Inst Aplicada II

5/10/2018 Inst Aplicada II - slidepdf.com

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O equipamentoRadio ráfico

Centro de Estudos Fundação São Lucas

Curso de Radiologia Médica



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SumárioSumário ____________________________________________________________________________ 2

Apresentação _______________________________________________________________________ 4

1- Introdução _______________________________________________________________________ 5

1.1- A descoberta dos Raios-X _______________________________________________________________ 5

1.2 O uso dos Raios X em medicina. __________________________________________________________ 6

1.3- A produção de Raios-X _________________________________________________________________ 7

1.4- O equipamento Básico _________________________________________________________________ 10 1.4.1- O equipamento Fixo ___________________________________________________________________________10 1.4.2- O equipamento Móvel _________________________________________________________________________12 1.4.3- O equipamento Portátil ________________________________________________________________________12 1.4.4. Componentes Básicos__________________________________________________________________________13

1.6- Radiografia Digital ___________________________________________________________________ 15

1.7- Radiologia no Brasil __________________________________________________________________ 21

1.8- Exercícios ___________________________________________________________________________ 23

2- Tubo de Raios-X __________________________________________________________________ 25

2.1- Ampola _____________________________________________________________________________ 25 2.1.1- Evolução ___________________________________________________________________________________25 2.1.2- Estrutura____________________________________________________________________________________26 2.1.3- Tipos ______________________________________________________________________________________27

2.2- Envelope ____________________________________________________________________________ 27 2.2.1- Material ____________________________________________________________________________________27 2.2.2- Janela ______________________________________________________________________________________28 2.2.3- Catodo _____________________________________________________________________________________29 2.2.4- Anodo _____________________________________________________________________________________32

2.3- Cabeçote ____________________________________________________________________________ 36

2.5- Problemas que podem ocorrer com o Tubo de Raios X ______________________________________ 38

2.5- Exercícios ___________________________________________________________________________ 38

3- O sistema Elétrico ________________________________________________________________ 40

3.1- Noções de eletricidade _________________________________________________________________ 40

3.2- Sistema Básico _______________________________________________________________________ 40 3.2.1- Evolução ___________________________________________________________________________________40 3.2.2- Esquema Elétrico Simplificado __________________________________________________________________41 3.2.3- Sistema Retificado ____________________________________________________________________________43

3.3- Sistema Trifásico _____________________________________________________________________ 44

3.4 Sistema de Alta Frequência ____________________________________________________________ 45

3.5- Sistema Capacitativo __________________________________________________________________ 47

3.6- Qualidade da Radiação ________________________________________________________________ 48

3.7 Exercícios ___________________________________________________________________________ 49

4- Filtração e Limitação do Feixe ______________________________________________________ 50

4.1- Justificativa _________________________________________________________________________ 50

4.2- Filtração ____________________________________________________________________________ 51 4.2.1- Atenuação do feixe ___________________________________________________________________________51 4.2.2- Curva de atenuação ___________________________________________________________________________51 4.2.3- Filtração Inerente _____________________________________________________________________________52 4.2.4- Filtração Adicional____________________________________________________________________________53 4.2.5- Filtração Total _______________________________________________________________________________53

4.3- Camada Semi-Redutora _______________________________________________________________ 53

4.4- Limitação de feixe ____________________________________________________________________ 54 4.4.1- Diafragmas __________________________________________________________________________________54 4.4.2- Cones e Cilindros _____________________________________________________________________________55



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4.4.3- Colimadores _________________________________________________________________________________55

4.5- Técnica, Dose e Imagem _______________________________________________________________ 57

4.6- Exercícios ___________________________________________________________________________ 57

5- Mesa de Exames __________________________________________________________________ 58

5.1- Função da Mesa ______________________________________________________________________ 58

5.3- Tipos de Mesa _______________________________________________________________________ 58

5.3- Mesa Telecomanda ___________________________________________________________________ 59

5.4- Porta-Chassi _________________________________________________________________________ 60

5.5- Exercícios ___________________________________________________________________________ 60

6- Grade Antidifusora ________________________________________________________________ 61

6.1- Histórico ____________________________________________________________________________ 61

6.2- Construção __________________________________________________________________________ 63

6.3- Parâmetros __________________________________________________________________________ 64 6.3.1- Razão de grade _______________________________________________________________________________64

6.3.2- Frequência de grade ________________________________________________________________________65 6.3.3- Fator de Melhoria do Contraste ___________________________________________________________________66 6.3.4- Movimentação ________________________________________________________________________________66 6.3.5- Posicionamento da Grade _______________________________________________________________________66

6.4- Exercícios ___________________________________________________________________________ 68

7- Mesa de Comando ________________________________________________________________ 70

7.1- Estrutura ___________________________________________________________________________ 70

7.2- Comandos ___________________________________________________________________________ 70 7.2.1. Interruptor ligado/desligado ____________________________________________________________________70 7.2.2. Seletores de KV, mA e tempo ___________________________________________________________________70

7.3 Realização do Exame _________________________________________________________________ 71 7.3.1. Preparação do Exame _______________________________________________________________________71 7.3.2.

Preparação de Exposição ____________________________________________________________________72

7.3.3. Exposição __________________________________________________________________________________72

7.4- Parâmetros de exposição _______________________________________________________________ 73 8.4.1- Corrente (mA) _______________________________________________________________________________73 7.4.2. Tensão (kV) ________________________________________________________________________________73 7.4.3. Tempo de Exposição (s) _______________________________________________________________________74

7.5 Dose de Radiação ____________________________________________________________________ 74

7.7 Exercícios ___________________________________________________________________________ 77



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Apresentação

Prezado estudante este material é um conjunto de informaçõesrecolhidas de uma grande quantidade de textos, informativos de fabricantes deequipamentos e também da internet. Foi um esforço para ajudar você umavez que material didático na área de radiologia nÃo é facilmente encontradonas livrarias e quando o é seu custo as vezes não se adeqüa ao orçamento dequem ainda esta pagando a mensalidade de um curso.

Assim espero que seja bastante útil em seus estudos, entretanto avisoque este material não substitui a leitura das diversas fontes de informaçõesdisponíveis no mercado e na Internet. Chamo atenção para isso, pois osestudantes geralmente ao final de um tema costumam perguntar ao professor―tem um resumo para prova?‖. Caro colega, este material já é o resumo!!!

Procurar adquirir formação de Técnico em Radiologia por meio de

informações mais compactas dos que estas não é sinal de uma boa carreira seiniciando. Você deve procurar mais de uma fonte de informações para adquirirsuas próprias opiniões sobre cada assunto, caso contrario, saberá apenasrepetir as informações do único material que leu.

Boa Aproveitamento de estudos sorte na futura carreira.

Fis. Luiz Eduardo Andrade Macedo



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1- Introdução

1.1- A descoberta dos Raios-X

A radiação X, talcomo é conhecida, foidescoberta no dia 8 deNovembro de 1895, nacidade de Wüsburg,Alemanha, pelo cientistaalemão Wilhelm Conrad

Roentgen, quando faziaexperiências com descargas

de alta tensão em tuboscontendo gases, conhecidoscomo Ampola de Crooks.

Enquanto trabalhava em seu laboratório, ele observou que um cartãorecoberto pela substância fosforescente platino-cianureto de bário, que seencontrava próximo, apresentava um brilho, durante a aplicação de alta tensãona ampola. Surpreso com o fenômeno, ele recobriu a ampola com diferentesmateriais e repetiu o procedimento de aplicação de tensão sobre o gás por

várias vezes e a distâncias diferentes. Observando que o brilho sofriapequenas alterações, mas não desaparecia,concluiu que algo "saía da ampola" conseguiatranspunha os obstáculos e sensibilizava o cartão. Aessa radiação desconhecida, ele resolveu dar onome de RADIAÇÃO X (onde X representa aincógnita matemática, o desconhecido),posteriormente estes raios ficaram conhecidostambém por raios Roentgen. O segundo passo de

Roentgen foi a visualização dos ossos da mão desua mulher que serviu de cobaia

Essa descoberta deflagrou uma sériede experimentos para avaliar suascaracterísticas e potencialidades de aplicaçãoem vários ramos de atividades. O campoonde mais se encontraram aplicações foi o daMedicina, na área de diagnóstico porimagem.

Roentgen fez uma série de observações

Figura 1- imagem de Roentgen e da primeira radiografia humana

Figura 2- Ampola utilizada por Roentgen em seus experimentos com raios Catódicos

Figura 3- Imagem representando os raiosCatódicos, eram na verdade elétrons

acelerados que ionizavam algum gás

dentro da ampola e o faziam brilhar.



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acerca dos raios-X e concluiu que: causam fluorescência em certos sais metálicos; enegrecem placas fotográficas; são radiações do tipo eletromagnética, pois não sofrem desvio em

campos elétricos ou magnéticos; são diferentes dos raios catódicos; tornam-se "duros" (mais penetrantes) após passarem por absorvedores; produzem radiações secundárias em todos os corpos que atravessam; propagam-se em linha reta (do ponto focal) para todas as direções; transformam gases em condutores elétricos(ionização); atravessam o corpo tanto melhor quanto maior for a tensão no tubo (kV).

1.2- O uso dos Raios X em medicina.

Uma das características que levaraminicialmente o uso dos raios-x na Medicina foio fato de que eles podiam transpor osmateriais, sendo atenuados por estesmateriais de forma diferente. Outro aspectoera o fato de que os Raios-X eram capazesde impressionar certos materiais. Estes dois

fatos foram logo percebidos pela sociedademédica como revolucionantes pois poderiamser utilizados para apresentar imagens deestruturas internas do corpo humano, inacessíveis sem uma intervençãocirúrgica até então. Assim em menos de um ano de descoberta, inúmerasaplicações na área de medicina já haviam sido propostas. Surgia assim o quechamamos hoje de Radiodiagnostico.

Entretanto o desconhecimento dos efeitos

nocivos da radiação levaram o seu uso indiscriminadoem demonstrações públicas, souviniers, com aparelhose métodos de visualização totalmente inapropriadosnos atuais padrões de proteçãoradiológica.

Em pouco tempo, osefeitos nocivos às célulashumanas foram percebidos enormas de proteção radiológicacomeçaram a ser elaboradas para a manipulação deequipamentos que trabalham com

Figura 4 – Exame sendo realizado no inicio doSéculo XX

Figura 5 –

Anuncioublicitário radiografia das

mãos

Figura 6 – Mãos deformadas por excesso de Raios – x.



esse tipo de radiação, tanto para pacientes, quanto para operadores dosmesmos. Também foi percebido que da mesma forma que radiaçõeseletromagnéticas afetavas as células normais do corpo humano poderiamafetar também as células defeituosas e assim reduzir, ou mesmo eliminartumores malignos. Surgia assim o que chamamos hoje de Radioterapia

1.3- A produção de Raios-X

As maquinas de Raios-X foram planejadas de modo que um grandenúmero de elétrons seja produzido e acelerado para atingirem um anteparosólido (alvo) com alta energia cinética.

No tubo de raios-X os elétrons obtém alta velocidade pela alta tensão

aplicada entre o anodo e o catodo. Um aparelho operando, por exemplo, a 70kV, quase todos os elétrons atingem o alvo com uma energia cinética de 70keV, correspondendo a uma velocidade de aproximadamente metade davelocidade da luz no vácuo.

Os elétrons que atingem o alvo (anodo) interagem com o mesmo,transferindo suas energias cinéticas para os átomos do alvo. Estas interaçõesocorrem a pequenas profundidades de penetração dentro do alvo. Os elétronsinteragem com qualquer elétron orbital ou núcleo dos átomos do anodo. Asinterações resultam na conversão de energia cinética em energia térmica(calor) e em energia eletromagnética (raios-X).

Efeitos da interação elétron-alvo

A maior parte da energia cinéticados elétrons, é convertida em calor atravésde múltiplas interaçoes com os elétrons eo núcleo dos átomo do alvo.

Cerca de 99% da energia cinética

dos elétrons incidentes é transformada emcalor e cerca de 1% produz radiação. Aprodução de calor do anodo no tubo de raios-X aumenta com o aumento dacorrente (mAs) no tubo, mas a eficiência na produção de raios-X independe dacorrente no tubo, aumentando com a energia (kV) do elétron projétil. Para 60kV, somente 0,5% da energia cinética do elétron é convertida em raios-X,enquanto para 20 MeV ( de aceleradores lineares), 70% dessa energia produz

raios-X. (Em radiologia diagnóstica > de 99% geram calor e menos de 1%Raios-X de freamento e característicos).

Figura 7 – Interação dos termo-eletrons com o anodo.



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Para entender-se melhor a estrutura de um equipamento radiográfico, sefaz necessário revisar o processo de geração dos raios X: um feixe de elétronsacelerados bombardeando um alvo, de material com elevado número atômico,é a chave na produção de radiação. Para serem acelerados, os elétrons

necessitam de uma grande diferença de potencial, que é fornecida por umgerador ou fonte de alta tensão, através de dois eletrodos (Um negativochamado de Catodo e outro positivo chamado de Anodo). Tem-se, então, umcanhão de elétrons (o catodo) que lança-os a partir de um eletrodo contra ooutro.

Basicamente, há dois processos de produção de radiação, baseados nainteração dos elétrons com o alvo, a saber: radiação de freamento ouBremstrahlung e radiação característica. Independente de suascaracterísticas peculiares, ambas as radiações são produzidas pelos mesmoselementos: o elétron acelerado de alta energia e o alvo de metal pesado.Portanto, podemos concluir que o aparelho de emissão de raios X é umequipamento que necessita ter um dispositivo com capacidade de acelerarelétrons e de dirigi-los para o choque com um alvo.

Radiação de freamento

O processo envolve um elétronpassando bem próximo a um núcleo do

material alvo. A atração entre o elétroncarregado negativamente e o núcleopositivo faz com que o elétron sejadesviado de sua trajetória perdendo partede sua energia. Esta energia cinéticaperdida é emitida na forma de um raios-X,que é conhecido como bremsstrahlung,braking radiation ou radiação de

freamento. Dependendo da distância

entre a trajetória do elétron incidente e onúcleo, o elétron pode perder parte da ouaté toda sua energia. Isto faz com que osraios-X de freamento tenham diferentes energias, desde valores baixos até aenergia máxima que é igual a energia cinética do elétron incidente. Porexemplo, um elétron com energia de 70 keV pode produzir um raios-X defreamento com energia entre 0 e 70 keV.

Figura 8- Termo-eletron sendo freado e fóton de Raios-X sendo produzdo..



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Raios-X Característicos

Esse processo envolve umacolisão entre o elétron incidente e um

elétron orbital ligado ao átomo nomaterial do alvo. O elétron incidentetransfere energia suficiente ao elétronorbital para que seja ejetado de suaórbita, deixando um "buraco". Estacondição instável é imediatamentecorrigida com a passagem de umelétron de uma órbita mais externapara este buraco. Esta passagemresulta numa diminuição da energiapotencial do elétron, e o excesso deenergia é emitido como raios-X. Esteprocesso de "enchimento" podeocorrer numa única ondaeletromagnética emitida ou emtransições múltiplas (emissão devários raios-X de menor energia).Como os níveis de energia doselétrons são únicos para cada

elemento, os raios-X decorrentesdeste processo também são únicos e,portanto, característicos de cadaelemento (material). Daí o nome deraios-X característico.

Por fim, devemos lembrar que a produção de raios X é omnidirecional,ou seja, a emissão dos fótons após o choque do elétron com o alvo ocorreráem todas as direções. Logo, há a necessidade de se providenciar para que a

radiação produzida possa ser direcionada para o paciente a fim de produzir aimagem. Por outro lado, a radiação não direcionada ao paciente deve sercontida tanto quanto o necessário para proteção dos pacientes e técnicos.

Todos estes processo serão discutidos mais a frente no textonovamente.

EEmmiissssããoo ddee rraaiioo xx ccaarraacctteerrí í ssttiiccoo

EEllééttrroonn iinncciiddeennttee

EEllééttrroonn ee j jeettaaddoo

EEllééttrroonn iinncciiddeennttee ((aappóóss aa

iinntteerraaççããoo))

Figura 9- Dois momentos :Termo-eletron colidindo com elétrons de uma camada interna do átomo e depois a vacância sendo preenchida e o fóton de raios – X característica sendo emitido .



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1.4- O equipamento Básico

O processo de produção de uma imagem radiológica é composto

basicamente por uma fonte geradora de radiação, o objeto de irradiação (corpodo paciente) e um sistema de registro do resultado da interação do feixe defótons com o corpo, normalmente, o filme radiográfico sensível à radiação X ouà luz. Associados à fonte e ao sistema de registro, temos dispositivos(Grades,chassis, colimadores, etc...) que servem para atuar sobre a emissão e forma dofeixe de radiação, de maneira a tratá-lo convenientemente para produzirimagens que possuam validade diagnóstica.

Existem vários tipos de equipamentos radiográficos produzidos por

inúmeras empresas espalhadas pelo mundo. Todos os equipamentos possuemos mesmos componentes básicos e funcionam segundo principios semelhantesde produção e detecção ou registro da imagem. Atualmente a tecnologia digitalde registro e armazenamento das imagens geradas está ocupando o espaçodo filme radiográfico, permitindo o tratamento de imagens e o envio dasmesmas para locais distantes da sala de exames para análise por profissionaisda aérea radiológica. O que varia nos equipamentos é a forma, tamanho,capacidade de produção de raios X e alguns mecanismos ou acessórios quepermitem maior flexibilidade no uso do aparelho, além, da questão daqualidade da imagem e da dose de radiação que o paciente se expõe.

Desta forma, podemos dividir os equipamentos radiográficos em três grupos:

a) fixos;b) móveis; ec) portáteis.

1.4.1- O equipamento Fixo

Os equipamentos fixos, pela própriaclassificação, são aqueles que não podem serretirados do local onde foram instalados.Necessitam, pois, de uma sala exclusiva para suautilização, com suprimento adequado de energia,espaço para movimentação do paciente, técnico eequipe de enfermagem, local reservado para ooperador controlar o equipamento à distância,armários para a guarda de acessórios, mesa ondese realizam os exames, entre outros requisitos.

Para clínicas e hospitais, é o equipamento maisutilizado, quando realmente há uma grande

Figura 10- Equipamento fixoixado por uma estativa.



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demanda de exames diários.

O equipamento fixo possui várias formas e tamanhos, podendo ser fixoao chão por um pedestal ou ser preso ao teto, com uma coluna retrátil. Existem

muitos fabricantes em nível mundial e cada um procura diferenciar seuaparelho com alguma peculiaridade.

Por isso é difícil identificar muitospontos em comum nos diversos aparelhosradiográficos existentes, embora, todos elespermitam a realização de todas as técnicasradiográficas conhecidas.

A figura 11 apresenta a foto de umaparelho telecomandado, que visualmente nãoapresenta diferenças com um aparelhocomum. Isto porque o aparelho telecomandadopossui como diferença principal a possibilidadede ajustar todos os parâmetros mecânicos egeométricos (posição da mesa, inclinação,tamanho do campo, etc) a partir da própria mesa de comando, sem anecessidade do técnico tocar na mesa ou paciente.

Além da radiografia convencional,muitos aparelhos radiográficos sãoconstruídos para realizarem outros tiposde exames, como a fluoroscopia e aplanigrafia, ou tomografia linear. Doponto de vista técnico, o equipamentopode ser considerado idêntico a umequipamento simples, apenas há ainclusão de alguns dispositivos

acessórios que permitem a realizaçãodestes exames especiais. A figura 1.6

apresenta um equipamento radiográficoque permite a realização de examesfluoroscópicos, pois possui um tubo

intensificador. Este tubo, que desempenha a função do filme radiográfico, captaa imagem formada pelos raios X que atravessam o paciente deitado na mesa,após a geração na ampola.

Figura 11- Equipamento fixo fixado ao teto.

Figura 12- Equipamento fixo comintensificador de imagens utilizado para

hemodinâmica.



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1.4.2- O equipamento Móvel

Muito semelhante em recursos, oequipamento radiográfico móvel é aquele

que se constitui apenas do essencial para arealização de um exame radiográfico.Assim, é dispensada a mesa de exames e

os controles do equipamento estão fisicamente juntos com a unidade geradora de radiação.

A unidade pode ser então transportadafacilmente através de um sistema derodas já embutida na estrutura, já quepossui tamanho razoável. Para a

realização do exame, utiliza-se geralmente a própria maca ou cama onde seencontra o paciente, ou até mesmo a cadeira em que ele estiver sentado. Aenergia necessária para operação do equipamento é retirada da rede 127V ou220V da própria sala onde será realizado o exame, mediante uma tomadacomum na parede. A capacidade de realização de exames é praticamente amesma de um equipamento fixo.

Embora tenha um custo bem menor que oequipamento fixo, o equipamento móvel não deve serutilizado como um substituto deste. Até por que o

equipamento móvel não tem capacidade para ser utilizadoconstantemente, realizando um exame após o outro. Alémdisso, a utilização do equipamento móvel pressupõe que aárea onde ele será utilizado, uma UTI, por exemplo, deveráser protegida com biombos de chumbo para que os demaispacientes não sejam irradiados. Também existemaparelhos moveis com intensificadores de imagensutilizados para orientar cirurgias em tempo real, sãoconhecidos como Arcos Cirúrgicos.

1.4.3- O equipamento Portátil

A diferença entre o equipamentomóvel e o portátil está em duascaracterísticas básicas: peso ecapacidade de radiação, ou flexibilidadepara realização de exames. No caso dosequipamentos portáteis, seu peso e

tamanho são concebidos para que possaser carregado por uma única pessoa, através de alças

Figura 13- Equipamento móvel paraexames em leito..

Figura 14- Arcos cirúrgico.

Figura 15 e 16 –

Equipamentos portáteis comedestal



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ou armazenado em uma valise. Assim, pode facilmente ser transportado nasambulâncias ou mesmo no porta-malas de carros. Na realização de exames, oequipamento portátil tem capacidade para radiografar, normalmente, apenas as

extremidades do corpo humano. Em

contraposição, o equipamento móvel émuito utilizado para exames de tóraxem unidades de tratamento intensivo, já que os pacientes não podem ser

removidos até a sala de radiografia.

O baixo custo deste equipamento e a transportabilidade já fizeram surgirem alguns países do hemisfério norte um novo tipo de serviço: o exameradiográfico à domicilio. No Brasil o seu uso não é autorizado para Radiologia

Médica.

1.4.4. Componentes Básicos

Vamos centralizar nossa abordagem,inicialmente, sobre as características principais doequipamento radiográfico fixo, já que este é o maiscompleto e o mais utilizado atualmente. A partir dele,pode-se verificar quais os dispositivos ou acessórios

que podem ser suprimidos para a construção de umequipamento móvel ou portátil. Além disto, por sermais complexo, permite uma abordagem maiscompleta sobre os fatores que influenciam naprodução da radiação X e sua interação com opaciente e com os dispositivos de detecção (filme,

por exemplo). Desta forma, pode-se prever as restrições de qualidade quandoda utilização de equipamentos móveis ou portáteis.

A Figura 18 ilustra a cadeia básica de aquisição de uma imagem radiográfica,mostrando desde a fonte de radiação, passando pelo paciente colocado sobrea mesa, até o final do processo com o dispositivo de registro da imagem, ofilme radiográfico.

Tem-se, então, mais detalhadamente, a representação da unidadegeradora - chamada cabeçote, o dispositivo de controle geométrico do feixe -caixa de colimação, além de um acessório que se justapõem ao filmeradiográfico - a grade antidifusora. Pode-se também perceber no desenho, o

efeito produzido pela passagem do feixe pelo paciente, chamado radiaçãosecundária, que é um efeito colateral da interação do feixe com o paciente que,

Figura 17 equipamento portátil manual.



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quando produzida em excesso, prejudica a qualidade da imagem, além deaumentar a dose de radiação no paciente e poder afetar o Técnico deRadiologia operador do equipamento.

A partir destas partes principais, descreve-se minuciosamente noscapítulos seguintes o funcionamento do equipamento radiográfico fixo,detalhando cada um dos componentes que fazem parte dos itens citados.

Equipamentos e exames especiais, como mamografia, fluoroscopia,tomografia linear e computadorizada, radiografia odontológica e veterinária eradiografia industrial, além de ressonância magnética, serão abordadosoportunamente, a partir do conhecimento sólido da geração e interação dosraios X e do funcionamento detalhado de um equipamento radiográfico.

Podemos identificar na figura a seguir, pelos números indicados, osseguintes componentes, e outros elementos pelas setas que compõem umsistema radiográfico:

1) Cabeçote do equipamentoLocal em que se encontra a ampola (tubo) de raios x, onde se produz aradiação propriamente dita.2) Sistema de colimação interna do feixe

Figura 18- representação dos principais elemento de um exame radiológico.



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Responsável pela adequação do tamanho do campo, redução do efeitopenumbra e da radiação espalhada.3) Feixe primárioAssim chamado por ser o feixe que sai da ampola e que irá interagir com opaciente.

4) Faixa de compressão do pacienteUsada para adequar a espessura do paciente e melhorar a qualidade daimagem, pela redução da radiação espalhada.5) Mesa de examesLocal onde são colocados, além do paciente, alguns acessórios, tais como oporta-chassi, a gradeantidifusora e o filme radiográfico.6) Grade antidifusoraResponsável pela redução dos efeitos de borramentoda radiação espalhada na imagem radiográfica.7) Filme Radiográfico

Elemento sensível à radiação, colocado em um invólucro metálico protegido daluz, chamado chassi.8) Porta-chassiEstrutura metálica onde é colocado o chassi que contém o filme.9) Radiação SecundáriaÉ toda a radiação que não é proveniente do feixe principal, resultante dainteração do feixe principal com a matéria (paciente, mesa, chassis, grade,cabeçote, etc.).10) Estativa (não está no desenho)É a coluna ou o eixo onde está preso o cabeçote. Pode ser do tipo pedestal,preso ao chão, ou dotipo aéreo, fixado ao teto. Normalmente possui um trilho para que possa semovimentar.

1.6- Radiografia Digital

O início das atividades de Radiologia data do final do século XIX,quando o alemão Wilhelm Roentgen descobriu o Raio-X ao ver a mão da suaesposa projetada numa tela, enquanto trabalhava com radiações. A partir daí, aevolução dos equipamentos trouxe novos métodos. O primeiro grande impactono progresso da Radiologia foi o ultra-som, que veio para facilitar ainterpretação das doenças. Em seguida, surgiu a TomografiaComputadorizada, que alargou o horizonte de visualização de algumasafecções de quatro para quase mil condições de densidades diferentes.Depois, veio a Ressonância Magnética, que permite que muitas condiçõessejam visualizadas, identificadas e diagnosticadas.

Foi no início dos anos 80que a SIEMENS introduziu oANGIOTRON como primeiroequipamento de radiologia digital.

Em contraste aos pesadosarmários de componenteseletrônicos que apresentavam os



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ImagemInicial(máscara)

Imagemcominjeção decontraste

SubtraçãoDigital

equipamentos radiológicos digitais a SIEMENS lançou o Siremobil no meadodos anos 80

Já no início dos anos 90 a Siemens Lançou o Fluorospot H DigitalImager. Este sistema foi vendido com as funções de Radiografia eFluoroscopia.

Um item em comum apresentado em todosestes sistemas digitais é que a imagem poderia serrepresentada em modo de subtração de imagnes eMostrando as imagens em subtração é possível―apagar ― backgrounds anatômicos e representar apenas veias e artérias cheias de meios decontraste, por exemplo.

Existem várias vantagens do sistema Digital com relação aoconvencional

1 - A Imagem radiológica é vista instantaneamente pelo médico, e ao mesmotempo ela está sendo armazenada na memória do Sistema2 - A imagem é gravada em uma memória digital, isto é, pode ser reproduzidavárias vezes sem nenhuma deteriorização na imagem.3 – Imagens podem ser subtraídas umas das outras, evidenciando apenas as

diferenças entre ambas.4 – As imagens podem ser adquiridas tão rápido quanto o gerador de Raios Xpode controlar o tempo de exposição.5- O único espaço necessário para armazenar as imagens são os discosrígidos (HD’s). Por lei, as imagens devem permanecer arquivadas por anos, o

que requer grandes volumes de arquivos, quando tratam-se de filmes. Alemdisso com a Imagem digital o médico dispõe da possibilidade dearmazenamento das imagens em CD ROM.6- Hoje em dia os Hospitais têm se preocupado com os gastos com produtosquímicos para o processamento dos filmes. O armazenamento destassubstâncias, a recuperação da prata e o descarte do químico são itensimportantes para o meio ambiente e geram gastos.



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2 tons de cinza (1 bit)

4 tons de cinza (2 bits)




7 – Cada imagem é vista no sistema de TV através de um Intensificador deImagens.

A composição da imagem digital é semehante a forma como oscomputadores convencionais armazenam dados, por meio de informaçõessimples chamadas bits

Computadores utilizam um sistema binário de dados. Um bit (binarydigit) somente pode assumir um de valores possíveis. Pode ser ―0‖ (zero, low,baixo) ou ―1‖ (um, high, alto).

Desta forma então um bit pode representar duas tonalidades de cinza,que no caso corresponderia ao branco e ao preto. 8 bits por sua vezcorrespondem à 1 Byte.



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Pixel é o menor ponto de uma imagem.

O número total de pixels em uma imagem é o produto do número depixels existentes na vertical pelo número de pixels existentes nahorizontal. O número de pixels em uma imagem é chamado de tamanho da matriz.

8 Pixels

12 Pixels

Cada imagem digital gerada é formada também por uma matriz compostade elementos chamado pixels

Após a geração da imagem radiográfíca digital, ela deve ser gerenciada(exibição, transmissão, armazenamento e gravação) por meio de sistemasinformatizados. Atualmente os principais são:

PACS (Picture Archiving and Communications System) — Sistema decomunicação e arquivamento de imagens;

RIS (Radiology Information System) — Sistema de informaçõesradiológicas;

HIS (Hospital Itijormatiou System) —Sistema de informações hospitalares;

DICOM 3.0 —

protocolo padrão (atual) de comunicação da imagemdigital.

O PACS, responsável pelo armazenamento e distribuição eletrônica dasimagens digitais, integra-se com as modalidades geradoras de imagensdigitais, o RIS e o HIS, proporcionando o tráfego de imagens associado àinformações.



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A imagem radiográfica digital é obtida pela conversão do feixe de radiação (apósinteração com o objeto) em sinais elétricos. Essa conversão pode ser feita pordetectores acoplados ao aparelho de raios X em aparelhos digitais, ou peloescaneamento de um écran de fósforo de armazenamento, utilizado com

aparelhos convencionais.

Para gerar uma imagem radiográfica digital com aparelho convencional éusado um sistema baseado em écran de fósforo de armazenamento, e aimagem digital gerada é denominada radiografia computadorizada (RC).

Esse sistema é uma alternativa para a aquisição de imagens radiográficasdigitais utilizando aparelhos de raios X convencionais (não digitais). Nele umchassi equipado com um écran de armazenamento de fósforo é usado emsubstituição ao chassi convencional (filme radiográfico).

A imagem latente contida no écran de fósforo, após exposição aos raios X, édigitalizada através de um escaneamento a laser (digitalização). E importantesaber que a imagem latente presente no écran de fósforo se degrada com otempo, portanto embora ela possa ser mantida por até 24 horas, o seuescaneamento (digitalização) deve ser feito em até 1 hora após a exposição.

Os écrans de armazenamento de fósforo são montados em chassis detamanho padrão e podem ser lidos, apagados (zerados) e reutilizados inúmeras

vezes.

Esse sistema (écran de fósforo de armazenamento) mantém o mesmo tempode aquisição da imagem de um filme radiográfico, pois a imagem latente geradano écran de fósforo é primeiramente processada (escaneada/digitalizada) edepois distribuída.

Os écrans de fósforo devem ser limpos após 500 exposições, a cada 30dias, ou quando surgirem arte-fatos. É necessário muito cuidado ao limpá-los,

pois são bem menos resistentes à abrasão do que os écrans intensifícadoresconvencionais (radiográfícos/radios-cópicos).

Atualmete os equipamentos digitais arquivam seus dados em um foramconhceda como protocoloDICOM 3.0

DICOMespecificamente é um

protocolo de



20

comunicação padrão, projetado para a troca de informações através deimagem digital e serviços entre equipamentos em um ambiente de radiológico.

Nos anos 70, os primeiros Scanner’s de CT foram introduzidos em hospitais

pelo mundo inteiro. Eles foram seguidos logo por Scanner’s de RessonânciaMagnética e outras imagens digitais produzidas por sistemas no início dos anos80.

Nos início cada Scanner tinha a sua própria máquina fotográfica laser ondeas imagens digitais eram documentadas em filme. Logo foi percebido que seriadesejável se vários Scanner’s pudessem compartilhar uma única máquina

laser. Diversos Fabricantes desenvolveram protocolos próprios para possibilitareste compartilhamento das câmeras laser.

Em aspectos adicionais, outros de benefícios com imagens digitais foiachado logo. Uma imagem digital pode ser processada, pode ser armazenadaem um sistema de computador ou pode ser transmitida a outros sistemas. Onome PACS (Picture Archiving and Communication System) foi criado e aprimeira conferência de PACS aconteceu em 1982.

Ao mesmo tempo, os fabricantes eprofissionais médicos perceberam que oshospitais e fabricantes enfrentariam problemas

principalmente, se as imagens digitais criadaspor diferentes vendedores não fossemcompatíveis entre si. Assim este fabricanteschegaram a conclusão que a implementação dosoftware deveria estar baseada em um padrãocomum.

Os órgãos: ACR/NEMA (Faculdade deRadiologia americana e Associação de

Fabricantes Elétrica Nacional) começaram atrabalhar em um tal padrão em 1982.

O resultado deste projeto junto com a participação dos principaisvendedores de equipamentos foi o Padrão ACR/NEMA 1.0, foi publicado em1985.

ACR/NEMA 1.0 definiu um formato de arquivo mas não era usado emnetworking. Em 1988, uma segunda edição (ACR/NEMA 2.0) foi publicado que

incluiu um hardware para comunicação Ponto-para-ponto.



21

Era óbvio que ACR/NEMA 1.0 e 2.0 tiveram algumas limitações essenciais.Em 1985, Philips e Siemens começaram um projeto em comum paradesenvolver uma interface de rede baseado no formato ACR/NEMA.

Este era depois o começo do DICOM e em quatro anos foram publicadas asprimeiras partes de DICOM 3.0 e foram demonstradas no RSNA em 1992.

DICOM define formatos de imagem para Radiografia Computadorizada,Tomografia Computadorizada, Ressonância Magnética, Medicina Nuclear,Ultra-som, Angiografia, Radiofluoroscopia, Radioterapia e PET, DICOM sepropõe a Registrar a documentação de exames,o agendamento de Pacientes eAdministração dos Resultados.

Mesmo com tantos benefícios, essa nova tecnologia ainda tem seusinconvenientes. ―As imagens demoram a surgir na tela e, eventualmente, nem

aparecem. Outro problema é que se gasta mais tempo no novo método do queno convencional para a conclusão do mesmo número de laudos. Em quatrohoras de trabalho, por exemplo, um médico não consegue analisar 40 exames.

1.7- Radiologia no Brasil

A primeira radiografia foi realizada no Brasil em 1896. A primazia édisputada por vários pesquisadores: SILVA RAMOS, em São Paulo;

FRANCISCO PEREIRA NEVES, no Rio de Janeiro; ALFREDO BRITO, naBahia e físicos do Pará. Como a história não relata dia e mês, conclui-se queas diferenças cronológicas sejam muito pequenas.

Oficialmente, no Estado de Minas Gerais Passadospouco mais de dois anos, da descoberta dosRaios—X, o médico brasileiro José Carlos FerreiraPires já produzia as primeiras radiografias comfinalidades diagnósticas da América do Sul, em

Formiga, Minas Gerais.

O seu equipamento chegou ao País em 1897. Fabricado pela Siemens,o aparelho era rudimentar, com bobinas de Rhumkorff de 70 cm cada uma etubos tipo Crookes. Naquela época, a cidade de Formiga não contava comeletricidade e para colocar o aparelho em funcionamento, era necessárioalimentá-lo com baterias e pilhas Leclancher rudimentares de 0,75 HP. Osresultados não foram satisfatórios e então Dr. Pires decidiu instalar um motorfixo de gasolina que funcionava como um gerador elétrico. Com ajuda da

mulher, filhos, amigos e um manual de instruções, Dr. Pires colocou o aparelho



22

em funcionamento e, com chapas de vidro fotográfico, passou a produzir asprimeiras radiografias.

A primeira chapa radiográfica, feita em 1898, foi de um corpo estranho

na mão do então ministro Lauro Muller, um de seus primeiros clientes. Entre1899 e 1912, Dr. Pires adquiriu todos os tipos de tubos fabricados pelaSiemens.

O tempo necessário para produzir a chapa radiográfica era longo. Umaradiografia de tórax levava cerca de 30 minutos e uma de crânio em torno de45 minutos. O extenso período da exposição não permitia que o pacienteficasse sem respirar, comprometendo a boa definição da imagem. Outroinconveniente era a intensa radiação que se espalhava.

Na década de 50, após uma exposição do Departamento de Radiologiada Associação Médica de Minas Gerais, o aparelho foi enviado para o exterior,por falta de interesse das entidades governamentais em criar um museuhistórico no País, naquela ocasião. Atualmente, o primeiro aparelho de raios Xutilizado no Brasil encontra-se no International Museum of Surgical Science,em Chicago, nos Estados Unidos.

As observações e pesquisas do Dr. Pires possibilitaram a publicação demuitos trabalhos em revistas científicas e congressos médicos. Contudo, foi na

área de Radiologia e Radioterapia, por seu pioneirismo, em que publicou seusmelhores trabalhos:

Localização de corpos estranhos pelos raios X (final do século XIX); Diagnóstico das aortites pelos raios X (1900); Perigo da ação dos raios X sobre os tecidos (1901); Possibilidade da ação profunda dos raios X (1902); As radiotermites (1904); Radioterapia do linfogranuloma (1906);

Técnica radiológica do tubo gastrointestinal com emprego de radiopacos(1911).

Dotado de privilegiada inteligência e incrível conhecimento médico, Dr.Pires contribuiu e muito para o progresso da ciência no Brasil e no exterior.Após seu falecimento, em 1912, seus familiares mantiveram intactos seusconsultórios com aparelhos de raios X e sua notável biblioteca.

Controvérsias entretanto apontam para relatos muito forte que em 1896,

um aparelho de raios-X foi adquirido pelo Hospital Santa Isabel, na Bahiadepois de uma viagem à Europa feita pelo Professor Alfredo Brito.



23

Diz o Prof. Rafael de Barros que "antes das primeiras experiências do Prof.Silva Ramos em São Paulo, na Escola Politécnica — visando à produção dos raiosX com pilhas de Bunsen e bobina de Rhumkorff— estudiosos da Bahia já haviamobtido, conforme documentos exibidos na II Jornada de Radiologia em 1949,

radiografias de objetos opacos". Segundo informações obtidas em trabalho do Prof.João Garcez Froes (Gazeta Médica da Bahia, Abril de 1896), meses após odescobrimento de Roentgen, apenas lidas, em fontes estrangeiras, as primeirasnotícias sobre a grande conquista, cuidou-se, na Bahia, da comprovação das novasradiações e de seus efeitos através de experiências que realizaram os Drs. AlfredoMagalhães e Brito Pereira, nos laboratórios de Física e Química da Faculdade deMedicina.

Instalado no Hospital Santa Isabel, na Clínica Propedêutica, onde serealizaram os primeiros exames e observações, aquele primitivo aparelho iria ligar-se,sem demora, a fatos marcantes da história política da Bahia.

Não tardaria a Guerra de Canudos, em novembro de 1896 (um ano depoisdo descobrimento dos raios X), em que a Faculdade de Medicina e o HospitalSanta Isabel escreveriam a página que lhes cumpria. Ocorre, por essa ocasião, oemprego dos raios X, em cirurgia de guerra, pela primeira vez, na evidenciaçãode fraturas e na localização de projéteis por arma de fogo, efetuadaprecisamente em agosto de 1897, na pessoa de um soldado do 5o Batalhão dePolicia da Bahia, havendo-se, no mesmo identificada uma bala no tórax, à altura do

primeiro espaço intercostal esquerdo.

O Prof. João Américo Garcez Froes, em seu trabalho "Radiologia Clínica",publicado em 1904, conta que, "encarregado de um Serviço de Cirurgia, naFaculdade de Medicina, transformada em Hospital de Sangue, por ocasião da lutacalamitosa de Canudos, teve necessidade de interferir, mais de uma vez, para aextração de projéteis, anteriormente reconhecidos e localizados pelos raios X,notando-se, ainda, a circunstância de ter sido a Bahia o ponto do globo em que pelaprimeira vez foi a radiologia aplicada à cirurgia de guerra". ―Foram feitos, na

ocasião, diz ainda ele, 98 exames em 70 pacientes, sendo 34 pela radioscopia, 8 pelaradiografia e 28 pela aplicação sucessiva dos dois processos radiológicos referidos".

Atualmente no Brasil existem cerca de 90 000 equipamentos de Radiologiamédica em operação sendo destes aproximadamente 1500 tomografos, 1500mamógrafos, 450 aceleradores lineares.

1.8- Exercícios

1- Como ocorreu a descoberta dos raios X?2- Explique o fenômeno que dá origem a radiação X.3- Quais as características do Raios-X, segundo as observações de Roentgen?



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4- Como se classificam os equipamentos de radiografia?5- Quais as diferenças entre um equipamento fixo e um móvel?6- Quais as diferenças entre um equipamento móvel e um portátil?7- Qual o melhor aparelho que deve ser adquirido por uma clínica radiológica?Por que?

8- Quais os riscos da utilização de um equipamento móvel ou portátil?9- Quais são as partes básicas de um equipamento radiográfico?10- Qual a diferença entre radiação ou feixe primário e radiação/feixesecundário?11- O que é bit e o que é pixel?12- Quais as principais vantagens da Radiografia digital?13- Como uma radiografia digital é obtida?14- O que é DICOM e qual sua utilidade15- Cite alguns fatos importantes da radiologia no Brasil.



25

2- Tubo de Raios-X

2.1- Ampola

2.1.1- Evolução

A ampola é o elemento doaparelho radiográfico onde é produzidaa radiação. Basicamente, pode serdescrita como um espaço evacuadoonde dois eletrodos são colocados paraque haja a circulação de corrente

elétrica. No final do século XIX, nãopassava de um tubo de vidro, comalgum gás rarefeito em seu interior, comdois pedaços de metal inseridos emlados opostos. Nas primeirasexperiências feitas por Roentgen, oseletrodos eram ligados a um gerador dealta tensão, formando, assim, umcircuito elétrico. Neste circuito, e através

dos eletrodos, uma corrente elétricacirculava dentro da ampola, passandopelos fios ligados ao gerador. Os elétrons,acelerados pela grande diferença de potencial (tensão) aplicada pelo geradoraos eletrodos, acabavam por vezes chocando-se com o gás e a parede devidro da ampola. Assim, através do fenômeno de freamento (Bremsstraulung) eda colisão com os elétrons dos átomos do gás e do vidro (radiaçãocaracterística), os elétrons da corrente elétrica produziam a radiação X.

Várias alterações nas ampolasoriginais, em forma e número de eletrodos,foram realizadas com o objetivo de aumentar aeficiência na produção de raios X. E cada umdesses tubos levava o nome de seu inventor:Crookes, Hittorf, Lenard, entre outroscientistas. O próprio tamanho e a pressãointerna da ampola, bem como a substituição do gás interno, foramexaustivamente alterados e testados. Mas a grande evolução na produção deradiação aconteceu quando se colocou um obstáculo metálico no caminho dos

elétrons entre os eletrodos. Assim, aumentou-se em muito a chance deinteração entre a corrente elétrica e a matéria. Como o metal utilizado na

Figura 19 e 20 - Representação da ampolausada por Roentgen e uma ampola com alvo

metálico no trajeto dos termo-eletrons

Figura 21- Ampola Moderna



26

época, a platina, possui um peso atômico muito maior que os átomos do vidro,a produção de radiação X é muito maior. A partir deste momento, percebeu-sea relação entre a produção de raios X e o número atômico do átomo.Quantidade de fótons e poder de penetração foram itens que se começou a

avaliar com os novos resultados.

A alteração final, que é aplicada até hoje, em busca da eficiênciamáxima, foi a utilização da própria placa metálica, colocada como obstáculo,como ânodo de uma ampola completamente evacuada. Assim, obteve-seeficiência total na interação dos elétrons acelerados pela diferença depotencial, pois todos se chocavam com a placa-alvo. A partir de então, osajustes n a ampola foram pequenos, consagrando a utilização do tungsténiocomo material do alvo e a forma alongada cilíndrica utilizada até hoje.

2.1.2- Estrutura

A ampola é feita geralmente devidro temperado evacuado, cuja pressãointerna é de 10-5 mmHg, e contém doiseletrodos, o ânodo e o cátodo. O vácuo énecessário para que os elétrons aliacelerados não percam energia nascolisões com partículas gasosas. Assim,

chegam com energia total para se

chocarem com o alvo. Logo, pode-sedividir a ampola em três partes principais:cátodo, ânodo e envelope. O cátodo e o ânodo são os eletrodos por onde acorrente elétrica, gerada pela grande diferença de tensão, irá circular dentro daampola. No início das experiências de Crookes, o inventor do "tubo dedescarga elétrica", os eletrodos eram ou duas placas metálicas ou dois fiosrígidos inseridos dentro da ampola. O envelope é o invólucro, a estrutura devidro ou metal que irá dar sustentação aos eletrodos e garantir o vácuonecessário para a circulação dos elétrons. Embora a maioria dos fabricantesutilize o vidro como receptáculo dos eletrodos, desde 1940 há uma grandepesquisa em se utilizar ampolas metálicas.

Outra parte importante da ampola é o

líquido refrigerante que irá envolvê-la. Sabe-se

que da colisão dos elétrons com o alvo, 99% da

energia é convertida em calor, e apenas 1% serátransformado em radiação X. Normalmente, umóleo mineral de boa viscosidade é utilizado comorefrigerante da ampola.

Algumas empresas já desenvolveramampolas onde o ânodo é oco e água circula porseu interior para refrigerá-lo. A figura 23 é umexemplo deste dispositivo, que apesar da retiradade calor pela água, ainda assim necessita estar

Figura 22 – Partes de uma ampola dentro deum cabeçote

Figura 23 exemplo de uma ampola resfriada por circulação de água geada



2

envolta por um líquido refrigerante.

2.1.3- Tipos

As ampolas são geralmente referenciadas segundo duas características

principais: tipo de ânodo e número de focos.

Existem dois tipos de ânodos:

•fixo - utilizado na odontologia e em equipamentos de pequeno porte, portáteisou móveis;•rotatório - mais utilizado por sua eficiência e durabilidade quando doenvolvimento de grandes quantidades de energia.

Com relação ao número de focos, ou alvos no ânodo, as ampolaspodem ser construídas com:

• um foco - quase todos os equipamentos móveis ou portáteis, odontológicos eindustriais;• dois focos - o mais comum em radiodiagnóstico;• três focos - o mais raro, pois é mais complexo de ser construído.

2.2- Envelope

2.2.1- Material

O envelope é o componente da ampola que dá sustentação mecânicaaos eletrodos. Além disso, cria o ambiente evacuado necessário para que oselétrons possam adquirir energia suficiente para que gerem radiação X. Outrafunção importante do envelope é garantir, mesmo que de forma ineficiente, acontenção dos fótons X dentro de si, permitindo que apenas alguns possamsair da ampola por uma região conhecida por JANELA. Isto é necessário paraque o usuário da ampola possa assegurar-se que a radiação por ela produzida

tenha uma direção principal de emissão. Assim, pode-se dizer,de forma simplória, que a radiação só é emitida através da janela.

Uma característica imprescindível é que o materialutilizado para envelope deve ter é a alta condutividade térmica.Durante a colisão de um elétron de alta energia com a placa-alvo ou mesmo com a parede do envelope, apenas 1% de suaenergia é convertida em radiação X. Os 99% restantes são

transformados em calor (radiação infravermelha). Logo, atemperatura de uma ampola pode chegar facilmente a atingir Figura 24 ampola

de envelope metálico



28

mais de 1200 °C. Usualmente, utilizam-se vidros temperados misturados comalguns metais específicos, como o berílio, para suportarem tamanho calor epoderem também transmitir este calor para um material refrigerante externo.Comercialmente, o vidro de ampola mais conhecido é chamado Pvrex.

Alguns fabricantes têm produzidoampolas com envelopes metálicos,principalmente para casos de uso contínuo daampola, como tomografia computadorizada,hemodinâmica e fluoroscopia. Neste caso, ometal é melhor condutor térmico e, em muitoscasos, mais leve.

As últimas pesquisas temprocurado agregar partes cerâmicas naconstrução dos envelopes já que oscompostos cerâmicos possuem altacondutividade térmica e isolamentoelétrico. E, em alguns casos, possuempeso e espessura menores que o

equivalente metálico ou vítreo. Isto éimportante em tomografiacomputadorizada, por exemplo, pois aampola irá rotacionar ao redor da mesa do

paciente, e o esforço da estrutura girante dependerá do peso da ampola

2.2.2- Janela

A interação dos fótons com a matéria produz sempre muito calor, alémde ionizar os átomos. No caso da ampola, tem-se uma direção preferencial

para o caminho que os fótons devem percorrer. Este caminho inclui apassagem através do envelope. Para que estes fótons não sejam atenuadosem demasia (desapareçam ou percam energia) e para que o envelope possaresistir o calor gerado pela passagem dos fótons, a região por onde elespassam são especialmente desenhadas. Esta região, conhecida por JANELA,muitas vezes é facilmente identificada pela diferença na textura, espessura oucor. Nos envelopes que não a possuem, nota-se que a região por onde passamos fótons acaba sofrendo uma reação físico-química, o que lhe altera a cor,textura e lhe deixa muitas vezes susceptível a rachaduras ou trincamentos.

Figura 25 –

primeira ampola de anodo rotatório.

Figura 26 – ampola de tomografia com revestimento cerâmico.



29

2.2.3- Catodo

O cátodo é um dos dois eletrodos necessários para que seja aplicadauma diferença de potencial entre dois pontos e seja estabelecida uma correnteelétrica. Entre os dois eletrodos, o cátodo é o que apresenta o potencial elétrico

mais baixo, ou mesmo, pode ser considerado nulo. No linguajar comum, éconhecido como o eletrodo negativo. O antigo eletrodo de cobre das primeirasampolas foi substituído modernamentepor um CANHÃO DE ELÉTRONS. Estecanhão de elétrons, que recebe estenome de forma conceituai, garantirá aemissão dos elétrons necessários para obombardeio da placa-alvo, o ânodo. Oselétrons emitidos são produto do efeito

termoiônico que se obtém com oaquecimento de um FILAMENTO. Com ocalor gerado no filamento, os elétrons dosseus átomos têm energia suficiente para escaparem da eletrosfera e viajaremem direção ao ânodo. Como o átomo perde um elétron e se transforma em íon,o efeito recebe o nome de termoiônico (termo = calor e iônico = íon).

Com o conceito de canhão de elétrons, pode-se ver que hoje o cátodo éum complexo sistema mecânico e elétrico. Na figura 27 podemos ver as partesexternas que constituem um cátodo. O eletrodo, que antigamente era

desprotegido dentro da ampola, agora encontra-se situado dentro do COPOCATÓDICO. O copo é deslocado do eixo da ampola por uma peça chamadaSUPORTE DO COPO. Há um EIXO que sustenta o suporte e que atravessa opróprio envelope e serve para sustentação e fixação da ampola no cabeçote.Por dentro deste eixo são passados os fios que irão alimentar eletricamente ofilamento.

2.2.3.1- Copo catódicoO copo catódico tem por função

dar proteção ao filamento ou filamentos,dependendo do número de focos que oânodo possui. Também deve possuirboa condutividade térmica, uma vez queo filamento deve aquecer-se até cercade 2400 °C para que haja oaparecimento do efeito termiônico. Porisso o material utilizado é sempre

metálico ou cerâmico, principalmente as ligas

metálicas que misturam alumínio, tungsténio, rênio e molibdênio.

Figura 27 – Canhão de elétrons.

Fi ura 28 – Co o Catódico



30

2.2.3.2- FilamentoO filamento é um componente fundamental para o

dispositivo de geração dos raios X, porque nele sãoproduzidos os elétrons que serão acelerados em direção

ao ânodo. O fio enrolado de tungstênio, semelhante aoutilizado nas lâmpadas incandescentes domésticas, tempor objetivo aumentar a concentração de calor e garantiruma uniformidade na geometria da produção do feixe deelétrons. A utilização do tungstênio se dá por doismotivos: é um átomo que possui grande número de elétrons (74) e com pontode fusão acima dos 3400 °C. Quando o filamento é aquecido pela passagemde uma corrente elétrica, o calor faz com que os elétrons se "soltem" do metal,e possam, dessa forma, ser acelerados pela grande diferença de potencial

entre cátodo e ânodo.

Existem vários tipos de filamentos, pois a eficiência e durabilidade dosmesmos variam muito com a geometria de sua construção, o que faz com quecada fabricante possua a sua. Porém, de uma maneira geral, podemosidentificar 3 formatos distintos para o filamento:

Simples: Feito de somente um enrolamento, utilizadoem equipamentos cujo ânodo possua apenas uma pista

de bombardeio ou foco anódico.

Duplo Bipartido: Possui dois enrolamentos distintoscom a mesma estrutura física do simples, porém éutilizado em ampolas cujo ânodo possui duas pistas de

choque ou dois focos anódicos separá-los.

Duplo Separado: Possui dois enrolamentos distintoscom a mesma estrutura física do simples, porém éutilizado em ampolas cujo ânodo possui duas pistas de

choque ou dois focos anódicos sobrepostos.

Um cuidado especial se deve ter com o super aquecimento do filamentoque poderá provocar a evaporação do metal que o constitui. Com aevaporação, o filamento torna-se mais fino e mais suscetível a vibraçõesmecânicas que o farão romper-se. O superaquecimento é provocado portécnicas que utilizam parâmetros máximos de corrente ou tempo, ou às vezes,quando uma técnica de alta dose é aplicada com o filamento frio (primeiroexame do dia).

Figura 29 – Copo Catódico dando destaque as focos



31

2.3.3.3- Colimador do focoÉ importante lembrar sempre que o

processo de geração de radiação é sempreomnidirecional. Sendo assim, na grande maioria

dos casos se faz necessário criar mecanismosou dispositivos que possam direcionar aprodução de radiação e assim aumentar aeficiência.

O colimador do focoé uma estrutura, feita de níquel, colocada em volta do

filamento e possui a função de fazer com que o feixede elétrons se dirija somente para o foco anódico.Durante a liberação dos elétrons, o colimador do focopermanece com o mesmo potencial negativo dofilamento, evitando dessa forma, que o feixe se disperse para fora do focoanódico.

Nas figuras 30 e 32 podemos entender melhor ofuncionamento da colimação do canhão de elétrons atravésdo corte longitudinal realizado no copo catódico,

salientando o colimador. Como os elétronspossuem carga negativa e o colimador tambémpossui um potencial negativo, ou nulo, os elétronsvão em busca do potencial positivo, o ânodo.Assim, apenas uma pequena secção do filamento,aquela que está efetivamente de frente para oânodo, irá gerar os elétrons acelerados. Os elétrons gerados nas partes dofilamento que estão envolvidas pelo colimador são, pelo potencial negativodesviados para que tomem o rumo de colisão com o ânodo.

2.2.3.4- Correntes na ampolaUma confusão comum que acontece

entre os técnicos radiologistas é acompreensão das correntes elétricas quecirculam na ampola. Quando o técnicoajusta a corrente a ser utilizada no exame

em alguns miliampères, ele acredita estaralterando a corrente que passa pelo

filamento do cátodo.

Figura 30 – representação douncionamento de um cocolimador do foco

Figura 31 – filamento em um cocolimador do foco

Figura 32 – representação douncionamento de foco sem e com

colimador de foco

Figura 33 –

Diferenciação entre a corrente deilamento e corrente da ampola



32

Na realidade, a corrente que o técnico ajusta é a corrente que circulaentre o cátodo e o ânodo. Ou seja, o técnico ajusta o número de elétrons queirão ser arrancados do cátodo e irão colidir com o ânodo. Porém, para que issopossa ocorrer, é necessário que uma outra corrente, muito maior,da ordem de

5 Amperes, circule pelo filamento para que este se aqueça e possa então, peloefeito termiônico, gerar a corrente de elétrons que irá em direção ao ânodo.

Com o desenho da figura 33, podemos verificar que, para que a correnteelétrica na ampola não desapareça, a equação das correntes deve sercumprida: ou seja, a corrente que entra no filamento tem que ser igual a somada corrente da ampola com a corrente que sai do filamento.

A figura 34 mostra ográfico da corrente necessária

para aquecimento do filamentoem relação a corrente que irácircular entre cátodo e ânodo.Para tensões baixas (menor doque 50 kV), a corrente da ampolaé diretamente proporcional acorrente do filamento. Paratensões elevadas, estaproporcionalidade não se mantém.

Podemos notar que quanto maior adiferença de tensão entre ânodo e cátodo, mais elétrons são arrancados dofilamento. Por isso, um aumento da tensão na técnica que está sendoexecutada deve sempre ser avaliada com cuidado, pois pode ser necessáriodiminuir a corrente ou o tempo, para que a imagem não se escureça demais.

2.2.4- Anodo

O ânodo é o eletrodo positivo do sistema de alta tensão que produz aradiação X. Por ser um eletrodo, e por isso conduzir corrente elétrica,normalmente é feito de uma liga metálica, onde está colocado o alvo a seratingido pelos elétrons. O alvo ou o ponto onde os elétrons se chocam pode serfixo ou pode ser rotatório, cujas utilizações são função principalmente daprodução de calor.

A estrutura do ânodo é normalmente composta de um material comótima capacidade de dissipação térmica. Por isso, geralmente escolhe-se parao corpo do ânodo metais como cobre, molibdênio ou rênio e, em alguns casos,grafite ou ligas metálicas dos metais citados. Sobre o corpo metálico écolocado um revestimento sobre a área que sofrerá o impacto com os elétrons

acelerados vindos do cátodo. Este revestimento pode ser de tungsténio (W), omais usando em radiografia convencional, ou de molibdênio (Mo), para

Figura 34 – relação entre corrente, tensÃo e aquecimento do filamento.



33

mamografia, entre outros, além das ligas metálicas. Este revestimento daráorigem ao PONTO FOCAL, que é o alvo de colisão dos elétrons e o local deprodução dos raios X. O material utilizado para o ponto focal é o que dará acaracterística aos raios X produzidos.

2.2.4.1 Ânodo fixoO ânodo fixo foi o primeiro a ser

utilizado por causa da própria evoluçãodos antigos tubos de Crookes quepossuíam todas as partes fixas. Houvesempre apenas a preocupação dadurabilidade do tubo que era função da

produção e dissipação de calor. Por isso, a

ampola de ânodo fixo é muito simples efácil de ser construída. Ela possui geralmente uma pequena dimensão, justamente para facilitar a condução e irradiação de calor. Este calor deve serrapidamente retirado e dissipado para que a alta temperatura produzida pelacolisão dos elétrons não cause a fissura do ânodo ou o derretimento de suacobertura. Assim, com o pequeno tamanho, fica mais fácil do calor chegar aolíquido refrigerante a qual a ampola está submersa.

Conforme é mostrado ao

lado o ANODO do se constitui deum bloco metálico, neste caso decobre, no qual está inserido oque chamamos de FOCO REAL,feito de tungsténio, metal maisescuro que aparece na forma deuma mancha circular. É nestaárea de tungsténio que ocorre o

choque dos elétrons para a

produção da radiação X. A peçaanódica não é feita toda de tungsténio, por exemplo, por que apenas umapequena região será atingida pelos elétrons acelerados. Portanto, a peça decobre é impregnada de tungsténio apenas para formar o FOCO REAL. Estaconstrução ajuda a diminuir os custos da peça anódica.

O material do ânodo deve possuir também uma alta capacidade dedissipação de calor. O tungsténio, usado em radiologia convencional, possuium ponto de fusão da ordem de 3.400 °C, além de possuir alto número

atómico, o que é adequado para gerar fótons com energia e comprimento de

Figura 35 – ampola com anodo fixo

Figura 36 – Representação de uma peça anodica com

anodo fixo e simulação do ponto focal



34

onda suficiente para penetrar a matéria e produzir uma imagem adequada parafins diagnósticos.

Por questões de geometria pura, podemos observar, com o auxílio da

figura 34, a área que a radiação irá cobrir ao ser emitida pelo foco real é menor.Chamada de FOCO EFETIVO, marcado pela região pontilhada, esta árearepresenta a forma do feixe de fótons gerados a partir do foco real. Observeque o foco real é um retângulo e que, pelo fato dele estar em ângulo emrelação à vertical, sua projeção no eixo horizontal é um quadrado. O ângulo doalvo em relação ao feixe de elétrons acelerados é feito propositadamente.Assim, fica facilitada a emissão da radiação em direção à janela, evitando queo próprio ânodo servisse como uma barreira para os raios X gerados. Porém,este ângulo, quanto mais acentuado, mais provoca o aumento da penumbra naimagem radiográfica. Portanto, há um compromisso do fabricante entre aatenuação ocasionada pelo próprio ponto focal e o aumento da penumbra Oânodo deve ser ligado externamente ao circuito gerador de alta tensão, por issoa peça do alvo estende-se para fora do envelope para realizar o contato.

Este tipo de ânodo é usado em aplicações que exijam pouca carga, ouseja, pouca produção de calor na região de impacto. A área de impacto épequena e não permite muito aquecimento pela impossibilidade de haverdissipação eficiente do calor ali gerado. Convém ressaltar que, no processo degeração de raios X, 99% da energia envolvida é transformada em calor.

Justifica-se, dessa forma, o uso de materiais com boa capacidade dedissipação térmica nesse tipo de ânodo. O tamanho reduzido deste tipo deampola permite seu uso em equipamentos portáteis, móveis e odontológicos.

Outra desvantagem do ânodo fixo é que a região de impacto sedesgasta mais rapidamente que o outro tipo de ânodo (giratório), pelo fato dehaver uma concentração grande de elétrons se chocando sempre com amesma região do ânodo (foco real).

2.2.4.2- Ânodo rotatórioComo forma de superar os problemas gerados pelo calor em excesso

foi desenvolvido um tipo de estrutura para o ânodo que permite que este sejadissipado de forma eficiente. A diferença básica é que a região de impacto édiluída em uma área maior, conforme mostra a figura 36. O segredo está emgirar o disco anódico para que durante a emissão dos elétrons pelo filamento, ofeixe eletrônico encontre sempre um novo ponto focal. Desta forma, há tempopara que a região dissipe o calor até ser atingida novamente, após uma voltacompleta do disco. O ânodo rotatório pode ser dividido em 3 tipos, conforme o

tipo de pista presente:



35

Pista simples: É constituído deum disco metálico onde é construída umaPISTA ANÓDICA, que irá receber oimpacto dos elétrons acelerados pelo

cátodo. O impacto dos elétrons é feitosempre com a mesma área (foco real),na forma de um retângulo, mas como odisco gira a grande velocidade, se obtémum grande aumento na região de impacto,demarcado pela área escurecida. Comisso, se obtém uma melhor distribuição docalor gerado no processo de impacto, ecomo consequência, é possível aumentara potência do equipamento, dada peloproduto da corrente no tubo pela tensãoaplicada.

Um efeito decorrente dessa estrutura éa diminuição do desgaste no ânodo causadopelo impacto dos elétrons de alta energia,pois o calor é melhor distribuído, provocando

menos danos por fissura ou derretimento. Apista é feita de tungsténio misturado comrênio para diminuir a aspereza e dificultar a

produção de fissuras na pista.

Pista dupla separada: O discoanódico é o mesmo que o anterior, porém,

nesse tipo de ânodo existem duas pistasanódicas: uma para foco fino e outra parafoco grosso. A partir de um filamento duplobipartido obtém-se duas regiões distintasde colisão dos elétrons. O efeito obtido éo de aumentar ainda mais a área sobre aqual os elétrons se chocam, produzindouma redução considerável no efeitotérmico sobre ela. Assim, se o técnicoconseguir alternar o uso entre foco fino efoco grosso, a vida útil da ampola será

Figura 37 – representação de um anodoGiratório de pista simples

Figura 38 – Anodo giratório deista simples

Figura 39 – Anodo giratório deista dupla separada



36

longa. O ângulo, em relação ao feixe eletrônico, para cada uma das pistaspode ser diferente.

Pista dupla sobreposta: Neste tipo de

ânodo, também composto por um discometálico, são montadas pistas de focosfino e grosso que se sobrepõem,conforme mostra a figura ao lado. Nãoexiste distinção entre as pistas para um ououtro foco. O filamento duplo separado,com sua construção paralela, direciona oselétrons para cada um dos focos de formaa concentrar o feixe em maior ou menorgrau. Com há sempre uma mesma regiãodo disco anódico sendo bombardeada, adurabilidade do equipamento é menor se

comparado com as pistas separadas.

2.2.4.3. Dissipação de calor

Os ânodos rotatórios, apesar de

serem construídos justamente paraaliviar a carga térmica durante aexecução de um exame, devem serpreparados para suportarem condiçõesextremas. Um problema muito como é aparalisação do motor que gira o ânodo.Neste caso, o feixe de elétrons irá colidirsempre com a mesma área, sobre-aquecendo a pista anódica,

ocasionando bolhas e fissuras. Na figura 40 podemos notar os dois defeitos namesma peça.

2.3- Cabeçote

Também conhecido como Cúpula ou carcaça o cabeçote, noequipamento radiográfico, tem por função conter o óleo refrigerante onde estáimersa a ampola e oferecer proteção mecanica a ampola. Além disso, serve debarreira para a radiação emitida pela ampola, só permitindo que aqueles fótons

que saem pela janela da ampola continuem seu caminho em direção ao

Figura 40 – Anodo giratório de pista dupla sobreposta

Figura 41 – Efeitos do impacto dos elétrons emum anodo Giratório



3

paciente. A radiação que ainda assim sai do cabeçote é conhecida comoradiação de fuga, e aquela que se dirige ao paciente, radiação ou feixe útil.

O Cabeçote geralmente é

confeccionado com um invólucrometálico duplo, preenchido comchumbo. No seu interior é colocadaa ampola, ou tubo de Raios-Ximerso no óleo refrigerante.

Segundo a legislação, é obrigatório serassinalado na parte externa frontal do cabeçoteonde está situado o ânodo e onde está o pontofocal. Estas marcas são necessárias para que otécnico possa realizar os exames com absolutacerteza sobre a distância fo-co-paciente-filme emelhor aproveitando o efeito anódico, visto emdetalhes quando falarmos em imagemradiográfica.

A lei também exige que todoequipamento deve possuir, junto ao cabeçote,caixa de colimação para limitação de campocom localização luminosa, além de encaixe paraa colocação de cones, diafragmas e filtros.Porém ainda é comum encontrar-se em várioshospitais e clínicas aparelhos muito antigos que não cumprem estas normas.Principalmente aparelhos móveis que não possuem nenhum dispositivo decolimação do feixe, ou mesmo orientação visual para que se tenha a certeza

do campo a ser irradiado.

Como sabemos, os elétrons acelerados pela diferença de potencialentre ânodo e cátodo se chocam com o alvo de metal pesado, desencadeandoo processo de emissão de radiação X. Ocorre que o rendimento do processode geração da radiação realmente útil para diagnóstico, representa apenas 1%da energia envolvida no processo. O restante da energia é dissipado emforma de calor. Por isso, além da escolha de materiais com boa capacidade dedissipação térmica, faz-se necessário, ainda, a utilização de um óleo especial

que envolve a ampola, cuja finalidade é a de dissipar o calor ali gerado.

Figura 42 – exemplo da distribuição de radiaçãoem uma ampola

Figura 43 – imagens de dois cabeçotes comuns



38

Nos equipamentos radiográficos convencionais o óleo ficahermeticamente contido no cabeçote, não necessitando ter qualquermanutenção. No caso de equipamentos tomográficos ou de fluoroscopia, porexemplo, o funcionamento constante por longos períodos de tempo gera

temperaturas mais altas e por mais tempo. Nestas situações, além do óleo queenvolve a ampola há a necessidade de se retirar o calor através de umsistema de arrefecimento. O próprio óleo pode ser bombeado para que passepor um radiador ou então o cabeçote é refrigerado a água.

2.5- Problemas que podem ocorrer com o Tubo de Raios X

Um tubo de Raios X pode perder sua eficiência ou até mesmo para degerar Radiação devido a alguns problemas entre eles cita-se:

a) Anodo fica esburacado. A Radiação gerada no interior dos buracos éperdida, assim o feixe perde rendimento.

b)Queima do Filamento. Não existe emissão de radiação, pode ser

provocado por mau uso do equipamento como por exemplo, uma seqüência de

exames com mAs muito alto.c) Fusão do Anodo. Pode ocorrer devido ao anodo rotatório para de

girar.d) Anodo rachado. Pode acontecer devido a mau uso, ou seja , alto kV e

um equipamento frio.

e) Gaseificação do tubo. Pode ocorrer devido a longos períodos semutilização.

f) Pode acontecer pela vaporização do metal do anodo impregnando as

paredes do envelope.

2.5- Exercícios

1- Descreva como o equipamento de raios X faz para produzir o feixe defótons.2- Cite todas as partes que compõem umcabeçote de raios X.3- Quantos eletrodos possui uma ampola?Explique.4- Por que a ampola possui umajanela?

5- O que acontece se a ampola não possuir janela?6- Corrente no filamento e corrente no tubo são a mesma coisa? Explique.

7- Para que serve o colimador do foco?8- Qual a razão da ampola trabalhar com tensões de 100 mil Volts?

9.- Quais os tipos de ânodos existentes?10- 0 que é foco anódico?11- .Por que o foco é inclinado?12- 0 que é pista anódica ou pista focal?13- Por que se usa o tungsténio como alvo?14- O que é foco real e foco efetivo?15- Explique o que é foco fino e foco grosso.

16- Por que e quando se utiliza o ânodo giratório?



39

17- Qual é o gás que se encontra dentro da ampola?18.- Qual o papel do motor dentro da ampola?19- Explique o gráfico da figura 33.

20- Como ocorre a produção e a transferência de calor na ampola.



40

3- O sistema Elétrico

3.1- Noções de eletricidade

Algumas noções de eletricidade são importantes para uma melhorcompreençào do funcionamento do equipamento Radiográfico e o seu sistemaelétrico.

Corrente elétrica. É o movimento ordenado de cargas elétricas(elétrons) em um condutor. Pode ser de dois tipos Continua ou alternada.

Corrente Continua. É um tipo de corrente que se propaga sempre emum único sentido, sempre existira um pólo positivo e outro negativo.

Corrente alternada. É um tipo de corrente que circula hora num sentido,hora no sentido oposto. Existiram dois pólos se alternado entre positivo enegativo.

Intensidade da corrente elétrica. É a quantidade total de cargaelétrica mensurada em um espaço determidado de tempo. É medida em

miliAmperes. (mA)Tensão Elétrica. É a diferença de potencial entre dois pólos.Potencial. É a capacidade que o pólo possui de atrai ou repelir uma

carga elétrica.Retificadores de corrente. São maquinas que convertem corrente

alternada em continua.Transformador. São componentes elétrico que possuem a função de

regular, ampliar ou reduzir Tensões.

3.2- Sistema Básico

3.2.1- Evolução

O item que talvez tenha maisevoluído desde a manufatura dosprimeiros equipamentosradiográficos até os modernosequipamentos telecomandados daatualidade realmente foi o sistemaelétrico de alimentação da ampola eo sistema de autocontrole detensão, corrente e tempo. Nosprimórdios do diagnóstico médicopor imagem, o equipamentoradiográfico era constituídounicamente da ampola de raios X, eseu suporte, e do gerador de alta

tensão. O controle de tempo erarealizado pelo próprio médico ouoperador que desligava o gerador de

alta tensão quando julgava ter atingido o tempo ideal, ás vezes controlado porum relógio de pulso.

Com o advento das válvulas em 1920 e dos transistores em 1950, osequipamentos puderam ser aperfeiçoados com a inclusão de temporizadores

automáticos e controles precisos de tensão e corrente. Em seguida, ossistemas totalmente mecânicos, foram substituídos por chaves

Figura 44 – imagens internas de um equipamento moderno microprocessado



41

eletromecânicas e as tensões deixaram de ser alteradas unicamente portransformadores. Depois, a tensão estabelecida na ampola foi alterada demonofásica para trifásica, e, mais recentemente, gerada através de pulsos dealta frequência. Controles microprocessados de ajuste automático de tensão,corrente e tempo foram anexados as mesas de comando com a revolução docomputador a partir da década de 80.

3.2.2- Esquema Elétrico Simplificado

A figura 45apresenta umesquema elétricobem simples decomo poderiafuncionar o controle

de tensão e correntede uma ampola deraios X.

Inicialmente,notamos o

transformador deentrada que tem

por função elevar a tensão da rede elétrica hospitalar de 127 ou 220 volts para1.000 a 2.000 volts. O primeiro ajuste que se pode fazer é quanto ao real valor

da tensão elétrica disponível para o aparelho. É comum que a tensão nohospital varia de 230 volts até menos de 200 volts, principalmente no final datarde quando vários equipamentos estão em funcionamento e as luzes sãoligadas por causa do anoitecer. Como a qualidade da imagem está diretamenteligada a técnica utilizada, é importante termos a certeza de que o valorajustado na mesa de comando será efetivamente aplicado na ampola. Paraisso, há um monitor de linha (voltímetro) que nos informa a tensão realdisponibilizada ao aparelho. Caso a tensão não seja exa-tamente 220 V, porexemplo, a correção é feita através do botão de COMPENSAÇÃO DE LINHA.

Assim, se for assegurado que o primário do transformador recebe exatamentea tensão para que foi construído (127 ou 220 V, por exemplo), a técnicaescolhida na mesa de comando, no que diz respeito a tensão kV, será a querealmente estará presente na ampola.

Para ajuste do kV na ampola, possuímos dois botões, um seletor grossoe outro seletor fino. Como apresentado no esquema elétrico, o seletorgrosso tem por função permitir uma variação da ordem de dezenas de kV,através de grandes deslocamentos do tap superior do enrolamento secundáriodo transformador. Com o seletor fino, o deslocamento no tap do secundário dotransformador é muito menor, permitindo ajustes das unidades de kV natécnica escolhida. Assim, com dois seletores, torna-se mais rápido e preciso aalteração dos valores de tensão na ampola.

Figura 45 – esquema simplificado de um equipamento atual



42

Uma vez ajustada a tensão, o esquema nos mostra que há um circuito

de tempo responsável pela real aplicação da alta diferença de potencial entreâ-nodo e cátodo. O temporizador é propositadamente localizado após a

seleção de tensão para que se tenha a certeza de que a radiação será geradaapenas durante o tempo pré-estabelecido, nem mais nem menos. Assim, umavez findo o tempo programado, o circuito irá cortar a tensão e a ampola nãoproduzirá mais radiação X.

O transformador de alta tensão, o segundo existente no nosso esquemaelétrico é o verdadeiro gerador da grande diferença de potencial na ampola.Enquanto que normalmente o transformador de entrada se encontra na própriamesa de comando, o transformador de alta tensão muitas vezes,principalmente nos equipamentos mais antigos, era colocado à parte da mesa

de comando e do pedestal de suporte do cabeçote. A relação detransformação é fixa, da ordem de 1:1000, pois a regulagem do kV já foirealizada no transformador primário.

Nos primeiros aparelhos construídos no tempo da 2â Guerra Mundial, otransformador de alta tensão era incluído no próprio cabeçote. Atualmente, istoé encontrado em alguns aparelhos móveis e portáteis. Porém, está em desuso,pois o cabeçote torna-se muito pesado.

Após o transformador dealta tensão é colocado umSISTEMA DE RETIFICAÇÃO detensão. A retificação é necessáriapois a tensão alternada não é útilpara atrair os elétrons, quepossuem carga negativa e só se

deslocam em direção a tensõespositivas. A retificação, então,

garantirá que a tensão do ânodo será sempre positiva em relação ao cátodo.

Por fim, em muitos aparelhos, principalmente nos mais antigos, estavadisponível para o técnico junto à mesa de comando, um amperímetro. Esteamperímetro tem por função medir a corrente elétrica que circula entre ânodo ecátodo e serve para confrontar com o valor ajustado pelo técnico para o mA.Nos aparelhos modernos este medidor foi suprimido por que os tempos defuncionamento da ampola são tão curtos que é quase impossível acompanharo movimento do ponteiro do amperímetro e conseguir se fazer uma leituraconfiável.

Figura 46 – gráfico demonstrado a retificação de meia onda



43

Para a regulagem e controle do filamento, o circuito elétrico possui doisseletores e um transformador de corrente. O primeiro seletor controla acorrente que irá circular no filamento através do controle da corrente noprimário do transformador, já que a tensão aplicada é sempre a mesma. A

corrente é escolhida mediante a seleção de um resistor apropriado que, a partirda tensão fixa aplicada, irá resultar numa corrente proporcional. No secundáriodo transformador, a corrente amplificada é então aplicada direta-mente aofilamento do cátodo. Pode parecer estranho controlar a corrente do filamentoao invés da corrente da ampola, porém esta é a única maneira, já que não hácontrole sobre os elétrons que são produzidos pelo efeito termo-iônico. Noentanto, há uma relação direta entre corrente aplicada no filamento e correnteresultante no tubo entre ânodo e cátodo.

O segundo seletor de corrente serve para realizar-se a escolha entre ofoco fino e o foco grosso. A opção apresentada é a de um transformador ondese escolhe o enrolamento primário que receberá a tensão e por conseguinte,estará se escolhendo o filamento a ser utilizado. Deve-se sempre lembrar quea corrente que passa na ampola é apenas uma fração da corrente que passano filamento, porém, são diretamente proporcionais entre si.

3.2.3- Sistema Retificado

O sistema elétrico apresentado anteriormente é conhecido comomonofásico de meia onda. Monofásico porque utiliza apenas uma onda

senoidal e meia onda, porque aproveita apenas a parte positiva desta onda.Este sistema há muito foiabandonado pela indústria poisdesperdiça a metade da energiadisponível ao aproveitar apenas ametade da tensão, ou seja, apenasa parte positiva. O sistemamonofásico atualmente utilizado é

o de onda completa, que

aproveita toda a onda senoidal.Este aproveitamento total se dápela transformação da partenegativa da onda senoidal emtensão positiva. A figura 46 indicaas formas de tensão alternada e aretificada completa.

Para que se possa realizar estatransformação, há a necessidade

de utilizar um circuito retifica-dor Figura 47 e 48 – gráfico demonstrado a retificação de onda completa e um esquema mostrado como se obtem oefeito



44

Figura 49 gráfico demonstrado a

retificação de onda completa e aintensidade do feixe produzido

de meia ponte ou ponte completa. A figura 47 apresenta a alteração na saídado transformador de alta tensão necessária para a introdução do circuitoretificador de meia ponte.

Comparando-se as curvas de tensão retificada dos dois circuitos, percebe-se anítida melhoria na qualidade da onda. Nos circuitos de meia onda, a tensãoentregue a ampola permanece metade do tempo nula, sem qualquercontribuição para a geração de fótons. Na outra metade do tempo, a tensãovaria de zero até seu valor máximo, o que provoca a geração de um feixe defótons também variável. Na realidade, os elétrons só começam a serarrancados do filamento quando a diferença de tensão entre cátodo e ânodoestá acima de 20 kV. E a corrente entre os eletrodos torna-se efetiva e capazde produzir um feixe de fótons de qualidade acima de 40 kV ou 50 kV. Logo, namaior parte do tempo em que é aplicada a diferença de tensão na ampola, nãohá a produção de radiação suficiente para a realização da imagem. A figura 48mostra esta situação para o caso do retificador de onda completa onde o feixede radiação só é eficiente em torno de um terço do tempo.

Esta condição deve ser levada em consideração quando estamosescolhendo a técnica em aparelhos distintos. Como no equipamento comretificador de meia onda só temos tensão metade do tempo total, o tempo a serescolhido deve ser o dobro do tempoutilizado para um aparelho que utilizaretificador de onda completa. Se comparados a circuitos que mantenham a

tensão constante o tempo todo entre os eletrodos da ampola, este tempo (doscircuitos monofásicos de onda completa) deveriaser 3 vezes maior.

Hoje em dia, os geradores de alta tensãomonofásicos só são utilizados em equipamentosmóveis e portáteis por causa da facilidade emligá-los em tomadas simples de parede, que são

monofásicas.

3.3- Sistema Trifásico

Sempre buscando proporcionar uma alta tensão o mais constantepossível para a ampola, o gerador de alta tensão sempre foi um item emconstante desenvolvimento. A rede elétrica de uma cidade é distribuída em trêsondas senoidais de tensão, defasadas de 120° uma da outra. Para ondas de 60Hz, significa que cada onda está atrasada em 5,55 ms em relação à outra. Um



45

Hospital, por utilizar muita energia, recebe da companhia de distribuição atensão a-través de três fases. Assim, é fácil construir-se aparelhos que sebeneficiem desta condição, e por isso, todos os aparelhos de grande porte deum hospital são trifásicos.

A maiorvantagem dos

equipamentostrifásicos, aquelesque utilizam astrês fases, é que acorrente elétrica,e o consumo deenergia, édistribuída nas

três fases, o que resulta em equipamentos menores, com fios mais finos, e queaproveitam melhor a energia total recebida. No caso dos sistemas retificadorestrifásicos, a tensão nunca chega a atingir zero volts, como ocorre nos sistemasmonofásicos. A figura 50 mostra o resultado final da retificação individual decada fase.

Existem dois tipos de retificadores trifásicos: de 6 pulsos e de 12 pulsos.O primeiro é mais simples, porém a tensão resultante apresenta uma variação

de 13% entre o valor máximo e mínimo. O segundo, é mais complexo de serconstruído, pois necessita de dois transformadores para que se consiga astensões hexafásicas, que são defasadas de 60% entre si. Porém, há avantagem da tensão de saída apresentar apenas uma variação em torno de 4%do valor máximo. Atualmente, a maioria dos equipamentos fixos é construídautilizando geradores trifásicos de alta tensão.

3.4- Sistema de Alta Frequência

O gerador de tensão dealta frequência para ampola éo dispositivo mais modernodisponível e utiliza umcomplexo sistema detransformação da tensãoalternada em tensão

praticamente contínua. Estetipo de gerador retifica a

Figura50 gráfico demonstrado a retificação de onda completa e um sistema trifásico

Figura 51 gráfico demonstrado a retificação de onda completae um sistema modulador de alta freqüência



46

onda senoidal disponível, monofásica ou trifásica de 60 Hz, em tensão quasecontínua, porém de baixo valor, em torno de 300 V. Depois, esta tensãocontínua é transformada em tensão alternada novamente, porém com umafrequência muito alta, mais de 10 000 Hz.

Esta tensão alternada de alta frequência é então aplicada numtransformador que irá elevá-la para os milhares de volts aplicados à ampola.Porém, deve ser novamente retificada, pois a ampola só funciona com tensãocontínua. Esta última retificação não difere das utilizadas nos sistemasmonofásico ou trifá-sico, porém, como a frequência de oscilação da tensão émuito maior, a variação da tensão máxima retificada é quase nula. Pode-se,então, considerar a tensão constante dentro da ampola, o queconsequentemente, irá provocar um feixe de radiação também constante aolongo do tempo de exposição. A variação obtida com estes sistemas é menordo que 1%, o que representa menos de 1 kV numa técnica de 100 kV, porexemplo.

Outra vantagem dos sistemas de alta frequência é que além da tensãoconstante, também se consegue manter a corrente constante na ampola. Isto épossível por que o sistema de alta frequência é todo automático e seu controlede tensão também pode ser ajustado para controlar a corrente. Assim, sedurante os poucos microsegundos que a ampola fica ligada produzindo aradiação a tensão ou corrente saírem do valor escolhido pelo técnico, o sistema

automático irá corrigi-los. Logo, a técnica escolhida será plenamente atingida, oque garante mais qualidade e alta repetibilidade aos exames.

Alguns fabricantes desenvolveram geradores de alta frequência quepodem ser acoplados a equipamentos antigos. Composto do sistema degeração de tensão e da mesa de controle, donos de clinicas e hospitais podemadaptar este novo sistema aos seus aparelhos radiográficos antigos. Secomparado ao equipamento antigo, o novo sistema permitirá uma melhoria naqualidade de imagem e diminuição no tempo de exposição, implicando numa

ampliação da vida útil da ampola existente. É uma forma de se re-condicionaraparelhos antigos, que poderiam estar desativados, e colocá-los na ativanovamente. O aço utilizado para a manufatura da mesa, pedestal, cabeçote,

Fi ura 52 Es uema exibindo um modulador de alta re üência



4

etc, não desgasta, e representa uma boa parte do custo final do equipamento.A própria ampola não precisa ser trocada. Assim, a substituição do gerador,numa análise global, é uma boa opção para melhoria da qualidade do serviçoradiológico.

3.5- Sistema Capacitativo

Os equipamentos móveis eportáteis são os que mais seutilizam do disparo de tensãopor armazenamentocapacitivo. Devido anecessidade de mobilidade e

baixo peso, sem um grandecompromisso com aqualidade e flexibilidade deexames, este sistema é o maisindicado. Seu funcionamento é muito semelhante ao do equipamentoradiográfico convencional ou fixo, com pequena alteração apenas no circuito dealta tensão.

O sistema elétrico capacitivo é muito semelhante ao funcionamento de uma

bateria de carro. Inclusive, algumas motocicletas já utilizaram o sistemacapacitivo para partida elétrica. Assim como a bateria armazena energia paraque o carro possa utilizá-la quando necessita dar partida no motor, o capacitorirá armazenar a energia necessária quando a ampola necessitar produzir aradiação. E para obter esta energia, a bateria precisa de um circuito elétricoque a forneça, no caso, o alternador e o regulador do carro. Para o sistemacapacitivo, a energia é retirada da instalação normal do hospital, em qualquertomada de 127V ou 220V. A diferença entre utilizar armazenamento de energiaatravés de um capacitor ou uma bateria está em dois pontos:

a bateria perde energia maisdevagar com o passar do tempodo que o capacitor; por isso éutilizada em carros, que muitasvezes passam alguns diasparados;

o capacitor tem capacidade defornecer energia mais rapidamenteque a bateria; que é convenientena produção do feixe de fótons,

Figura 53 Esquema elétrico de um sistema capacitivo

Figura 54 grafico exibindo os diferentes espectroserados por sistemas elétricos diferentes para uma

mesma Tensão selecionada



48

que dura apenas alguns poucos segundos.

3.6- Qualidade da Radiação

O desenvolvimento devários tipos de geradores dealta tensão tem dois objetivosbásicos: a questão eletro-eletrônica e a questãoradiográfica. Do ponto devista eletro-eletrônico,sistemas de alta frequênciasão mais confiáveis e

precisos na produção de umatensão quase contínua. Tambémsão mais fáceis de controlar na

questão do tempo de exposição e corrente que circula na ampola. Por outrolado, também ocupam menos espaço e são mais fáceis de fazer manutenção,além de permitirem mais recursos e opções para o técnico, inclusive exposiçãoautomática.

Do ponto de vista radiográfico, a melhoria nos geradores trouxe tambémuma melhoria na qualidade do feixe de fótons produzidos. Como os geradores

de alta frequência mantêm a tensão constante por mais tempo, são geradosmais fótons de alta energia do que no caso dos geradores trifásicos, e às vezesquase o dobro que um gerador monofásico.

Esta melhoria da qualidade do feixe, visto na figura 53, resulta numexame que pode ser executado de forma mais rápida e com menor dose para opaciente, já que são reduzidos, proporcionalmente, os fótons de baixa energia.Por outro lado, a repetibilidade da técnica, ou seja, a dose e a tensãoescolhidas na mesa de comando serão sempre corretamente executadas pelo

aparelho a cada novo exame, diminuindo a necessidade de repetição doexame por causa do desgaste da ampola. Isto é um fato corriqueiro emequipamentos mais antigos, com pouca manutenção, que seguidamentedevem ter suas técnicas revistas pois as antigas não funcionam mais. Comodizem os técnicos que já passaram por este problema, o "aparelho cansou" ouo "aparelho está fraco".

Figura 55 grafico exibindo os diferentes espectroserados por sistemas elétricos diferentes para uma mesma Tensão selecionada



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3.7- Exercícios

1. Por que deve existir a compensação de linha, manual ou automática?2. Qual a principal vantagem entre o sistema retificado trifásico em relação aomonofásico?

3. Como funciona o sistema capacitivo de alta tensão?4. Como funciona o sistema de alta frequência?5. Por que devemos ajustar a técnica quando trocamos de um equipamentoque possui gerador de alta tensão de um tipo para outro com sistema de altatensão?



50

4- Filtração e Limitação do Feixe

4.1- Justificativa

A radiação X tem uma característica muito perigosa: a capacidade deionizar átomos. Por isso, a produção e o manejo do feixe de fótons devem serrealizados com muita cautela. Para a produção, o técnico conta com ocontrole do tempo de exposição (s) e a quantidade de fótons (mA) . Comrelação à energia ou poder de penetração da radiação, o técnico controlaapenas a energia máxima que os fótons do feixe podem atingir. Ocorre, então,que o feixe possuirá fótons de todas as energias possíveis, entre zero e atensão máxima aplicada à ampola. Como se sabe, fótons de baixa energia

serão espalhados ou absorvidos pelo paciente, pouco ou nada contribuindopara a imagem radiográfica. Assim, seria interessante que o paciente sofresse aação apenas de fótons de média e alta energia. Isto implicaria numa imagem demelhor qualidade e numa menor dose no paciente. Como não há forma de gerarapenas os fótons com a energia que se deseja, a solução é a utilização defiltros mecânicos (placas metálicas) colocados no caminho do feixe. A esseprocesso de seleção ou separação dos fótons é dado o nome de FILTRAÇÃO.

A necessidade de LIMITAÇÃO da radiação gerada no ânodo se justifica

por duas situações: proteção do paciente e do técnico e diminuição de dose nopaciente, com melhoria da qualidade da imagem. Primeiro, deve-se lembrarque a produção dos fótons no ânodo é omnidirecional, ou seja, a partir do focoanódico são gerados fótons que se distribuem em todas as direções. Destaforma, se a ampola não fosse envolvida pelo cabeçote, a radiação seriaemitida para todo o corpo do paciente e o técnico também estaria expostoconstantemente aos riscos da radiação. Logo, percebe-se a importância delimitar-se o feixe apenas à região da janela, e direcionado a anatomia que sequer radiografar. Em segundo lugar, deve-se limitar o feixe de radiação X

apenas ao tamanho exato (conhecido por CAMPO) da anatomia que se desejaexaminar. Isto impedirá que o paciente receba dose a mais do que o necessárioe em partes que não estão sob exame. Outro motivo de limitação é a reduçãoda radiação espalhada e conseqüente diminuição do borramento da imagem, jáque a área irradiada é menor.

Observando sempre estas duas condições antes da realização de cadaexame, o técnico obterá a melhor imagem radiográfica possível com a menordose no paciente e em si próprio, evitando, inclusive, a possibilidade derepetição do exame.



51

4.2- Filtração

4.2.1- Atenuação do feixe

O conceito de atenuação está vinculado à redução de intensidade do

feixe de fótons, conforme este atravessa a matéria. Essa atenuação éprovocada pela absorção da radiação pelo meio ou por dispersão do feixe.Sabemos que um feixe de raios X é composto por fótons de diferentesenergias. Dependendo de suas energias, esses fótons serão mais ou menosabsorvidos (eliminados) pelas diferentes estruturas atravessadas por eles.

Os fótons de baixa energia vão"ficando pelo caminho", sobrando, então,os mais energéticos. Isto provoca que a

energia média do feixe (soma daenergia disponível dividida pelo númerode fótons) acabe aumentando.Conseqüentemente, torna o feixe maispenetrante. A figura 56 apresenta o queocorre com a energia média e aabsorção de um feixe, à medida queeste atravessa tecidos moles doorganismo.

No exemplo apresentado, podemosimaginar que o feixe de fótons foi geradocom a aplicação de 100 kV na ampola.

Neste caso, como uma boa parte dos fótons possuem em torno de um terçoda energia máxima, podemos avaliar que a energia média do feixe está pertode 40 keV. Vamos imaginar que tenham sido gerados 1 000 desses fótons.Conforme a Figura 56, verificamos que, no primeiro centímetro, o número defótons foi reduzido em 35%. No segundo centímetro, há a redução de mais28% sobre o número de fótons restantes. E, finalmente, no terceiro centímetro,

mais 22% de fótons são absorvidos pelo tecido. Ou seja, a atenuação diminuiconforme o feixe penetra nos tecidos. Isto acontece porque, ao mesmotempo em que ocorre a atenuação, a energia média do feixe aumenta de 45keV para 66 keV. Com mais energia, os fótons têm menor comprimento deonda e menor chance de interagir com amatéria, o que resulta numa menor taxa deabsorção ou atenuação.

4.2.2- Curva de atenuação

A curva de atenuação de um feixe éuma forma de visualização da atenuação de

Figura 56 Exemplo de como absorvedores odem atenuar e ao mesmo tempo filtrar os fótons

de um feixe de RX

Figura 57 imagem apresentando a perda de intensidade de um feixe após passa pro algusn centimentro s de abosrvedores.



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um determinado feixe em função da distância percorrida num determinadomeio. Ela é obtida pelo registro do número de fótons, e a medição de suasenergias respectivas, a cada centímetro atravessado pela radiação. A curva dográfico mostra que a maior taxa de atenuação ocorre nos primeiros

centímetros atravessados.

Como foi referido acima, em um feixe de raios X, os fótons possuemas mais diferentes energias. Aqueles fótons que possuem mais energia são osque, na maioria dos casos, produzirão um efeito útil na formação da imagemradiológica. Alguns desses fótons serão absorvidos e outros atravessarão oorganismo, sensibilizando o filme de diferentes maneiras e mostrandotonalidades de cinza, desde o branco até o preto, de acordo com o tipo deestrutura irradiada. Podemos definir filtração de um feixe como sendo umamaneira de aumentar a proporção de fótons mais energéticos e diminuir onúmero de fótons de baixa energia que, como se sabe, servem para aumentara dose no paciente.

Existem dois tipos de filtração: inerente e adicional. A soma de ambasé chamada de filtração total .

4.2.3- Filtração Inerente

É um tipo de filtração queocorre naturalmente desde o ponto onde

há a produção do feixe, junto ao ânodo.Sabe-se que o próprio ânodo absorve

parte dos fótons que são gerados ,inclusive sendo a causa do aquecimento.Depois, o vidro que compõe a janela daampola, o óleo que serve comodissipador de calor produzem maisfiltração no feixe. O próprio cátodo poderefletir alguns fótons, principalmente os

mais energéticos, absorvendo os de baixaenergia. A curva de atenuação do conjuntovidro-óleo e demais componentes depende do processo de construção edos materiais utilizados.

Para medirmos a filtração inerente, consideramos o equivalente de

alumínio que produziria o mesmo grau de filtração. Ela deve variar entre 0,5e 1,0 mmAl.

Figura 58 imagem apresentando a propagação da radiaçÃo em todas as direções a aprtir do anodo.



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4.2.4- Filtração Adicional

Como o nome sugere, a filtração adicional depende da técnicaempregada, ou seja, da tensão aplicada ao tubo. Trata-se de uma placametálica de material adequado ao exame, normalmente o alumínio (Al) ou

chumbo (Pb), que é interposta entre o feixe e a anatomia a ser radiografada.No caso do alumínio, que possui massa atômica 27, ele consegue barrarapenas fótons de baixa energia. Para o chumbo, massa atômica 207, apenasos fótons de alta energia passam. A espessura da placa de alumínio deveser de, no mínimo, 1,5 mm.

Em muitos casos, quando a filtração inerente não for equivalente a 2,5mmAl, a legislação obriga o fabricante a inserir junto à janela da ampola ou pordentro do cabeçote, diretamente abaixo da janela, placas metálicas que

provoquem a atenuação do feixe até o equivalente a 2,5 mmAl . Assim,garante-se que qualquer exame executado pelo técnico terá a dose diminuídapor esta atenuação forçada.

4.2.5- Filtração Total

A filtração total é a soma das duasanteriores e deve ter um valor mínimo de 2,5mm de alumínio. Depois do processo defiltração, o feixe de radiação se modifica,assumindo uma energia média maior, pelaeliminação dos fótons de baixa energia (entre 10e 25 keV). A esse processo dá-se o nome deendurecimento do feixe, pelo aumento da suaenergia média, mas sem alterar sua energiamáxima, como mostra a figura, que consideraum feixe cuja energia máxima é de 100 keV. Acurva A representa o feixe sem filtração, a curvaB mostra o espectro depois da filtração inerentee a curva C o mesmo feixe depois da Filtração

Total.

4.3- Camada Semi-Redutora

A camada semi-redutora, também conhecida como camada de meiovalor ou HVL, é a espessura de um material que atenua o feixe em 50% de seuvalor original. Cada material tem o seu poder de atenuação do feixe. O chumboatenua à metade de sua intensidade um feixe de 125 KV, desde que tenha umaespessura de 0,25 mm. Logo, a CSR( camada semi-redutora) para 125 KV é de0,25 mm de chumbo. A figura 4.5 mostra como o organismo atua na filtração

de um feixe.

Figura 59 apresentação do espectro em di erentes momentos



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Uma forma de se determinar experimentalmente qual é o valor da CSRnecessária para um determinado equipamento e técnica é através darealização de medidas com um detector de radiação e lâminas de alumínio devárias espessuras. Acompanhando as medidas pela tabela abaixo, podemos

verificar que inicialmente, sem nenhum obstáculo, foi medida uma exposiçãode 95 mR. Ao colocarmos uma lâmina de alumínio de 0,5 mm de espessurana frente do medidor de radiação, a exposição caiu para 80 mR. Utilizando umalâmina de 1,0 mm, a exposição foi de 69 mR. Assim, quanto maior aespessura da lâmina de alumínio, menor a radiação que incidia sobre o

aparelho detector. Por fim,analisando os dados, podemosverificar que se colocássemosuma lâmina de exatos 2,17 mm deespessura, a radiação inicial de 96mR cairia para a metade, 48 mR.Logo, a CSR deste aparelho etécnica (principalmente o kV) é de2,17 mmAl.

4.4- Limitação de feixe

Quando executamos umexame de raios X, necessitamoscentralizar (focalizar) o feixesobre uma determinada área deinteresse, para não expor opaciente a uma dose demasiadade radiação e sem proveito para odiagnóstico.

Com esse objetivo, oequipamento dispõe de algunsdispositivos que possuem essa

função: são conhecidos comolimitadores do feixe. Eles visam diminuir a dose no paciente e eliminartanto quanto possível a radiação secundária, melhorando com isso aqualidade da imagem. Existem três tipos básicos de limitadores: diafragmas,cones e colimadores.

4.4.1- Diafragmas

Os diafragmas sãolimitadores de feixe simples,constituídos de uma placa metálica,

Figura 60 es uema ilustrando uma caixa colimadora

Figura 61 es uema ilustrando uma formato de diafragmas



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Figura 62 e 63 exemplos de cones

Figura 64 esquema exibindo a movimenta ão dos colimadores de uma

em geral chumbo ou alumínio, com um furo no centro, postos à frente da janelada ampola por onde saem os fótons. A eles se podem adicionar cones oucilindros de chumbo, tornando o feixe circular, para irradiar pequenas regiões.Os furos não necessariamente precisam ser redondos (embora os mais

comuns), podendo ser feitos recorte quadrados, elípticos, meio círculo, etc.

4.4.2- Cones e Cilindros

Outro tipo de limitador de feixe muito utilizado pelotécnico é o cilindro de alumínio. Às vezes, em forma decone, o cilindro tem função de reduzir drasticamente aárea irradiada sobre o paciente. Este dispositivo diminui adose no paciente e reduz muito a radiação espalhada, oque resulta numa imagem radiográfica mais nítida. Em

equipamentos mamográficos, o cone é sempre utilizado,reduzindo a dose na região torácica da paciente.

Os cones tambémrepresentam uma proteçãoadicional para o técnico oupessoa que tenha que ficarpróxima do paciente durante

a realização do exame.

Seu manuseio é mais crítico por que pode provocar folgas, quandoancorados (associados) no cabeçote. A sua utilização é mais acentuada namamografia, principalmente para delimitação das áreas expostas já que omamógrafo não possui caixa colimadora.

4.4.3- Colimadores

É o tipo de limitador de feixe maisusado e são feitos de placas de chumbo que seposicionam de forma a que possuam ummovimento horizontal, conforme mostra a figuraabaixo. Possui algumas vantagens em relaçãoaos referidos anteriormente:

• permitem regulagem do tamanho eforma do campo (quadrada ou retangular);

•

com o auxílio de um feixe luminoso é possível visualizar a configuraçãodo campo.



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Figura 65 esquema exibindo a a vantagem das cfolhas duplas em uma caixa colimadoracaixa

Figura 66 esquema exibindo o principio deuncionamento de um espelho em uma caixa

colimadora

Figura 67 figuras de duas caixas colimadoras

Essas lâminas são duplas,conforme mostra o desenho ao lado,para evitar o que se chama de efeito

penumbra, que consiste de umirradiação fora dos limites do campo,devido à passagens dos raios nãoperpendiculares ao plano de incidênciado feixe primário.

O campo a ser irradiado élimitado por um feixe de luz que

coincide com a área de abrangência do mesmo. Isto se obtém com acolocação de um espelho próximo à saída do feixe, associado a umalâmpada. Como o espelho étransparente ao feixe de radiação,não obstrui sua passagem.

Acoplado ao sistema decolimação existe uma fina lâminaplástica transparente em cujo centroestá desenhada uma pequena cruz,que identifica o local de incidência

do raio central. Existem

equipamentos telecomandados onde osistema de colimação é automático,movido por motores que movimentam as placas de acordo com o chassiutilizado, evitando que o campo ultrapasse o tamanho do chassi protegendo opaciente (e o técnico) de irradiação desnecessária.



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4.5- Técnica, Dose e Imagem

Quando o Técnico em Radioogia utiliza algum tipo de filtração oulimitação do feixe, deve ter em mente que a técnica a ser utilizada e a imagem

resultante serão diferentes. No caso da filtração, a imagem se torna mais contrastada e mais clara. Logo, há a necessidade de se aumentar a dose nopaciente (mAs), seja pelo aumento do tempo ou da corrente na ampola . Seo técnico optar por colimar o feixe, deve esperar que a imagem fique maiscontrastada, já que haverá menos radiação secundária, e conseqüentemente,menos borramento. De uma forma geral, o tom da imagem se altera pouco,tornado-a mais clara e com menos tons intermediários de cinza.

4.6- Exercícios

1. Por que é necessário filtrar o feixe?2. Explique filtração inerente e adicional?3. O que é filtração total?4. Explique o que é camada semi-redutora.5. Analisando a figura 4.5, explique o que acontece como os fótons

que não atravessaram o paciente.6. Quais são os tipos de limitadores de feixeque existem?7. Como funciona a caixa de colimação?8. A dose no paciente deve aumentar com o uso dos limitadores?9. Por que o equipamento radiológico possui uma lâmpada embaixo da

ampola?



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5- Mesa de Exames

5.1- Função da Mesa

A mesa de exames do equipamento radiográfico é importante paraexecução dos exames por dois motivos: suportar e posicionar o paciente esustentar o filme radiográfico. Além disso, ela é feita de material que minimizea filtração do feixe de fótons, a fim de evitar que a dose no paciente sejaincrementada para obtenção da mesma qualidade de imagem.

Por questões de higienização e desinfecção, a mesa deve possuir ou umlençol hospitalar ou um lençol tipo papel-toalha a ser trocado a cada novoexame. Eventualmente, o técnico pode fazer a desinfecção a cada novopaciente utilizando-se das técnicas tradicionais. A vantagem da utilização

de uma cobertura descartável nos exames contrastados é muito grande, poisabsorve o contraste eventualmente disperso e evita que o mesmo se espalhepor falhas da mesa, ficando escondido sob o tampo ou outro local inacessível,o que causaria artefatos no filme radiográfico.

É muito importante que o Técnico que inicia as atividades do dia, executeuma higienização minuciosa, mova a mesa em todas as direções possíveis, eteste todos os seus acessórios, para identificar alguma possível falha e evitarque seja perdido tempo durante a rotina de atendimento. É importante também

que ao atender pacientes poli-traumatizados ou com sangramento execute umainspeção a procura de pequenas manchas de sangue antes de atender outropaciente.

5.3- Tipos de Mesa

Cada fabricante constrói sua própria mesa de exames sendo, portanto,difícil sua classificação em grupos distintos, ou mesmo indicar todos os seusacessórios e dispositivos. De uma forma geral, poderíamos caracterizar os tiposde mesas segundo sua movimentação:

mesas fixas: elas não se movimentam deforma alguma, o cabeçote é que se alinha com aanatomia em movimentos longitudinais etransversais;

mesas com movimento transversal: háapenas o movimento na direção do técnico, parafrente e para trás, ao longo da largura da mesa, o

posicionamento da anatomia em relação ao



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cabeçote se dá pelo movimento longitudinal da estativa (coluna) que sustentao cabeçote;

mesas com movimento total:

movimentam-se tanto longitudinalmente quantolateralmente. Geralmente o cabeçote e o porta-chassi são fixos; mesas com movimentovertical: a mesa gira no sentido horário, até ficarde pé, o que facilita a execução deprocedimentos com contrastes, principalmente

exames de intestino e nefrologia.

Importante lembrar que a movimentação da mesa e/ou do cabeçote é umacondição necessária do aparelho radiográfico, pois isto evita que o pacientetenha que se deslocar ou mesmo ficar em posição incomoda para a realizaçãodo exame. E após a movimentação para ajuste do campo de irradiação com aanatomia desejada para exame, o técnico deve lembrar-se de ajustar tambémo porta-chassi para que o mesmo também fique abaixo do campo de irradiação.São poucas as mesas que movimentam o porta-chassi sincronizadamente como movimento do cabeçote.

5.3- Mesa Telecomanda

Equipamentos fabricados atualmentepodem contar com um recurso extra, quefacilita a vida do técnico e a qualidade doexame: a mesa telecomandada.

Trata-se apenas de uma mesa commotores que a fazem mover em qualquerdireção, controlada por comandos que estãoposicionados junto à própria mesa ou junto

à mesa de controle. Nesta última opção, o técnico não precisa se dirigir até a

mesa de exames e reposicionar o tampo da mesa ou o paciente paraenquadrar o campo de radiação com a anatomia de interesse. Basta acionar oscomandos e, à distância, realizar a operação. Isto garante a qualidade e reduzo tempo do exame, pois evita o deslocamento repetido do técnico entre mesade comando e mesa de exame. Normalmente a mesa telecomandada faz partede um equipamento radiográfico telecomandado, onde o reposicionamento dopaciente acontece após o técnico visualizar rapidamente, através dafluoroscopia, a anatomia a ser irradiada. Caso a anatomia não estejacorretamente posicionada, o técnico pode, a partir da mesa de controle,

movimentar a mesa e/ou o cabeçote e com isso corrigir o erro semnecessidade de se deslocar a te a mesa de exames.



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5.4- Porta-Chassi

Uma das funções da mesa é a de sustentar o chassi onde está

acondicionado o filme. Isto é importante para garantir o alinhamento entre foco,paciente e filme, garantindo que a anatomia a ser radiografada será registradanitidamente na imagem.

As mesas apresentam então, umdispositivo conhecido como porta-chassi ougaveta do chassi. O porta-chassi possui doisdispositivos basculantes que tem por funçãocentrar transversalmente e segurar o chassi na

posição adequada. Estes dispositivos sãosincronizados, de forma que basta a

movimentação de um deles (o que aparecequando a gaveta está aberta) para que outrotambém se movimente, garantindo assim que ochassi sempre estará no meio do porta-chassi. Otécnico deve apenas tomar o cuidado de centrallongitudinalmente o chassi para que fiqueposicionado corretamente em relação ao feixe de

raios X. A figura 5.5 apresenta os dispositivos emposição totalmente aberta na figura 5.5(a) efechado para um filme de 18 cm na figura 5.5(b).

Alguns fabricantes apresentam apossibilidade de se ter portas-chassis elétricos,o que diminui a possibilidade de colocação forade centro do chassi. A figura 5.6 nos mostra oporta-chassi elétrico, escondido pela frente onde

estão os comandos da mesa e com aberto paraa colocação do chassi.

5.5- Exercícios

1. Quais os cuidados que o técnico deve ter com a mesa de examesdurante a realização da radiografia?

2. Qual a função do porta-chassi? Qual o cuidado do técnico emutilizá-lo?

3. Quais são as facilidades oferecidas pelos equipamentos mais

modernos e mais automatizados?



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6- Grade Antidifusora

6.1- Histórico

Embora os diafragmas e cones reduzam a radiação espalhada ousecundária pelo bloqueio da maior parte dos fótons oriundos da ampola deraios X pela diminuição da área irradiada e pela compressão dos tecidos, estesdispositivos não têm efeito sobre a radiação espalhada pela própria anatomiairradiada. Esta radiação, quando em excesso, provoca perda de nitidez naimagem, pois o filme fica sensibilizado em regiões onde não deveria. Logo, todaa imagem possui um borramento natural devido a esta radiação secundária.

Este borramento foi primeiro evidenciado por Arthur Wright , que emFevereiro de 1986 utilizou uma lâmina espessa de madeira entre o paciente e

o filme radiográfico e concluiu que a perda de nitidez da imagem era devido apresença da peça de madeira.

O suíço Otto Pasche talvez tenha sido o primeiro, em 1903, a sugerir acriação de um dispositivo a ser colocado entre o paciente e o detectorradiográfico, como forma de bloquear a radiação secundária. Até então, algunscientistas haviam tentado colocar dispositivos junto ao tubo de raios X ou entreo tubo e o paciente. O dispositivo testado por Otto era um conjunto de doisdiafragmas com uma pequena abertura. Um diafragma era colocado logoacima do paciente e o outro, embaixo dele, sobre o filme. Os diafragmas semoviam em conjunto para que apenas uma parte do corpo fosse exposta acada instante, diminuindo sensivelmente a radiação secundária e evitando queela atingisse o filme, que passa a maior parte do tempo protegido pela lâminado diafragma.

Gustav Bucky, alemão, em 1913 anunciou odesenvolvimento de um diafragma montado como sefosse uma colmeia de abelhas a ser utilizado sobre odispositivo sensível a radiação. A GRADE constituía numa

rede metálica cujas células eram orientadas para que osfótons oriundos diretamente do ponto focal pudessematravessá-las. Contudo, os fótons emitidos em outrosângulos pelos átomos do corpo do paciente erambloqueados e absorvidos pelas lâminas de metal.

Embora parecesse revolucionário, o dispositivo deBucky possui um defeito grave de concepção: as lâminas metálicas, de altonúmero atômico para absorver os fótons, bloqueavam os fótons que eramemitidos em linha reta a partir da ampola causando sombra (artefato) no filmeradiográfico. Assim, criou-se uma contradição, o dispositivo que aumentava a



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nitidez da imagem acabava por registrar suaprópria marca sobre ela. Bucky, tentandominimizar o problema, chegou a afirmar que aslinhas brancas presentes na imagem não

eram um empecilho para a utilização dodispositivo, ao contrário, tinham a vantagem defacilitar a medição precisa dos órgãos eanomalias. A grande maioria dos radiologistas

não concordou com Bucky, e o dispositivo recém inventado praticamente foideixado de lado.

Bucky não desistiu, e logo propôs amovimentação da grade para que a sombramudasse de posição e com isso não marcasse

visivelmente o filme. A mesma ideia foi testadapor Eugene Caldwell, em 1917, e constituía emmover a grade contra o feixe de radiação (paracima e para baixo). Mas como Bucky, Eugenenão divulgou suas ideias no meio médico, até porque Bucky já havia patenteado sua grade móvel.

Assim, ao mesmo tempo, em1915, o americano Hollis Potter

apresentou num congresso médico suagrade móvel para fluoroscopia, umdisco com lâminas radiais quebloqueava a radiação secundáriaatravés de sua rotação, entre o paciente e o filme, a uma velocidadeapropriada.

Até então, todas as grades tinham um problemasério: a imagem radiográfica sempre apresentavariscos brancos equivalentes ao padrão das lâminas

presentes nas grades. Potter continuou suasexperiências e ao invés de elaborar um dispositivomais complexo, simplificou utilizando um simples fiode cobre. Ao movimentar uniformemente o fioperpendicularmente ao feixe de fótons, Potter

percebeu que não havia sombra registrada no filme. Ao substituir o fio por umafina lâmina, a mesma si tuação se repet iu. Logo percebeu que se a gradefosse feita apenas de lâminas paralelas em uma única direção, e semovimentando uniformemente no mesmo plano, perpendicular ao feixe, a

sombra não teria condições de ser formada na imagem radiográfica. Assim,em fevereiro de 1917, Potter apresentou sua invenção no congresso da



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Sociedade Americana dos RaiosRoentgen (ARRS), que ficouconhecida como a grade Potter-Bucky. Por fim, em 1921 a General

Electric começou a fabricar ecomercializar o fantásticodispositivo que eliminava oborramento das imagens. Nomesmo ano, pesquisadores daKodak provaram que a grade

conseguia eliminar até 80% da radiação secundária, o que serviu de aval parao sucesso nas vendas.

6.2- Construção

Modernamente, a gradeantidifusora é uma placaconstruída de uma série delâminas de material radiopaco,normalmente chumbo,separadas por um materialradio-transparente, em geral,

plástico ou alumínio. A grade é um acessório colocado entre o paciente e ofilme, que serve para evitar que a radiação espalhada possa prejudicar a

formação da imagem, fazendo com que esta perca a nitidez.

Este processo de separação entre radiação direta e radiação secundáriase deve ao posicionamneto das lâminas que permitem a passagem apenasdos raios que vem diretamente da ampola (perpendiculares à grade) eabsorvem aqueles que são oblíquos à grade, oriundos do paciente.

Por exemplo, as grades atualmente são construídas com uma lâminaopaca de 50 micrometros de espessura (0,05 mm) e um espaço entrelâminas, ou seja, uma outra lâmina radio-transparente, mais grossa, de 350micrometros (0,35 mm). Isto significa que, de cada 1000 fótons que emergemdo paciente, no mínimo 125 são bloqueados pela grade. A maioria sãodaqueles que pertencem ao feixe primário, já que cada lâmina constitui umabarreira física aos fótons oriundos diretamente da ampola. Testes feitos emlaboratório garantem que grades de alta qualidade conseguem absorver entre80 e 90% da radiação secundária, pois depende do ângulo de incidência damesma com a grade.

As lâminas teoricamente devem ser extremamente finas e possuir um

material de alto poder de absorção da radiação espalhada. Dos váriosmateriais possíveis, o mais usado é o chumbo pelo seu baixo custo e



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maleabilidade, além de possuir alto número atômico e densidade. Já se tentouutilizar o próprio tungstênio, além de ouro, urânio e platina, porém semsucesso econômico.

As lâminas de chumbo são separadas por alumínio ou plástico. Oalumínio serve como uma filtração adicional ao feixe de fótons de baixaenergia, porém, com isso, ajuda a incrementar a dose no paciente em até 20%.Como ponto a favor, o alumínio dificulta a formação de linhas de grade naimagem radiográfica.

Para evitar a filtração pelo espaço entre lâminas e o aumento de dose,muitos fabricantes utilizam o plástico ou outro tipo de fibra para separar aslâminas. No entanto as fibras podem absorver umidade e sujeira, deformando-se.

A seletividade de uma grade antidifusora depende, além dos fatoresgeométricos das lâminas, do material radiotransparente utilizado e daespessura (T) de cada lâmina. A utilização de grades também leva em contafatores tais como distância foco-filme e o tipo de exame realizado. Pode serutilizado, ainda, um arranjo entre grades multilíneas, sobrepostas em formacruzada (grade fixa). Os fabricantes fornecem grades específicas para algunstipos de exames. Existem chassis que permitem a colocação de gradesmultilíneas em seu interior (através de cola ou simples inserção), quepermitem o uso em radiografias em leito, por exemplo.

6.3- Parâmetros

6.3.1- Razão de grade

A grade antidifusora pode ser construída com várias variações emrelação as espessuras e alturas das lâminas. Por isso, foi desenvolvido umparâmetro para comparação da qualidade ou utilização das grades. A razão degrade é a relação entre a altura das lâminas (espessura da grade) e adistância entre as lâminas (espaçamento radiotransparente).

Razão = h/D

Grade com alta razão sãomais eficientes na eliminação daradiação secundária por queexigem grandes ângulos deincidência dos raios X, uma vezque são muito estreitas e altas. Isto

implica que os raios devam ser quase perpendiculares para poderem atingir o

filme. Razão de grade baixa permite que a radiação quase paralela a mesapossa atingir o filme, diminuindo o contraste.



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O custo financeiro da construção de uma grade de alta razão é muitoalto pois exige ou a diminuição do espaço inter-lâminas ou aumento da alturada lâmina radiopaca. Nestes casos, ou é difícil trabalhar com lâminas muitofinas ou o custo do chumbo não compensa. Alguns fabricantes trabalham com

ambas as dimensões, procurando encontrar o ponto ideal entre custo e razãode grade.

No entanto, além do custo financeiro, há um custo muito maior nasaúde de paciente: o aumento de dose. Como a grade antidifusora tem porobjetivo bloquear parte da radiação que chega ao filme, após ter passado pelopaciente, é necessário aumentar-se a dose no paciente (mAs) para que aquantidade de radiação incidente no filme seja suficiente para proporcionar odiagnóstico correto.

As grades são construídas normalmente com razões de 5:1 até 16:1. Oque significa uma redução de 85 % a 97 % na radiação secundária,respectivamente. Em geral, as grades mais usadas possuem razões de 8:1 e10:1.

Exemplo: Seja uma grade construída com barras de chumbo de 30 |imde espessura separadas por um espaçamento de 300 |im. A grade possui umaespessura de 2,4 milímetros. Qual é a razão de grade?

Em primeiro lugar, vamos transformar tudo na mesma unidade - |im

2,4 mm = 2400 |im Razão = h / D 2400/300 = 8:1

6.3.2- Frequência de grade

A frequência da grade mede o número de linhas ou lâminas porpolegada ou centímetro. Grades de alta frequência implicam em espaços entrelâminas muito finos, o que, por consequência, levam a altas razões de grade.Mais uma vez, a dose de radiação deve ser elevada para manter-se aqualidade da imagem obtida, pois quanto menor o espaço radio-transparente,

maior a área de absorção.

Por questões económicas e de eficiência, os fabricantes constróemgrades com frequências da ordem de 25 a 45 linhas por centímetro.

EXEMPLO: Seja uma grade construída com barras de chumbo de 35 |imde espessura separadas por um espaçamento de 275 |im. Qual a frequênciadesta grade?

Em primeiro lugar, vamos transformar tudo na mesma unidade - |im

lcm= 10.000 |im



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Frequência =10.000/(275+35) 1/0,031 = 32,258 linhas por centímetro

6.3.3- Fator de Melhoria do Contraste

A grande vantagem da utilização

das grades antidifusoras é a nítidamelhoria da qualidade da i-magemradiográfica. Para poder melhor avaliareste ganho de qualidade, foi definidoum parâmetro conhecido como FATOR DEMELHORIA DO CONTRASTE, ou seja, oquanto de borramento, sem a grade,foi evitado pelo uso da grade. Paracalcular este fator, realizam-se duas

exposições iguais, da mesma anatomia e com a mesma técnica. A medida damelhoria da qualidade daimagem é realizada pela divisãoda densidade ótica da primeiraimagem pela densidade ótica dasegunda imagem.

6.3.4- Movimentação

O efeito desejado da

colocação a grade anti-difusoraé melhorado se esta for providade um movimento durante arealização de uma determinada

técnica, para evitar que possam surgir sombras das lâminas na imagem. Omovimento da grade é obtido partir da utilização de motores que sãoassociados aos circuitos de comando, tanto em mesas Bucky ou em BuckyMural (vertical). Quando este movimento não acontece, por defeito doequipamento ou porque o técnico não o requisitou na mesa de comando, o erro

é facilmente detectável. O filme radiográfico aparecerá com linhas brancas nosentido longitudinal indicando que a grade ficou estática e provocou sombra(artefato) na imagem.

6.3.5- Posicionamento da Grade

Outro fator que afeta a qualidade de uma i-magem radiográfica e que serelaciona com a grade antidifusora é o que se chama de centralização dagrade, efeito mostrado na figura abaixo, onde aparecem duas situaçõesdistintas. Na figura 6.7.a, temos a grade perfeitamente centralizada em relação

ao foco emissor de radiação. Isso faz com que a sombra que se produz nofilme tenha uma uniformidade, mostrada pelas barras escuras, de igual largura.



6

Na situação B, temos umadescentralização em relação aofoco, o que produz umsombreamento não uniforme,

evidenciado pelas barras delarguras diferentes.

No exemplo apresentado,notamos que a grade possui umapequena inclinação em suaslâminas para compensar o efeitogeométrico devido ao poçopontual e a distância até o filme.Com este tipo de grade, deve-se

tomar o cuidado de nãoinvertê-la, pois se não elafuncionará como um filtrototal.Outro erro comum duranteum procedimento é a utilizaçãode uma distância foco-pacientefora dos padrões usuais. Asgrades também possuem umadistância máxima do foco para

que não aconteça a filtraçãoexcessiva da radiação.

Existem alguns chassis quepossuem uma grade antidifusora incorporada para serem utilizados emexames radiográficos em leitos, por exemplo. Quando utilizar estedispositivo, o técnico deve ter o cuidado de manter o chassi, e porconsequência, a grade completamente nivelada, para evitar problemas naimagem.

podem ser realizados com o paciente de pé. Exames de pulmão e tórax sãonormalmente realizados com o paciente em posição vertical.

O dispositivo que possui o porta-chassipreso à parede é conhecido como BUCKY MURAL.Um pedestal permite ao porta-chassi deslocar-severticalmente para ajustar-se a altura do paciente.Alguns fabricantes, para conforto do paciente,permitem que o porta-chassi, ou mesmo todo o

pedestal, desloque-se horizontalmente.



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Na mesa de comando existe a opção de se indicar qual das gradesantidifusoras se está utilizando, a da mesa de exames ou o Bucky mural. Estaescolha implica em avisar ao equipamento qual a grade deve ser movimentadadurante a exposição.

Além das mesas, os examesradiográficos

6.4- Exercícios 1. Desenhe o disco laminado inventado porPotter, em 1915, sendo utilizado.2. Qual o princípio de funcionamento dagrade antidifusora?3. Explique como é construída uma grade antidifusora.4. Quais os erros mais comuns na utilização da grade antidifusora?5. Explique o que é razão de grade. 6. Complete a tabela abaixo, a partir dasmedidas fornecidas de cada

grade.(h) (T) ia (D) ncia

7. O que é Bucky mural?8. Complete a coluna da esquerda com as definições da direita.( ) Bucky mural úmero de linhas/lâminas que a grade apresenta por centímetro.( ) Bucky de mesa a grade antidifusora com movimento sincronizado com o exame

colocada na parede ou em um pedestal.( ) grade antidifusora elhora da qualidade da imagem (contraste) medida num exame onde

utilizou-se grade antidifusora em relação ao mesmo exame realizadosem agrade.

( ) razão de grade edida dada pela divisão da altura da grade pela distância entre aslâminas

( ) frequência de grade a grade antidifusora com movimento sincronizado com o examecolocada na mesa antes do chassis com filme.

( ) fator de melhoria docontraste

sitivo inventado em 1913, por George Bucky, que consiste emum conjunto de lâminas paralelas radiopacas unidas por um materialradio transparente que tem por objetivo eliminar o efeito daradiação secundária na imagem captada pelo filme.



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9. Por que a grade tem que se mover? Qual o sentido/direção destemovimento?

10.Por que a dose no paciente aumenta com o uso da grade?



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7- Mesa de Comando

7.1- Estrutura

A mesa de comando é a parte do equipamento que permite ao técnico

ter todo o controle da parte elétrica do exame radiográfico a ser realizado. Asmesas podem ser complexas, com várias opções para a escolha dosparâmetros, ou mais simples, onde tudo é automático e o técnico escolheapenas um parâmetro da técnica.

Basicamente, as mesas podem ser divididas em 2 tipos:

• analógicas, com botões rotativos, chaves liga e desliga e mostradores

de ponteiros; ou

digitais, com botões de pressão suave e mostradores digitais.

7.2- Comandos

7.2.1. Interruptor ligado/desligado

Os controles de liga/desliga possuem comandosindependentes.

Quando ligado, é imediatamente iluminada a mesa e feito um

check-up nos circuitos do gerador, ao mesmo tempo que ofoco grosso do dispositivo é ativado (permite maior carga emmaior tempo. Se o operador desejar trabalhar com o focofino, deverá acionar o botão correspondente, mostrado na

figura abaixo.

7.2.2. Seletores de KV, mA e tempo

Dependendo do tipo de equipamento, podemos ter controles de funçõesmúltiplas, como segue:

três comandos independentes; KV, mA, tempo;



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dois comandos, KV e mAs; um comando, KV; um código de programação, para valores de técnicas já memorizadas; botões de seleção de projeções radiográficas.

Se a seleção é feita independentemente entre mA e tempo, o operadorprecisa fazer cálculos mentais, de maneira a adequar esses parâmetrosquando aplicar uma determinada dose no paciente.

Normalmente, em equipamentos queproporcionam dois comandos (KV e mAs), oseletor permite variar a tensão de 1 em 1 KV,sendo que a seleção de corrente é feita empassos de 30%. Em equipamentos digitais, aseleção de KV e mAs é feita por meio de

códigos, dependendo do tipo de técnicaempregada.

Também temos disponíveisna mesa, o amperímetro evoltímetro, que medem aintensidade de corrente e tensãoutilizadas em determinada técnica.

dispositivo de disparo sejaconstruído com um botão do tipo

dois estágios. Esta obrigatoriedade vem em prol da segurança do paciente, dotécnico e do controle total que o técnico deve ter sobre o equipamento. Além dosistema de botão de dois estágios, exige-se que o disparador seja solto noequipamento móvel, com cabo de 2 metros, no mínimo.

7.3 Realização do Exame

7.3.1. Preparação do Exame

A primeira coisa que o técnico deve fazer, após chamar o paciente eidentificar o exame a ser realizado, é posicionar o paciente. Se o exame for re-alizado na mesa, o técnico coloca o chassi no porta-chassi, posiciona opaciente e ajusta o cabeçote para que o feixe esteja alinhado com a anatomiaa ser radiografada e o filme. Se precisar, ajusta a colimação para que apenas aanatomia seja abrangida pelo campo de irradiação.

Se o exame for realizado no Bucky mural, então o paciente fica de pé, eapós colocar o filme no porta-chassi, o técnico ajusta o cabeçote, girando-o90°. Em seguida, ajusta a colimação e se dirige para a mesa de comando.



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7.3.2. Preparação de Exposição

O técnico deve sempre usar a técnica mais adequada na realização doexame solicitado pelo medico. Isto implica em conhecer a altura e peso do pa-ciente, a presença de algum implante ou sonda em seu corpo e o total

conhecimento do aparelho, tela intensificadora e filme que se está utilizandono serviço radiológico.

Uma vez determinada a melhor técnica para o exame, o operador deveselecionar na mesa de comando a tensão, corrente e tempo de exposição. De-pois, deve selecionar a utilização ou não de grade antidifusora, ou Buckymural, se for o caso. Depois de conferir todos os parâmetros, o técnico estápronto para realizar o disparo.

A legislação vigente no Brasil exige que o

Em posição de preparação, estamos ativando o circuito de filamento,responsável pelo controle da produção de elétrons no filamento, que se tornaincandescente. Quando pressionamos o botão superior, estamos preparando oequipamento para o disparo, ou seja, começamos a girar o rotor e,conseqúente-mente, o ânodo. Poucos segundos depois (1 ou 2 segundos), oequipamento está pronto para o disparo, pois o ânodo precisa adquirir umavelocidade mínima para isto poder acontecer. O disparo é feito ao pres-sionarmos o botão totalmente, ouseja, ao acionar o segundo estágio.

7.3.3. Exposição

Na posição de exposição, o equipamento está com seus circuitos detemporização e de alta tensão ativados. Após decorrido o tempo pré-selecionado, os interruptores abrem os circuitos de alta tensão e temporização.Qualquer tentativa de nova exposição (a-livio do botão) antes de terminar otempo pré-selecionado, causa a interrupção da exposição. Normalmente, ostempos são curtos (milisegundos) e isto se torna difícil de ocorrer, porém podeocorrer em situações de grande tempo de exposição (caso de pro-jeção lateralde coluna lombar em adulto obeso). Os circuitos de exposição e temporização

são independentes.

O interruptor de exposição normalmente está colocado no primário dotransformador da alta tensão (interruptor primário). Em alguns equipamentospro-jetados para exposições repetitivas em curto tempo (angiografia), ele estácolocado no circuito de alta-tensão (interruptor secundário).

O temporizador é composto por um circuito eletrônico, o que permitecontrolar o tempo de exposição de uma maneira bastante precisa.



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7.4- Parâmetros de exposição

Existem alguns fatores que influem direta-mente na intensidade do feixede fótons produzidos, ou seja, na qualidade e quantidade desse feixe ener-gético. É importante que o técnico consiga associar os comandos da mesa

com as variações da técnica radiológica.

A exposição do paciente ao feixe de raios X está condicionada,basicamente, a três parâmetros principais, que irão definir a qualidade do feixe,a saber:

7.4.1- Corrente (mA)

Quando falamos em correnteelétrica influindo na intensidade deum feixe de radiação, estamos nos

referindo ao número de elétrons quesão produzidos no filamento e queserão acelerados em direção aoânodo. Logicamente, quanto maiorfor o número de elétronsdisponíveis no cátodo, maior será onúmero de interações que

ocorrerão no ânodo e mais denso será o feixe de fótons gerados.

géticos, os elétrons podem interagir com um maior número de átomos.

Resumindo, o controle de kV afeta:

• a energia cinética (velocidade) dos elétrons produzidos pelo filamento;• o tipo de raio gerado (raios mais ou menos penetrantes), dependendo se o

valor é alto ou baixo;• a seleção da radiação de baixa ou alta energia (poder de penetração).

7.4.2. Tensão (kV)Quando estudamos

eletricidade, analisamos, entreoutros assuntos, o conceito dediferença de potencial elétrico(tensão). O que acontece quandoaplicamos uma grande tensão auma ampola é que estamosaumentando a energia dos

elétrons gerados no filamento docátodo. Dessa forma, esses elétrons, ao chegarem ao ânodo, estarão com



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energia cinética suficiente para interagirem com os átomos do metal-alvo e,através dos processos de interação, produzirem radiação cujos fótonspossuem energias desde poucos KeV até energias do nível daquelas dos elé-trons incidentes. Da tensão aplicada, depende a máxima energia dos fótons

gerados. Da mesma forma, através da tensão estamos alterandoindiretamente o número de fótons gerados, por que sendo mais ener-

7.4.3. Tempo de Exposição (s)

O circuito que controla o tempo de exposição é eletrônico e permite aseleção de tempos da ordem de milisegundos com extensa faixa de variação.O filamento muitas vezes fica ligado o tempo todo, pré-aquecido. O ânodogiratório é ativado alguns segundos antes da exposição. A radiação só ocorremesmo durante o tempo em que a ampola está sob a ação de dezenas dequilovolts. E este tempo é controlado com precisão pelo circuito temporizador.

O aumento do tempo de exposição implica num aumento do tempo deradiação, o que produzirá imagens mais escuras. A diminuição do tempo acar-reta em imagens mais claras.

7.5 Dose de Radiação

A dose de radiação é determinada pelo produto da corrente pelo tempo eoferece muitas possibilidades, mediante a variação de mA e s.

Exemplo: Considere que numa determinada técnica temos mAs = 200.Poderíamos obter os mesmos 200mAs, ou seja, sem alterar a dose nopaciente, a partir da variação dosparâmetros relativos à corrente e aotempo, de forma que o produto mAspermaneça constante, conformemostra a tabela 2.

O exemplo a seguir mostra como podemos eliminar o efeito produzido

pelo movimento do paciente durante a exposição. Isto pode ocorrer, por e-xemplo, em exames feitos em crianças. Logicamente, isto pode ser obtido coma redução do tempo, como mostra a solução do problema proposto.

Exemplo: Um exame selecionado para 70 kV, 100 mA e 0,12 sproduz uma imagem borrada por movimento. Devemos reduzir o tempo deexposição para 0,004 s, qual o mA que mantém a dose no paciente?

Solução: Como o produto mAs deve ser mantido constante, temos quecalcular o novo valor de corrente que compense a redução do tempo. Para

isto, temos:



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100 mAx 0,12 s = 12 mAs

0 produto 12 mAs é constante. Portanto, acorrente é a incógnita aser calculada da seguinteforma:

I x0,04s= 12mAs logo,1 = 0,012 / 0,04 = 0,3 A = 300 mA



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7.7 Exercícios

1. Quais são os principais comandos que uma mesa de controle devepossuir?

2. Por que o botão de disparo da ampola tem dois estágios?3. Na qualidade da imagem, o que influi o aumento da corrente e o

aumento da tensão?Quais são as medidas de segurança que devem ser tomadas durante

a realização de um exame radiográfico?

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