Elementos da Radologia- Aula 04

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Elementos da radiologia
Aula 4: Tipos de receptores digitais e processamento da
imagem
Apresentação
Nesta aula, exibiremos os diferentes sistemas de radiologia digital CR (radiogra�a computadorizada) e DR (radiogra�as
digitais), embora, em ambos os casos, sejam produzidas as imagens digitais, os métodos de aquisição, os componentes
do sistema e até os fatores qualitativos irão divergir entre esses dois métodos.
É de extrema importância que o pro�ssional de radiologia compreenda os componentes dos sistemas digitais, assim
como a participação e interferência deles na formação da imagem radiológica, o que irá proporcionar os melhores
resultados na formação das imagens.
Objetivos
Identi�car os diferentes sistemas de radiologia digital CR e DR;
Reconhecer os diferentes componentes responsáveis na formação das imagens em sistemas CR e DR.
Primeiras palavras
A radiologia digital, é o ramo do diagnóstico médico, que emprega sistemas computacionais no desenvolvimento de atividades
como:
Na transferência das imagens da
workstation do equipamento para
determinado servidor.
No armazenamento das imagens
produzidas em um servidor.
Durante o processo físico de
aquisição das imagens
radiológicas.
No tratamento das imagens
digitais (pós-processamento).
Para que ocorresse a evolução no método de aquisição das imagens radiológicas, foi necessário que houvesse um grande
desenvolvimento na área tecnológica da ciência da computação, como a transmissão de alta velocidade, possibilitando, entre
outras vantagens, o surgimento da telerradiologia , aumento na capacidade de armazenamento de dados e aumento da
resolução de monitores médicos.
A formação das imagens radiológicas digitais pode ser identi�cada como indiretas e diretas, e a principal diferença está na
necessidade de um componente para que haja uma interface entre um receptor de imagem exposto e uma imagem digital
formada em uma tela de computador. Vejamos alguns sistemas geradores de imagens:
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Digitalização de �lmes analógicos
Trata-se de um sistema que transforma imagens radiológicas com padrão
analógico em imagens digitais. Atualmente, não se observa uma vasta utilização
desse dispositivo.
 Digitalizador de imagens radiológicas analógicas.
 Sistema de radiologia CR com leitor de cassete e
workstation.
Imagens de radiologia computadorizada
Após a exposição da placa de fósforo em um conjunto cassete, é necessário a
participação de um leitor de cassete. É nesse componente que os fótons de
radiação armazenados no plate serão convertidos em sinal elétrico e
posteriormente em imagem.
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Imagens de radiologia digital
Em sistemas DR, não existe nenhuma componente entre a placa de detector
exposta e a imagem formada no monitor da workstation.
 Sistema de radiologia DR com placa de detector de
radiação e workstation
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Placas fotoestimuláveis ou photostimulable phosphor detector
(PSP)
Estes plates são compostos por papel cartolinado de cor branca, sendo os
responsáveis pela formação da imagem digitais em sistemas CR, sua principal
característica é a fosforescência , desse modo, quando são expostas à
radiação ionizante, absorvem essa energia para, posteriormente, sejam liberadas
em forma de luz.
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 Essas placas radiológicas fotoestimuláveis pode ser
composta pelos seguintes elementos químicos: Gd O S,
CsBr:Eu + e BaFBr:Eu +.
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Cassete CR
Este componente serve como depositório do plate. Para que, assim, as placas
fotoestimuláveis sejam preservadas do contato físico, sujeira e qualquer outro tipo
de agente nocivo que poderia estar presente durante sua manipulação.
Os cassetes possuem microchip que atuam com sistemas de código de barras,
para que, após o processo de leitura do cassete, as imagens produzidas �quem
associadas ao seu respectivo paciente da worklist.
 Cassetes radiográficos CR com diferentes tamanhos.
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O conjunto cassetes/plates, assim como os chassis e �lmes
radiográ�cos, possuem diferentes tamanhos, que serão utilizados de
acordo com a dimensão da região anatômica de interesse no estudo.
Os possíveis tamanhos são: 35 x 43 cm 35 x 35 cm 24 x 30 cm 18 x
24 cm 15 x 30.
Leitora de cassete
Este importante componente, é responsável pelo processo de leitura das placas
CR. É lá que ocorre todo o processo físico da liberação da energia armazenada na
placa durante a exposição do paciente no exame. Após o processo de leitura, será
incidida uma luz branca de alta intensidade para que qualquer energia residual
ainda presente na placa seja totalmente apagada e, assim, o plate estará
disponível para uma nova utilização.
 Indicação com retângulo amarelo da luz branca de
alta intensidade luminosa responsável pela limpeza de
dados do plate.
Tipos de leitoras de cassete
Existem dois tipos de leitoras de cassete:
Monocassete
Neste modelo, a leitura e
posterior apagamento de dados
ocorrerá em um cassete por vez.
A reposição dos cassetes ocorre
de forma manual pelo operador
do equipamento.
Multicassete
Existe uma bandeja que pode
acomodar alguns cassetes, que
serão sucessivamente lidos e
apagados pelo aparelho. Neste
equipamento, a reposição dos
cassetes é automática.
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Processo físico da leitura dos cassetes CR
Veja os passos necessários para que haja formação das imagens digitais por meio de um sistema de radiogra�a
computadorizada:
Primeiro passo
O primeiro passo é a exposição à radiação
dos plates durante a realização do exame. A
intensidade da radiação no plate será
relacionada com a atenuação dos fótons de
radiação pelos diferentes tecidos que
compõe o corpo do paciente, desse modo,
essa energia �cará absorvida na placa CR.
Vale ressaltar que parte dos fótons não são
absorvidos pela placa fotoestimulável e outra
parte da radiação é imediatamente
convertida em fótons de luz. Em ambos os
casos, esses fótons não contribuirão com a
formação da imagem.
Segundo passo
Após a exposição a placa foto estimulável,
esta é conduzida até o leitor de cassete. Lá,
as placas de fósforo são movimentadas e
escaneladas por um sistema a laser. Dentro
da leitora, existe um canhão de laser
direcionado para um espelho em forma de
poliedro, com objetivo de realizar a difração
do laser para que ele alcance toda dimensão
da placa.
A função da interação do laser com a placa é
estimular a emissão da energia que foi
armazenada no plate por meio da ocorrência
de um processo de excitação. Por ter
característica fosforescente, a energia
armazenada será liberada em forma de luz de
cor azul, que será coletada por um guia de
�bra óptica.
Terceiro passo



Após a coleta pelo cabo de �bra ótica, os
fótons de luz serão ampli�cados em um tubo
fotomultiplicador. Posteriormente, o sinal
luminoso é convertido em sinal elétrico,
sendo digitalizado e armazenado, para que
haja a construção da imagem.
Atividade
1. Sobre radiologia digital, marque a opção que não corresponde a uma ação realizada por meio de sistemas computacionais nos
processos que envolvem a produção de uma imagem radiológica.
a) Transferência de imagens.
b) Armazenamento de imagens.
c) Aquisição de imagens.
d) Tratamento das imagens digitais.
e) Amplifica e retifica a corrente elétrica.
2. Nas a�rmativas a seguir, marcadas de 1 até 7, escolha a alternativa que melhor representa em ordem crescente a formação
das imagens radiológicas digitais em sistemas de radiologia computadorizada (CR).
1. Liberação da energia armazenada no plate em forma de luz.
2. Ampli�cação de sinal em um tubo fotomultiplicador.
3. Condução do chassi exposto até a leitora de cassete.
4. Conversão do sinal luminoso em sinal elétrico.
5. Movimentação das placas de fósforo e escaneamento por um sistema a laser.
6. Exposição dos plates à radiação durante a realização do exame.
7. Coletada da luz por uma guiade �bra óptica.
a) 6, 3, 5, 1, 7, 2 e 4.
b) 3, 6, 1, 5, 7, 4 e 2.
c) 6, 3, 5, 1, 7, 4 e 2.
d) 6, 3, 2, 1, 5, 2, e 4.
e) 3, 6, 5, 1, 7, 2 e 4.
Placa de detectores de radiologia DR
Em sistemas de radiologia digitais, existem dois mecanismos de formação das imagens. Um, de categoria indireta para
formação da imagem, que podem ser obtidos por meio de material cintilador, que converte os fótons de raios X incidentes em
luz, antes que sejam convertidos em cargas elétricas, enquanto o outro, forma as imagens através de dispositivo de carga
acoplada (charge-coupled device – CCD).
Detector de radiação por cintilação
Um detector de tela plana tem três partes principais:
Cintilador Arranjo de diodos
transistor
Componentes
eletrônicos de leitura
Quando a camada de cintilador é exposta aos raios X, o feixe é absorvido e convertido em luz visível. Um tubo fotomultiplicador
acoplado a estes cristais possuem a função de ampli�car o sinal recebido, transformando-o em uma corrente elétrica de
pequena intensidade e em seguida em sinal digital armazenado no computador.
 Ilustração de detector de cintilação.
Dispositivo de carga acoplada (CCD)
Trata-se de uma espécie de chip eletrônico (sensor) que
contém elementos sensíveis à luz, similar aos CCDs
encontrados em câmeras fotográ�cas. Por ter um tamanho
pequeno, estes são dispostos em forma de matriz
compostas por diferentes tipos de CCDs com pequenas
dimensões.
O processo de formação de imagem se inicia com a
interação dos raios X que são transmitidos pelo paciente e
chegam a um material cintilador (iodeto de césio dopado
com tálio, CsI:Tl, ou oxissul�to de gadolínio, Gd O S). A
função do cintilador é converter a energia dos raios X em
luz. A luz alcança o CCD, para que, então, seja transformada
em cargas elétricas. Esse sinal analógico, em forma de
cargas, é convertido em sinal digital.
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 Dispositivo CCD e matriz CCD.
Sistemas integrantes da informatização do serviço de radiologia
Para que um serviço de radiologia digital utilize todas as possíveis vantagens obtidas por este processo, é imprescindível que
ocorra paralelamente à digitalização o processo de informatização da unidade de saúde.
A seguir, veremos mais detalhes sobre digitalização e informatização na saúde.
 Sistema PACs e protocolo DICOM
 Clique no botão acima.
Sistema PACs (Picture Archiving and Communication system)
No processo de informatização, o sistema PACs será o responsável pelo arquivamento e comunicação dos dados
médicos, inclusive as imagens radiológicas.
Com o sistema PACs será possível a visualização em estações de diagnóstico, de todas as imagens diagnósticas das
diferentes modalidades e os seus respectivos laudos médicos. Além da visualização, dispositivos de saída como:
gravadores de mídia (CD e DVD) estão conectados ao servidor para possibilitar o registro desses exames.
Por meio de redes de comunicação LAN (rede de área local), MAN (rede de área no perímetro de uma cidade) e WAN
(rede que abrange um país ou continente), as imagens podem ser compartilhadas entre diferentes setores e unidades,
mesmo que estas não �quem no mesmo local (caso da rede MAN e WAN).
DICOM (Digital Image and Communications in Medicine)
É de�nido como um protocolo de imagens médicas com o objetivo de uni�cação, para facilitar a manipulação e
transferência desses arquivos entre os diversos equipamentos e setores de um hospital. O protocolo DICOM permite
manipulação e transferência de imagens usadas em Medicina entre diferentes equipamentos. Sua aplicação se baseia
em um único protocolo de imagem independentemente de modalidade de exame, modelo e marca do equipamento
responsável pela formação da imagem.
Vantagens obtidas em um processo de digitalização e informatização de um
setor de radiodiagnóstico
Cada vez mais, é maior o número de clínicas e hospitais que recorrem ao serviço de digitalização e informatização,
pois suas vantagens são inegáveis. Os possíveis benefícios obtidos em um setor de radiologia são listadas a seguir.
Melhor qualidade das imagens produzidas quando comparado ao método analógico;
Recursos de manipulação e pós-processamento das imagens por meio de computadores denominados
workstation;
Apresenta um maior aproveitamento das imagens radiográ�cas reproduzidas, desse modo, possibilitam redução
no número de imagens rejeitadas, com isso, contribuem para que haja redução de dose;
 Ilustração de uma rede local de transmissão de dados em um típico hospital.
Redução do impacto ambiental e nos pro�ssionais de radiologia devido a descontinuidade do uso de agentes
químicos (revelador e �xador) e películas;
Otimização do �uxo de trabalho, devido à alta velocidade entre a recepção dos pacientes, a execução do exame e
a reprodução das imagens;
Transmissão de imagens entre ambientes distantes através de rede de transmissão de dados pela internet;
Possibilidade de criar sistema de prontuários digitais, o que possibilita que todas as imagens e todos os laudos
�quem armazenados no mesmo local de modo digital;
Redução de espaço físico, pois a sala destinada ao serviço de revelação das películas (câmara escura) perderia o
seu propósito.
Custo para implementação da digitalização e informatização do
serviço de radiodiagnóstico
O custo inicial para que seja realizado o processo de digitalização e informatização varia de forma direta com o porte da
unidade hospitalar, número de equipamentos e se há ou não �liais para compartilhamento de dados.
Apesar de alto investimento necessário para implementação deste processo, o custo operacional será inferior ao custo
de um serviço analógico. Isso se justi�ca pela ausência dos insumos (�lmes e químicos) que seriam utilizados de
maneira constante caso o processo não seja iniciado. Com isso, podemos entender que dependendo do volume de
exame realizado por esta unidade de saúde, o alto investimento inicial pode ser facilmente compensado por essa
economia ao longo de algum tempo de operação do setor.
 Fonte: Google
Atividade
3. Em sistemas de produção da imagem de forma indireta, é necessária a participação interface entre os receptores de imagem
expostos e a imagem digital propriamente dita reproduzida em uma tela. Sobre as leitoras de cassete utilizada em sistemas de
imagens radiográ�cas CR, marque a opção correta.
a) Trata-se de um sistema que transforma imagens radiológicas com padrão analógico em imagens digitais.
b) São componentes responsáveis por liberar a energia armazenada nos plates, assim como a coleta da energia para que haja formação
das imagens.
c) Utiliza uma espécie de chip eletrônico (sensor) que contém elementos sensíveis à luz, similar aos CCDs encontrado em câmeras
fotográficas.
d) Aplica-se a utilização de detectores de radiação do tipo cintilação.
e) Esse componente utiliza luz branca de alta intensidade luminosa para estimular a liberação da energia armazenada nos plates.
4. Identi�que a melhor opção que representa a descrição abaixo.
Graças a esse programa, se torna possível a padronização do formato das imagens geradas pelos equipamentos e uniformizar a
comunicação entre eles. Por isso, foi criado um conjunto de normas para a troca e o armazenamento dessas informações,
denominado:
a) PEP
b) PACS
c) DICOM
d) MAN
e) RIS
5. Sobre as vantagens obtidas após o processo de digitalização e informatização de um setor de radiodiagnóstico, qual das
opções a seguir não representa uma vantagem obtida por esse processo?
a) Minimiza o risco químico em funcionários e meio ambiente.
b) Melhoria na qualidade das imagens radiológicas.
c) Não representa um custo investir na digitalização de um setor, os valores gastos em radiologia analógica são idênticos ao da radiologia
digital.
d) Possibilita a transmissão de imagens entre diferentes locais.
e) Possibilita pós-processamento com possíveis melhorias nos parâmetros qualitativos da imagem.
Notas
Telerradiologia 1
É a utilização das tecnologias de informação e meios de comunicação em rede, com o objetivo de permitir o diagnóstico em
locais distantes do ambienteonde foi realizado o exame.
Fosforescência 2
É um fenômeno presente em alguns elementos que emitem luz, para tanto, é necessário que haja um estímulo energético
prévio.
Formas típicas de exercícios 3
- ênfase em exercícios de aquisição de léxico de forma dinâmica e signi�cativa para o aluno.
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
Equipamento e acessórios de mamogra�a;
Radiologia intervencionista e seus componentes;
Radiologia odontológica, ultrassonogra�a e densitometria óssea.
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