Raios X e Tomografia Computadorizada

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Raios x
História dos Raios x
Os raios x foram descobertos acidentalmente pelo físico Wilhelm Conrad Rontgen. Em seu experimento testava se os raios catódicos podiam passar através do vidro. Ele notou um brilho vindo de uma tela revestida quimicamente que estava próxima, chamou-os de raios x por causa de sua natureza desconhecida.
Realizou diversos experimentos para entender melhor sua descoberta e descobriu que esses raios penetravam na carne humana, mas não podiam atravessar os ossos ou chumbo. 
Curiosidades
Com a descoberta a mais nova mania foi tirar um retrato de seu próprio esqueleto. 
No final do século 19 mulheres recém casadas faziam um raio x de sua mão com a aliança para mandar a família como atestado de que eram definitivamente comprometidas.
Nas décadas de 30,40 e 50 algumas lojas de calçados no Estados Unidos aparelhos de raios x foram instalados para que os clientes pudessem examinar seus pés dentro do calçado. 
Aparelho de Raios X
O coração de uma máquina de raios x é um par de eletrodos, um cátodo e um ânodo, que ficam dentro de um tubo de vidro a vácuo. O cátodo é um filamento aquecido. A máquina passa corrente pelo filamento, aquecendo-o. O calor expulsa os elétrons da superfície do filamento.
O ânodo positivamente carregado é um disco achatado feito de tungstênio, que atrai os elétrons através do tubo.
A diferença de voltagem entre o cátodo e o ânodo é extremamente alta, então, os elétrons movimentam-se pelo tubo com bastante força. Quando um elétron, em alta velocidade, choca-se com um átomo de tungstênio, um elétron que está em uma camada mais interna do átomo é liberado. Com isso, um elétron que está em um orbital com energia mais alta migra para um nível de energia mais baixo, liberando energia sua energia extra na forma de um fóton. Assim um fóton de raio x é a energia liberada num choque de elétrons. 
As colisões de alto impacto envolvidas na produção dos raios x geram muito calor. Um motor gira o ânodo para que ele não derreta. Uma camada de óleo frio ao redor da ampola também absorve calor.
Todo o mecanismo é protegido por uma blindagem grossa de chumbo. Ela evita que os raios x escapem em todas as direções. Uma pequena abertura na blindagem permite que alguns dos fótons de raios x escapem em um pequeno feixe. Esse feixe passa por uma série de filtros até chegar ao paciente.
Uma câmera no outro lado do paciente grava o padrão de raios x que passam através de seu corpo. A câmera de raios x usa a mesma tecnologia de filmes que uma câmera comum, mas a reação química é acionada por luz de raios x em vez de luz visível.
Geralmente, os médicos deixam a imagem no filme como um negativo. Áreas expostas a grande quantidades de luz ficam mais escuras e as áreas expostas a menores quantidades de luz ficam mais claras. Materiais duros como ossos, aparecem em branco e materiais mais macios aparecem em preto ou cinza. 
Contrastes
Em uma imagem de raio x normal, a maior parte dos tecidos macios não aparecem claramente. Para visualizar alguns órgãos ou para examinar os vasos sanguíneos do sistema circulatório, deve-se introduzir um contraste dentro do corpo.
Contrastes são líquidos que absorvem raios x com mais eficiência. Para visualizar órgãos dos sistemas digestivo e endócrino, o paciente toma um contraste, geralmente um composto de bário. Se o foco for os vasos sanguíneos ou outros elementos do sistema circulatório, o contraste deve ser injetado na corrente sanguínea. 
Interação dos Raios X com tecidos irradiados
Raios X são potentes o bastante para atravessarem vários tipos de matéria. Há uma pequena chance de ocorrerem mutação nos órgãos reprodutivos e na glândula tireóide, por isso é comum o uso de aventais de chumbo para bloqueá-los.
Ao interagir com a matéria os Raios X colidem com os elétrons. As vezes o Raio X passa toda a sua energia para a matéria e é absorvido. Outras vezes, ele só transfere um pouco da sua energia e o restante é espalhado. 
A frequência destes resultados depende da quantidade de elétrons que os Raios X podem atingir. Colisões são mais prováveis se o material for denso, ou se for composto por elementos de maior número atômico como ouro e platina o que significa maior número de elétrons.
Os ossos são densos e cheios de cálcio, que tem um número atômico relativamente alto, por isso são bons em absorver Raios X. 
Os tecidos moles não são tão densos e contém elementos de menor número atômico, como carbono, hidrogênio e oxigênio. Então, mais Raios X penetram em tecidos, como pulmões e músculos escurecendo a chapa.
Devido a capacidade de penetração nos tecidos os Raios X tornam-se um perigo, a exposição prolongada (altas doses) podem levar a formação de células cancerígenas, morte de células e leucemia. 
Aplicabilidade
Na Medicina, aplicam-se para diagnóstico e tratamento de doenças.
Na Indústria e Engenharia Mecânica são utilizados nos exames de fraturas de peças.
No controle do tráfego, em exames de carga e bagagens.
Na pesquisa é utilizado na difração de raio x para caracterização de cristais. 
Tomografia Computadorizada
Tomografia Computadorizada 
Godfrey Hounsfield quem desenvolveu essa técnica de obtenção de imagens em 1972. Os princípios de Tomografia Computadorizada são os mesmos da radiografia convencional. Para obtenção da imagens são utilizados os raios x. Enquanto na tomografia convencional simples o feixe de raio x é piramidal e a imagem obtida é uma imagem de projeção, na TC o feixe é emitido por uma pequena fenda e tem a forma de leque. 
Na TC o tubo de raio-x gira 360° em torno da região do corpo a ser estudada e a imagem obtida é tomográfica ou seja ´´fatias´´ da região do corpo estudada são obtidas. Em oposição ao feixe de raios-x emitidos temos um detector de fótons que gira concomitantemente ao feixe de raio-x. Como na radiografia as características das imagens vão depender dos fótons absorvidos pelos objetos de estudo. Detectores de fótons da TC transformam os fótons emitidos em sinal analógico (quanto mais Raios x chega, maior a diferença de potencial, ou voltagem que cada detector fornece ao computador) e depois digital (o computador converte os valores de voltagem, contínuos em unidades digitais).
Um tomógrafo é formado por um tubo (Gantry) onde estão localizados em posições opostas o emissor de feixe de raio-x e os detectores, sendo este conjunto gira 360 para obtenção de imagens.
O tomógrafo possui 2 sistemas principais:
Varredura: responsável pela parte operacional do exame, onde serão obtidas as informações das imagens que são compostos pelo: 
Gantry
Tubo de Raios-X 
Colimador 
Gerador
Detectores
Sistema aquisição de dados
Sistema Computacional: É responsável por transformar as informações adquiridas durante varredura para diagnóstico, é composto pelo: 
Sistema de processamento de imagens
Sistema de reconstrução de imagens 
Técnica Utilizada
A TC é utilizada como método de estadiamento , que avalia a extensão do tumor primário e confirma ou afasta a presença de metástases.
É um exame não invasivo. 
Aplicabilidade
Identificação de tumores
Diagnóstico de vasos pulmonares
Identificação de nódulos no corpo humano
Em pesquisas e estudos referentes ao cérebro humano
Para detectar fraturas e obstruções circulatórias
Apontar alterações nas estruturas orgânicas, entre outras anomalias de tecido
Riscos
A dose da radiação efetiva varia de 0,1 mSv até níveis altíssimos e os serviços de radiologia controlam as doses empregadas, dentro dos limites recomendados internacionalmente. Como as crianças são mais sensíveis a radiações as doses se acumulam pela vida inteira e deve ser realizado quando estritamente necessário. 
O risco de reações alérgicas graves ao material contraste que contém iodo é muito pequena. 
As mães que amamentam devem aguardar 8 horas após a injeção do contraste antes de amamentar. 
Mulheres devem informar ao médico se há possibilidade de gravidez. 
Limitações
Detalhes de tecidos moles de menor consistências em áreas como cérebro, órgãos internospélvicos, joelhos e ombros podem ser mais fáceis e claramente revelados por ressonância nuclear magnética.
Pacientes obesos podem não caber na abertura dos tomógrafos convencionais ou ter peso superior ao limite permitido para movimentação da mesa.
Os pacientes alérgicos ao iodo devem evitar contraste. 
Curiosidades
As imagens de TC podem detectar até mesmo doenças cardíacas e cáries em múmias enterradas há milhares de anos. 
Reportagem: Múmia troca de sexo (Revista Época) 
Pesquisadores do Museu Brooklyn, de Nova York, submeteram quatro múmias a tomografias e descobriram que uma delas, chamada de Lady Hor, era um homem. 
A confusão, que perdurou desde a descoberta da múmia, há 70 anos, ocorreu porque na pintura do sarcófago em que ela estava não havia barba, um costume egípcio para identificar homens.
Criado por Alana Canha (autista)