Formação da Imagem e Tomografia

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Propriedades físicas dos raios X: 
- É uma radiação eletromagnética que propague-se a mesma
velocidade da luz 
- Não são desviados por campos eletromagnéticos segue em uma
linha reta 
- Se propaga em linha reta
- Produz ionização por onde passam, chamado raio ionizante
prejudicial a saúde, é arrancar um elétron da ultima camada 
- Atravessam corpos espessos porem nem todos os corpos animais
obesos prejudicam o raio x
- Fluorescem substâncias como tungstato de Cd, ZnSO4
- Produzem modificações biológicas somáticas e genéticas ou seja
causa danos a saúde
- Certos materiais bloqueiam a passagem do raio x como Ag Cu Fe Pb
- Impressionam chapas fotográficas 
Formação da ImagemFormação da Imagem
Radiográfica e TomográfiaRadiográfica e Tomográfia
O raio x é uma onda eletromagnética e toda onda 
 tem o comprimento de onda que é a distância entre dois picos.
Esse comprimento de onda tem uma frequência que é quantas
vezes esse comprimento de onda passa por um ponto por
segundo e dada numa unidade chamada Hertz.
O espectro eletromagnético que são as variações de ondas
eletromagnéticas desde a onda de radio ate o raio cósmico. 
O raio ionizante começa no raio x , quando diminui o
comprimento de onda a frequência esta aumentando
conforme aumenta a frequência, aumenta a penetração do raio
x. 
Radio X 
É uma radiação eletromagnética semelhantes a luz, diferencia-se
somente quanto ao comprimento de onda através do espectro
eletromagnético. A frequência do raio x e alto porque tem
comprimento de onda pequeno , uma alta penetração. 
Ampola de Coolidge:
Catodo: é uma lâmpada que tem um polo negativo e um polo positivo,
o negativo é um lugar onde vai colocar um filamento de um elemento
químico que tem alto ponto de fusão suporta 1050 graus celsius, liga
essa ampola em uma tomada de 220 volts. Aquece os átomos que
ficam vibrando, quanto mais quente for esse lado da ampola melhor,
tem os elétrons instáveis que ficam vibrando. Para medir essa
quantidade de elétrons é por um botão chamado de miliampere (mA)
conforme aumenta a miliamperagem aumenta a quantidade de
elétrons no polo negativo chamado de catodo. 
Como é necessário ter calor coloca esse filamento grudado em uma
placa de molibdênio que segura calor não deixando espalha. 
O mA que produzem esses elétrons instáveis vai ar a quantidade de
raio x. A potência do aparelho em fabricar raio x se da pela mA. 
Anodo: Do outro lado tem o polo positivo chamado de anodo , tem
uma chapa arranca os elétrons do negativo vai chegar no positivo
batendo no ponto focal. 
Tem um dispositivo chamado bobina de alta de tensão, hora que
dispara o aparelho de raio x, os elétrons saem e a bobina fecha o
circuito de alta tensão medido em quilovolts batendo produzindo 99%
de calor e 1 % de raio x.
Quando fecha o circuito e dado em quilovolts , quanto maior a
quilovoltagem maior é o choque desses elétrons. A quilovoltagem da o
poder de penetração do raio x dentro do organismo do animal. 
A mA da a quantidade de raio x e a kV da o poder de penetração
Ambas são inversamente proporcionais, quanto mais raio x é preciso
menos penetração será necessário. 
No polo anodo não pode ter muito calor, porque se esquentar demais
pode queimar, ao contrário do catodo que absorve o calor. Para evitar
o calor a placa que segura o alvo é feito de um material que tira calor,
que é cobre.
Os dois polos colocam em uma redoma de vidro, se furar
entrar oxigênio consequentemente vai queimar.
Tem que ter vacúo dentro da redoma de vidro, além do cobre
no polo positivo tem óleo para retirar o calor. 
Envolve a redoma de vidro em um cachote de chumbo que
não deixa a radiação se espalha, tendo uma espécie de janela
de berílio, usa-se esse tipo de vidro porque em um vidro
comum uma parte do raio x iria ser absorvido pelo próprio
vidro por ser feito de areia. 
Ampola de Coolidge:
Tipos de Anodos:
- Fixo: O raio x sai do catodo, bate no anodo produz radiação e
sai pela janela de berílio. Usa para aparelhos de baixa mV
- Giratório: Fica girando, e o raio x quando disparado em
diversos pontos. Esse para aparelhos de alta mV.
Ponto Focal:
É o local onde o elétron vai bater, e esse ponto deve ser
pequeno, se for grande vai causar um efeito chamado de alo
ou penumbra (tremer). 
Componentes Básicos do Aparelho de Raio X:
- Ampola de Coolidge (tubo)
- Casa do Tubo (chumbo)
- Colimador 
- Circuito de baixa voltagem --> Catodo 
- Circuito de alta voltagem
- Estabilizador de voltagem
- Timer: quanto tempo vai disparar o raio x. 
- Painel de controle kV, mA e Tempo
kV e mA:
- kV: É o poder de penetração, dá a qualidade radiográfica 
- mA: Quantidade de radiação, mostra a quantidade de raio x
formados. 
- Ambas são inversamente proporcionais , ou seja quanto
maior o poder de penetração menor e a quantidade de raio x.
Tempo de Exposição:
 É a unidade de tempo que se mede o momento em que os rx
saem da ampola e é dada em segundos.
Exemplos:
20 mA x 1/2s = 10 mAs 
100 mA x 1/10s = 10 mAs 
200 mA x 1/20s = 10 mAs 
300 mA x 1/30s = 10 mAs 
Usar tempos curtos evita a distorção geométrica, na
veterinária faz isso aumenta a potencia e diminui mV
Distância Foco - Filme:
É distância que vai da fonte emissora (ponto focal) ao filme 
 (écran) rx.
No raio x tem a ampola de coolidge, logo abaixo tem a mesa
onde o paciente fica posicionado e embaixo da mesa tem o
chassis com o écran que é a tela fluorescente de fosfóro. Essa
tela recebe o raio x e vai registrar e formar a imagem chamada
de imagem latente que depois é digitalizado e aparece no
computador. A distância do foco para o écran deve ser de
100cm ou 1m. Quanto mais alta a ampola a força do raio x
diminui. 
Feixe de Raio X 
Finalidade da ampola fornece uma quantidade de radiação
controlada para examinarmos estruturas internas do paciente
O feixe de raio x e divergente e/ou seja ele espalha-se em uma
área desnecessária há necessidade de se restringir esta área. 
E o colimador estreita e direciona o feixe de raio x para pegar
a estrutura 
- Tem dois tipos: 
--> Cones
--> Placas Corrediças
Exemplo: Raio x de um animal magro faz o calculo a kV e mA e
depois coloca um animal com sobre peso e não meche na kV e mA
não vai ter a penetração do raio x. 
Quando faz um raio x parte da radiação é absorvida pelas estruturas
e outra parte vai passar. O raio x quando atinge o écran fica preto,
se fizer um raio x de pulmão vai passar com facilidade por ter ar em
seu conteúdo. O que é preto no raio x o conteúdo tem gás e o que é
branco é osso, metal, gordura. 
Penetração e Absorção dos Feixes de Raio X: 
Radiopacidade de um material capacidade de uma estrutura de
segura mais ou menos do raio x vai depende da espessura do
paciente 
Quanto menos espesso a estrutura mais fácil passa o raio x e mais
escuro fica o raio x. Quanto mais espesso a estrutura menos
capacidade o raio tem de penetra e atinge o écran mais radiopaca
fica a imagem mais branco.
- Radiotransparente = Ar 
- Radiopaco = Osso
- da habilidade penetrante do feixe incidente
- do número atômico do material
- da densidade do material
- da espessura do material
Tem tecido ósseo e o tecido mole colocando a mesma quantidade
de raio x. No ósseo absorve grande quantidade de raio x ficando
branco e no tecido mole deixa passar muito raio x ficando preto, se
atingir o écran totalmente vai ficar preto. 
Distorções Geométricas: 
Causas:
- Tamanho do ponto focal 
- Distância focal 
- Movimento do paciente 
- Écrans de baixa e alta resolução 
O paciente (estrutura) tem que estar bem paralelo ao filme
radiográfico (écran).
O ponto focal devera estar perpendicular ao objeto a ser
radiografado. 
É o grau de negritude de um radiografia acabada. Radiografia muito
densa é muito escura. 
Áreas escuras significa precipitação de sais de Ag, após exposição
aos raio x, quando atinge no écran. 
Se aumenta kV e mA esta aumenta de a quantidade de raio x e a
penetração vai ficar mais escuro , um filme totalmente escuro denso
passou totalmente a radiação 
Densidade Radiográfica: 
Fatores que Afetam a Densidade Radiográfica: 
- Quantidadede raio x que alcançam o filme mAs 
- Aumento do poder penetração KV
- Aumento do tempo de exposição 
- Espessura e tipo de tecido
Densidade ideal é aquela que conseguimos ver os detalhes das
estruturas. 
Contraste Radiográfico: 
É a diferença entre densidade de estruturas vizinhas 
Quando a diferença de densidade entre estrutura é grande
dizemos que existe alto contraste ou pequena escala de contrate
(acentuados tons de preto e branco).
Quando uma radiografia possui vários tons de cinza e uma
densidade baixa entre os tecidos subjacentes 
Raios Dispersos:
São chamados de raios moles, tem o filtro de alumínio na janela mas
deixa passar só os raios duros 
Raio duro é potente já passou pela estrutura bate no écran e quer
voltar, se isso acontece estraga a imagem e é perigoso. Tem um
ferramenta abaixo da mesa chamada de grade anti-difusora quando o
raio quer volta é absorvido por essa grade. Essa grade sempre é maior
que o écran , tem essas placas na grade batendo na placa de chumbo
e não passa , essa grade permite absorção desses raios a grade
difusora fica entre o paciente e o écran 
Estojo que dentro tem o écran de fósforo 
Finalidade: antes armazenava o filme e o écran hoje só o écran. 
Hoje usam os chassis de alumínio e fibra de carbono
Chassis: 
Écran chamado tela fluorescente 
No chassi tem o écran que brilha só que é o fosforo e não precisa
de filme. O digitalizador vai transforma a imagem virtual em real
na tela do computador, vai digitalizar a imagem.
Telas Intensificadoras:
São películas compostas de cristais fluorescentes, montadas em
uma base de plástico ou cartolina.
Finalidade: reduz a radiação, ou seja diminui a técnica ,
diminuindo a exposição do animal ao feixe, protegendo o bem
estar animal e humano.
Reduzimos a mA. 
Écran = tela intensificadora 
Alto poder de absorção das radiações 
Alto poder de conversão do raio x em luz visível 
Não deve haver fluorescência residual 
Digitalização: 
Vai transformar a imagem latente em uma imagem real através de
digitalização. 
O meio de detectar a imagem na convencional usar filme
radiológico e na digital tem detectores digitais 
O meio de armazenamento da convencional é por filme e no
digital é no arquivo digital 
Na convencional catação e revelação do filme e na digital geração,
processamento arquivamento e apresentação da imagem.
Detector (écran) -> recebe radiação da ampola -> a energia
absorvida é transformada em carga elétrica -> que é transformada
de escala de cinza. Quanto mais preto passou bastante raio x
(radiotransparente) quanto mais branco mais absorção de raio x
pela estrutura (radiopaco). 
Como é Formada a Imagem:
Sistema de Digitalização:
Tipos:
- Cr ou Indireta : Precisa de um digitalizador um aparelho . através
do raio laser direto vai para o computador, lendo a imagem. E no
computador faz o ajuste necessário. 
- DR ou Direta: Não digitalizar, não precisa do chassis utiliza
detectores que formam a imagem diretamente na tela do
computador.
Vantagens da Radiologia Digital: 
- Mais rápida 
- Acerto de técnica
- Não precisa de nenhum meio químico, nem cama escura ou filme 
- Armazena num pen drive , nuvem ou cd 
- Diminui o numero de exposição para o paciente 
Pacs:
Assegura ao radiologista ter a imagem em smarthphone, Ipad,
tablet, note book, não havendo necessidade de ter uma copia
impressa 
Telemedicina:
Tem laudos médicos a distancia 
Tomografia Computadorizada:
Tira a sobreposição das imagens
No exame raio x simples tem uma imagem plana um corte 
Na tomografia a densidade é a relação entre massa volúmica da
matéria em referência (normalmente a agua).
A densidade padrão na tomografia é agua sendo densidade zero a
água 0, e a agua tem tom médio de cinza na tomografia ela e zero 
aumentando a densidade é positiva e diminuindo é negativa, 
estruturas que tem densidade maior que a água tem uma
densidade positiva e menor negativa, é uma grandeza adimensional 
Exemplo: um corpo possui uma densidade de 5 significa que o
mesmo possui uma massa volúmica cinco vezes a água 
Escala hounsfield = +1000 e branco total e -1000 é ar
Densidade menor hipodensa e maior hiperdensa 
Mesma coisa que o raio x convencional , absorvem raio x de formas
diferentes.
O ar não absorve radiação ficando mais escuro 
O fígado absorve mais ficando tons de cinza 
O osso absorve tudo ficando tudo claro 
Também depende dos elementos que constituem que são mais
pesados 
O ar é muito menos denso que o osso. 
Princípios Físicos:
Densidade:
A tomografia vai dar a quantidade de radiação absorvida por uma
determinada estrutura dentro da escala de cinza 
Essa absorção é a parcela de energia que fica sobre um corpo
Cada pixel determina um tom de cinza que foi absorvido
Como o computador constrói uma imagem, essa imagem precisa
ser convertida em número. Em raio x de tórax ver vários de áreas
claras e escura são convertidas em números e na tomografia área
clara = grande absorção dado o valor numero +1000 enquanto que
área escura de um valor -1000 na escala de Hounsfield 
Termos Utilizados:
Hipodenso = Menos denso que a água
Hiperdenso = Mais forte 
Isodenso = São estruturas iguais
Formação da Imagem Tomográfica: 
O tomográfo vai adquirir os dados gira, cortar a estrutura forma
uma imagem vai reconstruir essa imagem no computador e vai
apresentar na tela.
Aquisição de Dados: 
- Aquisição axial: não se usa
- Aquisição Volumétrica 
Axial tem o gantry e a mesa, o gantry gira em 36 graus e a mesa
anda um pouco , outra vez, e outra vez. Há o corte a mesa avança e
para o axial 
Volumétrica demora menos de 3 segundos a mesa continua a andar
o e gantry não para.
Cortes com um ou múltiplos detectores 
Como computador constrói uma imagem, converte a imagem em
numero e vai ser jogada em uma tela onde tem milhões de pontos e
cada ponto é o pixel, a grade onde tem o numero de pixel é
chamada de matriz. Cada ponto é chamado de pixel (picture
element) e que carrega a informação da imagem.
Pixel:
É o menor elemento em um dispositivo de exibição pixel, é o menor
ponto que forma uma imagem digital 
E a matriz é uma malha onde cada ponto ou célula corresponde a
um pixel. Quanto maior o número de pixel melhor será resolução da
imagem. A quantidade de tons de cinza de cada imagem é
denominada de Bits. Pixel é a menor unidade de imagem.
Qualidade de Imagem:
- Capacidade que o aparelho nos dá de verificarmos detalhes para
chegar a um diagnóstico preciso . 
- As imagens devem ter informações suficientes para que o
profissional chegue a uma conclusão. 
- A imagem tomográfica é uma imagem matricial: linhas e colunas
(pixels 
- Resolução Espacial
- Resolução de Contraste
- Resolução Temporal 
- Resolução Espacial
É capacidade exibir separação física entre duas imagens. para a
imagem digital, a resolução espacial é determinada pelo número de
pixels por área de imagem.
Determina pelo números de pixels por área da imagem as
diferencias estruturais capacidade de um sistema de imagem
distinguir objetos finos muitos próximos e de alto contraste
separadamente. E a menor distancia entre dois objetos pequenos
que pode ser visualizado na imagem.
A tc pode diferenciar objetos com diferentes de densidades
(absorveu determinada porcentagem de radiação) consegue ver se
tem diferencia de 0,25 a ,5% enquanto o raio x convencional o valor
é entre 10%, quanto menos pixel a resolução espacial fica pior 
- Resolução de Contraste:
Se consegue diferenciar entre duas estruturas próximas 
Medida da capacidade para distinguir pequenas diferenças de
intensidade como mudança nos parâmetros mensuráveis tais como
atenuação de raio x. Exemplo: fígado apareceu um nódulo e no raio
x não apareceu , que a resolução de contrate é melhor. 
Características das imagens tomográficas: 
Quanto maior o número de pixels melhor a imagem. Quando
reconstrói a imagem pode ser feito em 3D que nos da ideia de
profundidade de imagem 
- Resolução Temporal:
É a medida de tempo necessária para a formação da imagem.
Importante na aplicação em tempo real , quando análise por
exemplo um órgão em movimentocomo o coração.
Trata-se do tempo necessário para adquirir dados para
reconstrução da imagem.
- Pixels 
- Matriz 
- Campo de visão (FOV)
- Escala de cinza
- Janelas
Voxel e Pixel:
Quanto maior absorção do feixe do raio x por um voxel tem um
pixel mais claro e quanto menor teremos um pixel mais escuro.
FOV (Campo de Visão)
Representa o tamanho máximo do objeto em estudo que ocupa a
matriz. Exemplo: matriz com 512 pixels de coluna e 512 pixels em
linha. Se o campo de visão for de 12 cm cada pixel representa 0,023
cm.
Duas imagens na mesma tela 512 x 512 só que uma imagem a
estrutura tem 12cm e outra tem 50cm
FOV grande significa perda de foco é mais radiação secundaria 
portanto a de 12 e melhor para resolução 
São recursos computacionais que permitem que aos a obtenção das
imagens a escala de cinza possa ser estreitada facilitando a
diferenciação entre certas estruturas conforme a necessidade 
O olho humano diferencia a escala de cinza entre 1 a 6 tons, sendo
que a maioria das pessoas distinguem cerca de 20 diferentes tons 
-1000 é mais escuro 
+1000 bem claro osso 
Quanto mais raio x for absorvido mais claro é o tom de cinza 
Escala de cinza é responsável pelo brilho da imagem unidade de
hounfields.
Janelas:
O intervalo de 2000 UH refere-se a largura da janela e o centro
deste intervalo e denominado de windoww level, de +1000 a -1-000
são todos os tons de cinza. A mudanças de tons de cinza são
conhecidos como janelamento.
Pode ter 65536 tons de cinza o computador consegue obter 
pode escolher qual o tons de cinza para determinado estrutura. A
janela portanto é uma forma de visualizarmos uma faixa de tons de
que nos interessa 
A janela nos auxilia a diferenciar de uma cortical e medular de um
osso ou o estudo da arte branca ou cinzenta do cérebro 
Uma mesma imagem pode se reajustada com janelas diferentes 
Não se pode ver por exemplo tecido ósseo e adiposo na mesma
janela.