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Princípios físicos
Evolução Átomo de Dalton – Simplista, idênticos entre si, diferente dos outros São pequenos, maciços e indivisíveis e indestrutíveis. Thomson – “Pudim de Passas” Átomo maciço, fluído positivo onde estavam dispersos elétrons Elétrons integram os átomos Bohr A energia de um elétron em um átomo é quantizada. Camadas ao redor do núcleo (K, L, M, N, O, P e Q) Cargas definidas NEUTRONS: neutro PRÓTONS: (+) positivo ELÉTRONS: (-) negativo NÚCLEO: p + n ELETROSFERA: e NÚMERO ATÔMICO (Z) – quantidade de prótons Z = p = e NÚMERO DE MASSA (A) – soma das partículas Z + n = A A – Z = n Se tirar elétron de uma camada ele se transforma em íon Átomo neutro Z = elétrons REPRESENTAÇÃO Vinculo elétron com o núcleo = quanto mais próximo do núcleo mais forte a ligação (camada k, l, m ...) Mais afastado – menos forte energia de ligação Isótopos = mesmo número atômico com diferente número de massa (mesmo elemento) Isóbaros = mesma massa / diferente número atômico
Isótonos = mesmo número de nêutrons/ diferentes prótons Radiação = oriunda do núcleo ou da eletrosfera Ou bombardeio de material com outro material Radiação nuclear = alfa, beta, gama (emitidas pelo núcleo) Raio X = eletromagnética, origem na eletrosfera (nos eletrons) – td restante são radiações nucleares Onda = perturbação que se propaga no meio. Transmite energia sem transportar matéria Mecânica = precisa de meio (ex: som) Eletromagnéticas = não precisa de meio (luz, rx, gama) ionizante ou não Equipamento de raios x Gerador – transforma a energia 220volts em kilovoltagem usada no raio x Catodo – produção de elétrons a ser acelerados = negativo Anodo – positivo (fixo- voltagem baixa – arco cirúrgico, odontológico/ giratório – rad medica – mais potencia) ∟Tungstênio (Rx característico ou de fretamento)
- Princípio 3D Diagnóstico qualidade
no contraste da imagem, reduz contraste, radiação é espalhada Coeficiente de atenuação Cada material tem o seu, quanto mais espesso maior quantidade de radiação ele absorve. Capacidade de absorção de raios-x que varia de material para material Varia com o estado físico também Camada semirredutora Espessura necessária para reduzir a intensidade do feixe de radiação à metade do valor inicial Fornece informações a respeito do desempenho do feixe do aparelho/vida útil Grades São usadas em estruturas com mais de 12cm e 70 kv Evita a radiação espalhada Fator de grade = t/d (Tamanho da tira / distância das tiras) Ela barra a radiação primária
- Qual a função do filtro na saída do tubo de raios-x O filtro tem função de absorver as radiações de baixa energia, produzidos pelo processo de freagem, que não contribuem para a formação da imagem.
- Qual a primeira e principal diferença do raio x e raio gama? Raio gama – origem nuclear Raio x – origem na eletrosfera
- O que é efeito anódico? Diminuição da intensidade do feixe no eixo catodo-anodo.
- Com você posicionaria o material abaixo para uma radiografia? A ou B? Por que? B, pois a área de menor espessura deve estar direcionada no sentido do anodo onde a intensidade do feixe é menor
A B
- O que explica a diferença entre os dois exames A e B? É explicado pelo efeito anódico. No exame A o anodo está na direção incorreta, causando perda de contraste de imagem nas estruturas torácicas. No Exame B o posicionamento seguiu o direcionamento do anodo, melhorando a qualidade. A área de maior densidade nesses casos é na região abdominal que deve estar sob a região do catodo, onde o feixe é maior.
- Dados os átomos de U e Bi o número total de partículas (prótons, elétrons) 92U 83Bi210 Total = 350
- É possível um equipamento de raios-x emitir radiação depois de desligado? Não, pois ele depende da alimentação elétrica que ocorre no disparo.
- Um vazamento de óleo num equipamento de raios-x pode significar um vazamento de radiação? Não pois o óleo é utilizado apenas para resfriamento, e não existe A V V V F
Produção Raios-x Roentgen – 1895 Radiação perigosa – tubo e diafragma 1897 - 1º raio-x no Brasil Demorava 30 minutos pra fazer 1 rx de tórax – imagens de baixíssima qualidade 1998 – regulamentação Programa de Garantia de Qualidade (PCG) Qualidade e riscos físicos Características dos Raios-x
- Não sofrem desvios, não faz curva
- Atravessam corpos opacos
- Quanto maior o nº atômicos maior a perda de energia quando interagem
- Causa fluorescência em certas substâncias químicas
- Diminuem de intensidade na razão inversa do quadrado da distância por eles percorridas (1/r²)
- Produzem ionização Raios - x = produzidos artificialmente através da aceleração de elétrons do cátodo para o anodo. O choque com o anodo forma calor e gera o raio-x. Toda velocidade dos elétrons são transformados em calor e em raio-x no choque com o anodo. Filtro = produz rx de várias energias (altas e baixas), o filtro evita com que os raios-x de baixa intensidade atinjam o paciente e não produzam imagem latente (eles irradiam o paciente a toa pois não produzem imagem) Óleo = resfriamento do equipamento Colimador = delimitar a área de exposição Radiação de frenagem = elétron se choca com o alvo, sofrendo um desvio (frenagem) e perde energia. Quanto maior energia = maior desvio (assume vários valores de energia, de muito baixos a muito altos) Raio x característicos = eletron se choca com alvo (anodo) e arranca eletron das camadas do átomo do anodo. O eletron mais externo ocupa o local vago (ioniza) e libera energia. IONIZAÇAO As duas produções de radiação ocorrem simultaneamente!!
Aula 2
Convencional Digital Mamografia Tomografia Raio x RM Chassi/ Écran Densitometria Filme radiológico (físico) Fluroscopia Barato Baixa dose PACS/DICOM (Arquivação e distribuição) Caro Manipulação de imagem (contraste e densidade de imagem) DIGITAL Direto : radiografia computadorizada Placas de circuito no equipamento (imagem gerada direta no monitor) Indireto: Cassetes com placa de fosforo (leitores de cassete, monitores e impressoras) Filmes : são posicionados entre 2 telas intensificadoras dentro do chassi contendo material fluorescente. (fósforo) Função da tela: reduzir a intensidade de raios x incidindo no paciente., redução de tempo de exposição. O que sensibiliza o filme é a luz produzida na tela intensificadora e não o raio x. Quem atinge o filme é a luz que foi gerada pela interação do rx com a tela. (interage com o fósforo, tira da ultima camada, gera energia em forma de luz visível, o filme é mais sensível a luz que a rx) Sensibilidade do filme
- Fabricação
- Tamanho do grão de prata – analogia do pixel (quanto maior o grão, maior sensibilidade, menor qualidade e resolução) Radiologia digital Computador – editados, analisados e impressos Computacional indireta CR – leitor de placa (scanner) DR – diretamente para o computador Digital direta, por que a redução de dose? A placa de circuito eletrônico é mais sensível que a placa de fósforo ou que o filme de sais de prata na radiologia convencional.
- Função: A tela intensificadora tem como função produzir a luz a partir do raios x que nela incidem, e essa luz sensibilizará o filme.
Tumor benigno = não tem infiltração em tecidos adjacentes não causando metástase. Bem definidos, bordas. Tumor maligno = infiltra e pode causar metástase. Não tem delimitação. Anatomia da mama Tecido fibroglandular e adiposo Quadrantes Compressão Reduzir espessura da mama espalhando o tecido mamário melhorando o contraste (menor exposição ao kV e maior contraste) Equipamento Ânodo de ródio Redução de dose e redução do tempo de exposição Grade removível automaticamente conforme compressão (>8 cm) (diminui ainda mais a dose de radiação) BI-RADS Método de classificação variando de 0 a 6 que ajuda a conduta médica estimando a “probabilidade” de uma mamografia ser câncer.
- Paciente com quadro de osteopenia pela análise da coluna lombar. O T- score encontra-se na faixa entre - 1, e - 2,5 desvio padrão.
- T-SCORE: Parâmetro no qual se comparam pacientes adultos jovens de mesmo sexo e etnia (+40 anos fem, + 51 anos masc, mulheres na pós menopausa) Z-SCORE: “Nota” da densidade óssea do paciente comparado com as pessoas da mesma faixa etária, sexo e etnia. (idades jovens, crianças, mulheres que não entraram na menopausa etc)
- E
- Tumor benigno: Não possui capacidade de infiltrar tecidos adjacentes, não faz metástase. Na imagem é delimitado Tumor maligno: pode infiltrar tecidos, pode ocorrer metástase. Na imagem não tem formato delimitado.
- A espessura, com a compressão possibilita menor Kv, isso aumenta o contraste da imagem e consequente melhor visualização das estruturas. E menor dose de radiação.
- Reduz a dose e reduz o tempo de exposição
- E Aula 3 Medicina nuclear – uso de radio fármacos – paciente emite radiação e maquina capta energia e forma imagem Cintilografia – formação de imagem SPECT – tc por emissão de fótons – TECNESIO (6h de meia vida) PET – positons (FLUOR 18 – 2h meia vida) Cada fármaco tem um tempo de biodistribuição Tempo de meia-vida – curto – proteção radiológica Hipercaptação x Hipocaptação Produção de radionuclídeos – ciclotron Acelerador cíclico Próton entra no núcleo do elemento alvo, com a inserção dessa partícula ele se torna radioativo (antes não era) RADIAÇÃO BETA NEGATIVAS Reação nuclear N – > p + e (partícula b-negativa) sendo ejetado do interior do núcleo do átomo RADIAÇÃO ALFA
em um número de massa igual a 4 e um número atômico igual a 2 (2α4). Portanto, todo átomo, ao emitir uma partícula alfa, formará um novo átomo cujo número de massa e cujo número atômico serão reduzidos, respectivamente, em quatro e duas unidades. Na IV ocorreu emissão beta-negativa A cada 3,16 minutos, a quantidade de átomos cairá pela metade. Assim, para chegar a um quarto da quantidade inicial, serão necessários dois períodos de meia-vida, ou seja: 3,16 + 3,16 = 6,32 minutos. 4,0. 1023 átomos → 3,16 minutos → 2,0. 1023 átomos→ 3,16 minutos → 1,0. 1023 átomos RAIOS X NÃO SÃO FORMADOS NO NUCLEO POR ISSO AS FALSAS
Gerador de Tecnécio Sala quente Decaimento com emissão gama Para onde vai qual órgão ou tecido vai depender do fármaco ao qual será ligado o tecnécio. mTc – metaestável (usado na cintilografia) – emite radiação beta i/0 n – bombardeado com nêutron Tc emite radiação gama e deixa de ser instável (ultima linha) Detectores Só detectam radiação GAMA! Princípio = substancias tem propriedade de produzir cintilação (luz) como resultado da interação com a radiação ionizante Cristais – detectam os raios gama, gerando a luz, eles deslocam os elétrons dos cristais tornando-se instáveis, quando eles retornam emitem luz (cintilação) Maior radiação gama = maior luz = maior sinal (Obs: no rx isso é realizado pelas placas de fósforo) Tubo fotomultiplicador - Transformar a luz em sinal elétrico a ser enviado para o monitor (imagens) Quanto maior a área do cristal mais sensível é o sistema, porém perde resolução Finalidade dos cristais: variam de composição ou tamanho para serem aplicados em vários aparelho (ex medidor Geiger para levantamento radiométrico, sistema portátil para exames de tireoide, gamma câmara) Emite radiação por todos os laudos e não tem como saber de onde vem – colimadores (filtra radiação gama) – os raios espalhados não passam, somente os raios que passam perpendiculares Cintilação = CONVERSÃO DE FOTONS GAMA EM LUZ Grade antidifusora no RX= Colimador na MN O cristal tem que ter um alto número atômico = Maior capacidade dele de
