material complementar resumido das aulas de tecnologia - 2012

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Faculdade de Medicina da UFMG Tecnologia em Radiologia Disciplina: Tecnologia Radiologia I Período: Professora: Críssia Carem Paiva Fontainha Material complementar resumido das aulas Tecnologia Convencional SALA DE EXAMES Portaria 453 / 1998 - Diretrizes de Proteção Radiológica em Radiodiagnóstico Médico e Odontológico LIMITAÇÃO DE DOSES INDIVIDUAIS 2.11 Os limites de doses individuais são valores de dose efetiva ou de dose equivalente, estabelecidos para exposição ocupacional e exposição do público decorrentes de práticas controladas, cujas magnitudes não devem ser excedidas. 2.13 Exposições ocupacionais (i) a dose efetiva média anual não deve exceder 20 mSv em qualquer período de 5 anos consecutivos, não podendo exceder 50 mSv em nenhum ano. (ii) a dose equivalente anual não deve exceder 500 mSv para extremidades e 150 mSv para o cristalino. 3.39 - Os ambientes do serviço devem ser delimitados e classificados em áreas livres ou em áreas controladas, segundo as características das atividades desenvolvidas em cada ambiente. 3.40 - Nos ambientes classificados como áreas controladas, devem ser tomadas medidas específicas de proteção e segurança para controlar as exposições normais e prevenir ou limitar a extensão de exposições potenciais. 3.42 - Em instalações de radiodiagnóstico, toda circunvizinhança da área controlada deve ser classificada como área livre, sob o aspecto de proteção radiológica. 3.43 - Um programa de monitoração de área deve ser implantado para comprovar os níveis mínimos de radiação, incluindo verificação de blindagem e dos dispositivos de segurança. 3.44 - A grandeza operacional que deve ser usada para verificar a conformidade com os níveis de restrição de dose em monitoração de área é o equivalente de dose ambiente, H*(d). 3.45 - Para fins de planejamento de barreiras físicas de uma instalação e para verificação de adequação dos níveis de radiação em levantamentos radiométricos, os seguintes níveis de equivalente de dose ambiente devem ser adotados como restrição de dose: a) 5 mSv/ano em áreas controladas, b) b) 0,5 mSv/ano em áreas livres. CONTROLE DE QUALIDADE 4.44 Todo equipamento de raios-x diagnósticos deve ser mantido em condições adequadas de funcionamento e submetido regularmente a verificações de desempenho. 4.45 O controle de qualidade previsto no programa de garantia de qualidade, deve incluir o seguinte conjunto mínimo de testes de constância, com a seguinte freqüência mínima: a) Testes bianuais b) Testes anuais c) Testes semestrais CONTROLE DE ÁREAS DO SERVIÇO b) Todo indivíduo que trabalha com raios-x diagnósticos deve usar, durante sua jornada de trabalho e enquanto permanecer em área controlada, dosímetro individual de leitura indireta, trocado mensalmente. c) A obrigatoriedade do uso de dosímetro individual pode ser dispensada, a critério da autoridade sanitária local e mediante ato normativo, para os serviços odontológicos com equipamento periapical e carga de trabalho máxima inferior a 4 mA min / semana. e) Durante a utilização de avental plumbífero, o dosímetro individual deve ser colocado sobre o avental, aplicando-se um fator de correção de 1/10 para estimar a dose efetiva. Em casos em que as extremidades possam estar sujeitas a doses significativamente altas, deve-se fazer uso adicional de dosímetro de extremidade. f) O dosímetro individual é de uso exclusivo do usuário do dosímetro no serviço para o qual foi designado.

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Page 1: Material Complementar Resumido Das Aulas de Tecnologia - 2012

Faculdade de Medicina da UFMG Tecnologia em Radiologia

Disciplina: Tecnologia Radiologia I Período: 3º Professora: Críssia Carem Paiva Fontainha

Material complementar resumido das aulas Tecnologia Convencional

SALA DE EXAMES

Portaria 453 / 1998 - Diretrizes de Proteção Radiológica em Radiodiagnóstico Médico e Odontológico LIMITAÇÃO DE DOSES INDIVIDUAIS 2.11 Os limites de doses individuais são valores de dose efetiva ou de dose equivalente, estabelecidos para exposição ocupacional e exposição do público decorrentes de práticas controladas, cujas magnitudes não devem ser excedidas. 2.13 Exposições ocupacionais

(i) a dose efetiva média anual não deve exceder 20 mSv em qualquer período de 5 anos consecutivos, não podendo exceder 50 mSv em nenhum ano.

(ii) a dose equivalente anual não deve exceder 500 mSv para extremidades e 150 mSv para o cristalino. 3.39 - Os ambientes do serviço devem ser delimitados e classificados em áreas livres ou em áreas controladas, segundo as características das atividades desenvolvidas em cada ambiente. 3.40 - Nos ambientes classificados como áreas controladas, devem ser tomadas medidas específicas de proteção e segurança para controlar as exposições normais e prevenir ou limitar a extensão de exposições potenciais. 3.42 - Em instalações de radiodiagnóstico, toda circunvizinhança da área controlada deve ser classificada como área livre, sob o aspecto de proteção radiológica. 3.43 - Um programa de monitoração de área deve ser implantado para comprovar os níveis mínimos de radiação, incluindo verificação de blindagem e dos dispositivos de segurança. 3.44 - A grandeza operacional que deve ser usada para verificar a conformidade com os níveis de restrição de dose em monitoração de área é o equivalente de dose ambiente, H*(d). 3.45 - Para fins de planejamento de barreiras físicas de uma instalação e para verificação de adequação dos níveis de radiação em levantamentos radiométricos, os seguintes níveis de equivalente de dose ambiente devem ser adotados como restrição de dose:

a) 5 mSv/ano em áreas controladas, b) b) 0,5 mSv/ano em áreas livres.

CONTROLE DE QUALIDADE 4.44 Todo equipamento de raios-x diagnósticos deve ser mantido em condições adequadas de funcionamento e submetido regularmente a verificações de desempenho. 4.45 O controle de qualidade previsto no programa de garantia de qualidade, deve incluir o seguinte conjunto mínimo de testes de constância, com a seguinte freqüência mínima: a) Testes bianuais b) Testes anuais c) Testes semestrais CONTROLE DE ÁREAS DO SERVIÇO b) Todo indivíduo que trabalha com raios-x diagnósticos deve usar, durante sua jornada de trabalho e enquanto permanecer em área controlada, dosímetro individual de leitura indireta, trocado mensalmente. c) A obrigatoriedade do uso de dosímetro individual pode ser dispensada, a critério da autoridade sanitária local e mediante ato normativo, para os serviços odontológicos com equipamento periapical e carga de trabalho máxima inferior a 4 mA min / semana. e) Durante a utilização de avental plumbífero, o dosímetro individual deve ser colocado sobre o avental, aplicando-se um fator de correção de 1/10 para estimar a dose efetiva. Em casos em que as extremidades possam estar sujeitas a doses significativamente altas, deve-se fazer uso adicional de dosímetro de extremidade. f) O dosímetro individual é de uso exclusivo do usuário do dosímetro no serviço para o qual foi designado.

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Na Portaria SVS 453/98 (MS, 1998), recomenda-se: “proteger-se da radiação espalhada por vestimenta ou barreiras protetoras com atenuação não inferior a 0,25 mm equivalente de chumbo”. A necessidade de permanência de pessoas dentro das salas de exames exige para proteção dos profissionais, pacientes e acompanhantes:

� Barreiras protetoras móveis, � Aventais protetores, � Óculos com proteções laterais, � Luvas plumbíferas, � Protetores de tireóide.

Blindagem: � Barreiras como paredes baritadas � Portas com placas de chumbo � Biombos plumbíferos � Visores pumblíferos.

A argamassa é um composto de areia, cimento e aglomerante, destinada a regularizar ou preencher uma superfície qualquer na construção civil. A argamassa baritada é um composto que por ter agregado um minério de alta densidade “barita” ou sulfato de bário hidratado (BaSO4) presta-se à proteção radiológica, absorve mais radiação, sendo radiopaca para feixes de raios-x de média e baixa energia. Benefício em relação ao chumbo:

• Valor econômico • Facilidade de aplicação, não necessitando de mão de obra especializada.

Equipamento de Raios X:

1) GERADOR: gera e controla a energia para alimentar o tubo de raios X. a) TRANSFORMADOR DE ALTA TENSÃO: eleva a tensão alternada fornecida pela rede elétrica (V)

para kV para alimentar o tubo de raios X. b) RETIFICADOR: converte corrente alternada em corrente contínua. c) TRANSFORMADOR DE BAIXA TENSÃO: alimenta o filamento do catodo com mA.

2) TUBO DE RAIOS X: através da alta tensão fornecida acelera os elétros do catodo para o anodo e gera

raios X por efeito de frenagem e por raios X característicos. a) COIIMADOR: Reduzem a radiação espalhada e limita o feixe de radiação. Possui uma fonte luminosa

que auxilia o técnico a determinar o campo de radiação. b) CABOS DE ALTA TENSÃO c) CARCAÇA: isolamento e filtragem inerente. 3) MESA DE COMANDO: seleciona os parâmetros de kV, mA e tempo e seleciona os filtros. Podem ser

analógicos ou digitais. 4) MESA DO PACIENTE: podem ser fixas ou móveis (manualmente ou eletricamente). Mesas com

cobertura de carbono são resistente e baixa absorção de radiação. 5) BUCK: mesa buck ou mural buck. a) Bandeja do Chassi e a Grade Bucky : Sob cada um desses tipos de mesa existe uma bandeja de chassi

removível, o que inclui uma grade móvel do tipo Bucky. 6) ESTATIVAS: braços do aparelho de raios X, que permitem toda a movimentação da cúpula em várias

direções O técnico pode executar posicionamentos com o paciente sob a mesa (deitado, sentado ou mesmo apenas apoiado) ou mesmo em pé. Mesa de comando:

Chave da rede elétrica: comando para ligar e/ou desligar o transformador de alta tensão e o aparelho de raios X.

Botão on/off aparelho: serve para ligar e/ou desligar o aparelho de raios-x.

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Controle e ajuste de tensão de rede: permite o máximo do potencial do aparelho independente do consumo de energia na região aonde o aparelho funciona.

Seleção de kV, mA e tempo de exposição(s): seleciona os valores de quilovoltagem, miliamperagem e tempo de exposição.

Comando dos raios X: botão do preparo e do disparo dos raios X. Comprovação de exposição: luz que se acende no painel quando ocorre o preparo e disparo dos raios X. Vigilância da carga do tubo/bloqueio: bloqueia o disparo dos raios X caso a seleção esteja acima dos

valores máximos permitidos em função do kV, mA e tempo. Seleção de posto de trabalho: uso do mural Bucky (BV), mesa Bucky (BH) ou sem Bucky (SV). Seleção foco do tubo: uso de foco fino ou foco grosso. Seleção do modo de trabalho: seleciona o modo de operação do aparelho manual ou automático.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BUSHONG, Stewart Carlyle. Ciência radiológica para tecnólogos - 9ª EDIÇÃO – 2010. (Cap 6 – O equipamento de Raios X; Cap 11 – Filme radiográfico) BRASIL. Portaria 453. Ministério da Saúde – Secretaria de Vigilância Sanitária. 1998.(Cap 3 - Controle de área de serviços) BONTRANGER, Kenneth L. Tratado de Técnica Radiológica e Base Anatômica. 5ª Edição. Rio de Janeiro, 2001. (Princípios, terminologia e proteção contra a radiação, pg41) BIASOLI, Jr. Antônio. Tecnicas Radiográficas. (Cap 5 – Formação da imagem radiográfica p. 29-30)

FORMAÇÃO DE RAIOS X E RADIAÇÃO ESPALHADA

Produção de Raios X: • Os elétrons produzidos no catodo (filamento ou eletrodo negativo) são acelerados por uma alta

DIFERENÇA DE POTENCIAL em direção ao anodo (eletrodo positivo). • Ocorre quando elétrons (gerados pelo filamento do catodo(-)) em alta velocidade são bombardeados

contra a matéria (placa de ânodo(+)), onde eles vão se chocar liberando energia • Conforme os elétrons se chocam com os átomos do ânodo, eles liberam a maior parte de sua energia na

forma de calor. Em radiografia médica: • 1% da energia é emitida em forma de raios X, • 99% da energia são liberados em forma de calor. Tipos de Formação de raios X: Raios X de freamento (Bremsstrahlung): É produzido pela atração elétrica entre o núcleo (+) e o elétron (-). Quando o elétron passa próximo ao núcleo, ele é atraído, e sua velocidade diminui, sendo freado e desviando de sua direção original. A energia perdida pelo elétron é emitida na forma de raios X de freamento. Os raios X são produzidos pela conversão de energia, isto é, quando um feixe de elétrons é repentinamente desacelerado no alvo (anodo) de um tubo de raios X . É um processo que ocorre mais freqüentemente que os raios X característicos. Raios X característicos: É produzido quando o elétron se choca com algum elétron do alvo e o retira de órbita. Assim um elétron de uma camada mais externa do átomo ocupará essa lacuna, assim perdendo energia e emitindo um raios X característico. Recebe esse nome porque a energia emitida do átomo terá sempre um valor definido.

Fótons de baixa energia contribuirão para a dose para o paciente e não estão contribuindo para a imagem. Fótons de alta energia diminuem o contraste da imagem.

Raios X - Ondas eletromagnéticas:

• Os raios X são ondas eletromagnéticas, oriundas da eletrosfera do átomo. • Atenção: não saem do núcleo do átomo e sim das transições de elétrons ao mudar de órbita. Portanto

não é uma energia nuclear. Radiação espalhada:

Um feixe de raios X pode interagir de diversas maneiras com átomos da estrutura radiografada, podendo:

Page 4: Material Complementar Resumido Das Aulas de Tecnologia - 2012

• Ser absorvidos, depositando suas energias no objeto; • Passar por uma mudança de direção e de energia sendo espalhados, em todas as direções pelos átomos

do objeto em que se chocam (espalhamento por dispersão). • Essa radiação que muda seu sentido de propagação e sua energia através da interação com os átomos

do objeto é denominada radiação espalhada. Controle da radiação espalhada: filtros e limitadores. RELAÇÃO PARÂMETROS DO GERADOR x QUALIDADE DE IMAGEM X INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA Efeito Fotoelétrico: absorção total de um fóton incidente numa camada mais interna, expulsando o elétron. Ocorre em energias mais baixas. Favorece contraste. Efeito Compton: fóton incidente ioniza o elétron da camada mais externa, tendo seu feixe mudado de direção, com energia menor. Ocorre em energias mais altas. Não favorece contraste. Contribui para a radiação espalhada. Formação de pares: não ocorre em imagem radiodiagnóstica. Somente acima de fótons de energias de 1,022 MEV.

GERADOR Corrente elétrica: movimento ordenado de cargas elétricas em um condutor. Tipos: contínua e alternada Corrente alternada (CA): se propaga em ora um sentido ora outro. Há a alternância de polaridade dos terminais a cada instante. Corrente contínua (CC): se propaga em um único sentido. Sempre tem um terminal / pólo fixo positivo (+) e um negativo (-). Tensão (V): é a diferença de potencial (ddp) entre dois pontos num condutor. Potência (W): é a energia elétrica produzida ou consumida em um intervalo de tempo. P (W) = kV x Ma Transformadores (Trafo): componentes elétricos que elevam, reduzam e regulam tensões. Composição do Trafo: � Núcleo de ferro; � Bobina de entrada (enrolamento primário); � Bobina de saída (enrolamento secundário). Isolamento/refrigeração no Trafo pode ser: � por sistema seco (ar) ou � a óleo (rigidez dielétrica > ar) Num equipamento de raios X os transformadores são: � Autotransformador: controla a tensão recebida pela rede e fornece para o transformador de alta tensão. � Transformador de alta tensão: eleva a tensão de Volts para Kilovolts para alimentar o tubo de raios X

(ddp entre anodo e catodo). � Transformador abaixador de tensão: abaixa a tensão para alimentar o filmamento do catodo. O autotransformador tem um único enrolamento e está projetado para alimentar uma tensão precisa para o circuito do filamento e para o circuito de alta tensão do equipamento de raios X. VS/Vp = Ns/Np Retificadores: componentes que convertem a corrente alternada em corrente contínua. Pode ser: retificação de meia onda e retificação de onda completa. Eficiência do tubo é afetada diretamente pelo fator de ripple do gerador de alta tensão: FR = (Vmáx – Vmín) x 100% Vmáx

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Retificadores monofásicos: de meia-onda e de onda completa geram dois pulsos de raios-X por ciclo (120p/s). FR=100% e a produção de raios-X é substancialmente baixa e oscilante. Retificadores trifásicos: contêm 3 autotransformadores de rede e 3 bobinas no primário do transformador de alta-tensão, eletricamente conectadas em "Y“ (6 pulsos de radiação por ciclo= 360p/s ou 12 pulsos = 720p/s). FR(6 pulsos) = 13,5%. Geradores (multipulsos) de alta freqüência: sistema de retificação convertido em um sinal de alta freqüência (100 kHz) através de um inversor de potência (oscilador). Ordem de 200.000 ciclos ou p/s. FR= ~ 2 %. Geradores de potencial constante: Dois triodos (3 eletrodos) ou um quatrodo (4 eletrodos) controlam tubos de vácuo na saída do transformador secundário, ou usam transistores de efeito de campo (FET) de potência no lugar de tubos triodos ou tetrodos. FR ~ zero. Sinal Saída ~DC. Comparação entre os geradores: Meia onda e onda completa: qualidade da radiação não se altera, mas a quantidade é dobrada para onda completa. Trifásico e alta frequência: maior qualidade dos raios X e maior quantidade de raios X. Para uma determinada kilovoltagem (kV), a energia média do feixe de raios X é tão maior quanto maior for o número de pulsos por ciclo do transformador. Isolamento Elétrico: Os cabos elétricos de alta tensão que alimenta o tubo de raios X possuem isolamento elétrico. Mecanismo de segurança de um equipamento de raios X:

• Segurança da rotação do anodo: bloqueia a geração de raios X com o anodo parado • Segurança contra excesso de carga: bloqueia a geração de raios X para valores de kV e mA acima da

capacidade suportada pelo tubo de raios X. • Segurança contra excesso de aquecimento do filamento do tubo de raios X. • Segurança contra excesso de calor no tubo de raios X e na cúpula (carcaça).

Portaria 453 / 1988 Diretrizes de Proteção Radiológica em Radiodiagnóstico Médico e Odontológico CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS EQUIPAMENTOS 3.52 i) Para uma tensão de tubo de 80 kV, o rendimento de um sistema com gerador trifásico ou multipulso com filtração apropriada deve estar no intervalo de 4,8 a 6,4 mGy / mAminAm2, e para um gerador monofásico com retificação de onda completa, deve estar entre 2,4 a 4,8 mGy / mA min m2. 4.14 Os sistemas de radiografia convencional devem possuir gerador do tipo pulsado retificado ou de armazenamento de carga. Fica proibida a utilização de sistemas auto-retificados ou retificação de meia onda. 4.49 Padrões de desempenho c) Componentes tais como gerador, tubo, cabeçote, mesa e sistema de colimação devem possuir identificação necessário aliviar a pressão sobre o botão e pressioná-lo novamente, salvo em casos de seriografia automática;

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BUSHONG, Stewart Carlyle. Ciência radiológica para tecnólogos - 9ª EDIÇÃO – 2010 . (Cap 6 – O equipamento de raios X) BIASOLI, Jr. Antônio. Tecnicas Radiográficas. (Cap 2 – Equipamento gerador de raios X) BRASIL. Portaria 453. Ministério da Saúde – Secretaria de Vigilância Sanitária. 1998.

TUBO DE RAIOS X

Page 6: Material Complementar Resumido Das Aulas de Tecnologia - 2012

Um tubo de raios X é um tubo de vácuo eletrônico com componentes contidos em uma ampola de vidro ou de metal, que contém dois eletrodos: o catodo e o anodo. O vácuo permite maior eficiência na produção de raios X e uma vida mais longa ao tubo. Na presença de gás, o fluxo de elétrons do catodo para o anodo é reduzido, menos raios X é produzido, mais calor é gerado. Tubos antigos (~Crookes) = quantidade controlada de gás. Tubo modernos (Coolidge) = tubo à vácuo. Sistemas de suporte: Suporte de teto: dois conjuntos perpendiculares de trilhos no teto. Suporte teto-chão: uma estativa do teto ao chão, com roldanas nas extremidades, acoplada a um trilho no teto e outro no chão. Suporte Arco C: comum na radiologia intervencionista. Raios X produzidos emitidos isotropicamente (=intensidade em todas as direções). Os raios X emitidos através da janela são chamados feixe útil. O invólucro protetor do tubo protege contra exposição à radiação excessiva e choques elétricos. A ampola de vidro é fabricada por vidro Pyrex para suportar elevadas temperaturas. Com o envelhecimento da ampola de vidro, tugstênio vaporizado pode revestir o seu interior, alterando as propriedades elétricas (diminuindo o isolamento elétrico). Tubos com ampolas de metal mantêm um potencial elétrico constante entre os elétrons da corrente do tubo e da ampola, com vida útil mais longa. Atualmente são usados tubos com metal, em vez de vidro em parte ou em toda ampola (para os de alta capacidade). CATODO: Pólo negativo do tubo de raios X. Formado por: Filamentos (foco fino e grosso): bobinas de fio que emitem raios X quando aquecidos . Capa focalizadora: uma capa de metal onde o filamento é colocado para focalizar os elétrons até o anodo, evitando o espalhamento do feixe por repulsão eletrostática. Pontos focais circulares possuem ganho em alta resolução de radiografias e mamografias, contudo, em geral tem formato espiral. Foco fino:

� Menor quantidade de elétrons liberados (menor produção de raios X), menor mA. � Menor borrão geométrico (efeito penumbra), melhor nitidez. � Usado para tempo mais longo de exposição.

Foco grosso: � Maior quantidade de elétrons liberados (maior produção de raios X), maior mA. � Menor borrão cinético (movimento). � Usado para tempo mais curto de exposição.

Filamentos são em geral feitos de liga de tungstênio e tório (1-2% melhora a eficiência termiônica e prolonga a vida do tubo). O tungstênio possui:

� Elevada capacidade de emissão termiônica (elevado número atômico); � Alto ponto de fusão (não é facilmente vaporizado ).

Emissão termiônica: emissão dos elétrons da camada mais externa dos átomos do filamento quando há corrente suficiente, aquecendo o filamento. Emissões termiônicas em baixa tensão e alta corrente podem ser limitadas pela carga espacial. Carga espacial: nuvem de elétrons emitidos pelo filamento antes de serem acelerados para o anodo e que se encontram em repulsão eletrostática. Efeito espacial de carga: dificuldade de emissão dos elétrons subsequentes pelo filamento. Quando o equipamento é ativado, uma corrente baixa passa pelo filamento para aquecê-lo e prepará-lo para o impulso térmico necessário à produção de raios X. Com a corrente baixa não há corrente no tubo, porque não há emissão termiônica ainda.

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Com o corrente do filamento alta o suficiente para corrente termiônica, pequeno acréscimo de corrente no filamento resulta em grande aumento na corrente do tubo. Aumento da tensão aumenta na corrente até um valor máximo (corrente de saturação), quando todos os e- disponíveis já foram utilizados. ANODO: Pólo positivo do tubo de raios X. O anodo pode ser fixo ou giratório. Alvo é a área do anodo atingida pelos elétrons provenientes do catodo. Alvo no fixo é uma liga de tungstênio embebida no anodo de cobre. Alvo no giratório é todo o disco. O motor do giratório é por indução eletromagnética Uma liga de tungstênio (em geral com rênio) fornece resistência mecânica para suportar os estresses da rotação de alta velocidade e os efeitos de dilatação e da contração repetitivas. Nos tubos de alta capacidade possui o molibdênio ou o grafite embebido sob o alvo do tungstênio, por possuírem densidades inferiores à do tungstênio, tornando o anodo mais leve e fácil de girar. O tugstênio é o material escolhido para alvo da radiografia em geral porque:

� Número atômico elevado (74) resultando na produção de raios X de alta eficiência e de alta energia. � Condutividade térmica: eficiente como o cobre, é um metal eficiente para a dissipação do calor

produzido. � Ponto de fusão elevado (3400°C), em relação ao Cu (1100°C)

Foco real maior que o efetivo (feixe útil à formação do feixe principal). Foco ideal=puntual. Tamanho do Ponto Focal

• Ponto focal real: região do ânodo em que os elétrons que saem do catodo incidem contra o objetivo (placa de tungstênio), originando os raios X.

• Ponto focal efetivo ou aparente: região onde os raios X são projetados em direção ao paciente. • Devido a angulação do ânodo, o ponto focal real vai ser maior que o ponto focal efetivo ou aparente.

As diferenças na intensidade dos raios X através do ponto focal são controladas, sobretudo: • formato do filamento, • capa focalizadora e • pela tensão sobre esta capa.

Quanto maior é o ângulo do anodo, maior é o campo coberto. Posicionando o lado do catodo do tubo de raios X sobre a parte mais espessa da anatomia proporciona uma exposição à radiação no receptor de imagem mais uniforme. O ponto focal efetivo muda de tamanho e forma em toda a área projetada pelo feixe de raios X. O ponto focal efetivo é menor no local do campo dos raios X do que no lado do catodo. Efeito anódico: Exemplos de aplicação: Fabricantes de mamografia angulam o tubo de raios X com a finalidade de produzir o menor ponto focal ao longo da parede torácica. Na radiografia de tórax, o catodo deve estar posicionado na parte inferior (diafragma). Na imagem abdominal, o catodo deve estar na parte superior (mais espesso). Raios X extrafocais: Os tubos são projetados para que os e- ejetados do catodo interajam com o alvo apenas no ponto focal. No entanto, alguns e- são espalhados, aumentando o tamanho do ponto focal, aumentando a dose e reduzindo o contraste. O diafragma reduz a radiação extrafocal. HU: A energia térmica medida nas aplicações de raios X = HU (heat units=unidades de calor)

Page 8: Material Complementar Resumido Das Aulas de Tecnologia - 2012

A capacidade de armazenamento de calor do anodo e do invólucro é medida em unidades de calor. O calor é dissipado para o óleo de resfriamento e para o invólucro do tubo de raios X. O anodo tem capacidade limitada de armazenar calor, e pode ser ultrapassado em tempo prolongado ou múltiplas exposições. A quantidade de calor gerada depende do tipo de gerador: Para monofásicos: HU=kVp x mA x s Nos trifásicos e de alta frequência maior quantidade de calor é produzida: HU= 1,4 x kVp x mA x s A capacidade térmica de um anodo e suas características de dissipação de calor está contida na carta de resfriamento do anodo. Ao contrário da carta de rendimento do tubo de raios X, a carta de resfriamento NÃO depende do tamanho do filamento ou da velocidade de rotação. O invólucro protetor do tubo de raios X pode conter:

• ventilador para refrigerar a ar o tubo ou • óleo, que serve como isolante elétrico e dissipador de calor.

Um dispositivo (~fole) permite o óleo se expandir quando aquecido. Se for muito grande a expansão um microinterruptor é ativado impedindo o uso do tubo até que resfrie. Quando o óleo resfria pode-se gerar bolhas de ar no tubo, o que implica em perda de isolamento elétrico e menor dissipação de calor. Por isso as manutenções preventivas são importantes. Quantidade de raios X com relação a: Tensão de pico: I1/I2 = (kVp1)2/(kVp2)2 Distância: I1/I2 = (d2)2/(d1)2 Quantidade de fótons produzidos = I(mA) x t(s) DFR (Distância foco-receptor): Lei do quadrado direto: mAs (2º exposição) = (DFR)2 (2º exposição) mAs (1º exposição) (DFR)2 (1º exposição) Portaria 453 / 1988 - Diretrizes de Proteção Radiológica em Radiodiagnóstico Médico e Odontológico CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS EQUIPAMENTOS 3.52 j) Todo equipamento com anodo rotatório deve ter dois estágios de acionamento do feixe. 3.59 Após troca de tubo ou colimador ou manutenção do cabeçote, a adequação da blindagem do cabeçote e do sistema de colimação deve ser comprovada novamente por um especialista em física de radiodiagnóstico ou pelo fabricante. CAPÍTULO 4 - REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA RADIODIAGNÓSTICO MÉDICO 4.35 Exceto em mamografia, a tensão do tubo, a filtração (adicional) e a distância foco-pele devem ser as maiores possíveis, consistente com o objetivo do estudo, de modo a reduzir a dose no paciente. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BUSHONG, Stewart Carlyle. Ciência radiológica para tecnólogos - 9ª EDIÇÃO – 2010 . (Cap 7 – O tubo de raios X; Cap 9 – emissão da radiação X) BONTRANGER, Kenneth L. Tratado de Técnica Radiológica e Base Anatômica. 5ª Edição. Rio de Janeiro, 2001. (38 – PRINCÍPIOS, TERMINOLOGIA E PROTEÇÃO CONTRA RADIAÇÃO: Efeito Anódico) BRASIL. Portaria 453. Ministério da Saúde – Secretaria de Vigilância Sanitária. 1998.

FILTROS E ESPECTRO DE EMISSÃO DE RAIOS X

Page 9: Material Complementar Resumido Das Aulas de Tecnologia - 2012

Métodos de produção de raios X relevantes para radiodiagnóstico: Raios X de Freamento: espectro de emissão contínuo. Maioria dos raios X é emitida com um terço da energia máxima. Raios X característicos: espectro de emissão discreto. No tungstênio, os raios X K são os únicos raios X característicos com energia suficiente para serem úteis em radiodiagnóstico. Fótons de baixa energia contribuirão para a dose para o paciente e não estão contribuindo para a imagem. Fótons de alta energia diminuem o contraste da imagem. � Nem todos os e- projetados que são acelerados do catodo para o anodo tem energia cinética máxima,

alguns podem gerar o calor e de baixa energia. � Os raios X de energias baixas são mais suscetíveis de ser absorvidos pelo alvo. � O alvo de um tubo de raios X diagnóstico é espesso. Muitos dos raios X de freamento emitidos resultam

em múltiplas interações sucessivas, um e- projetado tem menos energia. � A filtração externa é sempre adicionada ao tubo de raios X, removendo raios X de energia baixa. IMPORTANTE: VER FIGURAS DOS GRÁFICOS DOS ESPECTROS DE EMISSÃO E QUADROS NO CAP 09 DA REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BUSHONG, Stewart Carlyle. Ciência radiológica para tecnólogos - 9ª EDIÇÃO – 2010. (Cap 7 – O tubo de raios X; Cap 8 – Produção de raios X; Cap 9 – emissão da radiação X)

LIMITADORES E GRADES PARA CONTROLE DA RADIAÇÃO ESPALHADA

Tamanho do Ponto Focal: Do feixe principal não-puntual, a radiação espalhada gera dispersão e objeto interposto, gerando borrosidade na imagem. Essa radiação secundária é filtrada na filtragem inerente do tubo, nos filtros adicionais e na grade anti-difusora. Formas de interação com a matéria:

1. Espalhamento coerente: excita o átomo (camada + interna). Mudança na direção do raios X sem alterar a sua energia.

2. Efeito Compton: ioniza o átomo (camada mais externa). Elétron secundário ejetado e raios X com menor energia.

3. Efeito Fotoelétrico: ioniza o átomo (camada + interna). Absorção total da radiação X e emissão de elétron (fotoelétron) com energia igual a energia de ligação do elétron.

4. Formação de pares: interação nuclear (>1,022MeV). Absorção do fóton com emissão de um pósitron e um elétron.

5. Fotodesintegração: interação nuclear. Absorção do fóton com emissão de nucleon ou fragmento nuclear.

Interações de interesse para o radiodiagnóstico:

• Efeito Compton • Efeito Fotoelétrico

Métodos de produção de raios X relevantes para radiodiagnóstico: • Raios X de Freamento • Raios X característicos

Raios X espalhados X Contraste: Alto Contraste resulta da utilização de apenas raios X transmitidos, raios X não espalhados. Ausência de contraste resulta da utilização de apenas raios X espalhados. A imagem será completamente cinza (baixo contraste). Contraste moderado, resultado da utilização de raios X transmitidos e espalhados. A redução do contraste resulta da presença de raios X espalhados.

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Delimitadores de radiação Diafragmas de abertura: são lâminas de chumbo com aberturas retangulares, quadradas ou circulares, colocadas interceptando o feixe de raios X perto da janela do tubo. Cones: São tubos metálicos de várias formas e tamanhos. Podem fornecer campos circulares ou retangulares. Filtros X Filtros compensadores X Delimitadores

• Os Filtros têm a função de eliminar os raios X de baixa energia, endurecendo o feixe de radiação. • Os filtros compensadores têm a função de manter o mais homogêneo o feixe de raios-X, compensando as

diferenças das densidades radiológicas. • Quanto menor a diferença entre a borda e a região central no detector, melhor o filtro compensador será. • Os delimitadores tem a função de delimitar o feixe de radiação, barrando o feixe para além da área de

interesse.

Grades: É um dispositivo inserido entre o paciente e o chassi com o filme, já fixo na gaveta do equipamento, composto de tiras alternadas de chumbo e material espaçador. A grade antidifusora absorve grande parte da radiação espalhada e alguma parte da radiação primária. Assim, ao introduzir uma grade em um exame, deve-se aumentar a exposição para compensar a perda se for desejável que a densidade seja mantida na imagem. Os dispositivos limitadores do feixe evitam a formação da radiação espalhada, enquanto a grade antidifusora evita que a radiação espalhada, já formada, chegue ao filme. O material espaçador (acrílico ou fibra de carbono) é escolhido para ter baixa absorção de raios X, permitindo a passagem da maioria dos raios primários até o filme. As tiras de chumbo absorvem uma quantidade de radiação espalhada oblíqua, isto é, os raios que não percorrem em direção ao feixe primário. Grades com razão de grade elevada são mais eficazes contra a radiação espalhada do que as grades de baixa razão por terem menor ângulo de dispersão. Grades variam de 5:1 a 16:1. Grades com relação mais elevada são usadas em geral para radiografias de elevado kVp. Frequência da grade: número de tiras por centímetro. Quanto maior a frequência da grade, maior absorção de raios X, maior dose no paciente. Para compensar a dose, reduz a largura das tiras da grades, porém, menor razão de grade, maior radiação espalhada.

Grades Paralelas Fabricação mais fácil. Corte da grade: a atenuação que vai se aproximando da borda, reduzindo a densidade óptica (DO). O corte pode ser parcial e completo e pode ocorrer em qualquer grade, mas é mais comum nas paralelas quando não está posicionada inadequadamente.

Grades Cruzadas O posicionamento da grade é fundamental: o raio central deve coincidir com o centro da grade. As técnicas com inclinação só são possíveis se o tubo e a mesa estiverem devidamente alinhados. A exposição necessária resulta em considerável aumento na dose. Grades Cruzadas X Paralelas As grades cruzadas são mais eficientes que as paralelas por maior limpeza de radiação espalhada, e assim melhor limpeza, com razão de grade maior. Uma grade cruzada 6:1 removerá mais radiação espalhada que uma grade paralela 12:1. A grande desvantagem da grade paralela e cruzada é o corte da grade.

Grades Focalizadas A grade focalizada foi projetada para minimizar o corte de grade. As tiras de chumbo encontram-se através de linhas radiais imaginárias de um círculo centrado no ponto focal, assim coincidindo com a divergência do feixe de raios X. São mais difíceis de se fabricar que as grades paralelas, e apesar de possuir as mesmas propriedades, elas corretamente posicionadas, elas não exibem o corte da grade.

Grades Fixas

As primeiras grades utilizadas eram grades fixas:

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• As sombras das tiras de chumbo são superimpostas na imagem útil. Isto pode muitas vezes ser tolerado quando se usa uma grade com tiras bem finas e uniformemente espaçada. Assim as linhas finas não impedem a claridade da imagem. Grades Móveis

Hoje utiliza-se grades móveis: • Feita de tiras paralelas às quais durante a exposição pode-se mover. Este movimento borra as linhas da

grade e as torna indistinguíveis. O dispositivo que consiste de uma grade e um mecanismo para move-la chama-se diafragma Potter-Bucky ou simplesmente “Bucky”.

• O movimento deve ser rápido para que diversas tiras passem um dado ponto no filme durante a exposição. Para isso, usa-se um mecanismo de movimento alternado que move a grade de um lado para o outro.

• O tempo de exposição não pode ser muito curto ou a grade não se moverá o suficiente para evitar a produção de listras no filme.

Desalinhamento da Grade Focalizadora: • Fora do nível: corte da grade através da imagem subexposta, imagem clara; • Fora de centro: Corte da grade através da imagem, imagem subexposta, imagem clara; • Fora do foco: corte da grade para a borda da imagem; • Invertida: severo corte de grade para a borda da imagem; • Fora de centro, fora de foco: corte de grade para um dos lados da imagem. Grades X Dose

Os raios X que são transmitidos pela grade são menores que os raios que incidem na grade. Para produzir a mesma Densidade Óptica (DO), quando se usa a grade, deve-se usar aumentar a técnica radiográfica. Fator de Bucky: fator que mede a penetrabilidade da radiação primária e espalhada. Quanto maior a razão da grade, maior o fator de Bucky. Quanto à penetrabilidade da radiação primária não interfere, mas com o aumento da razão da grade, reduz a radiação espalhada, aumentando a razão. Quanto maior o kVp, maior o fator de Bucky. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BUSHONG, Stewart Carlyle. Ciência radiológica para tecnólogos - 9ª EDIÇÃO – 2010. (Cap 10 – Interação dos raios X com a Matéria; Cap 14 – Controle da radiação espalhada) BIASOLI, Jr. Antônio. Tecnicas Radiográficas. (Cap 7 – Qualidade da imagem radiográfica)