Processo físico de formação da imagem de raios X.

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Equipamentos e acessórios de radiologia
Professor: Tiago F. Gomes
	Processo físico de formação da imagem de radiográfica.
1.Cabeçote.
O tubo de raios-x está situado em um alojamento de metal que detém a maioria da radiação.
somente uma pequena quantidade de raios-x uteis saem do tubo pela janela ou abertura. 
Estes raios uteis constituem o feixe de raios-x (RC).
2.MESA DE COMANDO.
A mesa de comando é a parte do equipamento que permite ao técnico ter todo o controle da parte elétrica do exame radiográfico a ser realizado. 
As mesas podem ser complexas, com várias opções para a escolha dos parâmetros, ou mais simples, onde tudo é automático e o técnico escolhe apenas um parâmetro da técnica
Basicamente, as mesas podem ser divididas em 2 tipos:
	analógicas, com botões rotativos, chaves liga e desliga e mostradores de ponteiros; 
	digitais, com botões de pressão suave e mostradores digitais.
3. (KVp) Alta tensão de pico.
A energia de feixe de raios-x é fixada pela voltagem de aceleração, ou seja, pela quilovoltagem de pico. 
É a tensão de (KVp) entre o cátodo e o ânodo que determina a velocidade do feixe de elétrons dentro da ampola.
Quanto maior o valor de KVp selecionado pelo operador, maior será a capacidade de penetração do feixe de raios-x que atravessa o paciente, 
Afetando o contraste da imagem.
3.1 Observações sobre o KVp.
A alta tensão de pico é o fator primário que afeta a qualidade dos raios-x. 
O aumento de KVp, por meio de painel de controle do equipamento, permite ao operador incrementar a energia do feixe de elétrons e com isso obter maior impacto no alvo. 
O resultado é a produção de raios-x com maior capacidade de penetração no paciente.
Para baixos valores de KVp, os fótons produzidos não apresentam condições de atravessar o tecido, que os absorve, resultando maior dose de radiação no paciente.
3.2 Seleção do KVp.
A escolha de um valor de KVp a ser selecionado é determinada pelas características do paciente (espessura, densidade) e do tipo de gerador de raios-x utilizado. 
O valor de KVp mínimo necessário para penetrar em qualquer parte do corpo pode ser obtido pelo emprego de um “ espessômetro”. 
A regra é simples: multiplicar a espessura do paciente por 2 e somar com a “constante” do equipamento.
4. Corrente do tubo (mA).
Em um tubo de raios-x, o numero de elétrons acelerados em direção ao ânodo depende da temperatura do filamento e da energia máxima de cada fóton do feixe de raios-x produzido.
A corrente do tubo de raios-x é expressa em miliamperes (mA).
O fluxo de elétrons no tubo corresponde ao produto da corrente elétrica, expressa em miliamperes (mA), pelo tempo de exposição, expresso em segundos (s).
4.1 Corrente do tubo (mA).
Portanto, a carga elétrica que atravessa uma seção reta por unidade de tempo é referida como mAs, ou seja a dose.
O mAs é o fator “primário” que afeta a quantidade de exposição produzida; o numero de fótons é proporcional ao incremento de corrente do tubo.
Porém a energia dos fótons é sempre a mesma, alterando-se apenas a amplitude do espectro de raios-x.
4.2 Observação para seleção do mA.
É importante para o operador escolher uma combinação de mA e tempo que produza um enegrecimento adequado na película radiográfica e que possibilite ao médico radiologista visualizar as imagens com detalhes.
A exposição de radiação no paciente é diretamente proporcional ao valor de mAs selecionado pelo operador do equipamento.
As técnicas com tempo de exposição mais curtas minimizam a movimentação do paciente, mas podem provocar perdas de detalhes na imagem
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5.1 Relação entre KVp e mAs.
Os fatores primários de exposição que afetam a “aparência” das imagens radiográficas são relacionadas aos parâmetros de alta-tensão de pico de (KVp) e de quantidade de fótons (mAs). 
A escolha dos “parâmetros técnicos” para a realização da exposição radiográfica permite ao operador do equipamento produzir uma escala de contraste preferida por um radiologista em particular ou pelo departamento de radiologia.
5.2 Critérios em relação entre KVp e mAs.
A qualidade dos raios-x está associada ao poder de penetração da radiação (KVp e filtração), e a quantidade de fótons de raios-x emitidos pela ampola está relacionada à dose de radiação (mAs e distancia).
O operador deve ter sempre em mente um compromisso satisfatório entre qualidade de imagem diagnostica e dose de radiação.
Em diversas situações de exames radiográficos é necessário alterar os parâmetros técnicos em decorrência das características do paciente ou da necessidade de um posicionamento diferente. 
Kv + mA’s + dFoFi x Densidade + Espessura.
5.3 Intensidade do feixe de raios-x.
A “atenuação” do feixe de radiação no paciente provocará uma redução na intensidade de um feixe devido aos fenômenos de absorção ou deflexão de seus fótons quando o feixe atravessa a matéria.
O processo de remoção dos fótons do feixe chama-se atenuação e a passagem dos fótons pelo absorvedor denomina-se transmissão.
A transmissão da radiação pelo tecido ocorre em função da “energia da radiação” e da “densidade do tecido”. 
Quanto menor o valor de KVp, maior a dose de radiação absorvida pelo paciente.
6.Cadeia de eventos que resulta na formação de uma imagem radiográfica:
1- Os raios X são produzidos e ao saírem do tubo são chamados de feixe primário.
2- O feixe primário é filtrado, principalmente os raios X de baixas energias e direcionado para a região de interesse através dos colimadores. 
3- O feixe de raios X passa através do corpo do paciente e parte da radiação é absorvida (processo de atenuação)
4- Os raios X que não foram absorvidos são os responsáveis pela exposição do detector (filme) e portanto pela formação da imagem latente.
6.1 Regiões mais densas e menos densas.
As regiões do corpo que são mais densas atenuam mais o feixe de raios X do que as regiões menos densas. Por exemplo, o osso absorve mais raios X do que o tecido mole. 
Dessa maneira, áreas no detector referentes a regiões menos densas, como no caso dos pulmões que contêm principalmente “ar”, são mais expostas à radiação. 
Por outro lado, áreas referentes a mais densas, como no caso dos ossos, são menos expostas à radiação.
6.2 Absorção de raios-x
Principio da Atenuação:
Umas das propriedades dos raios-x é sua capacidade de penetrar a matéria, porem nem todos os raios-x que entram na matéria a penetram; alguns deles são absorvidos.
7.Absorção diferencial no corpo humano.
O corpo humano é uma estrutura complexa construída não somente de diferentes estruturas, mas também de diferentes matérias.
Por exemplo, o osso contém elementos de numero atômico maior do que os tecidos, sua densidade também é maior e “por isso absorvem mais radiação”.
7.1 Absorção diferencial no corpo humano.
a radiografia convencional oferece alto contraste entre ar, ossos. 
Conseqüentemente, a radiografia é eficiente na representação de estruturas ósseas ou em imagens do pulmão.
 No entanto, oferece pouco contraste na distinção de tecidos “moles” (sangue e músculos). 
De fato, para tornar vasos sanguíneos visíveis aos raios-X são utilizados agentes de contrastes (materiais com alta absorção, que são injetados na corrente sanguínea).
8. Fatores que afetam a absorção dos raios-x.
1- Espessura do absorvente: quanto mais grossa a matéria, maior será a absorção dos raios-x, e vice-versa.
2- Densidade do absorvente: um material de maior densidade (massa por unidade de volume) é mais absorvente do que um menor densidade.
3- Numero atômico do absorvente: um material de numero atômico maior absorve mais radiação.
8.1Fatores que afetam a absorção dos raios-x.
4- Meios de contraste: são substancias que diferem em densidade e numero atômico dos tecidos ao redor da região na qual são aplicados, portanto mais absorvente que certas estruturas do corpo.
5- Quilovoltagem: baixa quilovoltagem resulta em radiação com alto comprimento de onda, e são facilmente absorvidos.
6-Filtragem: é realizada para remover fótons de baixa energia de feixe de raios-x.
8.2 Fatores que afetam a absorção dos raios-x.
7 - Composição do ânodo: alguns tubos de raios-x tem ânodo de molibdênio e ródio, que produzem radiação com maior porcentagem de fótons de baixa energia. (bastante utilizados em mamógrafos)
9. Imagem radiográfica.
Após o processo de “revelação química”, a imagem poderá apresentar diferentes níveis de enegrecimento. 
A transformação da imagem latente em visível somente ocorrerá após a revelação química da película.
O grau de enegrecimento na radiografia dependerá dos mecanismos de atenuação da radiação com o paciente, do processamento químico, respostas sensitométricas dos filmes e tipos combinadas com écran. 
A essas características associamos o conceito de DENSIDADE RADIOGRÁFICA.
10.Densidade óptica.
Para os fótons que atingem o écran sem atenuação, as imagens produzidas apresentaram “ELEVADO VALOR DE DENSIDADE ÓPTICA” com um grau de maior de enegrecimento (escuras).
 Quando a radiação é absorvida pelo paciente e não atinge o filme, tem-se uma imagem de “BAIXA DENSIDADE ÓPTICA”, ou seja mais clara.
11.Contraste do Sujeito.
A intensidade de raios-x que emerge de uma parte do objeto em relação a outra parte vizinha “mais absorvente” é chamada de contraste do sujeito.
Depende de sua própria natureza e dos fatores que afetam absorção do raios-x: 
Intensidade e distribuição da radiação dispersa.
mA(s).
Filme.
 Distancia (dfofi).
12. Efeito Heel (Efeito Anódico).
Varia de acordo com o ângulo de inclinação do ânodo.
A intensidade do feixe diminui rapidamente do RC para o lado anódico para o lado catódico.
Pode ser usado para obter um equilíbrio em radiografias das partes do corpo que diferem em densidade de absorção.
13. Radiação dispersa.
Forma-se quando os raios-x se chocam contra o objeto e não são absorvidos.
Também é conhecida como radiação secundaria.
Esta radiação em dispersão que emerge do objeto é capaz de expor o filme radiográfico inconvenientemente.
Não contribui para a formação da imagem util.
Pelo contrario, produz uma intensidade de raios-x que se sobrepõe a imagem. Reduzindo o contraste.
13.1 Fontes de radiação dispersa.
A principal fonte de radiação dispersa é a parte do paciente que se irradia.
E está relacionada com o volume da matéria irradiada.
Quanto maior o volume maior, maior a intensidade de radiação dispersa.
Assim partes grossas como o abdome produzem uma proporção maior de radiação dispersa do as partes finas como a mão.
13.2 Redução das radiações dispersas.
	Limitação do feixe. O feixe primário deve ser limitado a um tamanho e forma que cubra precisamente a área de interesse diagnostico.
Cones: são tubos metálicos de varias formas e tamanhos.
Dispositivos limitadores de feixe de abertura variável: são obturadores que podem ser ajustados para modificar o tamanho do feixe (diafragma de abertura e sua laminas de chumbo).
14.Contraste do filme.
O contraste é influenciado pela características sensitometricas dos filmes. 
Os haletos de prata contidos nas emulsões dos filmes podem apresentar diferentes formatos e espessuras, tendo influencia direta na resolução das imagens.
As películas radiográficas podem apresentar diferentes características para a resposta a luz; portanto, os filmes de alto contraste apresentam uma pequena inclinação da curva sensitometrica e baixo valor de latitude.
Outra característica importante refere-se ao tipo de filme e sua velocidade. 
Existe diversas combinações de filmes com écrans, podendo a película ser de emulsão simples (mamografias), dupla ou assimétrica (insight).
Fim..