Introdução a Radiologia - História e produção de raios X

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Jemerson Santos do Monte 
Histórico e produção dos raios X 
Radiologia
INTRODUÇÃO 
A radiologia está presente em várias etapas do 
tratamento odontológico, desde a prevenção, ao 
diagnóstico e resolução das patologias. 
 
O uso do raio x permite: 
• Visualização de tecidos duros (ossos, dentes, 
cálculos). 
• Visualização de cáries. 
• Visualização de reabsorções ósseas. 
• Diagnósticos de patologias ósseas (abscessos, 
cistos, etc). 
• Percepções de tumores intra-ósseos. 
• Documentação da cavidade intra-oral. 
 
Indicações 
• Diagnóstico de doenças da polpa dentária 
• Observação de doenças periodontais 
• Planejamento cirúrgico (exodontia, implantes) 
• Planejamento ortodôntico 
• Lesões intraósseas 
 Lembrando que a radiografia é um exame 
complementar, logo o diagnóstico clínico é 
soberano! 
 
 
HISTÓRICO DAS RADIOGRAFIAS 
 
 
 
 
 
 
Anna Bertha Roentgen / Wilhelm Conrad 
• 1895 – Descobriu os raios x. 
• Investigação do efeito de radiação em tubos à 
vácuo. 
• Radiografia em filme de alumínio da mão de sua 
esposa durante 15min de exposição. 
• 1896 – Antoni Henri Bequerel definiu o conceito 
de radioatividade (sais de urânio produziu 
manchas em uma chapa fotográfica, mesmo no 
escuro e protegido por filme). 
• 1898 – Descoberta do rádio, Tório e Polônio. 
Pierre e Marie Curie – Usos terapêuticos da 
radiação ➜ Prêmio Nobel. 
• 1ª Radiografia odontológica feita pelo dentista 
Otto Walkhoff com exposição de 25min. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Efeitos adversos da exposição excessivo a 
radiação: 
• Vermelhidão e descamação 
• Perda de pêlos e infecções 
• Dor severa e perda de membros 
• Calor excessivo, superexposição a eletricidade 
e “alergia a radiação”. 
 
Ausência de medidas preventivas contra a 
radiação 
• Grandes repercussões dos efeitos nocivos da 
radiação. 
• Necessidade de utilização - Aperfeiçoamento e 
redução da exposição. 
 
NATUREZA, PROPRIEDADES E APLICAÇÕES 
DOS RAIOS X 
Átomo: 
⮩ Núcleo: Protons (+) e Neutrons (Ø) 
⮩ Orbitais: Elétrons (-) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Átomo neutro: é quando o número de elétrons 
nos orbitais é igual ao número de prótons no 
núcleo. 
Ionização: processo de converter um átomo em 
íons, geralmente perdendo ou ganhando 
elétrons. 
⮩ Cation: perde elétrons (+) 
⮩ Anion: ganha elétrons (-) 
 
O que é radioatividade? 
Emissão de energia por certos átomos ou 
elementos através de desintegração espontânea 
(urânio 238). 
 
A propagação da radiação se dá de duas formas: 
Corpusculares: é a propagação de energia 
através de partículas, possuem massa 
(radioatividade). 
Eletromagnéticas: é a propagação de energia 
através do espaço, a energia se transmite através 
de um campo elétrico e magnético que variam em 
função do tempo e espaço. Ex: raio x, luz visível, 
raios UV. É transmitida na forma de ondas com 
picos máximos e mínimos, essa oscilação é dada 
por frequência (Hertz/segundos). 
⮩ Não possuem massa e carga 
⮩ Propagam sim e linha reta com a velocidade 
da luz 
⮩ Não são desviadas por Campos elétricos e 
magnéticos 
⮩ Seu poder de penetração é dependente da 
sua frequência 
⮩ luz visível, ondas de rádio e radar, raios x, 
gama, microondas, etc. 
 
RAIOS GAMA 
• Alta energia: oriundos do núcleo de átomos 
radioativos 
• Grande poder de penetração 
• Fenômenos astrofísicos 
 
 
 
 
 
 
 
 
𝐹 =
𝐶
𝜆
 
• F = Frequência da onda (n° de oscilações/min - 
Hertz) 
• C = Velocidade (constante) 
• λ = Comprimento de onda 
 Quanto maior o comprimento de onda menor 
a energia e reatividade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Radiação Não-Ionizante: Não penetra nossos 
tecidos e não afeta nosso DNA. 
• Radiação Ionizante: Consegue penetrar nossos 
tecidos e causar danos ao nosso DNA 
 
Características das ondas 
eletromagnéticas 
• Propagam-se a 300.000 Km/seg. 
• Propagam se em linha reta. 
• quando interagem com a matéria são 
absorvidas ou espalhadas. 
• não são afetadas por Campos 
eletromagnéticos. 
• produzem interferência. 
 
RAIOS X 
Fótons de energias sem massa e eletricamente 
neutros que se propagam como ondas na 
velocidade da luz. 
Os raios x são radiações eletromagnéticas (assim 
como rádio, TV) de alta energia e com 
capacidade de produção de imagem. 
• Propagam se em linha reta. 
• Velocidade igual ao da luz no vácuo 
• Não são desviados por Campos elétricos e 
magnéticos (pois não tem carga) 
• Podem sensibilizar filmes fotográficos 
(produção de imagem) 
• São invisíveis e imperceptíveis 
• Podem penetrar corpos opacos 
• São prejudiciais aos tecidos vivos (causam 
mudanças em células vivas). 
• produzem fluorescência e fosforescência em 
certas substâncias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aplicações da radiação: 
• Terapêutica: exames e tratamentos neoplásicos 
(radioterapia). 
• Arte: identificação de autenticidade 
• Espectroscopia: identificação de elementos 
quanto ao número atômico 
• Fotoquímica: ionização de compostos químicos 
• Rádio biologia: modificações experimentais em 
células e tecidos 
• Cristalinografia: análise de estruturas 
moleculares 
 
Aparelho de Raio X 
O aparelho de raio x odontológico é composto, 
em geral por: 
• Cabeça do tubo ou cabeçote 
• Braço extensor 
• Painel de controle 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os aparelhos são móveis ou fixos na parede. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Radiografias/tomografias extra-orais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FUNCIONAMENTO DOS RAIOS X 
Os raios x são produzidos artificialmente por 
meio do bombardeio de elétrons acelerados 
sobre um anteparo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A fonte de energia alimenta o bombardeio de 
elétrons no tubo do raio X, dentro haverá um 
espelho que reflete os raios que são dispersados 
em leque (baixa colimação). Além disso tem um 
óleo responsável por resfriar o calor. Os raios vão 
para o cilindro de extensão onde existe um 
colimador com a função de direcionar os feixes 
para melhor formação da imagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O que tem no cabeçote: 
• Tubo de raio x: contém o cátodo (filamento de 
tungstênio) e ânodo (placa de cobre) e é onde é 
produzido a radiação. 
• Óleo circundante: permite dissipar o calor 
gerado 
• Envoltório de chumbo: reveste todo o cabeçote, 
minimizando radiação secundária 
• Colimador: permite restringir e selecionar os 
raios x 
• Cone ou cilindro localizador: permite prever a 
direção dos feixes de raios 
 
Elétrons são acelerados por uma diferença de 
potencial e se chocam contra um obstáculo, 
perdendo energia cinética, sendo essa 
transformada em calor e energia 
eletromagnética. 
 
► Cátodo: é um filamento, de quanto passa 
corrente elétrica por ele, é aquecido e expulsa 
elétrons. 
 
► Ânodo de tungstênio: é um disco achatado 
feito de tungstênio, carregado positivamente, 
que atrai os elétrons através do tubo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A diferença de voltagem entre cátodo e ânodo é 
extremamente alta. 
O elétron (em alta velocidade) choca-se com um 
átomo de tungstênio, um elétron que está em 
uma camada mais interna do átomo é liberado. 
um elétron que está em um orbital com energia 
imediatamente mais alta (mais externo) migra 
para aquele nível de energia mais baixo (mais 
interno) temperando sua energia extra na forma 
de fóton. 
Produção de fóton gera calor, para isso o ânodo 
está sempre sendo girado (motor) e tem também 
óleo a frio para não danificar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cátodo 
Motivo de se usar o tungstênio: 
• Alto número atômico (z = 74) 
• Alta temperatura de fusão (2200 a 3370 °C) 
 
Motivo do uso do Molibdênio: 
• Material inerte 
 
Ânodo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Motivo do uso do Tungstênio no alvo do ânodo: 
• Alto número atômico (eficiente na produção de 
raios x) 
• Alto ponto de fusão (bom condutor de calor) 
• Alta condutibilidade térmica (evitar 
superaquecimento) 
• Baixa pressão de vapor (ajuda a manter o vácuo 
no tubo) 
• Podem ser fixos ou rotatórios 
 
Motivodo uso do Cobre no ânodo: 
• Alto ponto de fusão (bom condutor de calor) 
• Alta condutibilidade térmica (evitar 
superaquecimento) 
• Dissipa o calor do alvo de tungstênio reduzindo 
o risco de derretimento 
 
FATORES QUE INFLUENCIAM NO FEIXE DE 
RAIO X 
Tempo de exposição 
Tempo de liberação da radiação para 
sensibilização do filme (determinado no painel de 
controle do aparelho de raio X) 
• Geralmente medido em frações de segundos 
• modifica duração de exposição - número de 
fótons gerados 
 
Fatores relacionados ao tempo de exposição: 
► Tipo de radiografia 
► Espessura dos tecidos a serem radiografadas. 
Ex: mandíbula mais densa do que a maxila, 
dentes posteriores possuem mais tecido ósseo e 
músculos ao redor. 
► Posição do cabeçote em relação ao filme 
► Capacidade do filme em absorver a radiação 
 
 Evitar exposição do paciente a radiação 
desnecessária. 
 
Taxa de exposição (ma) 
► Tem a ver com a qualidade do aparelho 
► Quantidade de radiação: mA x tempo de 
exposição 
► Grandezas inversamente proporcionais 
 
Controla a quantidade e a densidade de um feixe 
de raio x 
 
Energia (kvp) 
► Relacionado a fonte de energia externa 
► Aumenta a diferença de potencial cátodo-
ânodo 
► Aumenta a energia de colisão para formação 
de feixes 
• O número de fótons gerados 
• A energia média dos fótons 
• A energia máxima dos fótons 
 
Qualidade dos fótons gerados: melhora da 
penetração dos feixes (contraste) 
 
 
 
 
 
 
Filtragem (colimação) 
► Relacionado a qualidade do colimador do 
aparelho 
► Direcionamento dos raios 
► Seleção de fótons de qualidade e que auxiliam 
na formação da imagem 
► Remoção de raios não formadores de imagem 
(redução da exposição do paciente) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Intensidade (distância foco-filme) 
► Quanto mais próximo o cabeçote está do filme 
a ser sensibilizado melhor será o resultado. 
► A intensidade de um feixe de raio x depende da 
distância entre o objeto e o ponto focal.