VIII Encontro de Técnicos de Radiologia da Alta Noroeste. V Radio Fest. ratoledo@ibest.com.br 1

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1 VIII Encontro de Técnicos de Radiologia da Alta Noroeste VI Gincana Radilógica V Radio Fest Fatores Físicos que Alteram Qualidade da Imagem Radiológica a Rafael Toledo Fernandes de Souza UNESP - Botucatu t ratoledo@ibest.com.br 1

2 Fonte de alimentação 2

3 Ripple V max min Diferenças de Ripple r (%) r x 100 Meia onda Onda completa retificada retificada r = 100% r = 100% V V max Trifásica 6 pulsos Hexafásica 12 pulsos r = 13,5% r = 3,5% Alta Frequência r < 1,0% Contínuo r = 0% ratoledo@ibest.com.br 3

4 Diferenças entre os Equipamentos de Raios-X 4

5 Quanto a Intensidade do feixe de raios-x A intensidade (quantidade de fótons) é: diretamente proporcional p ao mas aplicado diretamente proporcional ao (KVp)² Intensidade Exposição Dose Intensidade é responsável pelo grau de enegrecimento da imagem ratoledo@ibest.com.br 5

6 Quanto a Energia do feixe de raios-x A energia do feixe de raios-x é diretamente proporcional a KVp aplicada Feixe mais duro maior poder de penetração A KVp é responsável pelo contraste da imagem ratoledo@ibest.com.br 6

7 Contraste 7

8 Contraste do Objeto e da Exposição ratoledo@ibest.com.br 8

9 Contraste da Imagem Contraste é definido como a diferença de valores de densidade ótica entre duas regiões distintas de uma Imagem. A Densidade Ótica (D.O) é: Grau de enegrecimento em um filme radiográfico proporcional a intensidade da radiação à qual o filme é exposto. D log I 0 I t Intervalo nos filmes radiográficos: (0,2 a 4,0) O inverso da densidade ótica é a transmitância (I t /I 0 ) ratoledo@ibest.com.br 9

10 Contraste em função da KVp ste Contras KVp 10

11 Contraste em função da energia 11

12 Contraste em função da mas KVp: mas: 2 (80mA e 25ms) 2 - mas: 4 (100mA e 40ms) mas: KVp: KVp: 60 KVp: mas: 4 (100mA e 40ms) 2 - mas: 4 (200mA e 20ms) ratoledo@ibest.com.br 12

13 Controle da Exposição (dose) Manual Exposição diretamente proporcional ao mas aplicado. Controle do mas (miliampere segundo) ma: miliamperagem no tubo de raios-x (corrente elétrica I ) tempo de exposição: tempo no qual está ocorrendo emissão da radiação ms mas Fisicamente Carga Medida em C Carga: quantidade de elétrons que atingem o alvo (ânodo) ratoledo@ibest.com.br 13

14 Controle Automático da Exposição Selecão manual de KVp AEC. Seleção automática de ma e ms (mas) Sensor Diodo semicondutor Câmara de ionização Seleciona uma determinada intensidade de radiação capaz de gerar uma densidade ótica reprodutível para a imagem radiográfica (1,20) Grau de enegrecimento ratoledo@ibest.com.br 14

15 Tubo de raios-x 15

16 Filamento Foco Fino: necessidade de imagens com alta resolução Grosso: necessidade de técnicas com alta intensidade de radiação Os pontos focais finos oscilam entre 0,1 e 0,5 mm Os pontos focais grossos entre 1 e 1,5 mm ratoledo@ibest.com.br 16

17 Efeito Anódico A intensidade da radiação no lado do cátodo é maior que a do lado do ânodo. Por que ocorre? Os raios-x constituintes do feixe útil emitidos pelo alvo na direção do mesmo, devem atravessar uma espessura maior de material do que os raios-x emitidos do alvo na direção do cátodo. ratoledo@ibest.com.br 17

18 Filtragem 18

19 Receptores de imagem 19

20 Receptores de Imagens Sistema Tela-filme 20

21 Filmes Radiográficos Camada protetora Substância gelatinosa cristais de haleto de prata emulsão substrato Base Filme de dupla emulsão 21

22 Cristais de Haleto de Prata São cristais de brometo de prata com adição em torno de 10% de iodeto de prata, sendo chamado de impureza. O iodeto de prata é adicionado para aumentar a sensibilidade do filme quando exposto. Cristais pequenos Cristais médios Cristais grandes ratoledo@ibest.com.br 22

23 Sensibilização dos microcristais Teoria de Gurney-Mott 23

24 Sensibilidade Filme radiográfico Sensibilidade do filme radiográfico: Luz Raios-X Uso de tela intensificadora Fluorescência: Cristais inorgânicos emitem luz perante um estímulo Ocorre conversão da energia dos raios-x em radiação eletromagnética no espectro da luz visível capaz de sensibilizar o filme radiográfico. ratoledo@ibest.com.br 24

25 Tela Intensificadora (écran) Camada protetora Camada de fósforo Camada refletora Base Secção transversal de uma tela intensificadora 25

26 Propriedade do fósforo Alta absorção de raios-x Alta eficiência de conversão entre as energias dos raios-x para o espectro da luz visível com comprimento de onda na região do verde. Alto número atômico (absorção da energia) devido as energias utilizadas em radiodiagnóstico). Resistência as alterações ambientais ratoledo@ibest.com.br 26

27 Sistema Tela-Filme Écran Filme radiográfico Écran Raio-X convencional 27

28 Espessura dos écrans As telas Intensificadoras podem ser mais espessas ou delgadas: d Maior sensibilidade Menor resolução Menor sensibilidade Maior resolução ratoledo@ibest.com.br 28

29 Os écrans são responsáveis por 95% da sensibilização dos filmes Consequências: Menor carga no tubo Menor exposição Menor dose Outros fatores que interferem na velocidade das telas são: O tamanho dos cristais de fósforo Presença ou não de tinta absorvedora de luz na camada de fósforo. ratoledo@ibest.com.br 29

30 Imagem com e sem Écran Sem ècran Com ècran ratoledo@ibest.com.br 30

31 Receptor de Imagens Radiologia Computacional (CR) e Radiologia Digital (DR) ratoledo@ibest.com.br 31

32 Comparação entre Sistema Tela-Filme e Sistema Digital Filme CR Linha da pele D.0 Tecido adiposo D.O Mama densa exposição exposição Linha da pele Tecido adiposo Mama densa ratoledo@ibest.com.br 32

33 Comparação entre Sistema Tela-Filme e Sistema Digital ratoledo@ibest.com.br 33

34 Características do Receptor Digital Latitude resposta dinâmica Indice de exposição (S) DQE (Detective Quantum Efficiency) MTF (Modulation Transfer Function) 34

35 Parâmetros dos sistemas CR e DR EI ratoledo@ibest.com.br 35

36 Parâmetros do sistema CR Efeito do Índice de Exposição na imagem gerada pelo sistema CR Sistema tela-filme CR e DR ratoledo@ibest.com.br 36

37 Ruído quântico 37

38 Características do Receptor Digital: DQE DQE - Exprime a sensibilidade do sistema aos fótons. Definido id como a normalização do ruído quadrático equivalente a imagem de saída, em função do número de quanta incidente por área de detecção. Ruído Proporcional Raiz quadrada do n o de fótons ratoledo@ibest.com.br 38

39 DQE 39

40 Características do Receptor Digital: MTF MTF - Menor espaçamento entre duas linhas na imagem que pode ser determinada como função do contraste. Essa grandeza exprime a capacidade d do sistema de reproduzir o sinal de entrada. Quanto maior MTF maior resolução (nitidez) ratoledo@ibest.com.br 40

41 MTF Digital 5 a 10 lp/mm ratoledo@ibest.com.br 41

42 Fatores Geométicos 42

43 Inverso do Quadrado da Distância 43

44 Efeito da DFF sobre a imagem ratoledo@ibest.com.br 44

45 Penumbra Geométrica Efeito da dimensão do ponto focal da ampola de raio-x 45

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47 Interação da radiação com a matéria ratoledo@ibest.com.br 47

48 Interação da radiação com a matéria Dois processos principais: Efeito Fotoelétrico Baixa energia Produção de raios-x com espectro característico Átomo remanescente ionizado Efeito Compton Alta energia Produção de raios-x por freamento Átomo remanescente ionizado ratoledo@ibest.com.br 48

49 Comparação entre ocorrência dos efeitos Fotoelétrico e Compton ratoledo@ibest.com.br 49

50 Predominância dos Efeitos Fotoelétrico e Compton C C Costelas e área cardíaca Parênquima e vasos ratoledo@ibest.com.br 50

51 Redução da radiação espalhada 51

52 Grade Absorção r t d Razão de grade 95% da radiação espalhada 5% da radiação primária t: espessura de material radiopaco d: espessura de material radiotransparente RI FB RT Fator de Bucky RI: Radiação Incidente na grade RT: Radiação Transmitida pela grade ratoledo@ibest.com.br 52

53 Efeito da Grade 53

54 Grade Posicionamento 54

55 BIBLIOGRAFIA Apostila Técnicas de Imagens Radiológicas e Radioproteção: Reciclagem ;Fátima Faloppa Rodrigues Alves Coordenação Prof a Dr a Regina Bitelli Medeiros. Apostila Interação da Radiação com amatéria Matéria ; Prof. Alwin Elbern, Ph.D. DENUC UFRGS. Apostila Princípios de Formação da Imagem Radiográfica ; Prof. Alwin Elbern, Ph.D. DENUC UFRGS. Apostila O Gerador de Raios-X X ;Prof. Alwin Elbern, Ph.D. DENUC. Johns H.E. and Cunningham R.J., The Physics of Radiology, 3 o Edição, Sprawls P J, Physical Priciples of Medical Imaging, Emory University Scholl of MedicineAtlanta, i Georgia Curry TS, Dowdey, J.E., Murray, R.C. Christensen s physics of diagnostic radiology 4th ed, Philadelphia, Pa: Lee & Febiger, , de Pina Pina R.D.;.; Método de Otimização de Imagens Radiográficas para opaciente Padrão, cap.3 Mtdl Metodologia para Otimização i de Imagens Rdi Radiográficas, Tese de Doutorado apresentada td à FFCLRP-USP, Luís Alexandre Gonçalves Magalhães, Ana Cecília Pedrosa de Azevedo, Antônio Carlos Pires Carvalho. A Importância do Controle de Qualidade de Processadoras Radiográficas. Radiol Bras. 2002; 35(6): ratoledo@ibest.com.br 55

56 Obrigado! 56