tejido irradiado, este puede desarrollar necrosis, dermitis, o alteración funcional.
IRRADIACIÓN EN CUERPO ENTERO:
Puede ser:
• ACCIDENTAL: en función de la gravedad se tomarán las medidas necesarias, por ejemplo transplante de médula ósea, antibioticoterpia, tratamiento de las quemaduras.
• MÉDICA: entra dentro de un protocolo terapéutico, incluye nociones de eficacia y tolerancia.
RIESGOS DE IRRADIACIÓN DURANTE DESARROLLO FETAL:
Período pre-implantación: puede que las divisiones celulares no hayan sido afectadas o se hayan detenido, y se produce un aborto espontáneo.
Perídodo de organogénesis: pueden provocarse malformaciones de los órganos y del esqueleto.
Período fetal: una exposición a radiaciones ionizantes puede provocar un retraso mental.
A estos riesgos siempre se le suma el posible desarrollo de cáncer.
IRRADIACIÓN TOTAL:
Se da en bajas dosis. Generalmente, se utilizan en tratamientos prolongados. Estos tratamientos se pueden realizar, por ejemplo, con un baño de fotones. Estos métodos se utilizan en casos de psoriasis, entre otras patologías/enfermedades.
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