Componentes do Tubo de Raios X

Daniel de Souza

daniel.souza@pucrs.br

CTODO

Lado negativo do tubo de raios x.

Produz uma nuvem terminica, que conduzida por uma alta tenso (kV) atravs do espao entre o ctodo e o nodo.

Por sua vez os eltrons que chegam no nodo atingem o alvo (ponto focal) por onde, posteriormente, ocorrer a gerao de ftons.

CTODO

O ctodo composto geralmente por dois filamentos.

O filamento feito de um fino cabo Tungstnio onde:

i. Filamento menor (foco fino): 1 a 2 mm

ii.Filamento maior (foco grosso): 7 a 15 mm

Tungstnio o material escolhido devido ao alto ponto de fuso (3370 C) e por razo da dificuldade de vaporizar.

O filamento pode ser feito ainda de Rhenium (3170C) e Molibdnio (2620C)

O alto ponto de fuso faz com que o filamento suporte altas temperaturas.

CTODO

A vaporizao produz partculas que quando depositadas nas superfcies internas do tubo reduzem o vcuo e a qualidade do feixe de radiao incidente.

As partculas de Tungstnio so depositadas sobre a janela do tubo, de forma a atenuar ftons de baixa energia que contribuem para o contraste de uma imagem radiogrfica.

A atenuao causa um incremento na filtrao do feixe primrio de radiao reduzindo a eficincia do tubo.

A maior falha do tubo se deve a reduo de espessura no filamento aps longos perodos de atuao, assim como uso indevido do equipamento.

CTODO

A vida til de um filamento de 6 a 9 horas (10.000 a 20.000 exposies).

Um dos problemas mais comuns que contribuem para a reduo da vida til do filamento o tcnico permanecer com o boto do disparador apertado (1 estgio) girando o rotor sem gerar a ddp responsvel pelo deslocamento da nuvem terminica (2 estgio) que, posteriormente, produz o feixe de Raios X.

Pode-se usar este procedimento caso o paciente tenha problemas em manter-se parado ou com movimentos involuntrios.

COPO FOCAL

o componente responsvel em direcionar os eltrons do ctodo em direo ao nodo.

O copo focal por ser metlico, tem o mesmo potencial eltrico que o filamento. Para reduzir o tamanho do ponto focal se usa um copo focal inclinado com uma tenso mais negativa que o filamento.

Este caso usado na mamografia quando se aplica o ponto focal menor selecionado (foco fino maior detalhe e ampliao da regio de interesse).

COPO FOCAL

A medida que o tubo vai sendo usado, problemas podem surgir no copo focal, reduzindo a qualidade da imagem e rendimento do equipamento.

Efeito espacial de carga: a medida que as cargas negativas so direcionadas para o nodo, o filamento torna-se mais eletropositivo. Desta forma a qualidade do feixe de radiao tende a diminuir.

Saturao da corrente: com o incremento do kVp uma grande porcentagem de eltrons so emitidos para o nodo. Mas, existe um limite de tenso que aplicado, conhecido como ponto de corte. Quando o valor superado, ocorre um aquecimento acima do normal, fazendo com que aumente o desgaste do filamento.

NODO

O nodo representa o lado positivo do tubo de raios x e apresenta trs funes bsicas:

1. serve de alvo para os eltrons oriundos do filamento, que aps desacelerados geram ftons caracterizando o feixe de radiao;

2. serve de condutor de alta tenso;

3. serve de condutor trmico primrio.

NODO

O nodo composto de trs partes:

1. nodo como alvo1.1 estacionrio (odontologia, radiologia mvel)

1.2 rotatrio (radiologia em geral): podem ter uma rea maior exposta, permitindo bombardeamento entre 7 e 50 s. Quanto mais rpido for a rotao do nodo, melhor ser a disperso do aquecimento.

2. estator

3. rotor

NODO

O nodo composto por uma liga de diferentes metais, tendo no alvo uma camada de Tungstnio dopado com Rhenium. A parte posterior composta por Molibdnio, enquanto que o rotor feito de Cobre.

Os nodos estacionrios so feitos totalmente de Tungstnio dopados com Rhenium formando um ngulo de 45 de forma a direcionar o mximo de radiao incidente sobre o alvo.

Uma das funes do Rhenium proporcionar maior elasticidade ao alvo durante o rpido aquecimento, com o intuito de reduzir um dano ao mesmo.

NODO

Na mamografia o tubo de raios x apresenta alvo de Molibdnio de forma a emitir o feixe de radiao com ftons mais uniformes e de menor energia ( baixo kVp + alto mAs = contraste).

A rea do alvo (local de maior incidncia dos eltrons) conhecida como ponto focal.

O ponto focal considerado a referncia para a medio da distncia tubo imagem receptor (DFF).

Alguns tubos apresentam pontos marcados na carcaa de forma a indicar a exata altura de onde se encontra o ponto focal (usado para alguns testes de controle de qualidade).

NODO

O ponto focal ser a rea de impacto do feixe de eltrons, sendo que com o tempo poder sofrer uma ruptura.

O termo ponto focal efetivo usado para descrever a rea onde o feixe de radiao projetado para fora do tubo em direo ao objeto radiografado.

Princpio da linha - foco usada para reduzir a rea efetiva do ponto focal. Permite uma maior resoluo de detalhes, levando em considerao o ngulo que o ponto focal est situado (7 e 17).

Faz que com a mesma quantidade de radiao consiga se direcionar o feixe mais ou menos espalhado sobre uma determinada regio a ser examinada.

NODO

A desvantagem de se usar alvos com pequenas angulaes est no fato de limitar o tamanho do feixe de radiao primria, reduzindo a distncia da imagem/receptor.

Alm disso, ocorre a probabilidade do alvo apresentar um aquecimento acima do normal, reduzindo a vida til do tubo.

O NEMA estabeleceu padres para o tamanho do ponto focal, assim como outras caractersticas do nodo.

ESTATOR

Motor por induo eletromagntica que induz o movimento do nodo.

O efeito eletromagntico que faz com que o rotor gire atravs do vidro, permite o isolamento eltrico das bobinas do estator da alta tenso de exposio que ocorre durante o processo de gerao da radiao.

Se o estator falhar, o rotor deixar de girar o nodo, resultando no derretimento imediato de um ponto sobre o alvo.

Isto porque o nodo giratrio no projetado para absorver o calor da exposio de alta tenso quando parado.

ROTOR

O rotor colocado dentro do estator e encontra-se no interior da envelope de vidro.

composto de um cilindro oco de cobre que anexado ao anodo de molibdnio (parte anterior) por um eixo.

Geralmente, a rotao do nodo fica entre 3200 e 3600 rpm. Atualmente usam-se nodos com rotao entre 10000 e 12000 rpm. Isto faz com que ocorra uma alta dissipao de calor pelo sistema.

Ao final do captulo 6 h um questionrio de reviso que deverservir como referncia para a prova.