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Tópicos de Imagenologia Habilitação em Imagenologia e Radiodiagnóstico: - Atuar em serviços de Radiodiagnóstico, Radioterapia e sistemas de diagnóstico por imagem como: Tomografia Computadorizada, Ressonância Nuclear Magnética, Medicina Nuclear – PET-CT, Ultrassonografia, Radiologia convencional, vascular e intervencionista, Mamografia, Densitometria óssea, Neurorradiologia, bem como outras modalidades complementares a esta área de atuação (Excetuado a assinatura e interpretação dos laudos). Formação da Imagem • Utilizando radiação ionizante: Raios-X - Raios Gama • Utilizando sons de alta frequência • Utilizando campo magnético e radiofrequência Ionização ou Excitação Ionização – a radiação incidente rompe a energia de ligação do elétron e o arranca do átomo formando um íon. • Excitação – o elétron sai de uma camada de baixa energia para uma camada de alta energia. • Obs: Esses dois processos dependem do elétron ganhar energia do meio Em 29 de outubro de 1985 começava uma nova etapa para a radiologia no Brasil. Por que? Nessa data temos a regulamentação da profissão de técnico em radiologia Partícula α • Carga positiva • Composta por 2p e 2n • A = 4 e Z =2 (átomo de He) • Possuem grande energia e pouco poder de penetração • Usada para terapia Partícula β • Carga negativa ou positiva • Poder de penetração maior que da partícula α • Emitidas pelo núcleo • carga negativa = “elétron” = β - (usada em terapia) • Carga positiva = pósitron = β + (usada no PET) Emissão γ • São ondas eletromagnéticas semelhantes aos raios X • Não possuem carga elétrica • Velocidade igual à da luz • Grande poder de penetração Estrutura do átomo Nuclídeos com: o mesmo nº atômico e diferente nº de massa é chamado de isótopo O mesmo nº de nêutrons são os Isótonos O mesmo nº de massa e nº atômico diferente são os isóbaros. Decaimento radioativo • Um nuclídeo instável consome o excesso de energia que possui liberando espontaneamente radiação até atingir a estabilidade. Exercício 1 Um átomo de emite uma partícula alfa, transformando-se num elemento X, que por sua vez, emite uma partícula beta (negativa), dando o elemento Y, com número atômico e número de massa respectivamente iguais a: a) 92 e 234 b) 91 e 234 c) 90 e 234 d) 90 e 238 e) 89 e 238 Exercício 2 Um dos materiais irradiados durante a operação de um reator nuclear é o fósforo-32. O procedimento para evitar a contaminação radioativa por esse material é estoca-lo, para decaimento a níveis de segurança. Sabe-se que a meia-vida do fósforo 32 é de 14 dias. Considerando 7,8mg como nível de segurança, assinale o tempo, em dias, necessário para este valor ser atingido a partir de 1 grama de fósforo-32: a) 42 b) 98 c) 118 d) 256 e) 512 Exercício 3 Se uma amostra de 131I tem 50mCi em 2 de maio, qual será sua atividade no dia 18 de maio? 12,5mCi Exercício 4 Qual o tempo necessário para que 87,5% de uma amostra radioativa sejam desintegradas, sendo que sua meia-vida física é de 14 dias? 42 dias Efeitos da radiação e Proteção Radiológica Efeitos biológicos das radiações ionizantes • Danos biológicos à exposição descontrolada: – Anemia – Perda no número de plaquetas – Queda de cabelo – Dermatite – Esterilidade – Espondilite anquilosante Radiosensibilidade celular: processo de interação diferentemente do corpo humano quando exposto à uma dose de radiação. Células sensíveis: germinativas, embrionárias, linfócitos e glóbulos vermelhos. Sensibilidade intermediária: células viscerais e epiteliais. Células resistentes: células nervosas e musculares. Lei de Bergonie e Tribondeau: “A radiosensibilidade é diretamente proporcional à sua capacidade de reprodução e inversamente proporcional ao seu grau de especialização.” Classificação dos efeitos biológicos da radiação Efeitos estocásticos – São aqueles onde não existe um limiar de dose. – Célula permanece viável com mutação – doses menores de 0,5y, a probabilidade de ocorrer efeitos aumenta com o aumento da exposição. – Ex: Câncer Efeitos determinísticos – São os efeitos que aparecem após ultrapassar um limiar de dose. – dose absorvida, em uma única exposição, >0,5Gy: morte de um grande nº de células. – Ex: catarata Não existe uma dose “segura” de exposição à radiação, sob o ponto de vista genético. Unidades e grandezas de radiação • Exposição: A quantidade de fótons de raios X ou γ que atravessam o ar e produzem ionizações. • Não considera: área irradiada, poder de penetração da radiação, sensibilidade do órgão irradiado. • Taxa de exposição será medida por Roentgen(R) por hora(h) e seus subgrupos. (R/h ou mR/h) • Para determinar esse valor utilizamos o GueigerMueller. • Dose absorvida: Deposição da energia da radiação no órgão exposto. • Quantidade de energia transferida na matéria por unidade de massa. • Não considera: diferença de radiossensitividade dos diferentes órgãos irradiados. • A unidade de medida é o Gray (Gy) = J/kg • Essa medida também pode ser avaliada em função do tempo(mGy/min) • Dose efetiva • Dose equivalente: • Aplica-se a um único órgão e considera as diferentes interações biológicas de diferentes radiações e seu efeito no ser humano. • Produto da dose absorvida pelo fator de modificação • É expressa em Sievert (Sy) = J/kg • Deve ser monitorada por dosímetros Dose equivalente efetiva: soma das doses equivalentes ponderadas nos diversos órgãos e tecidos (Sievert) • Atividade Proteção radiológica - Princípio ALARA : Garantir que as doses de radiação recebida por pacientes ou trabalhadores seja a menor possível, de forma a minimizar a probabilidade de ocorrer algum efeito deletério. Justificação: qualquer atividade envolvendo o uso da radiação deve ser empregado apenas se trouxer algum benefício para a sociedade. Otimização: O planejamento do uso da radiação deve se feito de modo a garantir que as exposições sejam tão reduzidas quanto possível. (ALARA) Limitação de Doses: As dose anuais dos trabalhadores e indivíduos do público não devem exceder aos limites estabelecidos pelas normas. (CNEN) Distância: dose recebida será inversamente proporcional ao quadrado da distância. Barreiras de proteção às radiações primárias: Utilizadas pelos pacientes que se submetem ao exame radiológico. Barreiras de proteção às radiações secundárias: Evitam radiações espalhadas: proteção ao trabalhador, paciente e indivíduos em geral. Recomendações ao trabalhador • Realizar hemograma periodicamente • Tempo, distância, blindagem • Efetuar exposições protegido por barreiras • Usar o avental de chumbo sempre que necessário • Evitar segurar o paciente, atribuir ao acompanhante • Não se expor à radiação primária • Usar dosímetro individual (fotográfico ou TLD) Recomendações práticas ao paciente e indivíduos em geral • Uso de avental plumbífero e protetor de tireóide para o acompanhante • Protetor de gônadas em exames de pelve sempre que possível, desde que não interfira no exame • Mulheres grávidas: só realizam exame quando autorizado pelos médicos • Colimar o campo nas regiões anatômicas de interesse • Só realizar exposições com a porta da sala fechada Precauções operacionais • Profissionais responsáveis autorizados pela CNEN • Aprovação de um plano de proteção radiológica com medidas para se evitar exposições radioativas desnecessárias • Treinamento contínuo da equipe • Gerenciamento dos resíduos radioativos* – devem ser acondicionados e mantidos em quarentena durante 10 vezes o tempo de seu decaimento radioativo, quando são desprezados em lixo comum. Proteção radiológica e segurança • Realização do controle de qualidade dos equipamentos de acordo com as normas e calibração • Realizar procedimento apenas com apresentação do pedido médico • Botão de emergência (stop) caso o equipamento não cesse a emissão de raios X. • Parede, piso, teto, portas, com blindagens contínuas e sem falhas. • Sala de comando protegida por material plumbífero • Sinalizaçãocom luz vermelha, símbolos e quadros informativos. Anatomia em Imagem Tomografia computadorizada Ressonância Magnética Planos de secção Planos SAGITAIS= mediano e paramediano Plano HORIZONTAL = axial ou transversal Plano FRONTAL = coronal Coluna Vertebral • Cervical: 7 vértebras • Torácica (ou Dorsal): 12 vértebras • Lombar: 5 vértebras • Sacro-coccígea: 9 vértebras - fundidas (sacro – 5 vértebras, cóccix – 4 vértebras) Coluna cervical • 1a. Vértebra: atlas: Forame magno, não tem corpo, não tem processo espinhoso. • 2a. Vértebra axis: verdadeira, processo odontóide articula com C1 • Fundidas • Processo transverso Coluna dorsal (torácica) • 12 vértebras • Articulação com as costelas • Processo espinhoso Coluna lombar • 5 vértebras • Corpo vertebral maior • Cauda equina = raízes nervosas • Enviam e recebem informação da pelve e da extremidade inferior do corpo Coluna sacro-coccígea • Vértebras fundidas sem disco • Canal sem medula • Angulação Medula espinhal Tópicos de Imagem ANATOMIA – Sistema Nervoso/Crânio Núcleos da base: emitem e recebem projeções entre si e o córtex cerebral, tálamo e tronco cerebral. Funções: coordenação motora, comportamentos de rotina, emoções e cognição. Corpo estriado (caudado e putamen), globo pálido, núcleo subtalâmico e substância negra. Tópicos de Imagem Exames de Imagem Escolha apropriada depende da experiência do clínico Difícil de estabelecer parâmetros precisos ◦ Exame requisitado somente se existir chance razoável. ◦ Intervalo de tempo entre um exame e outro deve ser cuidadosamente avaliado. ◦ Ser específico quanto à localização. ◦ Qual exame fornece informação relevante mais facilmente. ◦ Escolha de exames, sempre que possível, que minimizem ou evite radiação ionizante. Raios X A fonte de radiação dos equipamentos de Radiologia/Radiografia Convencional, Mamografia, Densitometria Óssea, Tomografia Computadorizada e Angiografia é o tubo de Raios-X. Portanto, nessas áreas, a radiação só existe quando o equipamento é acionado para a aquisição da imagem. Produção de Raios X Raios-X são produzidos pela parada súbita e choque de elétrons de alta energia, com um objeto de metal, produzindo 99% de energia calórica e 1% de energia emitida em forma de raios X. Utiliza-se um tubo de raios-X, que consiste em uma ampola de vidro a vácuo com dois eletrodos. ◦ O vácuo é necessário para evitar que os elétrons se choquem com moléculas de gás antes de chegar ao alvo, evento este que causaria a desaceleração dos elétrons, diminuindo sua energia cinética. Dois eletrodos de tungstênio: Catodo – pólo negativo “-” Anodo – pólo positivo “+” Tungstênio: altíssimo ponto de fusão (acima de 3 mil graus) e ter um número atômico alto (74), o que favorece a geração de raios-x. O catodo é composto de um filamento de tungstênio (W) em forma de espiral com aproximadamente 1,5 mm de diâmetro por 10 a 15 mm de comprimento Esse filamento é aquecido pela passagem de uma corrente elétrica de alta voltagem, produzindo uma nuvem de elétrons carregados negativamente. A temperatura do filamento controla a quantidade de elétrons emitidos; se a temperatura aumentar, mais elétrons são emitidos. O anodo fica localizado inversamente ao catodo e tem em sua face anterior uma placa de tungstênio (W), e essa placa é o “alvo” dos elétrons, ou seja, aonde eles irão se chocar e produzir os raios-x. Nos mamógrafos, o anodo é de molibdênio (Mo) ou ródio (Rh) – emissão de fótons de raios X de menor energia. Os tubos de raios X podem apresentar: anodo fixo ou giratório. Anodo Fixo ou estacionário Lâmina de tungstênio sobre uma das faces de cobre. Utilizado em tubos odontológicos e máquinas portáteis. Não suportam corrente de elétrons de alta intensidade em tempos curtos. Anodo giratório Anodo giratório, varia-se o ponto de contato do impacto dos elétrons, diminuindo o aquecimento. Eixo de molibdênio, porque tem um ponto de fusão alto, mas baixa condutibilidade térmica, impedindo o calor de chegar ao rotor, preservando suas estruturas. Interação dos elétrons com o alvo Freamento (ou Bremsstrahlung): diferença entre a energia cinética do elétron antes e depois do fretamento é emitida na forma de onda eletromagnética: raios X ou calor. Excitação: elétron acelerado transfere parte da energia para um elétron do orbital. Nos saltos de retorno, ocorre emissão de onda eletromagnética (calor). Ionização: a ejeção do elétron orbital deixa uma lacuna, e os elétrons de níveis mais energéticos (externos) saltam para preencher os níveis internos (raios X característicos). Produção de Raios X Outra estratégia para diminuir o aquecimento é o uso de óleo entre o vidro da ampola e o chumbo no exterior da mesma ◦ O óleo é um isolante térmico, ele quebra a estabilidade da corrente e resfria o tubo. ◦ O chumbo tem a função de “aprisionar” os raios-x dentro da ampola, existindo apenas uma parte onde ele não está presente, que é onde os raios-x vão sair O deslocamento dos elétrons do catodo para o anodo se faz pela diferença de potencial (catodo negativo e anodo positivo), e quanto maior a energia empregada, maior será a diferença de potencial, gerando um maior deslocamento, e consequentemente uma maior intensidade dos raios-x. Produção de Raios X - Resumo Produzidos através da passagem de uma voltagem alta entre dois terminais de tungstênio dentro de um tubo à vácuo. O cátodo é aquecido até a incandescência de modo a liberar elétrons livres. Quando uma alta voltagem (geralmente entre 50kV-150kV) é aplicada entre os dois terminais, os elétrons são atraídos em direção ao ânodo a uma alta velocidade. A desaceleração do elétrons no ânodo produz os raios-X A radiação emitida por um aparelho de raios-x, é direcionada a uma determinada estrutura do corpo do paciente, e terá maior ou menor dificuldade em atravessar os tecidos em função: Da densidade e da espessura. Qual das alternativas abaixo é verdadeira? Tecidos mais densos, como o ósseo, atenuam mais raios-x e por isso, menos radiação chegará até a tela, produzindo uma imagem mais clara. Os raios X, são produzidas através de ondas eletromagnéticas, a interação dessa radiação com um objeto terá um parte da sua energia absorvida e o resultado desta interação será captado por um filme radiológico. Em relação ao filme radiológico a parte que chegou mais radiação dará origem a uma imagem mais: Escura. Na realização de um exame de crânio com uma DFF de 1mt e 70Kv, se aumentarmos a DFF para 1.50mt e mantivermos o mesmo Kv, qual o resultado gerado na imagem final? Teremos uma imagem mais clara. Para obter uma imagem radiológica com excelente qualidade devemos observar todos os parâmetros técnicos e principalmente o ajuste perfeito das técnicas Kv, mA e mAs que na formação na imagem controlam respectivamente: Contraste, foco e brilho Para a realização de alguns exames de imagem, se faz necessária a utilização de uma substância contrastante. Em relação aos exames de raios X, contrastados, podemos afirmar que a principal característica é: Ser uma substância, Radiodensa. Qual a diferença entre a radiação ionizante e a não ionizante? A radiação ionizante possui energia suficiente para tirar um elétron do átomo, e a não ionizante apenas para excitá-lo, provocando uma mudança de órbita. Raios X e raios gama são formas de radiação: Ionizantes e eletromagnéticas. Alfa e Beta são formas de radiações: Ionizantes e corpusculares. O que é radioatividade? Trata-se de átomos que possuem excesso de energia em seu núcleo e a emitem até estabilizarem-se. A radioatividade esta associada a uma instabilidade nuclear. Uma radiação é considerada ionizante quando: Possui energia suficiente para ejetar um elétron de um átomo A energia necessária para transferir o elétron de órbita é: de excitação Uma radiação ionizante consegue retirar elétrons dos átomos ou moléculas nas interações, porque: A suaenergia é muito maior que a energia de ligação dos elétrons nos átomos ou nas moléculas. Os geradores de raios X têm a função de fornecer uma voltagem relativamente alta para produzir raios X, com suficiente energia e adequada quantidade de radiação. Para aumentar a energia (qualidade) dos raios X, é necessário: Aumentar a tensão aplicada Um tudo de raios X é um tubo de vidro transparente e no seu interior contendo há presença de vácuo. Internamente tém dois eletrodos: Ânodo e cátodo - Nas imagens radiológicas a seguir descreva qual o plano de corte, coronal, sagital ou axial, qual aérea anatômica examinada e quais os pontos anatômicos solicitados: Qual o plano de corte: corte coronal Qual região anatômica: crânio Quais os pontos anatômicos? Musculo reto superior Seio maxilar direto Musculo reto medial concha nasal inferior Qual o plano de corte: corte coronal Qual região anatômica: crânio Quais os pontos anatômicos? Lobo parietal Lobo temporal septo pelúcido hipófise Qual o plano de corte: corte coronal Qual região anatômica: ombro Quais os pontos anatômicos? Crânio Musculo deltoide Pescoço da escapula Cabeça do úmero Qual o plano de corte: corte coronal Qual região anatômica: punho Quais os pontos anatômicos? Osso metacarpo Osso semilunar Capitado Processo estiloide do radio Qual o plano de corte: corte coronal Qual região anatômica: cotovelo Quais os pontos anatômicos? Epicôndio lateral (úmero) Cabeça do radio Fossa coronoide Processo coronoide Qual o plano de corte: corte sagital Qual região anatômica: pé Quais os pontos anatômicos? Cuneiforde lateral Osso metatarsso Calcânio D-_________________________________________________________________________ Qual o plano de corte: corte sagital Qual região anatômica: joelho Quais os pontos anatômicos? Tendão do musculo quadríceps da coxa Ligamento patelar Fêmur Cavidade articular Qual o plano de corte: corte sagital Qual região anatômico: crânio Quais os pontos anatômicos? Lobo frontal Hipófise Corpo caloso IV ventriculo Qual o plano de corte: corte sagital Qual região anatômica: ombro Quais os pontos anatômicos? Cabeça do úmero Colo cirúrgico úmero Acrômio Musculo deltoide Qual o plano de corte: corte axial Qual região anatômica: ombro Quais os pontos anatômicos? Cavidade glenoide Musculo subescapular Cabeça do úmero Musculo deltoide Qual o plano de corte: corte axial Qual região anatômica: joelho Quais os pontos anatômicos? Capsula articular Arteria poplita patela menisco Qual o plano de corte: Qual região anatômica: cotovelo Quais os pontos anatômicos? Tróclea Olécaro Cabeça do radio Ulna incidência LM Qual o plano de corte: Qual região anatômica: ombro Quais os pontos anatômicos? Crânio Cabeça do úmero Cavidade glenoide Processo corocoide – incidência anteroposterior Qual o plano de corte:___________________________________________________________ Qual região anatômica:_________________________________________________________ Quais os pontos anatômicos? Falange proximal Falange medial Falange distal do dedo D-_________________________________________________________________________ Qual o plano de corte: corte coronal Qual região anatômica: quadril Quais os pontos anatômicos? Musculo pseudômonas Fêmur – cabeça Útero Bexiga
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