DICCIONARIO MÉDICO
Fotoeléctrico
Fotoeléctrico, -a (adj.): relativo a la emisión o liberación de electrones por parte de un material cuando este absorbe radiación electromagnética. En medicina, el adjetivo se aplica principalmente a la interacción de los rayos X con los átomos del tejido biológico que da lugar a la formación de la imagen radiológica. La palabra fotoeléctrico combina el griego phōs, phōtós (φῶς, φωτός, «luz») con el adjetivo eléctrico, derivado a su vez del griego ḗlektron (ἤλεκτρον, «ámbar»), material en el que Tales de Mileto observó los primeros fenómenos de atracción electrostática. El término comenzó a circular en la física del siglo XIX para describir observaciones en las que ciertos metales emitían electrones al recibir luz, un fenómeno que Albert Einstein explicó en 1905 mediante la hipótesis del cuanto de energía, trabajo por el que recibió el Premio Nobel de Física en 1921. Cuando un haz de rayos X atraviesa el cuerpo humano, los fotones interaccionan con los átomos de los tejidos de varias maneras. En la absorción fotoeléctrica, el fotón incidente cede toda su energía a un electrón de una capa interna del átomo, que resulta expulsado de su orbital. El fotón desaparece y el átomo queda ionizado. Los huecos que deja el electrón arrancado se rellenan con electrones de capas superiores, y ese reordenamiento libera fotones de fluorescencia característicos del elemento. Este mecanismo depende en gran medida del número atómico del material absorbente: la probabilidad de absorción fotoeléctrica crece aproximadamente con la tercera potencia del número atómico. El hueso, rico en calcio (Z = 20), atenúa los rayos X mucho más que el músculo, compuesto mayoritariamente por elementos ligeros como carbono, hidrógeno y oxígeno. Esa diferencia de atenuación es, precisamente, lo que genera el contraste en una radiografía convencional. En la tomografía computarizada espectral, los equipos adquieren imágenes con dos espectros energéticos distintos y aprovechan la diferente proporción de absorción fotoeléctrica frente a dispersión Compton para distinguir materiales según su composición elemental. El yodo de los medios de contraste, con un número atómico alto (Z = 53), se visualiza con mayor densidad en los mapas monoenergéticos de baja energía porque el efecto fotoeléctrico predomina en ese rango. El adjetivo fotoeléctrico califica cualquier fenómeno, dispositivo o propiedad que involucre la emisión de electrones inducida por radiación electromagnética. El efecto fotoeléctrico designa el fenómeno físico concreto y puede consultarse como entrada independiente en este diccionario. Porque la interacción es físicamente idéntica con independencia de la longitud de onda del fotón: tanto la luz visible como los rayos X son radiación electromagnética. La diferencia reside en la energía del fotón, que en el caso de los rayos X es suficiente para arrancar electrones de las capas internas de átomos pesados. No en sentido estricto. En la absorción fotoeléctrica, el fotón incidente se absorbe por completo y desaparece. La radiación dispersa que degrada la calidad de la imagen radiológica procede fundamentalmente de la dispersión Compton, un mecanismo diferente en el que el fotón solo cede parte de su energía y cambia de dirección. Son procesos distintos. La fotosensibilidad cutánea es una reacción biológica mediada por moléculas que absorben radiación ultravioleta, mientras que la absorción fotoeléctrica es un fenómeno de la física atómica que opera con fotones de energía mucho mayor.Origen del término
La absorción fotoeléctrica en el diagnóstico por imagen
Diferencia con la entrada sobre el efecto fotoeléctrico
Preguntas frecuentes
¿Por qué se usa el término fotoeléctrico en radiología si no se trabaja con luz visible?
¿El efecto fotoeléctrico produce radiación dispersa?
¿Tiene alguna relación con la fotosensibilidad cutánea?
Referencias
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Infografías realizadas con https://BioRender.com
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