En los generadores eléctricos, una espiral de cable se sitúa en un fuerte campo magnético entre dos polos magnéticos. La espiral es rotada por energía mecánica, la cual puede ser suministrada manualmente mediante agua cayendo sobre una rueda hidráulica o por vapor fluyendo a través de las aspas de una turbina. Dado que la espira de cable se mueve en un campo magnético, se induce una corriente en ella. Sin embargo, esta corriente inducida no es constante, sino que varía de acuerdo con la orientación del cable (de la espira en el campo magnético). La corriente inducida fluye primero en una dirección y luego en otra, siguiendo un patrón sinusoidal. Por lo tanto, este tipo de generador eléctrico simple produce una corriente alterna.

Motores Eléctricos en Imagenología RX

Un motor eléctrico posee básicamente los mismos componentes que un generador eléctrico. Sin embargo, en este caso, se suministra energía eléctrica a la espiral de corriente para producir movimiento mecánico, es decir, una rotación de la espiral en un campo magnético.

Motor de Inducción en Tubos de Rayos X

El tipo de motor usado en los tubos de rayos X es un motor de inducción. En este tipo de motor, el rotor giratorio es un eje formado por barras de cobre y hierro dulce fabricadas en una masa. El campo eléctrico externo lo suministran muchos electroimanes fijos, llamados estatores.

Un motor de inducción acciona el ánodo rotatorio de un tubo de rayos X. No se aplica corriente eléctrica directamente al motor; en cambio, se produce una corriente por inducción en las bobinas del rotor. Los electroimanes que rodean al rotor se activan, produciendo un campo magnético variable. La corriente inducida que se produce en las bobinas del rotor genera un campo magnético. Este campo magnético intenta alinearse con el campo magnético externo de los electroimanes. Debido a que estos se activan, el rotor empieza a girar intentando alinearse con su campo magnético. El resultado es el mismo que en un motor eléctrico convencional: el motor gira continuamente. La diferencia principal radica en que la energía eléctrica se suministra a los imanes externos en lugar de al rotor.

Transformadores en Sistemas de Imagenología

El transformador no convierte una forma de energía en otra, sino que transforma el potencial y la corriente eléctricos en otros de menor intensidad. Un transformador cambia la intensidad del voltaje y la corriente alterna.

Tipos de Transformadores

  • Transformador de Núcleo Cerrado: Constituido a partir de un núcleo cuadrado de material ferromagnético. Este núcleo no está formado por una única pieza, sino que está constituido a partir de placas laminadas de hierro. El laminado ayuda a reducir las pérdidas de energía, lo cual aumenta la eficacia.
  • Autotransformador: Posee una bobina y varía el voltaje y la corriente. Es más pequeño y, dado que las partes primaria y secundaria están conectadas al mismo cable, su uso se restringe generalmente a casos en los que solo se requiere un pequeño aumento o disminución de voltaje. Por lo tanto, un autotransformador no sería adecuado para usarse como el transformador de alto voltaje de un sistema de imagen de RX.
  • Transformador Acorazado: Confinan aún más las líneas de campo magnético del bobinado primario porque el secundario se encuentra a su alrededor y esencialmente tiene dos núcleos cerrados. Es más eficiente que el de núcleo cerrado.

Parámetros Eléctricos en Sistemas de Imagen RX

Los sistemas de imagen RX se utilizan con voltajes de entre 25 kVp y 150 kVp y con corrientes de tubo de 100 a 1200 mA. Todos los circuitos eléctricos que conectan los contadores y los controladores en la consola de control operan a bajo voltaje, para minimizar la posibilidad de un shock peligroso.

Temporizadores en Imagenología de Rayos X

Temporizadores Sincrónicos

En Estados Unidos, la corriente eléctrica se suministra a una frecuencia de 60 Hz; en Europa, Latinoamérica y otras partes del mundo, la frecuencia utilizada es de 50 Hz. El motor de sincronización es un tipo especial de motor eléctrico, consistente en un dispositivo de precisión para mover un eje exactamente 60 revoluciones por segundo (rps). En algunos sistemas de imagen por rayos X, los motores de sincronización se utilizan como mecanismo de temporización. Los sistemas de imagen por rayos X con temporizadores de sincronización se identifican porque el tiempo de exposición mínimo es de 1/60 s = 17 ms, y los intervalos se incrementan como consecuencia de ello en 1/30 s, 1/20 s y así sucesivamente. Los tiempos de sincronización no se pueden usar como exposiciones en serie porque deben reiniciarse a 0 después de cada exposición.

Temporizadores Electrónicos

Los temporizadores electrónicos son los temporizadores de exposición de rayos X más sofisticados, complicados y exactos. Constan de una circuitería algo más compleja que se basa en el tiempo necesario para cargar un condensador a través de una resistencia variable. Permiten un amplio margen de intervalos de tiempo seleccionados y son exactos a intervalos tan pequeños como 1 ms. Como se pueden utilizar para exposiciones seriadas rápidas, son particularmente apropiados para los procedimientos angiointervencionistas. La mayoría de los temporizadores de exposición son electrónicos y están controlados por un microprocesador.

Temporizadores de mAs

La mayoría de los instrumentos de rayos X están diseñados para el control exacto de la corriente del tubo y del tiempo de exposición. Sin embargo, el producto de los miliamperios (mA) y el tiempo (mAs) determina el número de rayos X emitidos y, por tanto, la exposición del receptor de imagen. Un tipo especial de temporizador, el temporizador de mAs, monitoriza el producto de los mA y el tiempo de exposición cuando se consigue el valor de mA deseado. El temporizador de mAs está diseñado para suministrar la corriente al tubo más segura y alta para la exposición más breve, para cualquier valor de mAs seleccionado. Dado que el temporizador de mAs debe monitorizar, el verdadero control de corriente del tubo está ubicado sobre el equipo secundario del transformador de alto voltaje. El temporizador de mAs se usa en sistemas de obtención de imagen de descarga de condensador y en caídas de carga.

Control de Exposición Automático (AEC)

El Control de Exposición Automático (AEC) es un dispositivo que mide la cantidad de radiación que llega al receptor de imagen y finaliza la exposición automáticamente cuando el receptor de imagen ha recibido la intensidad de radiación necesaria. El tipo de AEC utilizado por la mayoría de los fabricantes incorpora una cámara de ionización de placas plano-paralela que se coloca entre el paciente y el receptor de imagen. La cámara está hecha con un material translúcido para que no interfiera en la imagen de la radiografía.

La ionización dentro de la cámara crea una carga. Cuando se alcanza la carga apropiada, se interrumpe la exposición. Cuando se instala un sistema de obtención de imagen de rayos X con control de AEC, este debe ser calibrado. Esto exige utilizar exposiciones con un maniquí y ajustar el AEC para la gama de densidades ópticas diagnósticas necesarias para una imagen de calidad. El ingeniero de servicio suele ser el encargado de realizar esta calibración. En cuanto a la operación clínica, el técnico radiólogo selecciona el tipo de examen, fija los miliamperios (mA) y los kVp apropiados, al mismo tiempo que el reloj automático de exposición se encarga de realizar una copia de seguridad temporal. Cuando la carga eléctrica de la cámara de ionización llega a un nivel programado, se devuelve una señal a la consola de control, donde la exposición llega a su fin.

El maniquí AEC necesita un cuidado especial, sobre todo en los exámenes que utilizan un kVp bajo, como es el caso de las mamografías. Debido al grosor y la posición diferentes del tejido, el AEC podría no responder apropiadamente a un kVp bajo. Cuando las radiografías se toman en el modo AEC, el reloj electrónico automático debe ser calibrado a 1,5 veces el tiempo de exposición esperado como un reloj automático de copia de seguridad, en caso de que el AEC no pueda terminar el examen. Esta precaución debe ir seguida de la protección del paciente y del tubo de rayos X; muchas unidades toman esta precaución automáticamente.

Los detectores de radiación de estado sólido se utilizan ahora para revisiones con métodos de exposición tipo reloj automático. Estos dispositivos funcionan con un reloj interno muy exacto basado en un oscilador de cristal de cuarzo; pueden medir exposiciones tan breves como 1 ms y, cuando se utilizan con un osciloscopio, pueden mostrar la forma de la onda de radiación.