Apostila de Equipamentos Radiologicos

Apostila de Equipamentos Radiologicos

(Parte 1 de 7)

Professor. : Ricardo Pereirae-mail. : rad_rick@hotmail.com

Equipamentos Radiológicos

Histórico

A radiação X, tal como é conhecida, foi descoberta no dia 8 de Novembro de 1895, na cidade de Wüsburg, Alemanha, pelo cientista alemão Wilhelm Conrad Roentgen, quando fazia experiências com descargas de alta tensão em tubos contendo gases. Enquanto trabalhava em seu laboratório, ele observou que um cartão recoberto pela substância fosforescente platinocianureto de bário, que se encontrava próximo, apresentava um brilho, durante a aplicação de alta tensão na ampola.

Surpreso com o fenômeno, ele recobriu a ampola com diferentes materiais e repetiu o procedimento de aplicação de tensão sobre o gás por várias vezes e a distâncias diferentes. Observando que o brilho sofria pequenas alterações, mas não desaparecia, concluiu que algo "saía da ampola" e sensibilizava o papel. A essa radiação desconhecida, ele resolveu dar o nome de RADIAÇÃO X (onde X representa a incógnita matemática, o desconhecido).

Essa descoberta deflagrou uma série de experimentos para avaliar suas características e potencialidades de aplicação em vários ramos de atividades. O campo onde mais se encontraram aplicações foi o da Medicina, na área de diagnóstico por imagem. A partir do uso médico, a descoberta se espalhou rapidamente pelo mundo, e os efeitos nocivos da radiação sobre seres vivos também foram sendo descobertos. Começou-se, então, paralelamente, o estabelecimento de uma série de normas para a manipulação de equipamentos que trabalham com esse tipo de radiação, tanto para pacientes, quanto para operadores dos mesmos.

Produção dos Raios X

Para entender-se melhor a estrutura de um equipamento radiográfico, se faz necessário revisar o processo de geração dos raios X. Um feixe de elétrons acelerados bombardeando um alvo, de material com elevado número atômico, é a chave na produção de radiação. Para serem acelerados, os elétrons necessitam de uma grande diferença de potencial, que é fornecida por um gerador ou fonte de alta tensão, através de dois eletrodos.

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Tem-se, então, um canhão de elétrons que lança-os a partir de um eletrodo contra o outro.

O choque entre elétrons e alvo faz com que ocorra a ionização do material bombardeado, a partir das camadas K e L da eletrosfera de seus átomos. Ocorre, então, a reocupação dos espaços deixados nestas camadas (K e L) pelos elétrons de camadas mais energéticas, com liberação de energia eletromagnética de alta freqüência e grande poder de penetração: os raios X.

Basicamente, há dois processos de produção de radiação, baseados na interação dos elétrons com o alvo, a saber: radiação de freamento ou Bremstrahlung e radiação característica. Independente de suas características peculiares, ambas as radiações são produzidas pelos mesmos elementos, o elétron acelerado de alta energia e o alvo de metal pesado. Portanto, podemos concluir que o aparelho de emissão de raios X é um equipamento que necessita ter um dispositivo com capacidade de acelerar elétrons e de dirigi-los para o choque com um alvo.

Por fim, devemos lembrar que a produção de raios X é omnidirecional, ou seja, a emissão dos fótons após o choque do elétron com o alvo ocorrerá em todas as direções. Logo, há a necessidade de se providenciar para que a radiação produzida possa ser direcionada para o paciente a fim de produzir a imagem. Por outro lado, a radiação não direcionada ao paciente deve ser contida tanto quanto o necessário para proteção dos pacientes e técnicos.

Equipamento Básico

O processo de produção de uma imagem radiológica é composto basicamente por uma fonte geradora de radiação, o objeto de irradiação (corpo do paciente) e um sistema de registro do resultado da interação do feixe de fótons com o corpo, normalmente, o filme radiográfico sensível à radiação X ou à luz. Associados à fonte e ao sistema de registro, temos dispositivos que servem para atuar sobre a emissão e forma do feixe de radiação, de maneira a tratá-lo convenientemente para produzir imagens que possuam validade diagnóstica.

Atualmente, existem vários tipos de equipamentos radiográficos produzidos por inúmeras empresas espalhadas pelo mundo. Todos os equipamentos possuem os mesmos componentes básicos e funcionam segundo o mesmo princípio de produção e detecção ou registro da imagem.

A tecnologia digital de registro e armazenamento das imagens geradas está ocupando o espaço do filme radiográfico, permitindo o tratamento de imagens e o envio das mesmas para locais distantes da sala de exames para análise por profissionais da aérea radiológica. O que varia nos equipamentos é a forma, tamanho, capacidade de produção de raios X e alguns mecanismos ou acessórios que permitem maior flexibilidade no uso do aparelho, além, da questão da qualidade da imagem e da dose de radiação que o paciente se

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Equipamentos Radiológicos expõe. Desta forma, podemos dividir os equipamentos radiográficos em três grupos:

a) fixos; b) móveis; e c) portáteis.

Equipamento Fixo

Os equipamentos fixos, pela própria classificação, são aqueles que não podem ser retirados do local onde foram instalados. Necessitam, pois, de uma sala exclusiva para sua utilização, com suprimento adequado de energia, espaço para movimentação do paciente, técnico e equipe de enfermagem, local reservado para o operador controlar o equipamento à distância, armários para a guarda de acessórios, mesa onde se realizam os exames, entre outros requisitos.

Para clínicas e hospitais, é o equipamento mais utilizado, quando realmente há uma grande demanda de exames diários.

O equipamento fixo possui várias formas e tamanhos, podendo ser fixo ao chão por um pedestal ou ser preso ao teto, com uma coluna retrátil. Existem muitos fabricantes em nível mundial e cada um procura diferenciar seu aparelho com alguma peculiaridade.

Por isso é difícil identificar muitos pontos em comum nos diversos aparelhos radiográficos existentes, embora, todos eles permitam a realização de todas as técnicas radiográficas conhecidas.

A figura ao lado apresenta a foto de um aparelho telecomandado, que visualmente não apresenta diferenças com um aparelho comum. Isto porque o aparelho telecomandado possui como diferença principal a possibilidade de ajustar todos os parâmetros mecânicos e geométricos (posição da mesa, inclinação, tamanho do campo, etc) a partir da própria mesa de comando, sem a necessidade do técnico tocar na mesa ou paciente.

Além da radiografia convencional, muitos aparelhos radiográficos são construídos para realizarem outros tipos de exames, como a fluoroscopia e a planigrafia, ou tomografia linear. Do ponto de vista técnico, o equipamento pode ser considerado idêntico a um equipamento simples,

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Equipamentos Radiológicos apenas há a inclusão de alguns dispositivos acessórios que permitem a realização destes exames especiais.

A figura ao lado apresenta um equipamento radiográfico que permite a realização de exames fluoroscópicos, pois possui um tubo intensificador (atrás do pedestal escuro, abaixo e no centro da foto). Este tubo, que desempenha a função do filme radiográfico, capta a imagem formada pelos raios X que atravessam o paciente deitado na mesa, após a geração na ampola (canto superior direito).

Equipamento Móvel

Muito semelhante em recursos, o equipamento radiográfico móvel é aquele que se constitui apenas do essencial para a realização de um exame radiográfico. Assim, é dispensada a mesa de exames e os controles do equipamento estão fisicamente juntos com a unidade geradora de radiação. A unidade pode ser então transportada facilmente através de um sistema de rodas já embutida na estrutura, já que possui tamanho razoável. Para a realização do exame, utiliza-se geralmente a própria maca ou cama onde se encontra o paciente, ou até mesmo a cadeira em que ele estiver sentado. A energia necessária para operação do equipamento é retirada da rede 127V ou 220V da própria sala onde será realizado o exame, mediante uma tomada comum na parede. A capacidade de realização de exames é praticamente a mesma de um equipamento fixo. Embora tenha um custo bem menor que o equipamento fixo, o equipamento móvel não deve ser utilizado como um substituto deste. Até por que o equipamento móvel não tem capacidade para ser utilizado constantemente, realizando um exame após o outro. Além disso, a utilização do equipamento móvel pressupõe que a área onde ele será utilizado, uma UTI, por exemplo, deverá ser protegida com biombos de chumbo para que os demais pacientes não sejam irradiados.

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Equipamento Portátil

A diferença entre o equipamento móvel e o portátil está em duas características básicas: peso e capacidade de radiação, ou flexibilidade para realização de exames. No caso dos equipamentos portáteis, seu peso e tamanho são concebidos para que possa ser carregado por uma única pessoa, através de alças ou armazenado em uma valise. Assim, pode facilmente ser transportado nas ambulâncias ou mesmo no porta-malas de carros. Na realização de exames, o equipamento portátil tem capacidade para radiografar, normalmente, apenas as extremidades do corpo humano. Em contraposição, o equipamento móvel é muito utilizado para exames de tórax em unidades de tratamento intensivo, já que os pacientes não podem ser removidos até a sala de radiografia.

O baixo custo deste equipamento e a transportabilidade já fez surgir em alguns países do hemisfério norte um novo tipo de serviço: o exame radiográfico a domicilio.

Componentes Básicos

Vamos centralizar nossa abordagem, inicialmente, sobre as características principais do equipamento radiográfico fixo, já que este é o mais completo e o mais utilizado atualmente. A partir dele, podem-se verificar quais os dispositivos ou acessórios que podem ser suprimidos para a construção de um equipamento móvel ou portátil. Além disto, por ser mais complexo, permite uma abordagem mais completa sobre os fatores que influenciam na produção da radiação X e sua interação com o paciente e com os dispositivos de detecção (filme, por exemplo). Desta forma, podem-se prever as restrições de qualidade quando da utilização de equipamentos móveis ou portáteis.

A construção de um aparelho de raios X envolve conhecimento de várias tecnologias, mas um equipamento básico pode ser dividido em três grandes subsistemas: o subsistema gerador de raios X, responsável pela geração do feixe de radiação; o subsistema elétrico, responsável pela alimentação do gerador de raios X e pelos controles do equipamento, e o subsistema mecânico, responsável pela arquitetura do equipamento e pela proteção e controle no direcionamento do feixe de raios X gerado. Os aparelhos convencionais de raios X estão divididos em seis módulos básicos:

• O cabeçote, de onde se origina o feixe de raios X;

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• A estativa, onde fica fixado o cabeçote e que permite fazer o direcionamento do feixe

• A mesa, que permite acomodar o paciente e posicioná-Io para a aquisição das imagens;

• O mural, que cumpre a mesma função de posicionamento que a mesa, mas e utilizado para posicionamentos verticais do paciente (posicionamento ortostático);

• O gerador de alta-tensão, que cumpre a função de elevar a tensão da rede a um valor necessário para gerar o feixe de raios X; • O painel de comando através do qual e feita a seleção de parâmetros de controle e o acionamento do feixe de raios X para a aquisição da imagem.

A mesa, o mural e o cabeçote encontram-se localizados na sala de exames. O painel de controle pode ser posicionado em sala adjunta com janela de vidro de alto teor de chumbo que permita visualizar o paciente, ou na sala de exames, desde que haja um biombo de chumbo com janela protegida que permita ao operador visualizar o paciente e se proteger da radiação espalhada.

equipamento de Raios X, sua composição e função

Nas aulas seguintes veremos detalhadamente cada parte de um

A Figura abaixo ilustra a cadeia básica de aquisição de uma imagem radiográfica, mostrando desde a fonte de radiação, passando pelo paciente colocado sobre a mesa, até o final do processo com o dispositivo de registro da imagem, o filme radiográfico.

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Tem-se, então, mais detalhadamente, a representação da unidade geradora - chamada cabeçote, o dispositivo de controle geométrico do feixe - caixa de colimação, além de um acessório que se justapõem ao filme radiográfico - a grade antidifusora. Pode-se também perceber no desenho, o efeito produzido pela passagem do feixe pelo paciente, chamado a radiação secundária, que é um efeito colateral da interação do feixe com o paciente que, quando produzida em excesso, prejudica a qualidade da imagem, além de aumentar a dose de radiação no paciente.

Podemos identificar na figura, pelos números indicados, os seguintes componentes, além da radiação secundária, identificada pelas setas que se espalham a partir do paciente:

1) Cabeçote do equipamento: Local em que se encontra a ampola (tubo) de raios x, onde se produz a radiação propriamente dita. 2) Sistema de colimação interna do feixe: Responsável pela adequação do tamanho do campo, redução do efeito penumbra e da radiação espalhada. 3) Feixe primário: Assim chamado por ser o feixe que sai da ampola e que irá interagir com o paciente. 4) Faixa de compressão do paciente: Usada para adequar a espessura do paciente e melhorar a qualidade da imagem, pela redução da radiação espalhada. 5) Mesa de exames: Local onde são colocados, além do paciente, alguns acessórios, tais como o porta-chassi, a grade antidifusora e o filme radiográfico.

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