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FACULDADES INTEGRADAS PROMOVE
CURSO DE TECNOLOGIA EM RADIOLOGIA
ARTIGO CIENTÍFICO
ESTUDO DOS PRINCIPAIS TESTES DE CONTROLE DE QUALIDADE DO
COLIMADOR EM FLUOROSCOPIA
Orientados: Francisco Samuel Batista Teotônio e Suzimar Siqueira
Orientador: Jorge Felipe
BRASÍLIA
2013
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CURSO TECNOLÓGIA EM RADIOLOGIA
ESTUDO DOS PRINCIPAIS CONTROLES DE QUALIDADES VOLTADOS
AO COLIMADOR EM FLUOROSCOPIA.
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como requisito parcial do
curso de (tecnólogo) em radiologia
para obtenção do título de tecnólogo
sob a orientação do professor Jorge
Felipe.
BRASÍLIA
2013
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RESUMO
Introdução: Em 1896, um ano após a descoberta da radiologia convencional,
Thomas Edison desenvolveu um aparelho que permitia a visualização das estruturas
internas do corpo em tempo real, que foi chamado de fluoroscopia. Objetivos: Serão
adotados como arcabouço principal os controles de qualidade sugeridos pela ANVISA
para o tubo de raios X em fluoroscopia: colimação do feixe de raios X e ajuste automático
da abertura do colimador. Métodos: Este artigo foi construído com base em um
levantamento bibliográfico sobre a temática do titulo. Discussão: O conhecimento sobre
colimação do feixe de raios X e ajuste automático da abertura do colimador são fatores
imprescindíveis para os profissionais que utilizam a Fluoroscopia. Considerações finais:
De acordo com os estudos realizados, fica evidenciado a importância da implementação
de um controle de qualidade em qualquer área que se utilize de radiação ionizante. Nos
procedimentos intervencionista que utilizam a fluoroscopia é crucial a utilização da
colimação com maior ênfase, buscando, reduzir a dose nos profissionais e pacientes que
participam da exposição, melhorando assim à qualidade da imagem e tornando a vida útil
dos equipamentos mais duradora.
Palavras chaves: Radiologia intervencionista; Equipamento de Fluoroscopia e redução de
dose.
ABSTRACT
Introduction: In 1896, one year after the discovery of conventional radiology, Thomas
Edison developed a device that allowed the visualization of internal body structures in real
time, which was called fluoroscopy. Objectives:. Framework will be adopted as the main
quality controls suggested by ANVISA for the X-ray tube for fluoroscopy: collimation of the
X-ray beam and automatic adjustment of the aperture of the collimator. Methods: This
article was built based on a literature review on the topic title,. Discussion: Knowledge of
beam collimation X-ray and automatic adjustment of the aperture of the collimator are
essential factors for the professionals who use fluoroscopy. Final Thoughts: According to
studies, it is evident the importance of implementing a quality control in any area that use
ionizing radiation. In interventional procedures using fluoroscopy is crucial to use the
collimation with greater emphasis, seeking to reduce the dose to professionals and
patients participating in the exhibition, thus improving the quality of the image and making
the equipment life longer lasting.
Keywords: Interventional Radiology; Equipment Fluoroscopy and dose reduction.
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1.0 INTRODUÇÃO
A descoberta dos raios X pelo físico, alemão Wilhelm Conrad Roentgen em
1895 possibilitou uma nova forma de diagnóstico por imagem, a partir de então poderiam
avaliar e visualizar o interior do corpo humano sem a necessidade de dissecá-lo ou abri-
lo. Essa descoberta desencadeou uma série de novos estudos para entender os mistérios
que envolviam os raios X (ALMEIDA, 2008).
A partir do invento de Roentgen, outros cientistas iniciaram estudos
semelhantes que levaram ao surgimento de novos equipamentos. Em 1896, um ano após
a descoberta da radiologia convencional, Thomas Edison desenvolveu um aparelho que
permitia a visualização das estruturas internas do corpo, que foi chamado de fluoroscopia
(ALMEIDA, 2008; MIRANDA, 2009).
A fluoroscopia é o equipamento responsável por realizar exames na área de
radiodiagnóstico. O aparelho é semelhante aos convencionais, porém emite radiação de
forma contínua para obter e descrever a passagem de feixes de raios X de baixa potência
através do corpo de um indivíduo, originando uma imagem em tempo real (PATEL, 2005).
O componente principal que distingue o aparelho convencional de um
equipamento de Fluoroscopia é denominado intensificador de imagem. Esse componente
é responsável por captar os feixes de baixas energias e gerar uma imagem contínua em
um monitor (LAMMOGLIA, 2001).
Com a rápida evolução dos equipamentos, surgiram também vários problemas
pela utilização inadequada da radiação X. Profissionais e pacientes envolvidos
desenvolveram eritemas e até mesmo epilação dos membros. Com base no elevado
número de casos e problemas relacionados à saúde dos indivíduos expostos à radiação
ionizante, criou-se em 1923 um comitê internacional de proteção radiológica (ICRP). Esse
comitê desenvolveu regulamentos e normas para utilização desta
tecnologia (RODRIGUES, 2012).
Segundo Parizoti, 2009 a fluoroscopia é um dos procedimentos em
radiodiagnóstico que mais expõem o corpo clínico e os pacientes à radiação ionizante,
devido ao tempo de duração dos procedimentos. Em meio a este elevado índice de dose
se vê a necessidade da implementação de programas de controle de qualidade efetivos
de acordo com os princípios descritos na portaria 453/98, a fim de proteger e prevenir a
exposição desnecessária dos indivíduos envolvidos nessa prática e otimizar a dose ao
máximo possível.
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Este trabalho tem como objetivo principal construir uma revisão bibliográfica
sobre os principais controle de qualidade em fluoroscopia voltados ao colimador,
fundamentado nas diretrizes de proteção radiológica estabelecidos pela portaria MS/SVS
nº 453, de 1 de junho de 1998. criando assim um referencial teórico com uma linguagem
simplificada dos seguintes testes: colimação do feixe de raios X e ajuste automático da
abertura do colimador.
2.0 METODOLOGIA
Este artigo foi construído com base em um levantamento bibliográfico sobre a
temática do titulo. Paralelamente foram realizadas algumas visitas técnicas em hospitais
de grande porte do Distrito Federal com objetivo de coletar informações sobre o
funcionamento dos equipamentos de Fluoroscopia e compreender melhor o controle de
qualidade do colimador.
Nesse estudo foram utilizados livros, artigos, manuais. Estas fontes de
informações foram sintetizadas e descritas nesse trabalho de forma simples para melhor
compreensão do leitor.
3.0 RESULTADOS
3.1 FLUOROSCOPIA PARA RADIOLOGIA INTERVENCIONISTA
O equipamento de fluoroscopia proporciona uma imagem do paciente em tempo
real, permitindo sua utilização em exames e procedimentos nos quais se deseja observar
o estudo dinâmico das estruturas internas ou o sistema circulatório. Para uma melhor
qualidade das imagens são utilizados contrastes a base de iodo ou bário possibilitando
assim uma visualização dinâmica (PATEL, 2005).
A formação da imagem gerada pela fonte de raios X é formada em uma tela
fluorescente no intensificador de imagem, que transforma os raios X do paciente em
imagem em um monitor. Logo a intensidade da luz gerada é proporcional à intensidade
dos raios, tornando a imagem formada, uma representação fiel do organismo. Na figura 1
se mostra um equipamento fluoroscópico utilizados em procedimentos
intervencionistas (PARIZOTI, 2008).
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Figura 1: equipamento de fluoroscopia utilizado em exames intervencionista. Imagens obtidas na visita técnica.
Segundo Rodrigues, 2012 o processo de radiologia intervencionista possui
alguns fatores que influenciam na qualidade da imagem; sendo uma das principais causas
o peso do paciente, isso porque o controle automático de exposição (CAE) aumenta os
parâmetros (corrente, tensão, largura do pulso) de acordo com a estrutura do paciente,
para gerar uma imagem com qualidade. O caso clínico de cada indivíduo também
interfere na complexidade em que se encontra, fatores ligados ao equipamento, como:
magnificação utilizada, tamanho do campo, distância foco-paciente, taxa de grafia e
fluoroscopia (RODRIGUES, 2012).
Um dos primeiros fatores que devem ser levado em consideração é a
implementação de um controle de qualidade efetivo, pois o mesmo influencia diretamente
na qualidade da imagem, na redução de dose nos indivíduos expostos e na redução de
dose no paciente, uma vez que a colimação estando adequada proporciona todos esses
benefícios (DIAS, 2008).
3.2 GERADOR DE RAIOS X
O gerador tem a função de transformar a corrente trifásica proveniente da rede
elétrica em alta tensão, proporcionando condições necessárias para produção do feixe de
radiação (GRONCHI, 2004).
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Em fluoroscopia podem ser empregados geradores: monofásico, trifásico, de
potencial constante e de alta frequência (CANEVARO,2009).
Os equipamentos mais modernos utilizam geradores de alta frequência, esses
provém uma reprodutibilidade de exposição superior, tem baixo custo na aquisição e
manutenção, são de fácil manuseio por serem mais compactos (CANEVARO, 2009).
Ligado ao gerador, o CAE é o responsável por captar amostras das áreas de
interesse e determinar automaticamente os melhores parâmetros operacionais para
tensão máxima (kVp) e corrente(mA)(CANEVARO, 2009).
3.3 TUBO DE RAIOS X
De forma geral, o tubo consiste de dois pólos metálicos, sendo um eletrodo
negativo (cátodo) e um eletrodo positivo (ânodo), contidos em uma ampola de vidro sob
alto vácuo, e revestido por um invólucro de chumbo. Ao ser aplicado uma tensão
termiônica os elétrodos do cátodo são acelerados em direção ao alvo ânodo. Quando os
elétrons se chocam a este ponto focal do alvo são produzidos raios X e calor. Para evitar
o superaquecimento, a ampola é envolvida por óleo e o ânodo faz rotação em alta
velocidade, dissipando assim o calor que não contribui para formação da imagem
(ROS, 2000).
A quantidade de corrente lançada no tubo de raios X define a característica da
radiação X produzida. Dessa forma o número de elétrons aplicados determina a corrente
(mA) e a tensão aplicada (kV) o que define a energia dos fótons (CANEVARO, 2009).
Figura 2. Ampola de raios X (ROS, 2009)
3.4 FILTRAÇÃO
A maioria dos equipamentos intervencionista dispõe de filtros, esses por sua vez
modificam o aspecto e intensidade da radiação. Os filtros adicionais usualmente na
fluoroscopia são de alumínio com numero de prótons = 13 e o cobre com 29 número de
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prótons , tem por objetivo absorver os fótons de baixa energia presente no feixe que não
contribuem para a imagem, diminuindo assim a quantidade de fótons absorvidos na pele
do paciente. Esse processo permite tornar o feixe mais penetrante, tornando a energia
média em uma energia maior. A tabela 1 a seguir representa a espessura do filtro de
cobre(Cu) na redução de dose no paciente (MIRANDA, 2009; DIMENSTEN,
2005; GONÇALVES, 2011).
Tabela 1. Representação da redução de dose no paciente de acordo com a espessura do filtro de cobre adicional (Cu) (RODRIGUES, 2012).
Filtração adicional de Cobre(Cu) Dose na pele do paciente
0,1 mm Decréscimo de 36%
0,2 mm Decréscimo de 50%
Ao utilizar filtro adicional e importante observar para que não aumentar a filtração
de forma excessiva. Para que a mesma não diminua a intensidade da radiação,
resultando em tempos prolongados e aumento de dose nos indivíduos expostos
(MIRANDA, 2009).
Segundo a norma da COMMISSION INTERNATIONAL ELETROTECHNICAL (IEC
61267) de 2005, são recomendados para cada quantidade de radiação uma espessura de
filtração adicional. Essa espessura não é fixa e varia conforme o sistema do fabricante. A
Figura 3 abaixo demonstra a colimação do feixe pelo colimador e pelo anteparo.
Figura 3: simulação da colimação e da filtração em um feixe de radiação (MIRANDA, 2009)
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3.5 TUBO INTENSIFICADOR DE IMAGEM
O intensificador de imagem é um dispositivo do equipamento responsável por
converter um feixe de radiação em luz para que a imagem possa ser visualizada e
gravada. De forma geral, o Intensificador de imagens consiste de um invólucro de vidro ou
material não-ferromagnético sob vácuo (PARIZOTI,2008).
A entrada do intensificador é formada por uma tela fluorescente de cristais de
iodeto de césio (Csl) que absorve a energia dos raios X incidentes, convertendo-as em
fótons de luz visível. Logo após essa conversão os fótons de luz se chocam a outra tela
de antimônio césio (Sb-CsO) que converte os fótons em elétrons. Os elétrons são
acelerados é direcionados por eletrodos de focalização para a tela fluorescente de saída,
feita de sulfeto de zinco-cádmio ativada com prata. Essa aceleração é proveniente da
diferença de potencial entre o fotocátodo e o ánodo dentro do intensificador de imagem. A
luz que emerge da saída do intensificador é focalizada por meio de lentes para controlar
sua intensidade para câmara de TV. O monitor de TV converte o sinal em imagem
(GRONCHI, 2004).
Figura 4 intensificador de imagem (PARIZOTI, 2008).
3.6 COLIMADOR
Canevaro, 2000 afirma que o colimador é um dispositivo físico para dar forma ao
feixe, formado por dois pares de obturadores que funcionam de forma rítmica, ou seja,
quando um par de obturadores esta a ser aberto/fechado, ambos se aproximam /afastam,
sempre com o objetivo de limitar a largura e altura da área sujeita a avaliação.
De acordo com Nicholson, 2013 a abertura do colimador pode ser de qualquer
forma e dependerá da escolha do técnico que realiza o exame e da forma que estão
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disponíveis nos equipamentos, sendo a abertura quadrada, retangular, ou poligonal (de
acordo com a figura 5 abaixo).
Figura 5 colimador formado de lâmina quadradas e poligonal. Disponível em: http://www.google.com/patents/US20130044860 Acesso em: 23/05/2013.
Segundo a portaria 453/98, o colimador deve estar presente em todo
equipamento de raios X para diagnóstico, com o objetivo de limitar o campo ao máximo
possível.
Na fluoroscopia são utilizados colimadores de chumbo (PB=82), pois a
radiação tem sua intensidade diminuída ou absorvida de acordo com o material que a
absorve. O chumbo por ser um material de número atômico alto tem grande poder de
absorção, logo um alto poder de atenuação linear. Abaixo a figura demonstra um gráfico
das alterações lineares do chumbo e do alumínio (THAUHATA, 2003).
Figura 6. Gráfico das alterações lineares do chumbo e do alumínio. Disponível em: http://www.nist.gov/pml/data/xraycoef Acesso em: 23/05/2013.
As lâminas são produzidas com uma espessura que evita que os raios X
atravessem a estrutura do colimador. Alguns aparelhos com colimador em Iris, ou seja,
várias láminas que deixam a colimação na forma poligonal podem permitir que os raios X
passem entre as lâminas adjacentes. Para que isso não aconteça são empregados
colimadores acima de forma quadrada, a fim de barrar os raios X que passam entre as
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laminas. Observe na figura abaixo os dois modos de colimadores, sendo o superior de
barras de chumbo e o inferior de lâminas de chumbo (NICHOLSON, 2013).
Figura 7. Colimador formado por barras e Iris Imagens retiradas em visita técnica.
De acordo com Miranda, 2009 o uso do colimador pode reduzir a radiação
espalhada uma vez que a colimação foca o feixe apenas na área desejada, tornando o
mesmo mais forte e minimizando a radiação que não contribui para formação da imagem,
causa ruído e distorção no contraste. O aumento do campo (sem utilizar colimadores),
mantendo a mesma distância, aumenta a dose espalhada. A redução do campo apenas
na área desejada, com a mesma distância diminui a radiação espalhada e a dose
absorvida no paciente e no corpo clínico. Observe a ilustração da imagem 8 a seguir,
sendo possível observar a redução de até 50% da dose quando se utiliza a radiação na
área desejada.
Figura 8. Redução de dose em paciente com e sem colimação (MIRANDA, 2009).
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4.0 FLUOROSCOPIA CONTÍNUA E PULSADA
Rodrigues, 2009 afirma que na fluoroscopia, pode ser empregada dois modos de
energização do tubo de raios X: exposição contínua e pulsada.
Na exposição contínua na fluoroscopia o gerador provê uma corrente do tubo de
forma continua. As imagens são produzidas para uma taxa de 30 imagens por segundo,
com tempo de aquisição de 33 milissegundos por imagem. No modo pulsado, são
produzidos pulsos de radiação intensos porém curtos, pois dessa forma e possível
controlar a altura do pulso, a frequência e a largura (figura 9 )(CANEVARO, 2009).
De acordo com Canevaro, 2009 a exposição pulsada na fluoroscopia se dá através
de pulsos curtos de radiação, a fluoroscopia pulsada está ligada a redução de dose no
paciente, uma vez que são reduzidos a taxa de pulsos de 30 para 7,5 pulsos por
segundos. Dessa forma é possível reduzir a dose no paciente em até 75%. Essa redução
de pulsos proporciona uma melhoria na qualidade da imagem, reduzindo a perda da
imagem devido à movimentação das estruturas.
Figura 9. Esquema de radiação pulsada (RODRIGUES, 2012)
5.0 O CONTROLE DE QUALIDADE (CQ)
Segundo Rodrigues, 2009 por se tratarem de equipamentos que envolvem emissão
de radiação ionizante, e sendo essa radiação prejudicial à saúde, é necessário a
implementação de meios que reduzam ou cessem a radiação desnecessária.
O controle de qualidade é uma ferramenta fundamental na verificação do
funcionamento do equipamento, ele é realizado de forma periódica para verificar o
desempenho do equipamento promovendo manutenção preventiva sempre que
necessário com objetivo de constatar alterações nos procedimentos antes que
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comprometam a qualidade na imagem e a dose nos indivíduos
expostos (LAMMOGLIA, 2001).
Os serviços que utilizam os aparelhos devem estabelecer programas de garantia
de qualidade envolvendo um profissional especializado em física de radiodiagnóstico,
para reconhecer os defeitos constatados e solucionar através do serviço de manutenção
especializado (DIAS, 2008).
A portaria 453 de 1998 estabelece os testes de controle de funcionalidade para
radiodiagnóstico médico e odontológico que devem ser realizados com diferentes
periodicidades.
Em 2003, Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), órgão responsável
pela fiscalização do controle de qualidade publicou uma guia de procedimentos de
segurança e qualidade da imagem com os testes descritos na portaria 453 de 1998. Na
parte IV desse documento são apresentados testes para equipamentos com fluoroscopia.
Neste trabalho serão estudados dois testes relacionados ao colimador que estão descritos
no guia acima. São eles: colimação do feixe de raios X e ajuste automático da abertura do
colimador.
6.0 COLIMAÇÃO DO FEIXE DE RAIOS X
Esse teste tem como finalidade a verificação da limitação do feixe em relação
ao intensificador de imagem, ou seja, determinar se o campo de radiação está restrito ao
intensificador de imagem, avaliando assim possíveis desvios entre o campo visualizado e
o campo de radiação. Esse teste deve ser realizado excepcionalmente após reparos ou
semestralmente.
Para que este teste seja realizado, são necessários cinco instrumentos. São
eles: atenuador de alumínio com dimensões próximas a 0,1cm x 15 cm x 15 cm, régua de
chumbo com marcações radiopacas, chassi carregado com filme radiográfico e trena.
O teste deve seguir a seguinte metodologia: insira a placa de alumínio acima
do intensificador (limitar a dose no mesmo), logo depois ajuste o equipamento para que o
mesmo esteja com o colimador o mais aberto possível. Realize uma exposição para
visualizar se as bordas do colimador mantêm se visíveis na imagem. Caso esteja visível
faça uma exposição e revele o filme. Se as bordas do colimador ultrapassarem a região
visualizada na imagem, centralize o chassi acima do intensificador de imagem, com a
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régua de chumbo centralizada no meio para verificar o tamanho do campo, faça uma nova
exposição e revelar o filme.
A partir das imagens, deve se comparar as dimensões da régua no filme e no
intensificador de imagem. A diferença entre as dimensões do campo de radiação e de sua
imagem deve ser <3% da distância da fonte receptora nos eixos ortogonais. A soma dos
módulos deve ser <4% da distância fonte receptor de imagem
7.0 AJUSTE AUTOMÁTICO DA ABERTURA DO COLIMADOR
O objetivo deste teste é verificar se a abertura do colimador se ajusta
adequadamente de acordo com a variação da distância no modo automático. Esse teste
deve ser feito com frequência mínima semestral e após reparos, sendo utilizado nesse
controle um atenuador de alumínio com dimensões aproximadas de
4 cm x 15 cm x 15 cm.
O referido teste deve ser feito com menor distância entre a fonte e o
intensificador de imagem, com atenuador de alumínio entre eles. Abra a colimação para a
maior abertura do colimador, de forma que seja possível visualizar as bordas do colimador
no intensificador de imagem, realize exposições em várias distâncias.
Após todas as verificações deve-se observar se as bordas do colimador estão
presentes e visíveis em todas as imagens para diferentes distâncias.
8.0 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O controle de qualidade é um conjunto de operações que permite identificar de
forma preventiva qualquer item que possa comprometer a qualidade final da imagem e a
segurança dos envolvidos nos processo, implementado para garantir que a qualidade dos
equipamentos estejam de acordo com os critérios estabelecidos pelo fabricante e pelos
órgãos responsáveis pela fiscalização.
De acordo com os estudos realizados, fica evidenciado a importância da
implementação de um controle de qualidade em qualquer área que se utilize de radiação
ionizante, sendo crucial a utilização do controle de qualidade nos procedimentos, a fim de
reduzir a dose nos profissionais e pacientes que participam da exposição, melhorando
assim a qualidade da imagem e tornando a vida útil dos equipamentos mais duradora.
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REFERÊNCIAS
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