Filtro de radiación

Qué es un filtro de radiación

Cuando un tubo de rayos X genera el haz, produce fotones con un abanico amplio de energías. Los de energía alta atraviesan los tejidos y alcanzan el receptor de imagen; los de energía baja se detienen en las capas superficiales del cuerpo, depositan dosis en la piel y en los tejidos subcutáneos y no aportan información diagnóstica. Un filtro de radiación interpuesto entre el tubo y el paciente retira esa fracción inútil del espectro.

El concepto de filtrar el haz nació con la propia radiología. Pocos años después del descubrimiento de los rayos X por Wilhelm Röntgen en 1895, los operadores empezaron a notar que la interposición de láminas metálicas entre el tubo y el paciente reducía las quemaduras cutáneas sin deteriorar las imágenes de forma apreciable. Aquellas observaciones empíricas dieron lugar a las normas de filtración mínima que regulan hoy todos los equipos de radiodiagnóstico.

Tipos de filtración

Se distinguen tres modalidades, según la posición y la finalidad del material absorbente.

La filtración inherente es la que ejercen los propios materiales del tubo: la ampolla de vidrio o de metal, el aceite refrigerante y la ventana de salida. No puede eliminarse ni modificarse, y suele equivaler a entre 0,5 y 1 mm de aluminio. Forma parte del diseño del tubo y el fabricante la especifica de fábrica.

La filtración añadida consiste en láminas metálicas colocadas a propósito entre la ventana del tubo y el colimador. El material más habitual es el aluminio para equipos de uso general, mientras que en instalaciones de alta tensión se recurre a combinaciones de cobre y aluminio. En mamografía, donde la energía de trabajo es mucho más baja, se emplean filtros de molibdeno o rodio porque sus bordes de absorción permiten conformar un espectro óptimo para diferenciar tejidos blandos.

Los filtros de compensación, por su parte, tienen forma irregular (cuña, depresión, escalón) y se utilizan para igualar la exposición en regiones anatómicas de espesor desigual. Producen que la radiación incida de manera más uniforme sobre el receptor de imagen cuando la estructura explorada, como el tórax o la columna, varía mucho de grosor de un extremo a otro.

Filtración total y normativa

La filtración total de un equipo de rayos X es la suma de la filtración inherente, la añadida y la que aporta el espejo del colimador. Las normativas internacionales y nacionales de protección radiológica establecen valores mínimos de filtración total para cada rango de tensión de trabajo. Para equipos de radiodiagnóstico convencional que operen por encima de 70 kVp, la exigencia más extendida es una filtración total equivalente a 2,5 mm de aluminio como mínimo.

Superar ese umbral reduce la dosis en la superficie cutánea del paciente de forma significativa. El equilibrio radica en no filtrar en exceso: una filtración demasiado alta atenuaría el haz hasta el punto de requerir tiempos de exposición prolongados o corrientes de tubo muy altas, lo que a su vez acelera el desgaste del ánodo.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo filtro de radiación que blindaje de protección?

No. El filtro actúa sobre el haz antes de que llegue al paciente y su finalidad es mejorar la calidad espectral del haz, no bloquear la radiación por completo. Los blindajes (delantales plomados, mamparas, paredes emplomadas) protegen al personal o a zonas del cuerpo del paciente que no se están explorando.

¿Por qué el aluminio es el material de referencia?

Su número atómico intermedio (13) le permite absorber los fotones de baja energía con eficacia sin recortar demasiado los de energía útil. Es ligero, resistente a la corrosión y económico. Tan extendido está su uso que la calidad de cualquier haz de rayos X se expresa en milímetros de aluminio equivalente, con independencia del material real que se emplee como filtro.

¿Los filtros de compensación reducen la dosis?

Depende. Su objetivo principal no es proteger al paciente sino equilibrar la exposición sobre el receptor de imagen. En la zona más gruesa de la anatomía dejan pasar más radiación; en la más delgada, la atenúan. El efecto neto sobre la dosis total puede ser neutro o incluso ligeramente mayor en algunas regiones, porque se añade material absorbente en el trayecto del haz.

Referencias

1. Consejo de Seguridad Nuclear. Características físicas de los equipos de radiodiagnóstico. Tema 3. Disponible en: https://csn.ciemat.es
2. OIEA. La optimización y la radiología dental. Disponible en: https://www.iaea.org/es/recursos/proteccion-radiologica
3. Universidad de Murcia. Elementos básicos en los equipos y haces de rayos X. Tema 5. Disponible en: https://webs.um.es/mab
4. Bushong SC. Manual de radiología para tecnólogos. Elsevier.