Aula 4 Fluroscopia Digital C pia

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Fluroscopia Digital 
Prof. Msc. David Sousa 
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• O tubo intensificador de imagem serve como receptor da 
imagem fluoroscópica. Esses tubos costumam ser 
acoplados eletronicamente a um monitor de televisão a 
fim de serem vistos remotamente, conforme descrito no. 
 
• A fluoroscopia digital (FD) é um sistema de imagem de 
raios X digital que produz imagens dinâmicas com um 
feixe de raios X de área. 
 
• A diferença entre fluoroscopia convencional e FD é a 
natureza da imagem e a forma como ela é digitalizada. 
 
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• Os grupos de pesquisa em física médica da Universidade de Wisconsin e da Universidade do 
Arizona iniciaram, independentemente, estudos sobre fluoroscopia digital (FD) na década de 70. 
Esses estudos foram continuados pelos grupos, de pesquisa e desenvolvimento, da maioria dos 
fabricantes de equipamentos de raios X. 
 
• A estratégia consistia em usar o equipamento de fluoroscopia enquanto se colocava um 
computador entre a câmera e o monitor da televisão. O sinal de vídeo que sai da câmera de 
televisão passa pelo computador, que as manipula de várias maneiras, e transmite para o monitor 
da televisão, pronto para visualização. 
 
• As vantagens da FD em comparação à fluoroscopia convencional são velocidade de aquisição da 
imagem e pós-processamento para aumentar o contraste da imagem. 
 
• Os primeiros pesquisadores da FD provaram que subtrações de imagem de alto contraste podem 
ser obtidas, quase instantaneamente, depois da injeção de meios de contraste. Embora o caminho 
intravenoso seja ainda usado, injeções intra-arteriais são também usadas em FD. 
 
• Às vezes, descreve-se uma matriz de imagem 1024 × 1024 como um sistema de 1.000 linhas. Em 
FD, determina-se a resolução espacial tanto pela matriz de imagem quanto pelo tamanho do 
intensificador de imagem. A resolução espacial é limitada pelo tamanho do pixel. 
 
 
 
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• A Figura 27-4 mostra a representação de um console de operação para sistema de 
imagem FD. Esses consoles possuem funções alfanuméricas e teclas de funções 
especiais no módulo direito para entrada de dados do paciente e comunicação 
com o computador. 
 
• A parte direita do console contém teclas com funções adicionais para aquisição de 
dados e exibição de imagem. 
 
• O módulo direito também dispõe de controle interativo de vídeo e um bloco para 
manipulação do cursor para indicar uma região de interesse para manipulação 
(ROI, region of interest). 
 
• Outros sistemas usam trackball, joystick ou um mouse instalado no bloco. Pelo 
menos, dois monitores são usados. Os monitores da direita são usados para editar 
os dados do paciente e do exame e para registrar a imagem final. O monitor da 
esquerda exibe as imagens subtraídas. 
 
 
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• Durante a FD, o tubo de raios X que se encontra embaixo da mesa 
opera em modo radiográfico. Mede-se a corrente no tubo em 
centenas de mA em vez de um valor abaixo de 5 mA, como em um 
equipamento de fluoroscopia de imagem intensificada. 
 
• Entretanto, isso não é um problema. Se o tubo estivesse 
funcionando continuamente, ele poderia ser danificado, por causa 
da sobrecarga térmica, e a dose no paciente poderia ser 
excessivamente alta. 
 
• Obtêm-se imagens de FD pulsando-se o feixe de raios X de uma 
maneira chamada fluoroscopia de pulso progressivo, conforme 
mostra a Figura 27-5. 
 
 
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• Taxas de aquisição de uma a dez imagens por segundo são comuns em muitos 
exames. 
 
• Como 33 ms são necessários para produzir um sinal de imagem de vídeo, então 
grandes exposições aos raios X podem resultar em uma desnecessária dose no 
paciente. Isso é uma limitação teórica, e grandes exposições podem ser 
necessárias para assegurar um nível baixo de ruído e uma melhor qualidade da 
imagem. 
 
 
• Se uma placa plana é o receptor de imagem fluoroscópica instalado no tubo II, os 
tempos de exposição aos raios X podem ser variados continuamente para até 
mesmo favorecer uma maior redução na dose do paciente. 
 
• Cada vez que a placa plana é exposta, isto é, “lida” imediatamente, projeta-se a 
imagem até aparecer a próxima. 
 
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• Desse modo, o gerador de raios X deve ser capaz de alternar on (ligado) e 
off (desligado) muito rapidamente. O tempo necessário para o tubo de 
raios X ser alterado para on (ligado) e alcançar os níveis de kVp e mA 
selecionado é chamado de tempo de apuração. 
 
• O tempo necessário para o tubo de raios X ser alterado para off 
(desligado) é chamado tempo de extinção (Fig. 27-5). Sistemas FD devem 
incorporar geradores de alta frequência com tempos de interrogação e 
extinção abaixo de 1 ms. 
 
• A fração de tempo que o tubo de raios X está energizado é chamada de 
ciclo ativo. A Figura 27-5 mostra que o tubo de raios X fica energizado por 
100 ms a cada segundo. Isto representa 10% do ciclo ativo. 
 
• Esta característica de pulso progressivo da FD pode resultar em uma 
significativa redução de dose de radiação no paciente 
 
• IMAGEM CAPTURADA 
• Dispositivo de Carga Acoplada 
• Uma grande mudança da fluoroscopia 
convencional para a FD é o uso de dispositivos 
de carga acoplada (DCA) em vez do tubo da 
câmera de televisão. 
 
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• As demandas das imagens médicas são muito mais rigorosas que 
essas aplicações. 
 
• Isto explica o porquê das aplicações do DCA em fluoroscopia serem 
desenvolvidas apenas recentemente. 
 
• O componente sensível do DCA é a camada de silicone cristalino. 
 
• Quando se ilumina esse silicone, gera-se uma carga elétrica, que é 
então verificada pixel por pixel e manipulada para produzir uma 
imagem digital. 
 
Tubo Intensificador de imagem e 
características físicas. 
 
• O intensificador de imagem é o componente da cadeia de 
imagem que diferencia um equipamento fluoroscópico de 
um radiográfico. 
 
• Sistemas de fluoroscopia usam intensificadores de imagem 
para converter uma imagem de baixa intensidade em uma 
imagem minimizada de alta intensidade de brilho. 
 
• Este dispositivo é responsável pela transformação 
dos fótons de raios X em um sinal luminoso. 
 
• Os principais componentes de um tubo intensificador de 
imagem são: 
• Tela fluorescente de entrada: composta de cristais de CsI ativado com 
sódio (15- 40 cm de diâmetro) que converte os fótons de raios X em luz 
visível; 
• Fotocátodo: fina camada de compostos de Cs e Sb, de onde são liberados 
elétrons por fotoemissão; 
• Lentes eletrostáticas: Entre o fotocatodo e o anodo é aplicada uma 
diferença de potencial para que os elétrons emitidos pelo fotocatodo 
sejam acelerados em direção ao anodo. À medida que os elétrons passam 
pelo tubo intensificador, estes são multiplicados milhares de vezes em 
relação ao número original, através do uso de lentes eletrostáticas no 
tubo. As lentes eletrostáticas são placas de metal positivamente 
carregadas que focam e aceleram os elétrons até a tela de saída2,17. 
• Anodo: placa carregada positivamente que atrai os elétrons até a tela de 
saída. Diferença de potencial ente anodo e catodo: 25- 35 kV; 
• Tela fluorescente de saída: peça de vidro ou alumínio de 2,54 cm de 
diâmetro, coberta com fina camada de sulfeto de Cd e Zn. Emite luz 
(amarelo/verde) de 500- 650 nm. 
 
 
 
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• Observe que o dispositivo na Figura 27-9 está rotulado como “sensor SBA”. Com uma lente 
acoplada ao DCA, um feixe de luz é medido e usado para direcionar o sistema estabilizador 
de brilho automático (SBA). Quando o DCA está acoplado ao intensificador de imagem, o 
sinal DCA completo é verificado e direciona o sistema SBA. 
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• A principal vantagem do DCA em muitas aplicações, tal como em uma filmadora, é seu 
pequeno tamanho e rugosidade. Outras vantagens importantes em imagensmédicas estão 
listadas no Quadro 27-1. 
 
 QUADRO 27-1 Vantagens do Dispositivo de Carga Acoplada para Imagens Médicas 
 • Alta resolução espacial 
 • Alta taxa de sinal-ruído 
 • Alta eficiência quântica de detecção (EQD) 
 • Não requer aquecimento 
 • Não atrasa nem “floresce” a imagem 
 • Não apresenta distorção espacial 
 • Não exige manutenção 
 • Vida ilimitada 
 • Impassível a campos magnéticos 
 • Apresenta resposta linear 
 • Baixa dose no paciente 
 
 
 Receptor de Imagem de Placa Plana 
 
 
• A melhoria posterior neste tipo de imagem de FD foi 
desenvolvida rapidamente: receptores de imagem de 
placa plana (RITPs) são compostos de iodeto de césio 
(CsI)/amorfo e detectores de silício, conforme descrito 
no Capítulo 26 para a radiografia digital. Logo, todos os 
tubos de câmera de televisão serão substituídos pelos 
DCAs, e os DCAs começarão a ser substituídos pelos 
RITPs. 
• Um RITP instalado em um sistema fluoroscópico é 
mostrado na Figura 27-11. Várias características são 
imediatamente identificáveis. 
 
• O RITP é muito menor e mais leve que o intensificador 
de imagem, podendo ser manipulado mais facilmente. 
A sala de imagem com RITP promove fácil manipulação 
do paciente e movimentação dos radiologistas e 
tecnólogos em radiologia, e não necessita de cassetes 
radiográficos. 
• Entretanto, facilidade de uso não é a principal 
razão pela qual o RITP prevalecerá como o 
equipamento de fluoroscopia digital do futuro. O 
Quadro 27-2 lista algumas vantagens do RITP sobre o 
intensificador de imagem fluoroscópico. 
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EXIBIÇÃO DA IMAGEM 
 Sistema de Vídeo 
 • O sistema de vídeo usado em fluoroscopia convencional costuma 
ser um de 525 linhas. Ele é inadequado para a FD. 
 
• O vídeo convencional tem duas limitações que restringem sua 
aplicação em técnicas digitais. Primeiro, o modo entrelaçado de 
leitura e o alvo da câmera de televisão podem degradar 
significativamente uma imagem digitalizada. Segundo, o tubo de 
câmera de televisão convencional é relativamente ruidoso. Eles têm 
um RSR de cerca de 200:1, enquanto se necessita de um RSR de 
1.000:1 na FD. 
 
• Na FD, o tubo de câmera de televisão lê em modo progressivo. 
Quando o sinal de vídeo é lido em modo progressivo, o feixe de 
elétrons do tubo da câmera de televisão alcança o conjunto-alvo 
continuamente desde o início até o fim em 33 ms (Fig. 27-13).