Conceitos fundamentais da matéria - Radiologia

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Conceitos fundamentais da matéria
A=Z+N
A massa atômica de um elemento é igual ao seu número de prótons mais neutros 
→ Então a massa atômica de um átomo está localizada no seu núcleo.
Definições úteis
Isótopos: possuem a mesma posição na escala periódica; são átomos com o mesmo número atômico (Z) mas com número de massa atômica diferentes (A) e, portanto, um número diferente de neutros (N)
Produção dos Raios X
· São produzidos quando algumas partículas subatômicas interagem com os átomos. 
· Elétrons energéticos (alta velocidade) interagem com um anteparo e são freados subitamente ao repouso 
· Então o raio x é o elétron deslocado da camada que é a camada mais próxima do núcleo 
Resumo da produção: Quando o elétron incidente (o que saiu do cátodo) atravessa o átomo e atinge os elétrons da camada mais interna (k), ele é todo absorvido e ejetado para fora do átomo caracterizando o raio x 
Os elétrons são freiados subitamente
Conversão de Energia Elétrica em Energia Cinética, transformando em calor e RX
· A energia elétrica forma uma nuvem de elétrons e quando o raio x é ligado estabelece uma diferença de potencial que se transforma em enérgica cinética provocando calor e raio x, nos interessa somente a radiação do raio x.
· O calor vai para o radiador e é dissipado, sendo um isolante elétrico 
Interações a nível atômico
Colisões: produção de calor e produções de raios X. Temos colisões de elétrons contra o alvo de tungstênio 
Espectro de RX: temos o espectro continuo (Bremsstrahluna) e o espectro característico
O espectro contínuo é provocado pelo freamento de elétrons; ele é de baixa energia dando uma nitidez fraca para o raio x. Já o espectro característico só conseguimos acima de 69cv. Agora a junção desses espectros forma o espectro combinado, que é efetivo.
Espectro contínuo+espectro característico: a combinação desses espectros gera o espectro combinado; esse sim é o espectro que sai da ampola do raio x
Tempo de exposição: tempo durante o qual a radiação é produzida com exposição do paciente e do receptor; podemos escolher o tempo de exposição, mas o ideal é utilizar o tempo que o fabricante do filme determinou. 
Voltagem: diferença de potencial entre o cátodo e ânodo. Quanto maior a diferença de potencial maior a velocidade e potência do rx.
+Kv = - contraste (se queremos uma radiografia com muito contrate devemos então diminuir a kilovoltagem) 
+Tons de Cinza (para termos uma maior variedade de tons de cinza devemos ter uma Kg média) 
Amperagem: quantidade de radiação que flui pelo circuito; quantidade de elétrons fluindo pelo circuito 
mA é responsável pela densidade (quando maior a miliamperagem maior a densidade)
Seleção do Material do alvo
Tungstênio: Melhor material que temos até hoje para a fabricação de alvo, porém ele não é o alvo perfeito pois não tem a característica número 3 
→vamos utilizar o alvo de tungstênio na aula prátic
O material ideal do alvo deve ter:
1- Alto número atômico (tungstênio tem)
2- Alto ponto de fusão (não derrete fácil, tungstênio tem) 
3- Alto grau de condutibilidade térmica: conduz o calor para fora da ampola (única característica que o tungstênio não tem) 
4- Evaporação baixa a alta temperatura (com isso o alvo não fica poroso)
Localizadores
· Cone localizador que se insere na entrada do raio x, pode ser plástico ou metálico (se for plástico não pode ser um cone curto). 
· O cilindro do localizador deve ser retangular, longo e revestido por chumbo para os raios saírem paralelos
 
Conceitos
Voltagem: é a tensão ou diferença de potencial elétrico 
KV= 1.000 Volts Um KV vale 1000 volte 
KVP: kilovoltagem pico pois é medido no pico da onda 
Amperagem: quantidade de eletricidade que flui através de um circuito 
mA= 1/1000 amperes 
Tempo de exposição: e o tempo que a película de raio x fica exposta a radiação) 
Foco linear
· Foco linear é o emprego de uma área focal retangular, que é projetada como um quadrado 
· O alvo de tungstênio é colocado perpendicular à direção do alvo formando 20º para a projeção do retângulo ser na janela como um quadrado
· O retângulo em cima permite uma área maior para os elétrons chocararem, uma maior mA como 8mA
· Já a projeção retangular é a área focal efetiva, que é a área que vai determinar a radiografia 
· Quanto menor a área focal melhor a qualidade radiográfica 
Vantagens do uso do Foco linear
1- O alvo de tungstênio fica menos vulnerável a danos quando ocorrem (excesso de mA, Kvp ou tempo de exposição)
2- Obtenção de melhor qualidade radiográfica (área focal real é maior do que a área focal efetiva) 
→ Quanto menor, dentro de certo limites, for a área focal efetiva melhor será a qualidade radiográfica obtida
A lei do inverso do quadrado da distância 
· A lei do inverso do quadrado da distância são as leis que rege as emissões de radiações
· Lei do inverso do quadrado: A intensidade da radiação é inversamente proporcional ao quadrado das distâncias medida da fonte de radiação aos pontos onde essa intensidade está sendo medida
· Os raios x são divergentes a partir da fonte e quando mais saem, maior é a área.
· Se afastarmos do ponto A ficando mais longe do aparelho de raio x, os mesmos 4 fotons de raios vão se incidir sobre uma área muito maior então a radiação tomada em B é 4x maior do que a tomada em A.
Então o dentista tem que se afastar o máximo que puder da ampola de raio x durante o procedimento.
Intensidade: ou i= 
 
Retificação
· É o sentido único da corrente alternada (CA) do cátodo para o ânodo (ela não volta do ânodo para o cátodo) 
· Como essa retificação é realizado pelo próprio tubo de RX sem auxílio de outros dispositivos, dizemos que o tubo de RX odontológico e autoretificador
→ O aparelho de raio x consegue dar uma corrente retificada para nós; então o sentido da corrente é sempre do cátodo (+) para o ânodo (-)
Fóton de energia máxima
→ É o fotón de menor comprimento de onda e maior poder de penetração que o aparelho de RX pode produzir 
Fórmula: = fóton de menor comprimento de onda em angstron
12,35: constante 
Kvp: kilovoltagem do aparelho que eu estou usando (60kv, 70kv, 50kv) 
Exemplo; 12,35/60Kpv = 0,2058333
Exemplo: 12,35/70Kpv = 0,1764285714285714
→ Então o aparelho de 70kpv tem o menor comprimento de onda atravessando melhor as estruturas 
Filtração
Ft= Fi + Fa
Filtração total = Filtração inerente + Filtração adicional
→A filtração total do aparelho é a filtração inerente do aparelho mais o filtro que adicionamos (filtro de alumínio 2mm)
Interação do raio x com a matéria
Fóton de raio x incidente: saiu do aparelho de raio x; ele é divergente a partir da fonte podendo ocorrer 4 fatos:
· O fóton de raio x é completamente espalhado (mudou de direção) sem perda de energia 
· O fóton é completamente absorvido, não atravessando o corpo
· O fóton pode ser espalhado depois de alguma perda de energia 
· O fóton transportado sem alteração, atravessa completamente o corpo 
Colimação
· É a redução do feixe de RX a um tamanho desejado, obtido por um diafragma de chumbo 
· O tamanho do feixe recomendando para radiografias intrabucais não deve ultrapassar o diâmetro de 7 cm a nível de pele do paciente 
· A forma do colimador pode ser circular ou retangular e deve ter mínimo de 1mm
Questão de prova: de que material é feito o filtro? Pela placa de alumínio de 2mm
De que material é feito a colimação? Pelo diafragma de chumbo de 1,5mm
 
O foco é melhor dirigido, evitando raios secundários, responsáveis pela radiação de fuga
Absorção dos RX
· Os rxs são absorvidos pela matéria, seja ela sólida, líquida ou gasosa
· Radiação primária: é aquela que emerge do cabeçote como feixe útil colimado (feixe reduzido para radiografia)
· Radiação secundária: são as radiações resultantes da interação do feixe primário de raio x com a matéria (é a radiação maléfica que nos dentistas temos que evitar, afastando) 
· Radiação de escape: é aquela que emerge do cabeçote (caso aconteça) em todas as direções 
· Raios duros: tem menor comprimento de onda e maior penetração· Raios moles: tem maior comprimento de onda e menor de penetração
· A absorção dos rxs é proporcional à densidade do material que os absorve. Quanto mais pesado o elemento maior é a sua capacidade de absorção (Ex: chumbo Pb)
· Os líquidos contendo elementos pesados, como iodo e bário, são também usados em radiografias bucais com finalidade de absorver rxs
Meio valor de camada
· Em radiografias para fins de diagnósticos, o alumínio e o escolhido 
· Para medir a qualidade de um feixe de raio heterogêneo (que saiu do ânodo) é usado um método de mensuração (medida) chamada meio valor da camada de alumínio 
· Meio valor de camada é a espessura de alumínio puro medido em mm capaz de reduzir de 50% a intensidade ou a energia de um feixe de radiação. Então ela barra somente metade dos remanescentes 
· Esta medida representa a qualidade média ou a capacidade de penetração do feixe de RX
· Quando um feixe de RX heterogêneo (vários tipos de comprimento de onda) e um monocromático (um tipo de comprimento de onda) possuem um mesmo valor de camada, os dois feixes tem a qualidade radiográficas semelhantes 
· Em radiografia intrabucais o meio valor de camada do feixe de radiação é aproximadamente de 2mm de alumínio puro (prova)
Unidades de mensuração dos Rxs
· A radiação x é habitualmente medida em termos de Roentgen (R)*
· 1 (R)* é a quantidade de radiação X ou Gama que produzirá em 1 cc de ar (a temperatura e pressão padronizadas) íons possuidores de uma unidade eletrostática de cada sinal 
· Uma unidade eletrostática equivale a 
· Em adiantamento a Roentgen outras unidades de medidas de radiação 
1. rad: unidade de energia absorvida por grama de material absorvente. É a dose reabsorvida 
2. Rem: é a dose de qualquer radiação ionizante que produzirá o mesmo efeito biológico (queda de cabelo, eritema, etc) no homem como o produzido pela absorção de 1R. de radiação X ou Gama. 
 3. RBE: certos tipos de radiação são mais efetivos que outros, isto é, menores doses serão necessárias para produzir um efeito específico (morte de células cancerosas). A comparação entre um tipo e outro é conhecida como eficácia biológica relativa. RBE é expressa em números que vão de 1 a 20
Aparelho de raio x bom: 8.000 mA (miliampere) 70 cv (espectro)
Atividades 
1) Que se entender por foco linear? É o emprego de uma área focal retangular, projetada como um quadrado. Esse emprego do foco linear permite que os raios x sejam produzidos sobre uma superfície grande do alvo Quanto menor, dentro de certo limites, for a área focal efetiva melhor será a qualidade radiográfica obtida
2) Que se entender por filtração total? A filtração total é a soma da filtração inerente e adicional. O que se deseja do efeito de filtração do feixe de raios x é a absorção da maioria dos fótons de longo comprimento de onda
3) Em mensuração dos raios x, como se denomina a unidade de energia absorvida por grama de material absorvida? A unidade de energia se denomina rad
4) Em radiografia para fins de diagnostico, o alumínio é o escolhido como absorvente. Qual seu meio valor de camada? Em radiografia intrabucais o meio valor de camada do feixe de radiação é aproximadamente de 2mm de alumínio puro
5) De que material é feito a capa focalizadora de catodo? De um filamento de tungstênio 
6) Qual o valor numérico do fóton de energia máxima emitido por um aparelho de raiox de 100 Kvp? 12,35/100Kpv = 0,1235
7) Como se denomina o sentido único de corrente alternada do catodo para o anodo? Retificação
8) Como se denomina a radiação que sai da ampla de raio x como feixe util colimado? Radiação primária (feixe reduzido para radiografia).
9) Qual a intensidade de radiação tomada por um operador de raios x que se encontra a dois metros da fonte de radiação, sabendo-se que a medida a um metro da fonte é igual a um?
i= que é igual a que é igual a 0,25
10) Quanto ao comprimento da onda e ao poder de penetração, qual a diferença entre os raios duros e raios moles? Raios duros: tem menor comprimento de onda e maior penetração, já as raios moles tem maior comprimento de onda e menor de penetração
Referência da aula e das imagens: Professor de Radiologia odontológica Afonso Fabiano Raso da Universidade de Itaúna