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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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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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