Aula 08 - Física Radiológica - Produção 01

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Física das Radiações – Produção 1 – março de 2021 
 
- Formação da Imagem Radiográfica: 
· É regida pelas leis da ótica geométrica: relação entre o foco emissor, o objeto 
e o filme radiográfico (anteparo); 
- Princípios Geométricos da Formação da Imagem 
A imagem radiográfica corresponde a uma projeção cônica e um objeto posto 
entre um foco emissor de radiação e um anteparo, que produz uma distorção 
(ampliação) da imagem. 
- Tamanho da Imagem Projetada 
· Calcula-se a partir da seguinte fórmula: I = O x dFoFi / dFoO 
Onde: I = Imagem 
O = Objeto 
dFoFi = Distância Foco-Filme 
dFoO = Distância Foco-Objeto 
- Coeficiente de Ampliação da imagem: 
É a relação (razão) entre as dimensões lineares da imagem projetada 
(radiográfica) e as dimensões do objeto exposto, que varia em função dos 
diferentes planos (do objeto) e de sua distância do anteparo. 
Ex: A área cardíaca no estudo radiográfico de tórax em A.P e ligeiramente 
maior (ampliada) do que no estudo em P.A. 
Calculamos da seguinte maneira: A = dFoFi / dFoO 
Observação: A = Coeficiente de Ampliação. 
- Nitidez da imagem Radiográfica: 
Delimitação exata das bordas de uma imagem Projetada. Depende de alguns 
fatores geométricos: 
· Tamanho do foco emissor de raios X – foco fino, médio ou grosso; 
· Distância Foco-Objeto; 
· Distância Objeto-Filme. 
Quando menor for o foco emissor de raios X, menor será a distorção 
geométrica, maior será o detalhe e a nitidez da imagem radiográfica. 
Maiores focos emissores de raios X resultam em maiores zonas de penumbra, 
e em consequência disso menor detalhe e nitidez nas imagens radiográficas. A 
zona de penumbra também pode ser denominada “flou geométrico”, que 
corresponde à falta de nitidez da imagem causada pela distorção geométrica. 
Calculamos a penumbra da seguinte maneira: 
P = dOFi / dFoO x Tamanho do foco 
Resumindo: para que a zona de penumbra (flou geométrico) seja reduzida 
devemos priorizar uma maior distância foco-filme, menor distância objeto-
filme e uma maior distância foco-objeto, além de utilizar um menor foco 
possível de acordo com a necessidade do estudo radiográfico. 
- Interação Do Feixe De Raios X Com A Matéria 
· Pode ser exemplificada em duas ou três etapas (de acordo com a referência 
bibliográfica utilizada); 
- Duas etapas: correspondem à liberação dos fótons de raios X pelo foco 
emissor (feixe primário ou radiação primária) e a interação do mesmo com o 
objeto em estudo e a emergência dos feixe (feixe secundário ou radiação 
secundária – difusa, dispersa, espalhada). 
· Estrutura razoavelmente homogênea em qualidade e quantidade – feixe 
primário; 
· Atenuação (diminuição da intensidade) do feixe de raios X incidente, 
interação com o objeto e emergência do mesmo que irá posteriormente tocar 
no anteparo. O feixe emergente não é uniforme nem em número nem em 
energia dos fótons. Apenas 5% dos fótons emergem sem sofrerem alterações. 
Ou seja: da maneira como incidiu no objeto ele irá emergir. 
- Obs: Autores como Biasoli Jr., por exemplo, consideram em suas obras as 
três etapas da seguinte maneira: 
· Primeira etapa: interação do feixe primário com o objeto; 
· Segunda etapa: interação com a matéria (objeto); 
· Terceira etapa: emergência do feixe em direção ao anteparo. 
- Fatores que afetam a atenuação do feixe 
· Espessura do objeto, densidade (massa por volume) e número atômico (Z). 
- Fenômenos de Interação dos Raios X com a matéria 
· Efeito Fotoelétrico: um fóton incidente colide com um elétron fortemente 
ligado ao núcleo atômico. Devido à transferência de energia do fóton incidente 
para o elétron orbital, sua agora elevada energia não é mais suportada em tal 
camada eletrônica e assim o mesmo é ejetado, gerando uma vacância. Um 
elétron de uma camada eletrônica vizinha, mais enérgica, é transferido para a 
camada em vacância. Porém, durante a passagem do elétron ocorre uma perda 
de energia em fóton X para que a nova camada que agora este elétron pertence 
possa suportá-lo. 
· Produção de pares: Um fóton com energia superior à 1,022 MeV interage 
nas vizinhanças do núcleo atômico. Após a interação esse fóton pode 
desaparecer dando origem a um par de elétrons, sendo um positivo (pósitron) e 
outro negativo (elétron). 
- Observação: em ambos os fenômenos supracitados a energia resultante é no 
local (pelo objeto irradiado). Sendo assim, para facilitar sua compreensão 
iremos denomina-los de “fenômenos de absorção”. 
· Efeito Thomson – Difusão elástica: ocorre quando um elétron incidente 
colide com um elétron orbital fracamente ligado ao núcleo do átomo do objeto, 
sem aquele (elétron incidente) desviado de sua trajetória. 
· Efeito Compton – Difusão inelástica: um fóton incidente ao chocar-se com 
um elétron fracamente ligado ao núcleo atômico transfere parte de sua energia 
para ele, sendo defletido em outra direção, originando um elétron Compton e 
um fóton resultante. 
- Observação: em ambos os fenômenos supracitados a energia resultante é no 
local (pelo objeto irradiado). Sendo assim, para facilitar sua compreensão 
iremos denomina-los de “fenômenos de difusão”. 
· A difusão inelástica independe do número atômico do material alvo, sendo 
proporcional à densidade do mesmo; 
· É responsável pelo fenômeno da “flutuação” ou “ruído quântico” que afeta 
todas as regiões da imagem, sendo menor quanto maior for o mAs e mais 
radiotransparente a estrutura radiografada; 
· Na radioscopia este fenômeno recebe o nome de “floco de neve” ou 
“formigamento”. 
- Imagem Latente ou radiante: 
· São imagem não perceptíveis a olho nú. Tornam-se visíveis sobre um 
receptor (emulsão fotográfica; écran radioscópico; sistema de aquisição de 
imagens digitais – CR/Detectores). 
· Em radioscopia as estruturas radiopacas aparecem em cinza escuro, enquanto 
as radiotransparentes em cinza claro; 
· Em imagens radiográficas ocorre oposto das imagens radioscópicas. 
 
Cálculo de kV e mas 
A fórmula proposta por Maron é a seguinte: 
 kV = 2x espessura + constante do aparelho 
A espessura da região anatômica do paciente que será 
radiografada deve ser medida no espessômetro. 
 
 
 
 
Potencia (Watts) = Corrente(Ampèr) x Tensão (Volts) 
C= [(u2 - u1 ).X] / 2 
 
Onde: 
u – coeficiente lineares de atenuação dos tecidos 
X – Espessura dos tecidos 
 
 
O número CT (Valor CT) de um dado material é determinado em relação ao 
coeficiente de atenuação linear da água: 
 
 
 
 
Onde é o coeficiente de atenuação linear da água e é o 
coeficiente de atenuação linear do material em questão. 
 
Valores de unidade Hounsfield (HU) de substâncias comuns 
Substância HU 
Ar −1000 
Pulmão −500 
Gordura −100 a −50 
Água 0 
Fluido 
cerebroespinhal 
15 
Rim 30 
Sangue +30 a +45 
Músculo +10 a +40 
Massa cinzenta +37 a +45 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fluido_cerebroespinhal
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fluido_cerebroespinhal
Massa branca +20 a +30 
Fígado +40 a +60 
Tecidos moles, 
Contraste 
+100 a +300 
Osso 
+700 (osso esponjoso) a 
+3000 (osso denso) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1) Calcule o valor de CT para RX de Fígado com u= 0,20. 
 
2) Calcule o valor de CT para RX de Osso com u= 2,230. 
 
 
3) Calcule o valor de CT para RX de Pulmão com u= 
0,076. 
 
4) A intensidade da radiação emitida pela extremidade 
catódica da ampola de RX é maior que aquela da 
ampola de RX é maior que aquela da extremidade 
anódica. Esse fenômeno é denominado de: 
 
 
5) Qual é o principal fator de controle de contraste 
nas imagens em filme radiográfico? 
a) Miliamperagem 
b) Tempo de exposição 
c) Quilovoltagem 
d) Radiação secundária 
e) Espessura do objeto estudado 
 
6) (ITA) O que acontece com o número de massa e com o 
número atômico de um núcleo instável se ele emite 
uma partícula beta? 
Número de Massa Número Atômico 
a) sem alteração aumenta de 1 unidade 
b) semalteração diminui de 1 unidade 
c) diminui de 1 unidade sem alteração 
d) aumenta de 1 unidade sem alteração 
e) diminui de 1 unidade aumenta de 1 
 
 
 
7) (UnB) Os raios catódicos são: 
a) constituídos de prótons 
b) constituídos de elétrons 
c) constituídos de nêutrons 
d) constituídos de prótons, nêutrons e elétrons 
d) n.d.a. 
 
 
 
8) Uma fonte radioativa produz uma taxa de exposição 
de 3,2 R/h a uma distância de 1,0 m da amostra. 
Qual é a taxa de exposição dessa fonte, em mR/h, a 
uma distância de 4 metros? 
(A) 100 
(B) 200 
(C) 300 
(D) 2.000 
(E) 4.000 
 
9) Com relação aos raios X e aos raios gama, julgue os 
seguintes itens. 
 
I -Raios X e raios gama são formas de radiação 
eletromagnética ionizante. 
II -A radiação X não apresenta comportamento de 
partícula e nem de onda. 
III Raios X e raios gama possuem carga e 
massa. 
 
Assinale a opção correta. 
(A) Apenas o item I está certo 
(B) Apenas os itens I e II estão certos. 
(C) Apenas os itens II e III estão certos. 
(D) Todos os itens estão certos. 
 
 
10) Em relação à radiação X, assinale a opção 
correta. 
 
 
 
(A) Em geral, a radiação X apresenta maior facilidade 
de penetração em tecidos moles que a luz visível. 
(B) A radiação X não sofre interferência, polarização, 
refração ou reflexão. 
(C) A radiação X é composta de ondas longitudinais. 
(D) Na radiação X, há dois tipos de campos oscilantes 
envolvidos, que são os campos elétrico e magnético paralelos 
 
 
Com base nos dados abaixo, responda às questões de 
números 11 a 13. 
A formação da imagem radiográfica é regida pelas leis da ótica geométrica, ou seja, 
obedece a uma relação direta das distâncias relativas entre o foco, o objeto e o filme 
radiográfico. Observe o seguinte esquema, representativo de um exame radiográfico de 
uma determina- da região anatômica, em que utilizamos a distância foco- filme de 1m, 
objeto linear com extensão de 20 cm, distância objeto-filme de 10 cm e ponto focal de 
2,0 mm. 
11) A dimensão da imagem obtida é de: 
A) 22,2cm 
B) 23,2cm 
C) 21,2cm 
D) 20,3 cm 
 
12) O fator de magnificação aplicado é de: 
A) 2,21 
B) 1,31 
C) 1,11 
D) 2,11 
 
13) A dimensão da penumbra gerada é de: 
A) 0,022cm 
B) 0,002cm 
C) 2,2cm 
D) 0,22cm 
 
 
 
 
 
14) Ao se utilizar um equipamento de raios X a cujo 
tubo 
se podem aplicar os fatores radiográficos 150kVp e 
500mA, o cálculo da potência dissipada no alvo desse 
tubo resultará no seguinte valor: 
 
A) 90.000Watts 
B) 55.000Watts 
C) 75.000Watts 
D) 35.000Watts 
 
15) Calcule a energia de um fóton cujo comprimento 
de onda é de 3 x 10-6 m. 
 
16) Calcule o comprimento de onda referente a um 
fóton cujo a energia é de 12,4 x 103 eV. 
 
17) Calcule o rendimento de uma ampola cujo 
potencial é de 250 KV, para um Anodo de Tungstênio 
cujo Número atômico é 74. 
 
18) Supondo que uma ampola forneça uma intensidade 
de 135 unidades a uma distância de 0,80 m. Se o 
paciente necessita de 25 unidades, a que distância 
ele deverá ser colocado? 
 
19) Para um aparelho de RX cujo o valor da constante 
para cálculo de kV e mSa é 25. Calcule o valor de kV 
a ser utilizado como base neste equipamento para se 
radiografar o antebraço do paciente cuja espessura é 
de 12cm. 
 
20) Para um aparelho de RX cujo o valor da constante 
para cálculo de kV e mSa é 30. Calcule o valor de kV 
a ser utilizado como base neste equipamento para se 
radiografar o tórax do paciente cuja espessura é de 
35cm.