PROCESADO DE LA IMAGEN LATENTE

PROCESADO DE LA IMAGEN LATENTE 

El procesado de la imagen latente invisible crea la imagen visible. El procesado hace que los iones de plata en el cristal de haluro de plata que han sido expuestos a la luz se conviertan en granos microscópicos de plata. La secuencia de procesado se compone de los siguientes pasos: 

• Humectación
• Revelado
• Lavado en baño de paro
• Fijado
• Lavado
• Secado

Procesado de películas

La imagen latente es invisible porque solamente unos pocos iones de plata se han convertido en plata metálica y se han depositado en el centro de sensibilidad. El procesado de películas magnifica esta acción muchas veces hasta que todos los iones de plata en un cristal expuesto se transforman en plata metálica, convirtiendo así la imagen latente en una imagen radiográfica visible.

El cristal expuesto se convierte en un grano negro que es visible microscópicamente. La plata que contienen las joyas o los cubiertos también sería negra si no estuviera muy pulida, lo cual alisa la superficie y la convierte en reflectante.

El procesado es tan importante para conseguir una radiografía de calidad como el posicionamiento y la técnica. Un cambio en las condiciones de procesado recomendadas nunca debería ser un sustituto de una mala exposición radiográfica porque el resultado siempre es una dosis más alta para el paciente.

Antes de la introducción del procesado de películas automático, las películas de rayos X se procesaban manualmente. Obtener una radiografía seca y lista para usar tardaba aproximadamente 1 hora.

Procesado automático

El primer procesador automático de películas de rayos X fue introducido por Pako en 1942. El primer

modelo comercial disponible podía procesar 120 películas por hora usando unos colgadores de película especiales. Estos colgadores pasaban de un tanque a otro. El tiempo total del ciclo de procesado de una película era aproximadamente de 40 minutos.

El procesado automático de películas de rayos X avanzó significativamente en 1956, cuando la Eastman Kodak Company introdujo los primeros sistemas con rodillos para procesar radiografías médicas. El procesador automático con rodillos medía aproximadamente 3 m de largo, pesaba cerca de tres cuartos de tonelada y se vendía por el equivalente de unos 350.000 dólares actuales.

El procesado automático representó una revolución para los ocupados departamentos de revelado. Obtener una radiografía acabada pasó a ser factible en 6 minutos, a la vez que se eliminó la variabilidad en los resultados causada por el elemento humano. Tanto la eficacia de los departamentos como el flujo de trabajo y la calidad de las radiografías mejoraron.

Otro hito significativo fue la introducción en 1965 del procesado rápido de 90 segundos por Eastman Kodak. El procesado rápido fue posible gracias al desarrollo de nuevos productos químicos y emulsiones y al secado más rápido de las películas con base de poliéster. Con este procesador el tiempo de procesado es de 90 segundos. Este tipo de sistema de procesado automático sigue siendo el
estándar actualmente.

En 1987, Konica comercializó un procesador automático de películas con un ciclo de procesado de aproximadamente 45 segundos. Este procesado, sin embargo, requiere películas y productos químicos especiales.

Secuencia de procesado

El procesado de películas radiográficas requiere cierto número de pasos.

Todo el procesado radiográfico se hace hoy día de forma automática, por lo que el apartado siguiente no trata el procesado manual. Los productos químicos empleados en los dos tipos de procesado son básicamente los mismos. En el procesado automático el tiempo requerido por cada paso es menor y las concentraciones químicas y las temperaturas son más altas.

El primer paso en la secuencia de procesado es la humectación de la película, para hinchar la emulsión y permitir que los baños químicos posteriores puedan alcanzar todas las partes de la emulsión uniformemente. Este paso se omite en el proceso automático, en el que el agente humectante se incorpora en el paso siguiente, el revelado.

El paso de revelado es muy corto y muy importante. Después del revelado, la película se lava en una solución ácida para parar el proceso de revelado y eliminar el exceso de productos químicos de revelado de la emulsión. Los fotógrafos llaman a este paso baño de paro. En el procesado radiográfico, el baño de paro se incluye en el paso siguiente, el fijado.

La parte de gelatina de la emulsión es endurecida al mismo tiempo para incrementar su solidez estructural. Al fijado le sigue un lavado vigoroso de la película para eliminar cualquier producto químico restante de los pasos de procesado previos.

Finalmente, la película se seca para eliminar el agua usada para lavarla y para hacer que la película sea aceptable para manipularla y visionarla.

El revelado, el fijado y el lavado son pasos importantes en el procesado de las películas radiográficas. Las reacciones químicas precisas involucradas en estos pasos no se comprenden del todo. Sin embargo, es necesaria una revisión del proceso general debido a la importancia del procesado en una radiografía de alta calidad.

Química del procesado

Los productos químicos utilizados en el procesado de películas se diseñan para penetrar en una emulsión y causar un efecto. Los que se utilizan en los procesadores automáticos lo hacen de forma eficiente en el poco tiempo que la película está sumergida.

Por tanto, deben seguirse estos pasos al mezclar soluciones, limpiar un procesador o participar en cualquier actividad con soluciones de procesado o cerca de éstas:

• Llevar una máscara adecuada que reduzca la inhalación de vapores, no la mascarilla quirúrgica estándar que sólo protege frente a partículas y gérmenes.
• Llevar guantes de nitrilo. No usar guantes quirúrgicos: sólo protegen frente a materia biológica. Recordar que los productos químicos fotográficos se diseñan para penetrar, y los guantes finos de látex no garantizan la seguridad.
• Llegar gafas protectoras. Las salpicaduras de productos químicos en los ojos son dolorosas.

Humectación

Un disolvente es un líquido en el que se pueden disolver varios sólidos y polvos. El disolvente universal es el agua, que se usa para disolver todos los productos químicos del procesado de radiografías.

Para que estos productos químicos penetren en la emulsión, la radiografía se debe tratar con un agente humectante. El agente humectante es el agua, que penetra en la gelatina de la emulsión, hinchándola. En el procesado automático, el agente humectante es el revelador.

Revelado

La principal acción del revelado es transformar los iones de plata de los cristales expuestos en plata metálica. El revelador es el producto químico que lleva a cabo esta tarea. El revelador proporciona electrones al centro de sensibilidad del cristal para transformar los iones de plata en plata.

Aparte del disolvente, el revelador contiene otros ingredientes. Para que la plata iónica se transforme en metálica, se debe proporcionar un electrón al ion de plata. 

Cuando un producto químico libera un electrón, en este caso el revelador, para neutralizar un ion positivo, el proceso se llama reducción. El ion de plata se reduce a plata metálica, y el producto químico responsable de ello se llama agente reductor.

Lo contrario de la reducción es la oxidación, una reacción que produce un electrón. La oxidación y la reducción ocurren simultáneamente y se llaman reacciones redox. Para ayudar a recordar la asociación correcta, se puede pensar en un juego de palabras con la palabra EUR/OPE (Europa en inglés): los electrones se usan en la reducción/oxidación produce electrones.

El principal componente, sin embargo, es la hidroquinona. Los constituyentes secundarios del agente revelador son la fenidona y el metol.

Habitualmente, la hidroquinona y la fenidona se combinan para un procesado rápido. Al ser reductoras, cada una de estas moléculas tiene una abundancia de electrones que pueden liberarse fácilmente a los iones de plata. 

La densidad óptica de una radiografía procesada es resultado del revelado de cristales que contienen una imagen latente.

La curva característica de una radiografía está marcada por la acción sinérgica de los agentes reveladores. La hidroquinona actúa de forma bastante lenta, pero es responsable de los tonos más oscuros. La fenidona actúa rápidamente e influye en los tonos más claros de gris. La fenidona controla la parte baja de la curva, mientras que la hidroquinona controla la parte alta.

Un cristal de haluro de plata no expuesto tiene una carga electrostática negativa distribuida en toda su superficie. Un cristal de haluro de plata expuesto, sin embargo, tiene una carga electrostática negativa distribuida por toda su superficie menos en el centro de sensibilidad. Las cargas electrostáticas similares en el revelador y en el cristal de haluro de plata hacen que sea difícil que el revelador penetre la superficie del cristal, excepto en la región del centro de sensibilidad de un cristal expuesto.

En un cristal expuesto, el revelador penetra en el cristal a través del centro de sensibilidad y reduce los iones de plata remanentes a plata atómica. El centro de sensibilidad puede considerarse un electrodo metálico conductor a través del cual los electrones se transfieren del revelador al cristal. 

El revelado se produce a lo largo del tiempo y depende de factores como el tamaño del cristal, la concentración de revelador y la temperatura. En un primer momento, la plata metálica se acumula lentamente en el centro de sensibilidad. Después del revelado completo, los cristales expuestos se destruyen y un grano de plata metálica es todo lo que queda. Los cristales no expuestos no se ven afectados por este proceso.

La reducción de un ion de plata se acompaña de la liberación de un ion de bromuro. El ion de bromuro se desplaza a través de lo que queda de cristal hasta la parte de gelatina de la emulsión. Allí el ion se disuelve en el revelador y se elimina de la película.

El revelador contiene componentes alcalinos, como el carbonato de sodio y el hidróxido de sodio. Estos agentes activadores mejoran la acción del agente revelador controlando la acción de los iones de hidrógeno: el pH.

Estos componentes alcalinos son cáusticos, es decir, son muy corrosivos y pueden causar quemaduras en la piel. El hidróxido de sodio es el álcali más fuerte y se conoce comúnmente como lejía. Hay que tener mucho cuidado al mezclar una solución reveladora con hidróxido de sodio. Se deben llevar guantes de goma y, sobre todo, nunca acercarla a la boca o a los ojos.

El bromuro de potasio y el yoduro de potasio se añaden al revelador como sustancias antivelo. Las sustancias antivelo restringen la acción del revelador a los cristales de haluro de plata que han sido irradiados. Sin el agente antivelo los cristales que no han sido expuestos se reducen también a plata metálica. Esto da como resultado un incremento del velo que se conoce como velo de revelado.

El revelador incluye también un preservante para controlar la oxidación del agente revelador por el aire. El aire se introduce en la química del proceso cuando el producto se mezcla, se manipula y se almacena; este tipo de oxidación se llama oxidación aérea. El preservante ayuda a mantener el ritmo de revelado adecuado controlando la oxidación aérea.

Una vez mezclados, todos estos productos químicos duran sólo un par de semanas; por tanto, los tanques de llenado requieren cierres flotantes bien ajustados para el control de la oxidación aérea. La hidroquinona es particularmente sensible a la oxidación aérea. Es fácil determinar cuándo el agente revelador se ha oxidado, ya que se vuelve marrón. La adición de preservante conserva la transparencia del revelador. El preservante más habitual es el sulfito de sodio.

Los reveladores usados en los procesadores automáticos contienen un endurecedor, el cual habitualmente es glutaraldehído. Si la emulsión se hincha demasiado o se vuelve demasiado blanda, la película no se transportará adecuadamente a través del sistema debido a la estrecha tolerancia del sistema de transporte.

El endurecedor controla el hinchado y el reblandecimiento de la emulsión. Cuando las películas que salen del procesador están húmedas, la causa más habitual es que se ha acabado el endurecedor.

El revelador puede contener impurezas metálicas y sales solubles. Estas impurezas pueden acelerar la oxidación de la hidroquinona, haciendo el revelador inestable. Los quelatos se introducen como agentes secuestrantes para que formen complejos estables con estas sales e iones metálicos.

Con un revelado adecuado, todos los cristales expuestos que contienen una imagen latente se reducen a plata metálica, y los no expuestos no se ven afectados. El proceso de revelado, sin embargo, no es perfecto: algunos cristales que contienen una imagen latente permanecen sin revelar (reducir), mientras que otros cristales que no han sido expuestos pueden revelarse. Ambas acciones reducen la calidad de la radiografía.

El revelado de películas es básicamente una reacción química. Como todas las reacciones químicas, está gobernada por tres características físicas: el tiempo, la temperatura y la concentración (de revelador). Los tiempos de revelado largos aumentan la reducción de la plata en cada grano e incrementan el revelado del número total de granos. El uso de temperaturas más altas tiene el mismo efecto. 

De forma similar, la reducción de la plata es controlada por la concentración de los productos químicos del revelador. Si se aumenta la concentración del revelador, el reductor se hace más activo y puede penetrar más fácilmente los cristales de haluro de plata tanto expuestos como no expuestos.

Los fabricantes de películas de rayos X y de productos químicos de revelado han determinado cuidadosamente las condiciones óptimas de tiempo, temperatura y concentración para un revelado correcto. Se puede esperar encontrar las condiciones óptimas de contraste, velocidad y velo si se siguen las recomendaciones del fabricante para el revelado.

Las desviaciones de las recomendaciones del fabricante pueden resultar en una pérdida de calidad de imagen.

La imagen de una película velada es gris y no tiene el contraste suficiente. Las causas del velo son muchas, pero probablemente las más importantes son las que acaban de mencionarse: el tiempo, la temperatura y la concentración de revelador. Un incremento en cualquiera de estos factores por encima de las recomendaciones del fabricante da como resultado un incremento del velo de revelado.

El velo puede estar causado también por contaminación química del revelador (velo químico), por exposición involuntaria a radiación (velo de radiación) y por un almacenamiento inadecuado a temperaturas y humedades elevadas. Los productos químicos antivelo, como los indozoles o los triazoles, son ingredientes importantes del revelador.

Fijado

Una vez el revelado está completo, las películas deben tratarse para que la imagen no desaparezca y quede fijada de forma permanente. Este estadio del procesado es el fijado. La imagen se fija en la película y esto produce películas de calidad de archivo.

Cuando las películas se sacan del revelador, una parte de éste permanece atrapada en la emulsión y continúa efectuando su acción reductora. Si el revelado no se para, se crea velo de revelado. El paso en el procesado manual que sigue al revelado se llama baño de paro, y su función es precisamente ésta: neutralizar el revelador residual en la emulsión y parar su acción. El producto químico usado en el baño de paro es el ácido acético.

En el procesado automático no se usa el baño de paro, ya que las cintas transportadoras presionan la película hasta limpiarla. Además, el fijador contiene ácido acético, que se comporta como un baño de paro. Este ácido acético, sin embargo, se llama activador. Un activador neutraliza el pH de la emulsión y para la acción del revelador.

Los términos líquido de lavado, hipo y tiosulfato se usan frecuentemente de forma indistinta para referirse al fijador. Los fijadores eliminan los cristales de haluro de plata no expuestos y no revelados de la emulsión. El tiosulfato de sodio se conoce normalmente como hipo, pero el tiosulfato de amonio es el agente fijador usado en la mayoría de procesos.

Las áreas en el haz de rayos X formador de imágenes donde los rayos X se han eliminado por absorción fotoeléctrica dan lugar a cristales de haluro de plata no expuestos. Estos cristales no expuestos serán eliminados por el fijador.

La retención de hipo es un término empleado para describir la retención indeseada de fijador en la emulsión. Un exceso de hipo oxida lentamente la imagen y hace que pierda color y se vuelva más marrón al cabo del tiempo. Los agentes fijadores retenidos en la emulsión se combinan con la plata para formar sulfuro de plata, que tiene un color amarillo-marrón.

El fijador también contiene un producto químico conocido como endurecedor. A medida que el bromuro de plata revelado y el no reducido se eliminan de la emulsión durante el fijado, la emulsión se encoge. El endurecedor acelera este proceso de encogimiento y hace que la emulsión sea más rígida o dura.

El objetivo de los endurecedores es asegurar que la película se transporta adecuadamente a través de la sección de lavado y secado, y asegurar un secado rápido y completo. Los productos químicos utilizados habitualmente como endurecedores son el alumbre de potasio, el cloruro de aluminio y el alumbre de cromo. Normalmente, sólo se usa uno en una determinada formulación.

El fijador contiene también un preservante que tiene la misma composición y que sirve para lo mismo que el preservante del revelador. El preservante es el sulfito de sodio y es necesario para mantener el equilibrio químico debido al transporte del revelador y del fijador de un tanque a otro.

La alcalinidad/acidez (el pH) del fijador debe permanecer constante. Esto se consigue añadiendo un tampón, habitualmente acetato, al fijador.

Los iones metálicos deben ser secuestrados en el fijador de la misma forma que lo son en el revelador. Los iones de aluminio son la principal impureza en este punto. Los ácidos bóricos y las sales bóricas se utilizan para el secuestro.

Finalmente, el fijador contiene agua como el disolvente. Otros productos químicos pueden emplearse como disolvente pero serían más gruesos y más propensos a engancharse al sistema de transporte del procesador automático.

Lavado

El paso siguiente en el procesado es el lavado de productos químicos residuales de la emulsión, y particularmente hipo remanente en la superficie de la película. El limpiador usado es el agua. En el procesado automático, la temperatura del agua de lavado debe mantenerse aproximadamente a 3 °C por debajo de la temperatura del revelador.

De esta manera, el baño de lavado sirve también para estabilizar la temperatura de revelado. Un lavado inadecuado resulta en un exceso de retención de hipo y en la producción de una imagen que se desvanecerá y se volverá marrón con el tiempo, y será de una calidad de archivo baja.

Secado

Para el paso final del procesado, el secado de la radiografía, se dispara aire seco caliente sobre las dos superficies de la película a medida que se transporta por la cámara de secado.

La secuencia total de acciones involucrada en el procesado manual requiere más de 1 hora. La mayoría de procesadores automáticos son de 90 segundos y requieren un tiempo desde el principio hasta el final (el tiempo dry-todrop) de sólo 90 segundos.

El proceso de conversión de la imagen latente a una imagen visible puede resumirse como un proceso de tres pasos en la emulsión. Primero, la imagen latente se forma por exposición de los granos de haluro de plata. Seguidamente, los granos expuestos, y solamente ellos, se hacen visibles con el revelado. Finalmente, el fijado elimina los granos no expuestos de la emulsión y convierte en permanente la imagen.