El coeficiente de atenuación lineal, μ, no es una constante; depende críticamente de tres factores: la composición atómica del material (Z), su densidad física (ρ) y la energía de los fotones (E).1 El coeficiente total es la suma de las contribuciones de cada tipo de interacción. Dado que el efecto fotoeléctrico depende de
Z3 y la producción de pares de Z2, los materiales con Z alto, como el hueso o el plomo, son excelentes atenuadores. En general, a mayor energía del fotón, menor es la atenuación y mayor la penetración.1 La selección del kilovoltaje pico (kVp) en un equipo de rayos X es la aplicación clínica directa de esta física. No es una simple configuración técnica; es una forma de "sintonizar" las probabilidades de interacción. Un kVp bajo favorece el efecto fotoeléctrico, maximizando el contraste entre hueso y tejido blando, pero a costa de una mayor dosis. Un kVp alto favorece la penetración y la dispersión Compton, reduciendo la dosis y el contraste, pero aumentando el ruido de dispersión.1
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El coeficiente de atenuación lineal μ no es una constante. Depende críticamente de tres factores: la composición atómica del material representada por Z, su densidad física ρ, y la energía de los fotones E. Como vemos en el gráfico, a mayor energía del fotón, menor es la atenuación. Los materiales con Z alto como el hueso o el plomo son excelentes atenuadores.
El coeficiente total es la suma de las contribuciones de cada tipo de interacción. El efecto fotoeléctrico depende de Z elevado al cubo, mientras que la producción de pares depende de Z al cuadrado. Por esta razón, los materiales con número atómico alto como el hueso o el plomo son excelentes atenuadores de radiación.
En general, a mayor energía del fotón, menor es la atenuación y mayor la penetración. Esta relación fundamental es la base para la selección del kilovoltaje pico en equipos de rayos X. Los fotones de baja energía sufren mayor atenuación, mientras que los de alta energía penetran más profundamente en los tejidos.
La selección del kilovoltaje pico no es una simple configuración técnica, es una forma de sintonizar las probabilidades de interacción. Un kVp bajo favorece el efecto fotoeléctrico, maximizando el contraste entre hueso y tejido blando, pero a costa de una mayor dosis. Un kVp alto favorece la penetración y la dispersión Compton, reduciendo la dosis y el contraste.
La optimización del kVp requiere un balance crítico entre calidad de imagen, dosis al paciente, contraste diagnóstico y ruido de dispersión. El kVp óptimo no es un valor fijo, sino que depende de la anatomía a examinar, el objetivo diagnóstico y las características específicas del paciente. Esta decisión representa la aplicación práctica de los principios físicos de la atenuación.