Técnica de kV fijo
Calidad de imagen en radiografía: la técnica de kV fijo
Revisión de la metodología radiológica usada en los sistemas digitales Mauricio Vergara, MSC, Febrero 2008 La técnica de kV fijo requiere establecer
inicialmente una tabla de energías para cada tipo de imagen. La
experiencia clínica de muchos años ha consensuado valores de uso
general en radiología.
Introducción
A pesar de los grandes avances tecnológicos y diagnósticos en
imaginología, la radiografía osteoarticular sigue siendo la imagen de
mayor demanda en el mundo (sobre el 60%). Obtener imágenes de calidad
diagnóstica en radiografía general, y osteoarticular en particular, es
relativamente simple desde el punto de vista conceptual, y de fácil
implementación en la rutina clínica. Infortunadamente, en nuestro medio
existe la percepción de que esta actividad es más un arte, que una
técnica que se adquiere con la experiencia. Esto ha generado una
verdadera problemática con la incorporación de los sistemas de registro
digital de estas imágenes, los cuales son controlados por un
computador, que requiere instrucciones muy precisas para operar; las
imágenes no mejoran con la experiencia y son independientes de las
características individuales de los pacientes.
El objetivo básico en el registro radiográfico es obtener imágenes
con una calidad uniforme. Esto permite al radiólogo acumular
experiencia y diferenciar las imágenes “normales” de las “anormales”.
Distintas radiografías de tórax con diversos grados de ennegrecimiento
confunden al radiólogo y le dificultan su tarea diagnóstica. Este hecho
fue captado por la escuela norteamericana en los años 40 (Arthur W.
Fuchs) y permitió, en breve plazo, reglamentar la técnica radiográfica;
se priorizó una imagen de calidad consistente sobre una obra de arte
(antigua escuela europea). La reglamentación se basó en sólidos
conceptos de física, sobre el proceso de adquisición de la imagen y su
posterior registro en la película fotográfica. En este artículo
repasaremos la metodología más usada en el mundo radiográfico y que es
la asumida como modelo en los sistemas digitales: la técnica de kV fijo.
Fotones y tejidos
Los equipos de radiografía son máquinas para fabricar fotones (rayos
X), diminutos paquetes de energía pura, sin masa ni carga eléctrica. La
energía que transportan estos fotones varía desde 20 kV (miles de
voltios) a 130 kV. El equipo incorpora un circuito para seleccionar la
energía de estos fotones, y otro circuito para seleccionar la cantidad
de fotones emitidos en un intervalo de tiempo (circuito de mAs o
corriente de filamento). El proceso de imaginología se inicia orientando el haz de fotones
del tubo a un conjunto de tejidos del paciente. Al impactar los
tejidos, los fotones enfrentan una malla de átomos. La calidad
energética (sin masa ni carga eléctrica) de los fotones les permite
transitar libremente entre los átomos, y tan solo ser interceptados
cuando enfrentan directamente un átomo (absorción). En los tejidos de
alta densidad (malla de átomos muy cercanos entre sí), la fracción de
fotones absorbidos aumenta (figura 1). Esta situación puede modificarse
con el circuito de kV del equipo, aumentando la energía de los fotones,
pues a mayor energía hay menor absorción.
El recorrido que siguen los fotones en un tejido depende también del
espesor de este último, el cual tiene una densidad específica. Al
aumentar el espesor de un tejido se incrementa la cantidad de átomos
que enfrentan los fotones (con una energía específica también) en su
recorrido y, por lo tanto, asciende el número de fotones absorbidos
(figura 2). 
La posibilidad de que un número N de fotones incidiendo en un
volumen de tejidos los atraviese, depende inicialmente de la energía kV
y de la densidad de los átomos en dichos tejidos. Esta es constante en
todo el espesor del tejido (coeficiente de absorción). Sin embargo, la
cantidad de fotones que emergen del volumen de los tejidos disminuye
con su espesor, pues el número de átomos que enfrentan los fotones
crece, al igual que el número total de fotones absorbidos.
En otras palabras, si se quiere aumentar el número de fotones
emergentes para un tejido dado (con una densidad y un espesor) y un haz
de fotones específico (en número y en energía), solo hay que
incrementar el número incidente (mAs). Este es el argumento que
fundamenta la técnica radiográfica de kV fijo.
La imagen radiográfica
Cuando en un paciente se irradia un volumen (compuesto por tejidos
de diferentes densidades y espesores), con un haz de fotones en
cantidad (mAs) y energía (kV) preestablecidas, la distribución de la
cantidad de fotones que emergen de este volumen es una representación
(imagen) de los tejidos en su interior.
La energía de los fotones emergentes es muy alta para ser capturada
por la retina (la atraviesan) y no la vemos. Para hacerla visible, esta
energía se “captura” en una película fotográfica, la cual responde de
manera similar a como lo hace el ojo humano con los fotones visibles
(que son de baja energía). Se inicia un proceso de ennegrecimiento de
la película, proporcional al número de fotones que inciden en ella.
El registro de la imagen en la película se acelera y congela
mediante procesos químicos auxiliares (revelado). El resultado es una
imagen en blanco y negro, con diferentes grados de grises. Los grises
serán más intensos en aquellos puntos de la película donde llegaron más
fotones emergentes del paciente, y menos intensos (casi blancos) donde
llegaron pocos. A su vez, pocos fotones emergentes (tonos blancos)
emergen de zonas del paciente donde el haz de fotones incidente fue
fuertemente absorbido (tejidos densos, como los huesos), y la cantidad
de fotones emergentes es alta cuando resultan de una baja absorción de
fotones incidentes (tejidos blandos o aire). Esta es la imagen
radiográfica.
En el cuerpo humano hay estructuras anatómicas con tejidos con dos o
tres densidades radiológicamente importantes: es el caso de una imagen
de fémur, donde se encuentra el hueso, los músculos y el aire. En el
otro extremo hay gran variedad de densidades, como sucede en la
radiografía del tórax, donde hay aire, pulmón, costillas, corazón,
vasos sanguíneos, etc. Para la imagen fotográfica del primer caso se
requiere una escala de blanco a negro, con pocos tonos grises
intermedios (escala corta), mientras que para la del tórax se necesita
una imagen con muchos tonos grises intermedios (escala larga), para
representar los diferentes tejidos. Las condiciones extremas e
intermedias se logran eligiendo apropiadamente la energía de los
fotones incidentes (figura 4). 
Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta que diferentes zonas
anatómicas incluyen tejidos con diversas densidades, y que algunos de
estos se quieren visualizar y otros no. Al tomar una radiografía del
tórax con energía media (90 kV), las costillas, que son de alta
densidad, absorben fuertemente a los fotones incidentes, y los pocos
que emergen de ellas no son suficientes para generar un efecto de
absorción diferencial en el tejido pulmonar. Entonces, las costillas
aparecen en la película como bandas blancas (pocos fotones) y bloquean
el pulmón. Para su visualización hay que aumentar la energía de los
fotones incidentes (120 a 130 kV), lo que disminuye la absorción ósea,
y generar un haz incidente en los pulmones con suficiente número de
fotones; por tanto, las costillas se hacen “transparentes” al haz
fotónico.
Cuando el ennegrecimiento global de la imagen es muy bajo (escala de
grises fuertemente desplazada hacia el extremo blanco), la imagen es
difusa y difícil de leer. Esto ocurre al definir un haz incidente de
fotones de energía correcto, pero con bajo número de fotones (bajo
mAs). La solución es repetir la imagen aumentando los mAs. Si, por el
contrario, hay un exceso de fotones incidentes, el ennegrecimiento
total es muy alto, y se debe repetir el proceso disminuyendo los mAs. 
La técnica de kV fijo
Con lo anteriormente planteado es sencillo establecer una
metodología, para obtener una calidad óptima y consistente en la
adquisición de imágenes radiográficas. Históricamente, la anatomía
osteoarticular ha sido catalogada para la radiología (cráneo, cavidades
perinasales, hombro, tórax, huesos largos, columna torácica, lumbar,
etc.). Cada una de estas imágenes incluye volúmenes con huesos y otros
tejidos. Para visualizar la sombra de los huesos en el haz de fotones
emergentes hay que asegurar que el haz fotónico incidente tiene la
suficiente energía para atravesar los tejidos, pero no los huesos. Es
decir, a cada imagen se le debe asignar un kV específico, un kV fijo.
Esto garantiza que cada tipo de imagen, en diferentes pacientes, tenga
la misma escala de grises, y las imágenes sean consistentes.
Sin embargo, para un mismo tipo de imagen hay pacientes con
diferentes espesores, por lo que la cantidad de fotones emergentes y el
ennegrecimiento global de sus imágenes serán diferentes. Esto puede
corregirse modulando la cantidad específica de fotones incidentes (mAs)
para cada caso, de acuerdo con el espesor. El resultado final es
totalmente consistente. 
En resumen, la técnica de kV fijo requiere establecer inicialmente
una tabla de energías (kV) para cada tipo de imagen. La experiencia
clínica de muchos años ha consensuado valores de uso general (tabla 1)
en radiología. Además, se necesitan tablas de mAs para diferentes
espesores. Estos valores son generales, aunque deben acomodarse una
sola vez para las condiciones particulares de cada instalación (tipo de
grilla, folio, película y distancias tubo-película). La tabla 1 es un
ejemplo. Una vez establecidas las tablas para una instalación
radiológica, tan solo se requiere de rutina medir el espesor de cada
paciente. Aún más, la mayoría de los equipos radiográficos incorporan
un circuito especial, basado en cámaras de ionización instaladas en la
mesa y estativo vertical, que obvian el registro de los espesores; es
el circuito de exposición automática, AEC en inglés.
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Alejandra P. Cork
Licenciada en Producción de Bioimágenes
Profesora en Enseñanza Superior en Prod. de Bioimágenes.
Facultad de Ciencias de la Vida y la Salud
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"En cada acto médico debe estar presente el respeto por el paciente y los conceptos éticos y morales, entonces la ciencia y la conciencia estarán siempre del mismo lado, del lado de la humanidad".
RENÉ FAVALORO (1923-2000)
“Espero que los graduados por sobre todas las cosas, sean buenos seres humanos.
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