Elementos da Radologia- Aula 02

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Elementos de Radiologia
Aula 2: Produção e exposição da radiação e seus principais
componentes e acessórios
Apresentação
Nesta aula, veri�caremos os conceitos que envolvem a produção de raios X de maneira a discriminar cada um dos
componentes elétricos e eletrônicos.
O objetivo é que, ao �nal desta aula, reconheçamos todas as etapas que norteiam a geração dessa radiação
eletromagnética, tão importante e presente em nossas práticas radiológicas, relacionando cada etapa dessa produção aos
componentes e aos acessórios presentes em um serviço de imagem.
Objetivos
Reconhecer cada componente responsável pela produção e exposição da radiação;
Reunir cada etapa do processo a um componente ou acessório do sistema.
Dando continuidade ao conteúdo apresentado na aula anterior, sobre componentes presentes em uma sala de radiogra�a,
agora serão abordados os integrantes que participam de maneira direta na produção e exposição dos fótons de radiação.
Para que haja a produção de raios X em uma ampola, é necessário a participação de vários componentes elétricos e
eletrônicos, em que cada um, com sua especí�ca função, colaboram para a conclusão desse processo.
Saiba mais
Veja os principais componentes que integram uma sala de radiogra�a �xa e são diretamente responsáveis pela formação das
imagens diagnósticas.
1. Trilho 
2. Estativa porta-tubo 
3. Braço da estativa 
4. Cabeçote 
5. Colimador 
6. Mesa de exame 
7. Gaveta da mesa de exame 
8. Estativa bucky mural 
9. Bucky mural 
10. Pedal de controle para o movimento da mesa
Ampola de raios X
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 Típica ampola de raios X com seus principais componentes.
Este, que é o principal componente na produção da radiação, encontra-se internamente no cabeçote do equipamento.
Leia o texto a seguir com a apresentação inicial dos integrantes presentes na ampola de raios X. Logo após, seguiremos
assim com a apresentação de seus componentes e suas respectivas funções no processo de produção da radiação.
 Elementos de uma ampola de raio x 
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Elementos de uma ampola de raio x
Pirex de vidro
A ampola de raios X é um invólucro de vidro e durante o processo de produção de radiação, os elétrons liberados no
polo negativo (cátodo) têm altíssima energia cinética. Para que essa energia não seja perdida no trajeto entre os polos
(positivo e negativo) do tubo, é necessário que não haja nenhum obstáculo (nem mesmo gás); por isso, essa ampola
possui condição de vácuo em seu interior.
Polos da ampola 
Em cada extremidade da ampola há um polo com carga bem de�nida, sendo um negativo (cátodo), contendo os
�lamentos de tungstênio, e um positivo (ânodo) também com alvo de tungstênio.
Cátodo (polo negativo da ampola)
Nesta região da ampola, encontramos duas resistências elétricas (�lamentos ou focos) confeccionados de tungstênio
e ligados a um circuito elétrico primário de baixa tensão. Esses focos possuem comprimentos diferentes, que também
geram resultados diferentes na imagem, a menor (foco �no) mede de 0,3 a 1,0 mm, e a maior (foco grosso), de 2,0 a
2,5 mm.
Processo de produção de radiação
É no cátodo que todo o processo se inicia, onde, após uma passagem de corrente elétrica de baixa tensão, ocorrerá um efeito
físico de�nido como efeito termiônico .1
http://estacio.webaula.com.br/cursos/go0106/aula2.html
Por meio desses elétrons liberados, ocorrerá um efeito denominado
Edson-Richardson, que consiste na formação de nuvens de elétrons
ao redor do �lamento.
Como são liberados inúmeros elétrons, e eles são constituídos de cargas negativas, naturalmente, cada elétron exercesse força
de repulsão mútua. Para que a emissão destes elétrons não ocorra de maneira isotrópica (em todas as direções), é necessário
a ajuda de um componente denominado capa focalizadora.
A capa focalizadora é carregada com carga negativa para
que os elétrons liberados sigam focalizados em uma única
direção, ou seja, na direção da pista focal do alvo (anodo).
Leia o texto a seguir para entender como se dá a seleção dos focos do cátodo pelo pro�ssional de radiologia na mesa de
comado.
 Valor da corrente elétrica na mesa de comando 
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Valor da corrente elétrica na mesa de comando
Para selecionar o uso de um dos focos do cátodo, o pro�ssional de radiologia escolherá um valor de corrente elétrica
(miliamperagem – mA) na mesa de comando. Dependendo do valor selecionado, o aparelho entenderá qual foco será
selecionado, automaticamente, usando o foco �no ou grosso.
Circuito secundário e a D.D.P. (diferença de potencial) 
Após a seleção da tensão elétrica na mesa de comando (escolha do Kvp), o segundo circuito (de alta tensão) será
acionado, para que, assim, seja criada uma diferença em potencial elétrico entre os dois polos da ampola (ânodo e
cátodo). O nome do movimento de elétrons em alta velocidade entre os polos é efeito Forest.
Para simpli�car esse entendimento, o polo positivo �cará muito mais positivo, enquanto o negativo muito mais
negativo.
Como os elétrons são cargas negativas, estes sofrerão simultaneamente força de repulsão (do cátodo de carga
igualmente negativa) e força de atração (do ânodo de carga oposta, positiva). Isso fará com que os elétrons possam
adquirir energia cinética relativa à tensão (Kvp) selecionada e percorra o trajeto, ou seja, do cátodo até o alvo do ânodo.
Atenção
Vale lembrar que existem três fatores de controle de qualidade da imagem radiológica na mesa de comando, o kV, o mA e o
tempo (s), o mA em conjunto com o tempo é o principal fator de controle primário da densidade óptica de uma radiogra�a, já o
kV é o controle primário de contraste.
Ânodo (polo positivo da ampola)
O ânodo é o polo positivo da ampola, também conhecido como alvo. É nele que os elétrons liberados dos �lamentos do cátodo
se chocam, e é nessa interação que haverá produção de 99% de calor e 1% de radiação X.
Existem dois tipos de ânodo, o �xo e o giratório, isso irá variar com a modernidade da engenharia do aparelho, ou seja,
aparelhos mais modernos são projetados com ânodo giratório.
Aparelhos com ânodo giratório têm maior durabilidade, isso é justi�cado pelo fato de os elétrons não se chocarem em um
único ponto focal durante o tempo de exposição, e sim em toda uma área circular chamada pista focal; nessa interação haverá
produção de 99% de calor e 1% de radiação X.
 Vista anterior do ânodo (fixo e giratório).
Ao se chocarem no ânodo, os elétrons poderão produzir: calor e raios
X característico e de frenagem (Bremsstrahlung).
Isso irá variar de acordo com o trajeto do elétron em relação a eletrosfera dos átomos do alvo (ânodo) e, no caso de radiação
característica, ocorre quando o elétron emitido se choca com um elétron orbital do alvo.
Atenção
Para que o ânodo faça o movimento do giro, é necessário que a ampola possua um sistema eletromecânico composto por rotor e
motor.
Característica do tungstênio (W)
Este elemento químico é responsável por compor os �lamentos do cátodo e o alvo do ânodo em equipamentos radiográ�cos.
Os motivos de sua escolha se justi�cam em seu alto ponto de fusão (3.370º C), boa condutividade térmica (próxima à do
cobre), alto número atômico, baixa taxa de evaporação e, por consequência, sua alta resistência física quando aquecido.
A angulação da pista focal é a necessária para que os raios X produzidos sejam, preferencialmente, projetados em uma direção
especí�ca.
Os feixes que serão utilizados nos procedimentos radiológicos são os que saem pela janela, denominado feixe útil.
A janela da ampola é o local onde o vidro possui a menor espessura em comparação com o restante, essa menor espessura
permite que o feixe de raios X atravesse com a mínima atenuação possível.
Dissipação de calor
Devido à grande produção de calor gerada no ânodo, é necessário que haja uma haste de cobre (material com característica de
ser um excelente condutor térmico), para ajudar a dissipar o calor, além disso, sua confecção de tungstênio(material de
altíssimo ponto de fusão) ajuda na sua durabilidade do alvo.
Como dito anteriormente, durante a produção de raios X, 99% da energia cinética dos elétrons projetados é convertida em calor
e apenas 1% em raios X.
Para garantir durabilidade e funcionalidade da ampola, é necessário
que esse calor seja dissipado – por radiação, condução ou convecção.
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é a troca na qual não é necessário um contato físico, as ondas de calor são transmitidas por ondas infravermelhas, por
isso, as salas de exame devem possuir um efetivo controle da temperatura (entre 18º e 20º C). Em uma sala com
temperatura superior a essa faixa, pode haver danos operacionais ao equipamento e queima da ampola.
Troca de calor por irradiação 
 Ampola de raios X dissipando seu calor para a sala de exame.
a haste de cobre presente no ânodo auxilia a dissipação do calor produzido no alvo para a camada de óleo que envolve a
ampola de raios X.
Troca de calor por condução 
 Dissipação do calor para o óleo através da haste de cobre.
é através do movimento do óleo aquecido, próximo à parede do pirex de vidro (na imagem, o óleo aquecido é representado
pela tonalidade amarela mais escura), para a região mais distante e, consequentemente, menos aquecida. O aquecimento
in�uencia na densidade do óleo e, por isso, esse movimento é natural. 
 
Atenção 
Caso haja vazamento do óleo presente na ampola, surgirão pequenas bolhas de ar impedindo a e�ciente troca de calor do
sistema de refrigeração, acarretando danos na ampola, como demonstrado na �gura a seguir.
Troca de calor por convecção 
 Dissipação de calor por movimento de conexão do óleo e ausência de movimento por presença de bolhas de ar.
Produção de feixes de raios X
Ao produzir os fótons de raios X, o pro�ssional seleciona o valor de kvp (kilovoltagem pico) que irá representar a maior energia
possuída pelo espectro de radiação emitido. Contudo, nessa mesma exposição, fotos com energia de menor valor também
estarão presentes.
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 Espectro da radiação com fótons de energia mínima de 16kv, valor pico de 80 kvp, dois picos de radiação característica (kα e kβ) respectivamente 60 e 68.
Fótons de baixo poder energético não contribuem na formação da imagem, pois são absorvidos ou espalhados nas camadas
mais externa do corpo e, com isso, aumentam a dose de entrada na pele. Então, para evitar que isso ocorra, alguns
componentes entre a produção da radiação e o paciente proporcionarão �ltração no feixe, atenuando exatamente os fótons de
menor energia, mantendo apenas os feixes de média e alta energia, o que implicaria na produção de uma imagem com melhor
qualidade e numa dose de radiação menor na superfície do paciente.
O conceito de �ltração do feixe de raios X é dividido entre �ltração inerente e �ltração adicional, e o somatório desses dois
fatores é de�nido como �ltração total:
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São todos os componentes que estão naturalmente no trajeto da radiação e exercem algum nível de atenuação do feixe.
São considerados integrantes da �ltração inerente: a janela da ampola de vidro, o óleo, corpo do ânodo, cabeçote e
colimador. 
 
O fator utilizado para medir a �ltração inerente é o equivalente de alumínio que produziria o mesmo grau de �ltração, no
caso de equipamentos fabricados, esse fator deve variar entre 0,5 e 1,0 mm Al
Filtração inerente 
Como a Portaria 453 determina que a �ltração total seja equivalente a 2,5 mm Al, será necessário adicionar placas
metálicas junto à janela da ampola ou por dentro do cabeçote, diretamente abaixo da janela que se some à �ltração
inerente para alcançar esse valor. Na grande maioria, utiliza-se placas de alumínio, mas em alguns casos também são
utilizadas placas de cobre, que possui maior poder de endurecimento do feixe.
Filtração adicional 
 Como o espectro da radiação pode ser alterado por diferente composições e espessura de alumínio e cobre.
Carcaça cúpula do tubo de raios X
É uma calota de metal forrada de chumbo e reveste a ampola de raios
X. Sua �nalidade é impedir que a radiação produzida seja emitida em
trajetórias isotrópicas.
Pela constituição dessa camada de chumbo possuir alto número atômico (Pb-82), a cúpula consegue blindar boa parte da
radiação que foi direcionada para outra região, que não a de interesse, esses fótons indesejados recebem o nome de radiação
de fuga, e a Portaria 453 do ministério da saúde determina que se veri�que os níveis dessa radiação.
Atenção
A veri�cação dos níveis de radiação deve ser realizada com uma periodicidade de 4 anos ou após qualquer modi�cação ou
reforma na carcaça ou troca de tubo de raios X.
A região de interesse de saída dos raios X tem a maior espessura possível para que não tenha um impacto negativo na energia
dos feixes úteis ou primários. Nessa região também encontramos colimadores.
Colimadores
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Função
Sua função é delimitar o campo
irradiado através da variação
entre campos quadrangulares e
retangulares;
Composição
São compostos por dois pares de
lâminas ou palhetas de chumbo,
Cada par possui movimentos
independentes no eixo “X” e “Y”;
Tamanho
Seu tamanho varia de campo 0x0
cm a 43x43 cm a 1 metro.
Devido a composição do material formador, as lâminas não permitem a passagem dos raios X e deixam a passagem livre
apenas na região não coberta por elas.
O uso do colimador possibilita que apenas as regiões de interesse sejam expostas, de forma a poupar, algumas regiões cuja
exposição à radiação não seria justi�cada. A ação de colimar uma região anatômica interfere positivamente no contraste da
imagem.
O movimento das lâminas no mesmo eixo, obrigatoriamente, deve ser simétrico, para isso, a Portaria 453 do Ministério da
Saúde determina que semestralmente seja realizado o teste de exatidão do sistema de colimação, o que evita a perda dessa
simetria.
 Pares de lâminas delimitando o campo que será exposto.
Campo luminoso
O campo luminoso serve para que o pro�ssional em radiologia,
previamente, determine a região de interesse antes da real exposição
ao paciente: ele simula o campo irradiado com a luminosidade de uma
lâmpada.
A lâmpada possui um temporizador, que pode variar de 20 a 60 s. Alguns fabricantes orientam que não se acenda a lâmpada
por mais de 5 vezes consecutivas em um curto intervalo de tempo para que aumente a sua vida útil.
O espelho tem liberdade de angulação de alguns graus. Para realizar ajuste do campo luminoso, basta variar a angulação do
espelho, com isso, a angulação que a luz incide sobre o espelho muda a conformação do campo luminoso.
 Simulação da produção do campo luminoso.
Grade antidifusora
Sua função é retirar os fótons de radiação espalhada no corpo do
paciente, o que impede que estas não cheguem no receptor de
imagem. A presença desses fótons prejudica qualitativamente a
imagem, principalmente, por reduzir o contraste.
Os modelos atuais de grade têm movimento na direção perpendicular das lâminas de chumbo. A grade sempre estará
posicionada após o paciente e antes do receptor de imagem.
As principais características de uma grande são: razão e frequência de grade.
A razão ou coe�ciente de grade (r) – corresponde à razão entre a altura das lâminas de chumbo e a distância entre elas,
representada pela fórmula:
Em que:
r = razão da grade. 
D = distância entre as linhas de chumbo. 
h = altura das lâminas de chumbo.
A razão de uma grade pode ser representada de duas maneiras distintas: r = 4:3 e r = 1,33
A razão de grade normalmente pode variar de 5:1 até 16:1, o que signi�ca uma redução respectiva de 85% a 97% na radiação
secundária. Em geral, as grades mais usadas possuem razão de 8:1 e 10:1. Quanto maior for a razão de grade, mais e�cientes
na eliminação de radiação secundária.
Outras razões de grade utilizadas: 
• Tórax: 12:1 (exames com alta tensão). 
• Mesa: 10:1 
• Seriógrafo: 8:1 ou 6:1
Frequênciade grade – mede o número de linhas ou lâminas por centímetros. Normalmente, os fabricantes produzem grades
com frequências de 25 a 45 linhas por centímetro. Grades de alta frequência implicam em uma elevação da dose de radiação e
mantêm, assim, a qualidade da imagem obtida.
Localização (montagem) de uma grade
Sobre a montagem de uma grade, esta deverá possuir determinados cuidados.
Leia o texto, a seguir, sobre os cuidados com a grade.
 cuidados na montagem da grade 
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cuidados na montagem da grade
O primeiro é sobre a centralização da grade, pois esse erro produz um sombreamento não uniforme, evidenciado pelas
barras de largura diferentes.
Na inversão da posição da grade, ela se comportará como um �ltro, isso se justi�ca pela inclinação das lâminas que
acompanham o ângulo de divergência do feixe de radiação.
Outros problemas são observados em grades são:
Focalização da grade com o ânodo – tem sua origem na utilização de uma distância foco-paciente fora dos padrões
usuais. As grades também têm uma distância máxima do foco para que não aconteça a �ltração excessiva da
radiação.
Grade não focalizada – ocorre pelo não nivelamento da grade em relação ao feixe e receptor de imagem.
Atenção
Algumas pessoas confundem a função do �ltro e da grade antidifusora. Enquanto o �ltro retira os fótons de baixa energia, a
grade retira os fótons que interagiram com o corpo e desviaram a sua trajetória. Enquanto no primeiro caso a consequência do
uso é diminuir a dose no paciente, no segundo caso a consequência é diminuir o tom borrado na imagem. A grade não diminui a
dose, ela está posicionada após o fóton interagir com o paciente; seu uso, por sinal, requer um aumento da técnica e
consequentemente da dose em relação a uma radiogra�a da mesma região sem o uso dela.
 Atividade
1. Qual das opções a seguir, representa a função da grade antidifusora colocada entre o �lme e o paciente?
a) Evitar que os raios X incidam na tela fluorescente e emitam luz verde.
b) Evitar que os raios X incidam no filme radiográfico.
c) Reduzir a radiação espalhada originada no filme radiográfico e que chega ao paciente gerando perda de contraste.
d) Reduzir a radiação espalhada originada no paciente e que chega ao filme radiográfico e causa perda de contraste.
e) Endurecer o feixe de radiação e evitar acréscimo da dose no paciente.
2. Por meio da utilização de �ltros em equipamentos radiográ�cos, qual tipo de resultado objetiva-se atingir?
a) Reduzir o contraste na radiografia.
b) Aumentar o feixe de raios x.
c) Reduzir a radiação dispersa.
d) Aumentar a índice de radiação espalhada no paciente.
e) Reduzir a dose na pele.
3. Qual das opções a seguir não representa uma vantagem obtida quando se realiza a ação de colimar adequadamente uma
região anatômica.
a) Aumenta a vida útil do tubo, pois o calor será mais bem dissipado.
b) Evita irradiar regiões sem que haja justificativa para o exame.
c) Melhora a qualidade da imagem radiográfica.
d) Aumenta o contraste na imagem.
e) Diminui o índice de radiação espalhada e fótons excessivamente divergentes na formação da imagem.
Notas
Ffeito termiônico 1
Efeito termiônico signi�ca liberação de elétrons com passagem de calor.
Referências
ANTÔNIO JR. Técnicas radiográ�cas. Rio de Janeiro: Rubio, 2006.
BONTRANGER, K. L. Tratado de técnica radiológica e base anatômica. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2001.
BUSHONG, S. C. Ciência radiológica para tecnólogos. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier 2010.
Próxima aula
Tipos de receptores analógicos e processamento da imagem;
Tipos de receptores digitais e processamento da imagem;
Equipamento e acessórios de mamogra�a.
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