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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS CURSO TÉCNICO EM EQUIPAMENTOS BIOMÉDICOS Larissa de Castro Braga RELATÓRIO DA AULA PRÁTICA MAMÓGRAFO APARELHO DE RAIOS-X ODONTOLÓGICO APARELHO DE RAIOS-X MÓVEL Belo Horizonte, Minas Gerais Agosto, 2017 Larissa de Castro Braga RELATÓRIO DA AULA PRÁTICA MAMÓGRAFO APARELHO DE RAIOS-X ODONTOLÓGICO APARELHO DE RAIOS-X MÓVEL Trabalho apresentado à disciplina Equipamentos de Diagnóstico e Terapia por Imagem do curso integrado de Equipamentos Biomédicos do CEFET-MG, como requisito parcial para a aprovação no ano letivo de 2017. Professor: Márcio Melquíades Silva. Belo Horizonte, Minas Gerais Agosto, 2017 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 1 2. OBJETIVOS ........................................................................................................... 2 3. MAMÓGRAFO ....................................................................................................... 3 3.1 MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO ................................................................. 4 3.2 BOTÃO DE EMERGÊNCIA ............................................................................... 6 3.3 DISPOSITIVO DE MAGNIFICAÇÃO ................................................................. 6 3.4 PLATAFORMA DE COMPRESSÃO ................................................................. 7 3.5 PAINEL DE CONTROLE................................................................................... 7 4. APARELHO DE RAIOS-X ODONTOLÓGICO ....................................................... 9 4.1 FILTRO ........................................................................................................... 10 4.2 CONTROLE REMOTO ................................................................................... 11 5. APARELHO DE RAIOS-X MÓVEL ...................................................................... 12 5.1 PAINEL DE CONTROLE................................................................................. 13 6. CONCLUSÃO ...................................................................................................... 15 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 16 1 1. INTRODUÇÃO Os aparelhos de raios-X são utilizados na geração de imagens diagnósticas, sendo que essas imagens tanto podem ser aplicadas em radiologia médico-odontológica, para diagnóstico de patologias ou traumatismos, como em radiologia industrial para o diagnóstico em ensaios não destrutivos. Esses aparelhos possuem uma fonte emissora de raios-x, cujo feixe é direcionado para o objeto do qual se deseja gerar a imagem radiográfica. Atrás do objeto é colocado um filme sensível à radiação onde a imagem será registrada. A geração da imagem está associada à quantidade de radiação que atinge o filme e ao processo de revelação do mesmo, sendo necessário que o objeto radiografado apresente regiões características diferentes de absorção dos fótons-x para que haja a formação de imagem por contraste. Os raios-x foram descobertos no final do ano de 1895 por Wilthelm Conrad Roentgen (1845-1923), que era um professor de física e trabalhava em um laboratório do Instituto de Física da Universidade de Wurzburg. Devido a descoberta dos raios-x, Roentgen ganhou o primeiro prêmio Nobel de física no ano de 1901, e os raios-x acabaram tornando-se famosos, por gerarem imagens de partes do corpo sem nenhuma intervenção cirúrgica. Desde o final do século XIX até a atualidade os aparelhos de raios-x estão sendo aprimorados, diminuindo as doses de radiação as quais o paciente fica exposto e melhorando consideravelmente a qualidade das imagens. Além disso, esses equipamentos foram sendo aperfeiçoados para operar nas mais diversas situações e ambientes. Esse é o caso do aparelho de raios-x móvel, que tem a função de gerar imagens fora da sala de exames. A primeira radiografia intra bucal, foi realizada duas semanas depois da descoberta dos raios-x, por Wilthelm Roentgen. O Dr. Otto Walkhoff utilizou um filme fotográfico envolvido em um papel preto, e o introduziu dentro de sua própria boca, realizando um exame de duração de 25 minutos. Ao longo do século XX houveram diversas implementações visando a melhoria da qualidade da imagem gerada e a diminuição da radiação (Albuquerque, 2014). O primeiro mamógrafo foi projetado pela General Eletric (GE), em 1965, com uma estrutura semelhante a um tripé com uma máquina fotográfica. Em 1966, um ano depois, a GE projeta um equipamento com um feixe de raios-x com uma energia maior, produzindo imagens de qualidade superior. Já na década de 1980, a GE, implementa os seus mamógrafos com um sistema de compressão para melhorar ainda mais a qualidade da imagem (Equipamentos para Hospital, 2013). 2 2. OBJETIVOS O principal objetivo da aula prática com o mamógrafo e com os aparelhos de raios-x odontológico e móvel da coordenação do curso técnico em Equipamentos Biomédicos foi observar as características construtivas de cada equipamento, e verificar como é feita a instalação deste no espaço em que está localizado. 3 3. MAMÓGRAFO O mamógrafo é um equipamento que fornece informações sobre a anatomia e a presença de patologias na mama. É utilizada normalmente em exames para a detecção de câncer de mama, e nódulos nesta região do corpo. No exame a mama é comprimida uniformemente em duas posições: na horizontal e de forma oblíqua, de forma a garantir que foram geradas imagens para diagnóstico de todo o tecido da mama. O mamógrafo disponível em laboratório e que foi usado na aula prática foi o modelo Graph-Mammo AF, da empresa VMI. Este equipamento possui tensão de tubo entre 20 e 35 kVP, e pode comprimir a mama com 6 a 20 Kgf. Conforme pode-se observar nas especificações do equipamento, o mamógrafo é um equipamento que usa radiação de baixa energia, pois tem como objetivo gerar imagens em que é possível distinguir tecidos moles e patológicos. Para movimentar o aparelho para a geração da imagem de diagnóstico conforme a necessidade do exame existem determinados botões como os que são mostrados na Figura 1, e que existem nos dois lados do aparelho, facilitando para o operador o ajuste do equipamento e da paciente. Segue abaixo a função de cada um dos botões mostrados na Figura 1: 1: liberação da mama de forma automática ou manual. Quando o led está aceso indica que a liberação da mama será feita de forma automática, logo após o término do exame; 2: permite acender a lâmpada do colimador; 3: permite ajustar a força de compressão da mama; 4, 5 e 6: permitem o ajuste da posição do aparelho conforme a necessidade do exame. Para a visualização do valor da força de compressão ajustado através do terceiro botão e da angulação escolhida através do quarto e do quinto botão da Figura 1 existem na parte superior do aparelho três displays conforme é mostrado na Figura 2: Figura 1: botões para movimentação do aparelho. 4 Figura 2: displays indicando ângulos de ajuste do aparelho e compressão selecionada pelo operador. Para o controle da pressão existem pedais que podem ser acionados pelo operador do equipamento, e são apresentados na Figura 3. A força de compressão que foi selecionada através do terceirobotão da Figura 1 é a máxima que pode ser aplicada no exame e controlada nos pedais. Figura 3: pedais de controle da pressão. 3.1 MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO Para ser possível a movimentação do mamógrafo nas posições indicadas nos botões 4, 5 e 6 da Figura 1, dentro do equipamento existem motores trifásicos como o modelo que é mostrado na Figura 5. É interessante comentar que o equipamento é ligado em uma rede monofásica (Figura 4), e dentro dele existem componentes que necessitam de rede trifásica. Para isso ser possível, é necessário a presença de um circuito inversor de frequência que tem a função de transformar corrente contínua em alternada. Antes do inversor de frequência existe um Figura 4: detalhe do contator do mamógrafo. 5 circuito retificador que permite a transformação da tensão alternada da rede bifásica em tensão contínua. A saída do circuito retificador é conectada a entrada do circuito do inversor de frequência que permite ter em sua saída quantas fases forem necessárias para o circuito eletrônico projetado. As vantagens de utilizar-se um motor de indução trifásico como o da Figura 5 são que motores trifásicos são menores e mais leves do que os seus equivalentes em potência monofásicos; produzem torque constante, tornando-os menos sujeitos a vibrações; e por fim, a potência desses motores nunca é nula, diferentemente de um motor de indução monofásico, em que corrente e tensão por um momento são iguais a zero (Sette, 2013). Figura 5: detalhe das especificações do motor de indução trifásico presente dentro do mamógrafo. Acoplado aos motores de indução trifásicos estão um conjunto de engrenagens que permitem a movimentação do equipamento nos eixos espaciais. A Figura 6 mostra dois discos conectados a engrenagens, e ao fundo um dos motores trifásicos. Figura 6: discos acoplados nas engrenagens. 6 3.2 BOTÃO DE EMERGÊNCIA Para casos de emergência em manutenção ou até mesmo em exames existe o botão mostrado na Figura 7, localizado na lateral do aparelho que tem como objetivo interromper imediatamente a alimentação do circuito do mamógrafo. 3.3 DISPOSITIVO DE MAGNIFICAÇÃO Em determinados exames é necessário que a imagem de diagnóstico seja amplificada para que seja possível a visualização de pequenas patologias. Para que isso seja possível é necessário utilizar o dispositivo de magnificação, que aumenta a distância foco filme, fazendo com que os elétrons emitidos do ponto focal passem pela mama da paciente e continuem o seu trajeto, abrindo ainda mais. Aumentando a distância objeto foco (DOF) é possível aumentar o tamanho da imagem, entretanto, a imagem terá uma menor resolução. A influência da ampliação da imagem na radiologia é semelhante ao processo de zoom em uma câmera convencional. A Figura 8 mostra essa relação: Com o dispositivo de magnificação da Figura 9 é possível aumentar em 1,7 o tamanho da imagem. Figura 9: dispositivo de magnificação. Figura 7: botão de emergência. Figura 8: influência da ampliação da imagem. 7 3.4 PLATAFORMA DE COMPRESSÃO A plataforma de compressão, como o seu próprio nome já diz, tem como finalidade comprimir a mama de forma uniforme, garantindo a fácil penetração do feixe de raios-x. Além disso, a compressão também melhora o contraste da imagem reduzindo o espalhamento e separando as camadas sobrepostas dos tecidos da mama, facilitando a detecção de lesões. A plataforma de compressão da Figura 10 possui marcações com uma tinta que possui em sua composição chumbo, permitindo com que as coordenadas apareçam na imagem de diagnóstico. Essas coordenadas são usadas principalmente em exames preparatórios para uma biópsia. Além disso, essa plataforma possui uma abertura que permite fazer marcações na mama usando uma caneta com tinta especial. Figura 10: plataforma de compressão para exames de biópsia. 3.5 PAINEL DE CONTROLE O painel de controle permite o acionamento do feixe à distância. Ele pode estar localizado na própria sala de exames, desde que possua um biombo posicionado entre o paciente e o operador, para que este seja protegido contra a radiação secundária, resultante da interação de feixe principal de raios-x com o objeto, durante a exposição. A Figura 11 mostra o painel de controle do mamógrafo analisado: Figura 11: painel de controle do mamógrafo. 8 Os itens numerados na Figura 11 são explicados a seguir: 1: é um voltímetro que indica a tensão entre anodo e catodo; 2: é um amperímetro que indica a corrente do filamento; 3: é um display que indica o valor da multiplicação entre o valor da corrente (em mA), e o valor do tempo, em segundos. É uma unidade muito utilizada nas técnicas de radiologia; 4: botões que permitem ajustar a tensão entre anodo e catodo do equipamento. É possível ajustar esse valor entre 20 e 35KVP; 5: botão que permite a seleção de foco fino ou foco grosso. O led aceso indica qual das opções foi escolhida pelo operador; 6: permite o ajuste do valor corrente x tempo ou o valor do tempo de exposição. O led aceso indica qual das opções foi escolhida pelo operador; 7: são os botões de preparo para a emissão de raios-x (PR) e o disparo (RX). Possuem leds para a visualização da ação escolhida pelo operador e um led indicando o bloqueio do equipamento (BQ); 8: botões que permitem a movimentação no menu do equipamento. Esse menu possibilita que o operador escolha diversos parâmetros para que o equipamento se ajuste conforme a necessidade do exame. 9 4. APARELHO DE RAIOS-X ODONTOLÓGICO O aparelho de raios-x odontológico é um equipamento que tem como objetivo auxiliar em tratamentos dentários. São aparelhos mais baratos do que os radiógrafos convencionais e mamógrafo, e pode ser ligado diretamente na rede elétrica disponível (127 ou 220V). O equipamento que foi usado na aula prática lecionada pelo docente foi o modelo TIMEX 70, da empresa GNATUS. A tensão entre anodo e catodo e a corrente do filamento desse aparelho são fixos com 70KVP e 9mA, respectivamente. Figura 12: especificações do aparelho de raios-x odontológico TIMEX 70. Conforme é possível observar na Figura 12 o equipamento é monofásico (127V), e é de baixa potência (1300VA), necessitando apenas de uma instalação adequada para a sua corrente de entrada, o que inclui um disjuntor próprio. Utilizando a Equação 1 é possível calcular a corrente de entrada do equipamento para uma rede de 127V: Equação 1: cálculo para corrente de entrada do raios-x odontológico Considerando que o valor da tensão da rede é de 220V, e ainda utilizando a Equação 1, temos: Ao analisar a Figura 13 é possível observar que a empresa fabricante do equipamento já indica qual é o valor do disjuntor, cabendo ao comprador apenas 10 providenciar a instalação adequada com esse dispositivo de proteção. Os valores nominais dos disjuntores se aproximam dos valores que foram calculados anteriormente levando em consideração as tensões que o equipamento pode operar, e respeitam a regra de que o disjuntor deve ter o valor maior e mais próximo do valor de corrente de entrada do circuito. : Figura 13: especificações do aparelho de raios-x odontológico TIMEX 70. Além disso, ainda é possível observar na Figura 13 que a empresa fabricante especifica a máxima resistência aparente da rede de alimentação do equipamento. Esse parâmetro é fundamental, pois como a corrente de entrada é relativamente alta, a queda de tensão aindaserá alta, mesmo tendo uma resistência máxima baixa (0,1Ω para 127V e 0,2Ω para 220V). Essa queda de tensão altera a diferença de potencial entre o anodo e o catodo do aparelho, diminuindo a energia dos fótons-x. Isso pode causar imagens com um contraste inadequado. Além disso, neste equipamento não existe a opção de ajustar o valor da tensão de entrada e tensão entre anodo e catodo, limitando as opções do operador. 4.1 FILTRO Na Figura 12 é possível observar que o fabricante especifica a filtração total, e a de alguns componentes do tubo, que podem interferir na geração da imagem. O filtro de alumínio (1,0 mm Al) pode ser trocado conforme necessidade do exame, porém deve ser levado em consideração que o vidro, o óleo isolante e o acrílico do tubo são capazes de filtrar o feixe de elétrons. A Figura 14 mostra a parte interna do tubo emissor, e observando esta figura é possível compreender o motivo da filtração total do aparelho ser maior do que a do filtro de alumínio: os fótons-x podem interagir com as demais partes internas do equipamento, impedindo a passagem daqueles que possuem menor energia. 11 Figura 14: parte interna do tubo emissor (manual do usuário). 4.2 CONTROLE REMOTO O controle remoto do aparelho de raios-x odontológico permite o acionamento do equipamento à distância, protegendo o operador contra radiações primárias e secundárias. A grande diferença do controle deste equipamento para o de um raios-x convencional é que só é possível alterar o tempo de exposição, pois a corrente e a tensão entre anodo e catodo são fixos. A Figura 15 mostra o controle de comando do modelo apresentado pelo docente na aula prática: Os botões “up” e “down” permitem, respectivamente, que o operador aumente ou diminua o tempo de exposição, que é mostrado no display na parte superior do controle e o botão “start” permite disparar o feixe de elétrons. Enquanto os fótons estiverem saindo do aparelho, o led presente do lado do escrito “x-ray” ficará aceso. Figura 15: controle de comando do aparelho TIMEX 70. 12 5. APARELHO DE RAIOS-X MÓVEL O aparelho de raios-x móvel é um equipamento semelhante ao aparelho de raios-x convencional, e como o próprio nome já diz, ele pode movimentar-se no hospital devido a presença de rodinhas e uma alça para empurrar, além de ser mais compacto. Este equipamento é utilizado para realizar exames em pacientes que não podem movimentar-se ou o risco de fratura durante a movimentação é muito grande. O equipamento disponível em laboratório é o modelo Áquilla Plus, da empresa VMI, apresentando tensão de tubo entre 30 e 125KVP e corrente de filamento entre 1 e 300mA. O equipamento deve ser alimentado em uma rede de 220V trifásica e máxima potência igual a 35KVA. Para que isso seja possível é necessário que no hospital exista uma instalação própria para esse equipamento nos corredores e nos andares em que ele for ser utilizado, com a presença de plugues para tomadas industriais trifásicas como o modelo mostrado na Figura 16: Figura 16: modelo de tomada industrial. Além disso, o cabo de alimentação deste equipamento é muito grosso por causa do alto valor da corrente de entrada, superior a 20A. É possível observar o cabo de alimentação e a tomada do aparelho de raios-x móvel na Figura 17: Para calcular a máxima corrente que este equipamento pode demandar da rede devemos utilizar a Equação 2: Equação 2: potência em circuitos trifásicos Figura 17: aparelho de raios-x móvel Áquilla Plus. 13 Como é um equipamento que será utilizado fora de uma sala projetada para barrar radiação, a energia dos fótons e a quantidade de elétrons emitidos pelo aparelho será menor, o que diminui a qualidade da imagem gerada. Sendo assim, alguns exames devem ser realizados no aparelho de raios-x fixo, levando em consideração a situação física do paciente. 5.1 PAINEL DE CONTROLE O painel de controle diferentemente do aparelho de raios-x fixo, do odontológico e do mamógrafo fica posicionado bem próximo ao tubo. A Figura 18 mostra os botões disponíveis no painel de controle deste equipamento: Figura 18: painel de controle do aparelho de raios-x móvel Áquilla Plus. Os itens numerados na Figura 18 são descritos a seguir: 1: display LCD; 2: led indicando que o operador escolheu o foco fino; 3: led indicando que o operador escolheu o foco grosso; 4: led indicando que o equipamento está operando no modo técnica automática; 5 e 6: diminuem e aumentam, respectivamente, o valor da tensão entre anodo e catodo; 7: seleciona o tipo de foco (grosso ou fino); 8: informa ao equipamento se o exame estará usando a mesa ou mural Bucky; 9 e 10: diminuem e aumentam, respectivamente, o valor de mAS; 14 11: ao apertar esse botão, o operador escolhe usar o equipamento no modo técnica automática. Nesse caso, o led (4) fica aceso; 12: botão de escape; 13: led que indica, quando aceso, que o equipamento foi bloqueado; 14: led que indica, quando aceso, que o equipamento está preparando-se para o disparo; 15: botão que permite que o operador prepare o equipamento para o disparo; 16: botão que permite o bloqueio do disparo; 17: botão que permite que o operador dispare o feixe de fótons-x; 18: led que indica, quando aceso, que o feixe está saindo do equipamento; 19: habilitação do mural Bucky; 20: botão de enter para que o operador confirme a opção escolhida no menu; 21: movimentação no menu; 22: botão de acesso as teclas pré-programadas; 23: movimentação no menu; 24: led que indica, quando aceso, comunicação entre o painel de controle e o tubo de emissão de raios-x. Além dos botões (15) e (17) da Figura 18, o equipamento também possui um disparador remoto. A Figura 19 mostra o procedimento que deve ser feito para o disparo do feixe de fótons-x. Para o bloqueio do disparo, o operador deve apertar o botão (16) do painel de controle da Figura 18. Figura 19: procedimento para o disparo remoto (manual do usuário). É interessante comentar que este equipamento possui técnicas pré-programadas, que permitem ao operador selecionar através do menu qual delas adequa-se mais ao exame, como por exemplo, área de exame, espessura do(s) tecido(s), densidade e posicionamento do paciente, facilitando a realização do exame em situações graves. 15 6. CONCLUSÃO A visita às salas de exames do mamógrafo e dos aparelhos de raios-x móvel e odontológico do Campus I do CEFET-MG proposta pelo docente Márcio Melquíades foi um meio de colocar em prática os conhecimentos adquiridos em sala de aula. Esta foi extremamente importante para uma visão mais progressista em relação a esses equipamentos e a outros envolvem métodos de funcionamento semelhantes. Deste modo, pode-se concluir que as experiências práticas absorvidas nessa visita proporcionaram uma base para parte da etapa da minha formação profissional. 16 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Albuquerque, Kery. 2014. Apostila de radiologia odontológica. SlideShare. [Online] 14 de Junho de 2014. [Citado em: 23 de Agosto de 2017.] https://pt.slideshare.net/Kerilany/apstila-de-radiologia-odontolgica. Equipamentos para Hospital. 2013. Mamógrafo - História do mamógrafo digital. SlideShare. [Online] 17 de Agosto de 2013. [Citado em: 23 de Agosto de 2017.] https://pt.slideshare.net/equipamentosparahospital/mamgrafo-da-mamografia-convencional- ao-mamgrafo-digital. GNATUS. Manual do proprietário -Raios-x TIMEX 70 E/S70E. [Documento] Ribeirão Preto : Equipamentos Médico-Odontológico LTDA. Mourão, Arnaldo Prata. 2005. Aparelho de raios-x. Belo Horizonte : NEHOS - CEFET-MG, 2005. Sette, Homero. 2013. Vantagens do sistema trifásico. [Online] 30 de Junho de 2013. http://www.etelj.com.br/etelj/artigos/Vantagens_do_Sistema_Trifasico.pdf. Silva, Márcio Melquíades. 2017. Equipamentos de diagnóstico e terapia por imagem. Belo Horizonte : s.n., 2017. VMI. Aparelho de mamografia - Graph Mammo AF/AFC - Manual do usuário. [Documento] Lagoa Santa : VMI Indústria e Comércio LTDA. —. Aparelho de raios-x transportável Àquilla Plus - Manual do usuário. [Documento] Lagoa Santa : VMI Indústria e Comércio LTDA.
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