1. 26/06/09
DETECCIÓN DE LA
RADIACIÓN E
INSTRUMENTACIÓN

2. DETECCIÓN DE LA RADIACIÓN E
INSTRUMENTACIÓN

3. DETECTORESYMEDIDORESDELA
RADIACIÓN
TIPOS DE DETECTORES:
 Detectores de centelleo.
 Detectores de ionización gaseosa.
 Detectores de película fotográfica.
 Detectores de termoluminiscencia.
 Detectores de semiconductores.
 Detectores de neutrones.

4. TIPOS DE DETECTORES
 Detectores de centelleo:
 Sólidos - NaI [Tl].
 Líquidos.
 Detectores de ionización gaseosa:
 Contadores Geiger-Muller.
 Contadores proporcionales.
 Cámaras de ionización.

5. LOS DETECTORES SEGÚN EFECTOS
PROVOCADOS POR LA RADIACIÓN
 Provocan ionización (Conductores eléctricos).
 Gas → Detectores de ionización.
 Sólido → Detectores de semiconductores.
 Fluorescencia de algunas sustancias.
 Detectores de centelleo.
 Detectan el velado de películas fotográficas.
 Detectores fotográficos.

6. CÁMARA DE IONIZACIÓN
Concepto:
 Cámara con gas
 Electrodos (+) y (-)
Radiación:
 Ionización de gas
 Iones (+) y (–)
 Corriente eléctrica

7. CÁMARA DE IONIZACIÓN

8. TIPOS DE CÁMARAS DE IONIZACIÓN
Según la diferencia de potencial:
 Cámara de ionización.
 Contador proporcional.
 Contador de Geiger-Muller.

9. CÁMARA DE IONIZACIÓN

10. CÁMARA DE IONIZACIÓN

11. CÁMARAS DE IONIZACIÓN
 De bajo voltaje
 No generan ionización 2ª
 Amperímetro: medida exacta producida

12. CÁMARA DE IONIZACIÓN

13. CÁMARAS DE IONIZACIÓN BÁSICAS
 Ejemplos:
 Medidores de inspección tipo “Cutie pie”
 Dosímetros de bolsillo (algunos)
 Calibradores de dosis de los radionúclidos
 Expresión en Bq y/o S.I. en Ci, mCi y Ci

14. MEDIDOR DE RADIACTIVIDAD
“CUTIE PIE”

15. CONTADOR PROPORCIONAL
Alto voltaje
Llegan al electrodo:
 Iones 1º y 2º
 Alta corriente eléctrica

16. CÁMARA DE IONIZACIÓN

17. CONTADORES PROPORCIONALES
 Se principalmente con cámara de
ionización básica → el voltaje aplicado en
los electrodos en los CP.
 Amplificación gaseosa → el voltaje produce
↑ ionizaciones 2ª.
 Gas inerte: He o Ar.
 No uso en Medicina Molecular (Nuclear).
 Uso → detección de partículas y .

18. CÁMARA DE IONIZACIÓN

19. CONTADORES GEIGER-MULLER
 Voltaje aproximado 8OOV
 Alta ionización 2º → ↑↑ corriente
 Alta ionización 1º → pierde
proporcionalidad
con la intensidad
 ↑↑ sensibles en la detección

20. CONTADOR GEIGER-MULLER

21. CONTADOR GEIGER-MULLER

22. CONTADOR DE GEIGER-MULLER
 ↑↑ voltaje
 Avalancha de ionizaciones 2ª → gas
completamente ionizado
 Detecta sucesos individuales, pero no su E
 ↑ tiempo muerto
 No útiles si ↑↑ radiactividad
 Utiles para detectar contaminación por
radiación

23. CONTADOR GEIGER-MULLER

24. CONTADOR GEIGER-MULLER

25. DETECTORES DE SEMICONDUCTORES
 Se basan en efectos iónicos de radiación γ
 Usa medio sólido (Cristales de Ge/Li)
 Cristal se ioniza → absorbe radiación → señal
eléctrica
 Aplicación clínica limitada
 Desventajas:
 Cristales pequeños
 ↓ sensibilidad
 Requieren N liquido (↓ Tº para funcionar)

26. DETECTORES DE SEMICONDUCTORES

27. DETECTORES DE SEMICONDUCTORES

28. DETECTORES DE CENTELLEO
 Cámaras de ionización:
 NO sensibles para rayos X y γ
 Baja “Potencia de frenado” del gas
 Mejor → DETECTORES DE CENTELLEO

29. DETECTORES DE CENTELLEO

30. DETECTORES DE CENTELLEO
 Cristales de NaI [Tl]
 Sistemas de imagen de fotón único
 Alta “Potencia de frenado” para detectar
rayos γ
 Inconvenientes:
 Fragilidad
 ↑ hidroscópicos

31. DETECTORES DE CENTELLEO

32. DETECTORES DE CENTELLEO
 Ventajas:
 Baratos, tamaño y forma.
 Adecuada potencia de frenado en rango de
medicina nuclear en aplicación de fotón único.
 + eficientes para detectar rayos X y γ.
 Por ser sólido, es más eficiente para detectar la
radiación de los gases, porque su densidad
determina que exista más materia que ionizar.
 Tienen tiempo muerto que los detectores de
ionización gaseosa.

33. ESQUEMA DE UNA CÁMARA DE
GAMMAGRAFÍA

34. DETECTORES DE CENTELLEO
Rayos γ
Rayos X E e- de valencia
(efecto fotoeléctrico
y Compton)
Emisión de
fotones
(Cristal)
e- a las bandas de conducción

35. DETECTORES DE CENTELLEO Y
COMPONENTES DE LA GAMMACÁMARA
Procesos de detección → interacción de fotones con
cátodos del TFM
E γ Fotones
Cátodo
Anodo
Corriente eléctrica TMF
(Aquí los fotones se
convierten en E eléctrica
Analizador de imagen gammagráfica)
pulsos eléctricos

36. ACTIVÍMETRO O CALIBRADOR DE DOSIS
 Es “básico”.
 “Cámara de ionización en forma de pozo”.
 Permite conocer la actividad de un trazador y
calcular la dosis que se administrará al
paciente.

37. ESQUEMA DE LOS COMPONENTES DE UN
ACTIVÍMETRO

38. CÁMARA DE ACTIVACIÓN EN FORMA DE
POZO
 La “actividad del material” se mide en
términos de corriente de ionización
producida por la radiación al interaccionar
con el gas que contiene la cámara
 La “corriente de ionización” se convierte en
una señal de voltaje que se expresa en
unidades de actividad: Bq o Ci

39. ACTIVÍMETRO

40. ACTIVÍMETRO

41. GAMMACÁMARA O CÁMARA DE ANGER
 Detecta radiación γ emitida.
 Colimador: absorbe fotones que están fuera
del eje.
 “Fotones buenos”:
 1º, no dispersos.
 Se originan en el objeto.
 Trayectoria paralela al eje del campo visual del
colimador.
 “Fotones malos”:
 Son los del fondo o dispersos (no siguen el eje).
 e- Compton tienen poca energía.

42. COMPONENTES DE LA GAMMACÁMARA
 Cristal de centelleo.
 Fotocátodo yTFM (Tubos
fotomultiplicadores).
 Amplificadores.
 Analizador de pulsos eléctricos.
 Circuito de posicionamiento.
 Equipo – Procesado informático.
 Monitor – Imagen.

43. COMPONENTES DE LA GAMMACÁMARA

44. GAMMACÁMARA

45. GAMMACÁMARA

46. COLIMADORES
 Colimar un haz, es limitar el ángulo en el que
se recibe la radiación desde la fuente, para
obtener un haz paralelo.
 Disco con perforaciones y septos (tabiques)
 Propósito → definir la dirección de la
trayectoria de los rayos γ.

47. TIPOS DE COLIMADORES
Clasificación según:
 E de radiación filtrada
 Sensibilidad/Resolución
 Disposición de sus orificios

48. COLIMADORES SEGÚN LA ENERGÍA DE LOS
FOTONES FILTRADOS
Según la E de los fotones filtrados:
 Alta E → filtran fotones 300 KeV (I-131)
 Media E → fotones entre 200 y 300 KeV (Ga-
67)
 Baja E → fotones 200 KeV (Tv-99m)
La radica en el espesor de los septos

49. COLIMADORES SEGÚN SU
SENSIBILIDAD Y RESOLUCIÓN
 Colimadores de ↑ S/↓ R
 Colimadores de ↓ S/↑ R
 Colimadores de S y R medios
 Sensibilidad = 1/Resolución (S=1/R)
 A tamaño ( S) = Resolución
 Si perforaciones de diámetro ( S)= Resolución

50.  Colimadores de alta S/baja R
 Adquisición rápida pero sin calidad
 Estudios dinámicos
 Pacientes en movimiento
 Colimadores de baja S/alta R
 Requieren + tiempo
 Imagen de mejor calidad
 Estudios estáticos
 Pacientes colaboradores
 Colimadores de S y R medios
 Los + utilizados en la práctica

51. COLIMADORES SEGÚN LA
DISPOSICIÓN DE SUS ORIFICIOS
Por su diseño:
 De perforaciones paralelas
 De perforaciones divergentes
 De perforaciones convergentes
 De orificio puntiforme. Estenopeico.
“Pinhole”

52. COLIMADOR DE ORIFICIOS
PARALELOS
 Múltiples perforaciones paralelas
 No modifica las proporciones de la imagen →
porque el tamaño de la imagen no se afecta
por la distancia entre el colimador y la fuente
 No hay pérdida de resolución

53. COLIMADOR DIVERGENTE
 Orificios divergen hacia afuera
 Obtención de imagen de un área corporal
más amplia → produce imagen reducida del
objeto
 ↑ el campo de visión entre más lejos esté el
objeto del colimador
 Hay pérdida de resolución

54. COLIMADOR DE ORIFICIOS
DIVERGENTES
IMAGEN
CRISTAL
CAMPOVISUAL
OBJETO

55. COLIMADOR CONVERGENTE
 Orificios convergen hacia adentro
 ↓ campo de visión cuanto más lejos esté el
objeto del colimador
 Produce imagen aumentada del objeto → hay
pérdida de resolución espacial
 Amplia geométricamente la imagen
 + en medicina nuclear pediátrica
 SPECT → colimadores de “has de abanico” y de
“haz cónico” → ↑ S sin pérdida posterior de
resolución espacial

56. COLIMADOR DE ORIFICIOS
CONVERGENTES
CRISTAL
IMAGEN
CAMPOVISUAL
OBJETO

57. PRINCIPAL INCONVENIENTE DE
COLIMADORES DIVERGENTES Y
CONVERGENTES
 Es la DISTORSION de la imagen, que se
debe a que cada porción del órgano de
interés se amplía o se reduce en distinta
medida, en función de la distancia entre la
localización respectiva y el colimador.

58. COLIMADOR DE ORIFICIO
PUNTIFORME. “PINHOLE”
 Forma de cono con diámetro mayor sobre el
cristal
 Tiene un solo orificio
 Imagen invertida
 Ventaja → amplia la imagen
 Principal aplicación → imagen de partes
pequeñas como tiroides, huesos de manos y
pies; estructuras pequeñas en niños

59. COLIMADOR DE ORIFICIO
PUNTIFORME
CRISTAL
IMAGEN
APERTURA
OBJETO
CAMPO
VISUAL

60.  Actualmente no se usan colimadores
convergentes ni divergentes → porque las
gammacámaras tienen amplio campo de
visión
 “CUENTAS”: son los fotones γ que por su
trayectoria pasan realmente a formar parte
del estudio

61. TIPOS DE GAMMACÁMARAS
 Gammacámara simple
 Gammacámara de cuerpo entero
 Cámaras tomográficas
 SPECT
 PET

62. GAMMACÁMARA SIMPLE
 Cámara sobre un estativo
 Solo permite movimientos de traslación
verticales y de giro a la derecha e izquierda
 Estudios planares, bidimensionales,
localizados

63. GAMMACÁMARA SIMPLE

64. GAMMACÁMARA SIMPLE

65. GAMMACÁMARA DE CUERPO ENTERO
 Permite movimientos de traslación horizontal
de los cabezales o de la camilla
 Se desplaza longitudinalmente sobre el
paciente → puede realizar un barrido de todo
el cuerpo
 Indicación principal: rastreos corporales
totales (RCT)

66. GAMMACÁMARA DE CUERPO ENTERO

67. GAMMACÁMARA DE CUERPO ENTERO

68. GAMMACÁMARA DE CUERPO ENTERO

69. CÁMARAS TOMOGRÁFICAS
 Superan la superposición de estructuras que
pueden ocultar una lesión
 Imágenes corresponden a un plano o corte, a
partir de la radiación emitida por el trazador
 Tomografía Computarizada por Emisión
 Variedades:
 SPECT
 PET

70. CÁMARAS TOMOGRÁFICAS

71. CÁMARA SPECT
 Tomografía Computarizada por Emisión de
Fotón Unico
 Se basa en la detección de un único fotón
procedente de la desintegración del
radionúclido
 La cámara gira alrededor del paciente y
adquiere imágenes desde ángulos
 Orbita de 360º y de 180º para la miocárdica

72. ESQUEMA DE LA SPECT
PIXEL
MOVIMIENTOY
PARADAANGULAR
CABEZAL DETECTOR

73. CÁMARA SPECT

74. CÁMARA SPECT
 Equivale a la suma de varias gammagrafías
simples
 SPECT muticabezas para disminuir el tiempo
de estudio
 Principales aplicaciones:
 Cardiología
 Oncología
 Estudios de perfusión cerebral
 Casos de patología ósea; columna vertebral

75. CÁMARA SPECT

76. CÁMARA PET
 Tomografía por Emisión de Positrones ( +)
 Se basa en la detección de los do fotones de
aniquilación
 El detector es un cristal de centelleo de
Bigermanato de Bismuto (BGO) o de nueva
generación (GSO, BaF2, LSO)
 Se obtiene imagen tomográfica al registrar
muchos fenómenos de aniquilación

77. CÁMARA PET
 No necesita colimadores, tienen buena
resolución espacial
 Ventajas:
 Dosis bajas del radiofármaco
 Exploración más corta (2ª)
 Radionúclidos emisores de positrones son
isótopos de elementos biológicos, permitiendo
estudiar cualquier proceso fisiológico
 C, N, O y F

78. CÁMARA PET
 Flúordeoxiglucosa marcada (FDG), es el
radiofármaco más utilizado
 Inconveniente:
 Escasa disponibilidad por alto costo
 Aplicaciones clínicas:
 Oncología
 Cardiología
 Neurología

79. EQUIPOS HÍBRIDOS
 Incorporan en un solo dispositivo SPECT o
PET conTC o RM
 Objetivo:
 Combinar la imagen funcional y la imagen
anatómica
 Muy costoso

80. EQUIPO HÍBRIDO