Écrans e telas intensificadoras

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Écrans e telas intensificadoras.
Prof. Tiago F. Gomes
Fluorescência e Fosforescência?
 Este contexto se relaciona com os elétrons e a propriedade de se excitarem, 
Fluorescência se define como as propriedades das substâncias de adquirirem luminescência ao serem excitados.
Fosforescência é observada quando uma substância possui luminescência própria, por exemplo, os mostradores de relógio.
Écrans.
Desde a descoberta dos Raios-x sabe-se que os mesmos são dotados da propriedade de provocar fluorescência em certos cristais, tais como platino cianeto de bários, tungstato de cálcio, sulfureto de zinco, etc.
A luz produzida pelos écrans, quando excitados pelos raios-x, irradiará na direção do filme, auxiliando, com a sua luz, a ação dos raios-x sobre a emulsão sensível da película. 
Receptores Radiográficos.
Na radiografia convencional o receptor radiográfico
consiste de um filme em contato com uma ou duas
telas intensificadoras.
As telas intensificadoras são folhas plásticas finas
contendo material fluorescente.
O conjunto tela-filme é montado dentro de um cassete.
A principal função das telas é reduzir a necessidade de
raios X incidindo sobre o paciente (cerca de 100 vezes).
O filme radiográfico é muito mais sensível à luz do que
aos raios X.
Características físicas.
Base.
Camada refletora (fósforo).
Camada protetora.
Sensibilidade à Exposição
Receptor Radiográfico.
Limites.
O benefício gerado pelo uso da tela tem um limite,
pois, uma quantidade grande de material fluorescente
em contato com o filme provoca uma diminuição
na definição da imagem.
Existem diversos tipos de telas intensificadoras de
uso clínico. 
A escolha de uma tela dependerá da exposição que se espera que o paciente receba e também da necessidade de observar detalhes na imagem.
Características físicas.
Deve ser flexível, não conter impurezas e ser quimicamente inerte e não descorar com a radiação ou com o tempo. 
É feita de plástico, de poliéster ou cartolina de alta qualidade. Ex: Du Pont è 0,254 mm de poliéster; Kodak X-Omatic e Lanex è0,1778 mm
Fósforo
É responsável pela emissão de luz durante o período de interação com os raios-x. 
Quanto maior a espessura do fósforo, mais rápida é a tela. 
Espessura de 0,0816 mm
Camada Protetora.
Camada Protetora 
Composta de plástico e celulose mistura da com outros polímeros 
Espessura de 0,20 mm
Écran de mamografia.
sistema para mamografia, composto pela combinação de cassete+écran+filme, que estabelece um novo padrão de qualidade, consistência e produtividade. Projetado com apenas um receptor, para evitar o efeito "crossover" (cruzamento de luz) na imagem.
proporcionam uma redução de exposição à radiação de aproxidamente 40%.
Conversão de Energia dos RX.
Maior dose
O processo
que transforma
a energia dos
raios X em
fótons de luz
que ocorre na
tela intensificadora
é mostrado
na figura.
Menor dose
Telas Intensificadoras
O receptor de imagens mais usados em radiografia
convencional é composto por duas telas intensificadoras
em contato com cada uma das faces de um
filme de dupla emulsão.
O uso de duas telas diminui ainda mais a necessidade
de exposição do paciente, pois aumenta a absorção
de raios X e, portanto a sensibilidade do receptor.
Em alguns procedimentos tais como mamografia, em
que é preciso visualizar detalhes pequenos, utiliza-se
apenas uma tela e um filme com emulsão em apenas
uma das faces, em conseqüência as exposições em
mamografia são bem maiores.
Filme com telas (écrans)
Seção de um
típico conjunto
filme/tela/casset
e contendo filme
de emulsão
dupla e duas
telas
intensificadoras
Tipos de Telas.
• Tungstanato de cálcio (CaWO4) até ~1970.
• Atualmente são utilizadas telas de terras raras (ítrio,
bário, lantânio, gadolínio, tungstênio). São mais "rápidas",
pois têm maior eficiência de conversão.
• Oxisulfato de gadolíneo (Gd2O2S) emite principalmente luz verde; oxibrometo de lantânio (LaOBr) e tungstanato de cálcio (CaWO4) emitem principalmente luz azul.
• A luz emitida pelo filme, isto é, seu comprimento de onda, ou
cor, e a sensibilidade do filme devem ser ajustados (casamento espectral).
Função das Telas.
	As Telas intensificadoras absorvem fótons de raios tem muitos fótons visíveis, que atingem o filme. Aumento da eficiência, diminuem a mAs para uma dada para densidade de filme (diminuindo portanto a dose) tempo de exposição, poupando o tubo de raios de raios-x e minimizando o efeito do movimento.
Fator de intensificação (30 a 50), dependem de:
Eficiência de absorção: percentagem dos fótons de raios-x absorvidos pela tela.
Eficiência de conversão: quantos fótons são produzidos por cada raios-x absorvido.
Função das Telas Intensificadoras
Absorção de raios X: a tela ideal absorveria
100% dos raios X que passaram pelo paciente
para transformá-la em imagem.
Uma tela real tem eficiência de 20% a 90%, que é
determinada pelo material que a constitui, sua
espessura e a energia dos fótons.
Função das Telas Intensificadoras
Produção de Luz: a tela intensificadora é um
conversor de energia. A eficiência dessa conversão,
que representa a capacidade da tela de transformar
raios X em luz, é 5% a 20%, e depende do material
fluorescente da tela.
Função das Telas...
Redução da Exposição: o filme de raios X é muito
mais sensível à luz do que aos próprios raios X.
Filmes radiográficos tem uma sensibilidade à
exposição aos raios X de 50mR a 150mR. Com o uso
de uma tela acoplada ao filme, a sensibilidade passa
para a faixa de 0,1mR a 10mR, dependendo do tipo
de filme e de tela.
Velocidade das Telas
• A velocidade de uma combinação filme/tela é inversamente
relacionada à exposição (1/R).
• Velocidades variam de 50 a 800 unidades relativas ao padrão
de tungstanato de cálcio (100).
• A velocidade aumenta aumentando-se a espessura e as
eficiências de absorção e de conversão da tela.
•Tanto o filme quanto a tela têm que ser especificados ao
mencionar-se a velocidade de uma combinação.
• Telas rápidas são mais grossas e têm menor resolução devido
ao aumento do espalhamento da radiação dentro da própria tela
antes de atingir o filme. Usadas para exames do abdômen.
Telas Rápidas e Telas Lentas.
•Telas rápidas são mais grossas e têm menor resolução
devido ao aumento do espalhamento da radiação dentro da
própria tela antes de atingir o filme. Usadas para exames
do abdômen.
•Telas de detalhamento são mais finas, lentas mas tem
melhor resolução espacial. Usadas para exame das
extremidades.
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Ruído: Flutuações aleatórias da densidade do filme
em torno de um valor médio após uma exposição
uniforme.
Velocidade x Ruído
Velocidade da Tela x Ruído
(1) Um filme de emulsão única e tela com eficiência de
absorção de 50%
(2) Uma tela com uma maior eficiência de conversão produz
mais fótons de luz para cada fóton de raio-x adquirido e a
dose diminui. A imagem resultante tem mais ruído porque
um número menor de raios-x é utilizado para produzir o
mesmo escurecimento do filme.
(3) Uma tela mais grossa tem uma maior eficiência de absorção,
pára um número maior dos fótons incidentes, e reduz a dose.
O ruído não aumenta porque o mesmo número de raios-x
absorvidos é utilizado para produzir a imagem.
Sensibilidade do Receptor
A sensibilidade de um receptor, combinação tela/filme,
é expressa em termos da exposição necessária
para produzir uma densidade ótica no filme de valor
1 (um) acima do nível de contraste base+fog.
Os fabricantes, em geral não fornecem o valor da
sensibilidade dos seus receptores.
Sensibilidade do Receptor
Eles fornecem ao invés disso, valores da velocidade
tais como 100, 200, 400, etc.
Esta escala de velocidades compara as exposições
relativas dentre os diferentes tipos de receptores.
Sensibilidade / Velocidade
A relação entre a sensibilidade à exposição
(em mR) e a velocidade de um receptor é
dada por:
Sensibilidade / Velocidade
Por exemplo,em receptor que tenha velocidade 100,
requer uma exposição igual a 1,28 mR (resultado de
128 : 100) para produzir uma densidade no filme de
valor unitário.
Sensibilidade
Em geral a velocidade do receptor é determinada
pelo fabricante.
A velocidade efetiva varia com o kVp e com as
condições de processamento.
Cada uma das substâncias fluorescentes que
compõem as telas intensificadoras ( tungstato de
cálcio, sulfato de bário e chumbo, etc) emite uma cor
de luz (ou comprimento de onda) característica.
A luz das telas é produzida nas cores do
espectro de luz visível, ou azul ou verde.
Importância
A importância disso é que uma tela deve ser usada
junto com um filme que seja sensível à luz que
emite, pois, caso contrário, a sensibilidade do
receptor seria drasticamente reduzida.
Alguns filmes são sensíveis à luz azul, outros
(os ortocromáticos) sensíveis apenas à luz
verde.
Espessura da Tela
Ao escolher-se uma tela intensificadora, deve-se analisar a quantidade de exposição associada e a qualidade da imagem necessária à técnica de Radiodiagnóstico.
As telas finas absorvem menos raios X que as espessas. As telas espessas necessitam de menos raios X para impressionar o filme radiográfico, porém, diminuem a definição da imagem
Efeito da espessura da tela na definição da imagem
Energia dos Fótons
Como a sensibilidade da tela intensificadora
muda com a variação do kVp, é preciso verificar
se as tabelas que fornecem ao operador
os valores de kVp e mAs estão associadas ao
tipo de tela utilizada.
Os equipamentos que contam com o dispositivo
AEC, também devem ser ajustados para
o tipo de tela.
Definição da Imagem
O efeito deletério gerado pela tela que mais prejudica
a qualidade da imagem é a redução da definição.
Definição da Imagem
Suponha que é preciso radiografar um pequeno objeto,
por exemplo, uma microcalcificação.
Os fótons de raios X, ao passarem pelo pequeno objeto,
são absorvidos pela tela produzindo luz ao longo do
caminho perpendicular em relação à superfície do
receptor. Antes de sua saída da tela, o facho de luz
gerado pelos raios X que passaram pelo objeto, alargase,
como ilustrado.
Perda de Definição
A imagem clara do objeto que aparece na superfície da tela intensificadora será de baixa definição devido à divergência da luz da tela.
O grau de perda de definição, está intimamente relacionado com a espessura e a transparência da tela intensificadora.
As telas que permitem uma boa visibilidade de detalhes geralmente têm sensibilidade baixa, portanto necessitam de maiores quantidades de raios X. 
Telas de sensibilidade alta (velocidade alta) não são indicadas quando se pretende obter uma boa visibilidade de detalhes pequenos.
Telas Disponíveis
		As telas intensificadoras disponíveis no mercado quase sempre são identificadas por nomes comerciais, e não por suas características técnicas.
Alguns desses nomes são:
1 - mamografia;
2 - observação de detalhes;
3 - velocidade normal;
4 - velocidade média; e
5 - velocidade alta (ou sensibilidade alta).
Contato Tela-Filme
Se o filme radiográfico e a tela intensificadora não
estiverem em perfeito contato um com o outro, a luz
divergirá, como mostrado na figura, ocasionando
perda de definição.
Isto ocorre quando um cassete está defeituoso e não
aplica uma pressão suficiente sobre toda a área do
filme.
Este efeito geralmente é localizado, ou seja, aparece
apenas na área onde o contato tela-filme não é bom.
Há acessórios de controle da qualidade através dos
quais é possível testar o contato tela-filme.
Crossover
O efeito crossover ocorre quando a emulsão não absorve
completamente a luz proveniente da tela intensificadora.
A luz não absorvida pela emulsão pode passar através
da base do filme (material plástico semitransparente
usado como suporte estrutural) e atingir o outro lado,
ande também há emulsão.
Como a luz passa através da base do filme, ela divergirá
deteriorando a definição da imagem, como mostra a
figura. Os receptores mais modernos têm absorvedores
de luz entre a emulsão e a base do filme de forma a
minimizar a ocorrência do crossover.
Soluções para o Efeito Crossover
utilizar absorvedores que retenham eficientemente a cor da luz (comprimento de onda) emitida pela tela;
criar uma emulsão fotográfica com maior poder de absorção de luz e que reduza a quantidade de luz que atravessa e atinge a emulsão lado oposto.
Fim..