Apostila Filme e Processamento Radiografico

Apostila Filme e Processamento Radiografico

(Parte 1 de 11)

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

Processamento e Filmes Radiológicos 1

Atualmente, a radiografia convencional pode ser considerada quase como um tipo de fotografia, já que utiliza um material sensível à luz para fazer o registro da imagem. Assim, a radiografia e a fotografia caminharam juntas desde o início do século 20. Isto inclui o início de tudo, com as placas fotográficas úmidas que foram substituídas pelas placas secas.

Porém, no início da utilização da radiologia como meio de diagnóstico médico, o filme foi pouco utilizado, pois não era eficiente na captura da imagem radiográfica. Na realidade, o que mais se praticou durante os primeiros anos da radiologia médica foi a fluoroscopia — visualização instantânea da anatomia humana. O filme radiográfico era apenas uma forma de preservar a imagem para que pudesse ser avaliada mais tarde, o próprio Roentgen via nas placas fotográficas secas um meio interessante para o registro das imagens mais significativas geradas com a radiação X durante o exame fluoroscópico.

Em 1896, no entanto, as placas fotográficas secas que eram fabricadas não conseguiam absorver o feixe de raios X. Assim, qualquer imagem só era obtida a partir dc uma hora dc exposição à radiação. Apesar disso, a imagem possuía pouca densidade ótica e baixo contraste. Por isso, era comum na época a realização de uma fotografia da imagem radiográfica, já que o papel fotográfico possuía maior contraste. Assim, a imagem ficava invertida em termos de tons de cinza (os ossos eram negros e as partes moles, brancas). Mas o que deixava dúvida entre os radiografistas da época era o real efeito dos raios X sobre a emulsão fotográfica. Fosforescência da substância, ação direta dos raios X sobre a prata ou uma reação desconhecida? Durante muito tempo estas foram a dúvidas que cercaram os cientistas da época. Alguns chegaram a sugerir a utilização do Celulóide (marca registrada do composto de piroxilin com cânfora) por possuir maior fluorescência que a placa de vidro.

Placa Fotográfica

A primeira placa, ou ―chapa‖, feita especialmente para o propósito radiográfico foi provavelmente produzida por CarI Schleussner, um fabricante alemão de placas fotográficas, Estas placas foram feitas a pedido do próprio Roentgen, que solicitou uma quantidade maior de emulsão de brometo de prata. Estas placas logo se tornaram populares tanto nos Estados Unidos quanto na Europa pela sua grande densidade fotográfica.

A primeira placa feita na América para uso radiográfico foi fabricada pela cooperação de dois pesquisadores: John Carbutt e Arthur Goodspeed, em fevereiro de 1896. O produto era conhecido como ―a placa de raios X de Roentgen‖ e possuía uma emulsão de prata mais grossa e concentrada do que os filmes convencionais. Este detalhe permitia a redução drástica do tempo de exposição. Uma radiografia de mão passou a ser realizada em 20 minutos,

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alguns poucos segundos

contra mais de uma hora com os filmes fotográficos típicos. Passados alguns meses, inovações técnicas nos equipamentos radiográficos, juntamente com a melhoria das placas radiográficas, fez com que este tempo se reduzisse para

Com um tempo entre 30 e 60 segundos, algumas anatomias espessas do corpo podiam ser radiografadas. Porém, as emulsões e as placas ainda eram consideradas muito ―lentas‖ (pouca sensibilidade).

Segundo o fabricante John Carbutt, as características que uma placa radiográfica deveria ter eram ―uma sensibilidade média, um bom corpo de emulsão, a capacidade de absorver os raios X, contudo, dando maior detalhamento e perspectiva para os ossos‖. Uma grande quantidade de experimentos foi realizada em cima de métodos concebíveis para o incremento da velocidade das emulsões. As placas secas eram imersas, antes da exposição, em soluções de cloreto de ferro ou nitrato de urânio, porém sem resultados efetivos nas imagens. O aquecimento das placas ou sua imersão em soluções de sais fluorescentes apenas resultaram na perda de sensibilidade e produção de um véu (borramento), desqualificando as placas.

Na Inglaterra, Alan Archibald Campbell Swinton misturou tungstato de cálcio (CaWO e fluorspar em pó na emulsão de prata, porém, só obteve uma imagem muito mais granulada e sem melhoria na velocidade da placa radiográfica. Já em 1896, aqueles que se aventuravam em trabalhar com os raios X possuiam uma série de placas radiográficas, pois cada fabricante reivindicava para si a emulsão com melhor sensibilidade. Alguns chegavam a afirmar que se uma placa era pouco sensível à luz, então seria muito sensível à radiação, e vice-versa, mesmo quando a convicção na época era a de que emulsões rápidas (sensíveis) para luz, também seriam rápidas para os raios X.

Os tipos predominantes de emulsões recomendadas e utilizadas nos primórdios da radiografia eram as ortocromáticas, úteis por causa da sua sensibilidade a fluorescência verde-amarelada da tela de platino-cianureto de bário; o colódio, uma emulsão úmida, que era pouco afetado pelos raios X; misturas de emulsões gelatinosas de brometo de prata com pequenas quantidades de cloreto ou iodeto de prata; e emulsões puras de cloreto de prata, sem utilidade. O único consenso que havia na época era que a espessura da emulsão, independente da cor que era sensível, deveria ser mais grossa que a utilizada em fotografia e conter mais prata.

O maior problema no processamento do filme exposto era obter uma adequada densidade ótica. As radiografias naquele tempo eram finas e com pouco contraste. Para superar esta dificuldade e diminuir o tempo de exposição, para tornar esta ―nova fotografia‖ de valor prático, placas e gelatinas ou imescelulóides eram cobertos com várias emulsões. Esta técnica permitia aumentar o nível de detalhamento e contraste da imagem em relação ao filme placa de emulsão simples. Algumas placas e filmes eram manufaturados com emulsão nos dois lados da base. Os raios passavam através da base e, no verso dos filmes, afetavam a emulsão em ambos dos lados com a mesma

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Processamento e Filmes Radiológicos 3 intensidade dc forma que a imagem de um lado era ―reforçada‖ pela imagem do outro lado. Assim, a densidade da imagem era dobrada e melhorava o valor diagnóstico da radiografia. No tanto, com as placas, a absorção dos raios X pelo vidro produzia uma densidade menor no lado oposto do tubo, se comparada com a maior densidade do lado que recebia primeiro a radiação.

Apesar de todos os problemas, as placas de vidro eram muito populares.

A própria fragilidade do vidro dificultava o manejo, empacotamento e transporte, além do seu peso. Uma placa de 14‖ x 17‖ ,56 cm x 43,1 8 cm) pesava quase 1 Kg. Comparada com um filme atual de mesmo tamanho, cerca de 43 gramas, houve uma redução de mais de 20 vezes. O preço das placas também não era barato. (Uma placa com estas dimensões custava na época US$ 1,0 mais de USS 10,0 nos dias de hoje), um bom terno masculino custava US$ 7,0, um par de sapatos por US$3,0 e a carne era vendida a US$ 0,3.

Os defeitos durante a manufatura das placas eram um problema crítico porque afetavam diagnóstico médico. Durante um encontro da Sociedade Americana dos Raios Roentgen, em 1902, e com Wolfram Fuchs, discursando sobre o diagnóstico do cálculo renal, afirmou:

“Eu ainda não encontrei um fabricante de placas cujos produtos não tenham qualquer defeito. Após o negativo ser processado, nós encontramos manchas em todo lugar. As pedras mais difíceis de se localizar são as menores. As grandes você as vê à distância. Pegue uma pedra muito pequena, por exemplo, nesta radiografia. Você pode ver nitidamente o contorno do rim e a sombra mais escura no centro, com muitas manchas mais escuras espalhadas. Elas são visíveis até pelo paciente e isto não é bom. Eu normalmente uso duas placas, uma em cima da outra, e exponho-as ao mesmo tempo com o envelope envolta delas. Desta forma, embora as manchas (artefatos) ainda irão aparecer na placa, mesmo assim as manchas não estão no mesmo lugar em ambas as placas. Desse jeito, você pode superar as dificuldades dos defeitos das placas. Eu já falei com fabricantes de placas experientes sobre isto e eles reconhecem isto, eles tentam remediar o problema, mas não conseguiram, pelos menos ainda, superá-lo.”

As placas fotográficas para radiologia inicialmente eram inseridas em envelopes a prova de luz e seladas. No entanto, descobriu-se que as placas se deterioravam pela interação entre os químicos do papel e da emulsão. Isto levou ao desenvolvimento de envelopes duplos separados, com o operador carregando a placa radiográfica de acordo com a necessidade, primeiro num envelope preto e depois num envelope de cor laranja ou vermelha para proteção.

Na realidade, a qualidade diagnóstica da maioria destas radiografias era simplesmente confinada a descrição de aparências grosseiras. A presença do borramento devido a radiação secundária e a granulariedade da imagem

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Processamento e Filmes Radiológicos 4 quando as telas intensificadoras eram utilizadas sempre desencorajaram o registro fotográfico das imagens radiográficas. isto resultou na crescente aceitação da fluoroscopia e influenciou muito no atraso da produção de materiais fotográficos mais sensíveis. Já em 1901, como 3 milhões de placas foram utilizadas para radiografias, porém, a produção de placas especialmente manufaturadas para o radiodiagnóstico era limitada e cerca de 75% do volume de radiografias foram realizadas com placas fotográficas comuns.

Filme radiográfico

retiradas

Quando Roentgen escreveu seu artigo descrevendo a descoberta dos raios X, já citou a utilização de placas ou filmes para o registro das imagens produzidas pela radiação. No entanto, inicialmente o filme radiográfico foi muito pouco utilizado. Em 1896, o ―Transparent Film - New Formula‖ da Eastman (Kodak) com base celulósica ainda era fabricado e ocasionalmente utilizado na radiografia. Na Inglaterra, outro fabricante de filmes radiográficos, San dell Plate Company desenvolveu dois filmes cuja base era gelatinosa, ao invés de usar celulóide. Eles eram feitos com duas camadas de emulsão, uma rápida e outra de velocidade normal, que eram depositadas sobre vidro e depois

Os filmes eram fornecidos em pacotes de envelopes escuros, difíceis de processar e muito lentos (sensibilidade) se comparado às placas rápidas.

Nem o filme à base de gelatina quanto o de celulóide eram aceitos por causa de suas tendências em enrolar e riscar, porém tinham a vantagem de serem finos e poderem ser utilizados com uma ou duas telas intensiticadoras, com a conseqüente redução na exposição. Deve-se lembrar que os filmes não quebravam como as placas de vidro.

Antes da 1ª Guerra Mundial, o vidro utilizado nas placas fotográficas era obtido da Bélgica. O ataque alemão à marinha mercante Aliada e a invasão da Bélgica logo cortaram esta fonte. A procura por vidro para os propósitos fotográficos tornou-se um problema sério. A demanda por placas radiográficas nos hospitais do Exército tornou-se tão grande que era impossível atendê-los. Mesmo quando se conseguiam as placas, seu tamanho e fragilidade faziamnas de difícil transporte sem quebra. Com este cenário a frente, fez-se necessário obter uma solução que utilizasse outra base para a emulsão em substituição ao vidro.

A nova base deveria suportar a película de emulsão sem deformar e ser flexíveis transparentes como o vidro. A única solução era adaptar a base de nitrato celulósico utilizado na manufatura de filmes fotográficos. Conseqüentemente, em 1914, a empresa Kodak lançou um filme radiográfico de face simples com uma sensibilidade maior que qualquer outro filme ou placa radiográfica até então disponível. Entre tanto, este filme não era ainda o ideal, pois facilmente enrolava-se e era difícil de ser processado em bandejas.

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O uso de equipamentos radiográficos portáteis em campo durante a 1ª

Guerra Mundial demandou uma grande eficiência e velocidade dos filmes radiográficos. Esta necessidade acelerou o trabalho de pesquisa de um filme com emulsão em ambos os lados e de base transparente que tornasse possível o uso da técnica de duas telas intensificadoras. Finalmente, em 1918, o filme radiográfico ―Dupli-Tize‖ (dupla emulsão) da Kodak estava disponível. A técnica da tela dupla usando filmes com dupla emulsão soltou um aumento enorme na velocidade e tornou possível o uso do diafragma de Poner-Bucky no controle da radiação espalhada. A melhoria na qualidade diagnóstica das radiografias resultantes foi um fator insignificante no crescimento da radiologia neste período. Os filmes radiográficos cobertos em ambos os lados de uma base transparente transformou todas as outras formas de registro da imagem radiográfica obsoletas da noite para o dia. Apesar disso, a introdução do filme não era tarefa fácil, pois havia anos de preconceito a ser superado. Os radiografistas estavam tão acostumados com as placas de vidro que levou tempo para convencê-los que o filme oferecia algumas vantagens significativas. Novos chassis e outros tipos de acessórios tiveram que ser inventados. A prática corrente de processamento em bandejas era um empecilho a rápida adoção dos filmes de dupla- face. Poucos laboratórios usavam tanques profundos para o processamento vertical de placas e estavam habilitados a mudar rapidamente logo que se tornassem disponíveis presilhas para os filmes.

Em 1923, um filme radiográfico mais rápido (sensível) foi desenvolvido.

Ele permitia a redução radical do tempo de exposição ou a diminuição da tensão com conseqüente desgaste menor e fissuras nos tubos e demais acessórios. A base deste filme, como seus predecessores, era o nitrato celulósico. Contudo, o nitrato celulósico era uma base de filme que sempre apresentava um grande risco de incêndio. Os próprios hospitais e laboratórios reconheciam o perigo devido aos vários incêndios causados pelo manejo descuidado e armazenagem incorreta dos filmes. Apesar de esforços intensos, a pesquisa por um material menos inflamável foi infrutífera até 1906, quando foi descoberto que o acetato celulósico poderia servir como base para ―filmes seguros‖, especialmente para uso no cinema. O valor de se fabricar filmes radiográficos a partir desta substância não foi considerado seriamente naquele tempo devido ao uso universal das placas de vidro.

A produção real da base de acetato celulósico útil requeria muitos anos de pesquisa e desenvolvimento. Problemas que tinham de ser solucionados incluíam a eliminação de impurezas, redução da fragilidade, melhoria da claridade e aumento da resistência. Grandes passos foram dados no processo de recuperação dos subprodutos gerados pela reação química de produção do acetato celulósico, o que permitiu que o preço se mantivesse baixo, Além disso, a 1ª Guerra Mundial providenciou um grande incentivo para a produção de acetato celulósico para usos além dos propósitos fotográficos. Este grande consumo tornou possível o aumento acentuado do conhecimento em relação à manufatura eficiente do acetato celulósico. Finalmente, um filme radiográfico

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Processamento e Filmes Radiológicos 6 em base segura de acetato celulósico foi produzido e vendido pela Kodak em 1924, No entanto, por que este novo filme ainda tinha tendências de enrugar-se e mofar, além do preço maior, os filmes inflamáveis continuaram a ser amplamente utilizados e acumulando-se em grandes quantidades nos hospitais e clínicas radiológicas. Em 1929, um desastre ocorreu com o incêndio nos filmes da Clínica Cleveland onde matou 124 vidas. Desde então, um filme de acetato celulósico melhor ficou disponível e o uso da base de nitrato foi logo descontinuado.

No inicio dos anos 30, foi introduzido o filme Dk2phax, que era constituído de uma base translúcida com uma emulsão rápida que permitia a visualização da radiografia frente a qualquer fonte luz. Até então, todos os filmes radiográficos eram incolores. Em 1933, a Companhia Produtora de Filmes DuPont adicionou tinta azul a sua base, o que melhorou a qualidade diagnóstica de seus filmes. Esta prática, desde então, tornou-se padrão por todos os fabricantes de filmes.

O primeiro filme para exposição direta de raios X (sem tela intensificadora) foi vendido em 1936 pela Ansco, depois comprada pela Agfa. Idealizado para ser utilizado em exposições sem telas fluorescentes, este filme tinha velocidade, contraste e definição melhores que os filmes que utilizavam telas e foi primeiramente designado para as radiografias de extremidades. Quatro anos mais tarde, a Kodak introduziu os filmes radiográficos Blue Drand que eram revestido com um novo tipo de emulsão que lhe conferia maior velocidade e contraste e podia ser utilizado tanto para exposição direta quanto com telas.

Em 1960, 10 anos após sua introdução na fotografia geral, o polietileno teratalato foi introduzido pela DuPon como uma nova base para filmes de raios X médico, comparado com os ésteres celulósicos, este novo material possui maior rigidez, maior estabilidade dimensional, baixa absorção de água e grande resistência a rasgos. A rigidez do polietileno teratalato melhora a segurança no transporte em processadoras automáticas de rolo e a baixa absorção de água simplifica a secagem das radiografias. Ainda na década de 60, as bases de poliéster substituíram os filmes de base celulósica para todos os exames radiográficos comuns.

Estrutura do Filme

Ao analisarmos a estrutura de um filme radiográfico, notamos que este é composto por uma emulsão fotográfica muito fina (aproximadamente 10 nm) e uma base plástica transparente (poliéster ou cetato de celulose) que serve para dar sustentação à emulsão. Esta emulsão está em suspensão em gelatina fotográfica, o que permite uma melhor distribuição da mesma, não deixando que ela se deposite na base plástica do filme. A gelatina também protege a emulsão do contato humano enquanto a imagem não processada.

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Base

A base, ou suporte é o componente que dá sustentação ao material que será sensibilizado e armazenará a imagem radiográfica. Possui uma espessura em torno de 180 m. Deve ter algumas características físicas que se referem à resistência mecânica para atuar como base para a emulsão, possuir boa estabilidade dimensional (baixa dilatação), além de adequada absorção de água, facilitando o processo de revelação.

Também é importante que a base seja transparente, pois a imagem é visualizada pela relação de sombras que ficam configuradas a partir da iluminação colocada por trás do filme. Um corante é adicionado à base, em tom azulado, para diminuir o cansaço visual, além de melhorar a percepção dos contrastes pelo olho humano.

Substrato

É o elemento de ligação entre a base e a gelatina. Uma vez que a base é feita de poliéster ou celulóide, que são elementos muito lisos e escorregadios, a gelatina não teria como aderir a estes materiais. Assim, é colocado uma fina camada de uma substância que funciona como cola entre a gelatina e a base.

Gelatina

É um composto químico que possui a função principal de manter os grãos de haletos de prata em suas posições fixas e uniformemente distribuídas. Outra característica é a de permitir a passagem de água e dos produtos da revelação por entre os microcristais.

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Elemento sensível à radiação

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