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1 SEL 5705 - FUNDAMENTOS FÍSICOS DOS PROCESSOS DE FORMAÇÃO DE IMAGENS (III. Raios-X) Prof. Homero Schiabel (Sub-área de Imagens Médicas) SEL705 - Prof. Homero Schiabel 4.2. Técnicas radiográficas especiais 4.2.1. Abreugrafia n Chapa, em tamanho reduzido, da região toráxica (Manuel Dias de Abreu - 1936) n R-X após passarem pelo paciente L tela fluorescente L luz focalizada num filme de 70 mm n Exposição necessária: 5 x a normal(!) SEL705 - Prof. Homero Schiabel

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SEL 5705 - FUNDAMENTOS FÍSICOS DOS PROCESSOS DE FORMAÇÃO DE IMAGENS

(III. Raios-X)

Prof. Homero Schiabel(Sub-área de Imagens Médicas)

SEL705 - Prof. Homero SchiabelSEL705 - Prof. Homero Schiabel

4.2. Técnicas radiográficas especiais

4.2.1. Abreugrafia

n Chapa, em tamanho reduzido, da região toráxica(Manuel Dias de Abreu - 1936)

n R-X após passarem pelo paciente è tela fluorescente è luz focalizada num filme de 70 mm

n Exposição necessária: 5 x a normal(!)

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4.2.2. Radiografia de magnificação

n Foco bem pequeno è redução da penumbra

n dFO < dFF è imagem final maior que tamanho do objeto (normalmente, objeto fica à metade da dFF è

m = 2,0 x)

n útil para visualização de objetos muito pequenos:n finos vasos sangüíneos (angiografia);n microcalcificações (mamografia)

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4.2.2. Radiografia de magnificação

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4.2.3. Estereorradiografia

n 2 radiografias do paciente:

n sem movimento do paciente, mesma exposição e mesma revelação;

n em desuso

7 cm

Esq.(Exp. 1)

Dir.(Exp. 2)

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4.2.4. Tomografia

n Radiografia onde somente um plano no interior do paciente está nítido, enquanto as estruturas fora dele aparecem sem nitidez;

n Movimentos coordenados tubo-filme è simul-tâneos, sincronizados e em sentidos opostos;

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4.2.4. Tomografia

n Procedimento:

n exame radiológico comum è seleção do plano a ser visualizado e sua profundidade;

n vários cortes;

n fonte movida junto com filme durante a exposição è ponto de interesse centrado no plano de interesse;

n plano do ponto de interesse aparece em todas as posições do filme

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4.2.5. Radiografia Digital

n Aprimoramento da técnica de fluoroscopiacomputadorizada

(*)Obs.: fluoroscopia básica è imagem num monitor de TV

Intens .imagens

CâmeraTV

Amplif.ganho

Amplif.log.

ADCCompu-tador

(Sist. proces-samento)

R-X

Sistema de Fluoroscopia Computadorizada

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4.2.5. Radiografia Digital

n Na radiografia digital:n imagem produzida no sistema fluoroscópico è

digitalizada;n armazenamento em bancos de memórias;n processamento computacional è realce da

estrutura de interesse radiológico

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4.2.5. Radiografia Digital

SISTEMA FLUOROS-

CÓPICO

CONVER-SOR A/D

+INTERFACE

COMPU-TADOR

MONITOR DE

VÍDEO

MONITOR DETV

INTERFACE

R-X

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4.2.5. Radiografia Digital

n Angiografia (por Subtração) Digital:

n 1a imagem (normal) è digitalizada e armazenada em memórias;

n 2a imagem (contraste) è digitalizada e armazenada em memórias;

n Subtração (2a - 1a) è realce dos vasos por onde passou o contrastante

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4.2.5. Radiografia Digital

n Mamografia Digital:

n Sistema de registro da imagem è arranjo de fotodiodos ou câmeras CCD especiais (alta resolução)

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MAMOGRAFIA DIGITAL:Esquema Básico

MAMOGRAFIA DIGITAL:Esquema Básico

Tubo R-XTubo R-X

colimadorcolimador

Placas compressorasPlacas compressoras

mamamama

Direção de varreduraDireção de varredura

detectordetector

Fibras óticasFibras óticas

CCD

ADC

computadorcomputadorMonitorvídeo

Monitorvídeo

4.2.5. Radiografia Digital

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5. CONTROLE DE QUALIDADE

Objetivos:

n obtenção da melhor imagem possível (nitidez);

n menor exposição possível ao paciente;

n obtenção, na imagem, de todas as informações necessárias ao correto diagnóstico.

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5.1. EXPOSIÇÃO

n Soma de todas as cargas elétricas de todos íons de mesmo sinal num determinado volume de ar de massa m.

(*) Obs.: NÍVEL DE EXPOSIÇÃO è medida da intensidade do feixe de R-X de uma dada qualidade

Exp = Qm

[C/kg]

I = Q

m t[C/kg s]

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5.1.1. Dose Absorvida

n Relação E/m, onde E = energia absorvida pelo meio de massa m devida a um feixe de radiação ionizante.

5.1.2. Dose Equivalente

n Determina o efeito biológico de diferentes radiaçõesionizantes.

D = E

m[J/kg]

[Gray] = [Gy]

= 100 rad

Deq = Q D [J/kg]

[Sievert] = [Sv]

= 100 rem

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Q = fator de qualidade (depende do tipo de radiação ionizante e de sua energia)

Tipo de rad. ioniz. Q

Raios-X ou γ 1

elétrons 1

nêutrons térmicos 2 - 3

nêutrons rápidos 10prótons 10

partículas α 20

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5.1.3 Fatores que reduzem a exposição

n kVp è > kVp è > poder de penetração dos fótons;n corrente è < mA è < dose (menos fótons);n filtros è eliminam radiação de E mais baixa;n filmes è filmes rápidos e écrans diminuem a

quantidade de radiação necessária à visualização de uma dada densidade ótica;

n campo de radiação è deve restringir-se ao estritamente necessário (colimadores);

n proteções è aventais e vidros Pb, por ex.

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5.2. FILME

n Fonte de erros è diferenças que surgem se devem a:n armazenamento;

n sensibilidade;n revelação...

5.3. COND. GEOMÉTRICAS – FOCO

Objetos muito pequenos necessitam de foco tanto menor para visualização nítida;

Técnica de magnificação è útil somento com focos pequenos (tende a aumentar a dose pro aproximação da estrutura anatômica do tubo)

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5.4. AVALIAÇÃO DO EQUIPAMENTO

n Métodos para avaliação da performance:

n “PHANTOMS”

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5.4. AVALIAÇÃO DO EQUIPAMENTO

n Métodos para avaliação da performance:n “PHANTOMS”

“Phantoms” mamográficos comerciais

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5.4. AVALIAÇÃO DO EQUIPAMENTO

n Métodos para avaliação da performance:n “FUNÇÕES DE TRANSFERÊNCIA”

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.40.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

90°80°70°60°50°40°30°20°10°0°

FTM

Freqüência Espacial (ciclos/mm)

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5.4. AVALIAÇÃO DO EQUIPAMENTO

n Métodos para avaliação da performance:n “FUNÇÕES DE TRANSFERÊNCIA”

Dispositivo de alinhamento

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0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.40.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

90 °80 °70 °

60 °

50 °

40 °

30 °

20 °

10 °

0 °

FTM

Freqüência Espacial (ciclos/mm)

“FUNÇÕES DE TRANSFERÊNCIA DE MODULAÇÃO”

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5.4. AVALIAÇÃO DO EQUIPAMENTO

n Métodos para avaliação da performance:

n “MAPAS DE NITIDEZ”

Imagem simuladada matriz de esferas

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5.4. AVALIAÇÃO DO EQUIPAMENTO

n Métodos para avaliação da performance:

n “MAPAS DE NITIDEZ”

Simulação do efeito do sist. registro na imagem

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5.4. AVALIAÇÃO DO EQUIPAMENTO

n Dispositivos para aferição de controles operacionais (kVp, mA, tempo, dose...):n penetrâmetros (filmes);n detectores de cintilação;n câmaras de ionização;n fotodiodos ...

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5.4. AVALIAÇÃO DO EQUIPAMENTO

n Dispositivos para aferição de controles operacionais

Dispositivo computadorizado para aferição de parâmetros operacionais e tamanho do foco

(LADI - 1998 - proj. PADCT)

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Sistema para aferição de kVp, mAs, CSR e dose

Sistema para aferição do ponto focal e

posicionamento de campo

Dispositivos para aferição de controles operacionais

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