Disciplina SEL 5705: Fundamentos Físicos dos Processos de Formação de Imagens Médicas Prof. Dr....

Disciplina SEL 5705: Fundamentos Físicos dos

Processos de Formação de Imagens Médicas

Prof. Dr. Homero Schiabel

Aluno: Alexandre H. Macchetti

Seminário: Angiografia

Angiografia por RNM (Angioressonância)

GD-enhanced

GD-enhanced

Phase-contrast

Angiografia por TC (Angiotomografia)

Angiografia por Raios-X - Ontem

Angiografia por Raios-X - Hoje

Introdução

• A principal função da fluoroscopia é prover a visualização de imagens em tempo real de processos dinâmicos, sendo a angiografia o melhor exemplo.

• Visualiza vasos de pequenas dimensões, coronários ou periféricos < 1mm diâmetro.

• A taxa de exposição à radiação é muito menor que em relação à radiografia (45 mGy/min vs. 3 mGy x 200 msec = 900 mGy/min – Rx Abdominal).

• A exposição total da Fluoroscopia é muito maior porque o tempo de exposição é muito maior (3 mGy vs. 45 mGy x 10 min = 450 mGy)

• Baixo contraste com tecidos moles gera a necessidade de contraste iodado para visualizar os compartimentos vasculares e ventriculares.

Meios de Contraste

Sem o uso de contraste radiopaco, as estruturas preenchidas por fluidos não são visíveis porque são rodeados por tecidos de radiodensidade similar.

• Para os exames radiológicos, de todos os

elementos pesquisados, somente um demonstrou

ser apropriado para administração EV, o Iodo.

• Existem vários elementos químicos muito mais

radiopacos do que o iodo, porém até agora,

nenhum outro provou poder ser injetado com

tanta segurança em concentração suficiente e

dose necessária para produzir uma radiopacidade

diagnóstica.

Meios de Contraste

O teor de iodo é sinônimo de poder contrastante de uma solução de meio de contraste.

Meios de Contraste

Componentes deum sistema de Fluoroscopia para Angiografia

Gerador e Tubo de Raio-X

• O design do gerador é semelhante ao da radiografia com a adição de

circuito para fluoroscopia que produz no tubo corrente baixa e

contínua ou rápida e pulsátil com o controle automático de

brilho (CAB).

• CAB mantém o brilho da imagem vista no monitor

constante porque o intensificador de imagem é

colocado sobre partes do corpo de diferentes

espessuras e coeficientes de atenuação.

• Há um ajuste automático do kVp e mA necessários para

manter o nível de exposição ao raio-X na entrada do

intensificador de imagem.

• Tubos de raios-X aplicados à angiografia e

procedimentos intervencionistas devem ter uma grande

capacidade de dissipar calor:

– ânodos rotatórios com alta velocidade (>10.000 rpm);

– refrigerados a água ou óleo com ventiladores.

Gerador e Tubo de Raio-X

• Necessidade de dissipação de calor;

• Aumento do tamanho do filamento;

Gerador e Tubo de Raio-X

• Placas que definem o formato do feixe de raios-X limitando o feixe a não mais que o campo máximo de visão, levando a uma diminuição do volume de tecido exposto, da radiação dispersa e melhora do contraste.

• Filtros são adicionados atenuar o

feixe de raios-X de baixa energia

do feixe (Alumínio ou Cobre)

Colimador e Filtros

• Grades anti-difusoras são utilizadas para melhorar o contraste da imagem minimizando os raios-X dispersos que alcançam o receptor de imagens (6:1 a 10:1)

Grade

•Pode ser retirada para diminuir a dose ao paciente quando a radiação

de dispersão é baixa, pequenas partes ou campo de visão reduzido (alguns aparelhos);

Intensificador de Imagem

Sistema de fluoroscopia sem

intensificador de imagem (1933).

Intensificador de Imagem

• Converte os raios-X incidentes em luz visível, e neste processo, amplificam o brilho da imagem em 10.000 vezes para melhor visão do observador.

Vácuo

FotocátodoFotocátodo

Suporte de AlumínioSuporte de Alumínio

Iodeto de Iodeto de CésioCésio

1 mm

Antimônio e Antimônio e metais álcalismetais álcalis

Incidência do Feixe de Raios-X

FotocátodoFotocátodo

60 keV Raio-X60 keV Raio-X

Suporte de AlumínioSuporte de Alumínio

Iodeto de Iodeto de CésioCésio

Conversão em Fótons de luz

FotocátodoFotocátodo

Suporte de AlumínioSuporte de Alumínio

Iodeto de Iodeto de CésioCésio

3.000 fótons de luz3.000 fótons de luz = ~ 420 nm= ~ 420 nm

Conversão em Elétrons

FotocátodoFotocátodo

Suporte de AlumínioSuporte de Alumínio

Iodeto de Iodeto de CésioCésio

AoAoÂnodoÂnodo

~ 300 - 600 elétrons~ 300 - 600 elétrons

100 μm

Cristais de Iodeto

de Césio

Janela de entrada

Intensificador de ImagemLentes • Os elétrons que saem do fotocátodo sob influência de

um campo elétrico de 25 a 35 kV são acelerados e focalizados por um sistema de lentes para a janela de saída.

• Consiste em 3 placas de eletrodos gerando um potencial elétrico que intensifica e minimiza o feixe de elétrons para o tamanho e uma placa como ânodo na janela de saída;

• O ânodo é uma camada muito fina de alumínio na parte interna da saída de fósforo.

• A placa de saída é feita de Sulfeto de zinco cádmio • Cada elétron gera a emissão de aprox. 1000 fótons de luz

da camada de fósforo.• 2,5 cm de diâmetro a saída.

Intensificador de ImagemJanela de saída

• Distribui a luz da janela de saída do intens. de imagem à câmeras de vídeo ou outros aparelhos

Sistema óptico acoplado

• Um circuito fechado de televisão é usado para visualizar a imagem de saída do intensificador de imagem.

• Uma câmera de vídeo converte a imagem em um sinal elétrico e um monitor forma a imagem ao médico.

Sistema de Televisão

Angiografia por Subtração Digital

Pré-contraste Pós-contraste

Angiografia por Subtração Digital

Subtração Intensificação

Angiografia por Subtração Digital

Angiografia Coronária