ESTUDO DIRIGIDO 6 - Biomedicina

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO – UNIRIO
INSTITUTO BIOMÉDICO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FISIOLÓGICAS
DISCIPLINA DE RADIOBIOLOGIA
Biomedicina e Ciências Biológicas
ROTEIRO DE ESTUDO DIRIGIDO 6:
- Produção de Raios X
Diferencie raio X característicos de raio X de frenagem. Qual deles é importante para a obtenção de imagens diagnósticas? Por quê? 
R: Os raios X característicos formam-se quando um elétron orbital é atingido por um elétron incidente, ganha energia e é ejetado de seu átomo de origem, deixando uma vacância incompleta. Um elétron localizado em uma camada a frente então ocupa essa vacância, liberando energia eletromagnética sob a forma de RX característico. Já os RX de frenagem são obtidos quando os elétrons sofrem um desvio em sua trajetória, devido à força de atração exercida pelo núcleo. A variação de energia cinética que aparece devido a esse desvio é convertida em RX. Os raios X de frenagem são muito mais adequados à formação da imagem, pois em geral possuem mais energia que os RX característicos, penetrando melhor o material biológico.
Caracterize a radiação X quanto a sua frequência, comprimento de onda e energia. Por que é uma radiação muito penetrante?
R: São radiações de baixo comprimento de onda, alta freqüência, logo, alta energia. Devido a isso, são muito penetrantes.
3. Faça um esboço de um tubo de raios X, indicando seus principais elementos. 
4. Defina:
a) corrente do tubo;
b) voltagem do tubo;
c) corrente do filamento;
d) carga espacial.
R: OBS.: As questões 3 e 4 serão respondidas juntas aqui. 
Corrente catódica emitida do catodo em direção ao anodo.
Diferença de potencial criada no tubo. O aumento da voltagem leva à maior emissão de RX de frenagem no feixe.
Corrente elétrica que aquece o filamento e cria a carga espacial.
Criada pelo auqecimento do filamento de catodo, excitará o tubo de forma a causar a corrente catódica.
5. Como a voltagem do tubo e a corrente elétrica do filamento catodo podem influenciar nas características do feixe de raios X?
R: A voltagem aumenta o número de RX de frenagem do feixe de RX, contribuindo para um RX de maior energia, maior poder de penetração e melhor qualidade da imagem. A corrente do filamento tem a mesma ação, pois é dela que virá o raio catódico que no anodo será convertido em RX.
6. Qual a importância da filtragem adicional?
R: Reduz o número de fótons de baixa energia, que não contribuem para a imagem e interagem muito com materiais biológicos. Logo, a filtragem adicional é importante para reduzir a dose para o paciente e obter uma imagem satisfatória.
7. Caracterize o espectro de emissão de um tubo de raios X.
R: Representa o número de fótons emitidos para cada energia de RX característico e de RX de frenagem. O espectro é contínuo porque os fótons e RX de frenagem podem adquirir qualquer energia em virtude dos elétrons poderem ser frenados a distâncias variáveis dos núcleos dos átomos que compõem o anodo enquanto os RX característicos possuem energia bem mais definida (depende da energia de ligação entre os elétrons orbitais e os núcleos dos átomos que compõem o anodo. Quanto maior essa energia de ligação, maior será a energia do RX característico).
8. Por que um tubo de raios X dedicado à mamografia de possuir características diferentes dos demais tubos utilizados para imagens diagnósticas?
R: O RX dedicado à mamografia deve conter fótons de baixa energia, a fim de penetrar pouco e revelar com nitidez contornos de tecidos moles. Assim, o anodo é constituído de molibdênio, pois o RX característico emitido é de baixa energia (baixa energia de ligação entre o núcleo do átomo de molibdênio e seus elétrons orbitais); não existe filtragem adicional, para não barrar os raios X moles