Filtros de raios X melhoram imagem e reduzem dose

4. FILTRAÇÃO E LIMITAÇÃO DO FEIXE

4.1 JUSTIFICATIVA melhor imagem radiográfica possível com a menor
dose no paciente e em si próprio, evitando, inclusive,
a possibilidade de repetição do exame.
A radiação X tem uma característica muito
perigosa: a capacidade de ionizar átomos. Por isso, a
produção e o manejo do feixe de fótons devem ser
realizados com muita cautela. Para a produção, o téc- 4.2 FILTRAÇÃO
nico conta com o controle do tempo de exposição
(ms) e a quantidade de fótons (mA). Com relação à
energia ou poder de penetração da radiação, o técnico
controla apenas a energia máxima que os fótons do 4.2.1. Atenuação do feixe
feixe podem atingir. Ocorre, então, que o feixe pos-
suirá fótons de todas as energias possíveis, entre zero O conceito de atenuação está vinculado à re-
e a tensão máxima aplicada à ampola. Como se sabe, dução de intensidade do feixe de fótons, conforme
fótons de baixa energia serão espalhados ou absorvi- este atravessa a matéria. Essa atenuação é provocada
dos pelo paciente, pouco ou nada contribuindo para a pela absorção da radiação pelo meio ou por dispersão
imagem radiográfica. Assim, seria interessante que o do feixe. Sabemos que um feixe de raios X é com-
paciente sofresse a ação apenas de fótons de média e posto por fótons de diferentes energias. Dependendo
alta energia. Isto implicaria numa imagem de melhor de suas energias, esses fótons serão mais ou menos
qualidade e numa menor dose no paciente. Como não absorvidos (eliminados) pelas diferentes estruturas
há forma de gerar apenas os fótons com a energia que atravessadas por eles.
se deseja, a solução é a utilização de filtros mecâni-
cos (placas metálicas) colocados no caminho do fei-
xe. A esse processo de seleção ou separação dos 1000 fótons Emédia= 45 KeV
fótons é dado o nome de FILTRAÇÃO.
A necessidade de LIMITAÇÃO da radiação ge-
- 35% 1o cm
rada no ânodo se justifica por duas situações: prote-
ção do paciente e do técnico e diminuição de dose no
paciente, com melhoria da qualidade da imagem. 650 fótons Emédia= 56 KeV
Primeiro, deve-se lembrar que a produção dos fótons
no ânodo é omnidirecional. Ou seja, a partir do foco
anódico são gerados fótons que se distribuem em to- - 28% 2 o cm
das as direções. Desta forma, se a ampola não fosse
envolvida pelo cabeçote, a radiação seria emitida pa- 468 fótons Emédia= 62 KeV
ra todo o corpo do paciente e o técnico também esta-
ria exposto constantemente aos riscos da radiação.
Logo, percebe-se a importância de limitar-se o feixe - 22% 3o cm
apenas à região da janela, e direcionado a anatomia
que se quer radiografar. Em segundo lugar, deve-se
365 fótons Emédia= 66 KeV
limitar o feixe de radiação X apenas ao tamanho exa-
to (conhecido por CAMPO) da anatomia que se deseja
Figura 4.1. Exemplo da atenuação de um feixe de
examinar. Isto impedirá que o paciente receba dose a fótons ao atravessar 3 cm de tecido mole.
mais do que o necessário e em partes que não estão
sob exame. Outro motivo de limitação é a redução da Os fótons de baixa energia vão “ficando pelo
radiação espalhada e conseqüente diminuição do bor- caminho”, sobrando, então, os mais energéticos. Isto
ramento da imagem, já que a área irradia é menor. provoca que a energia média do feixe (soma da ener-
Observando sempre estas duas condições an- gia disponível dividida pelo número de fótons) acabe
tes da realização de cada exame, o técnico obterá a aumentando. Conseqüentemente, torna o feixe mais

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24 Parte 2 – RADIOGRAFIA CONVENCIONAL

penetrante. A figura 4.1 apresenta o que ocorre com a e mostrando tonalidades de cinza, desde o branco até
energia média e a absorção de um feixe, à medida o preto, de acordo com o tipo de estrutura irradiada.
que este atravessa tecidos moles do organismo. Podemos definir filtração de um feixe como sendo
No exemplo apresentado acima, podemos uma maneira de aumentar a proporção de fótons mais
imaginar que o feixe de fótons foi gerado com a apli- energéticos e diminuir o número de fótons de baixa
cação de 100 kV na ampola. Neste caso, como uma energia que, como se sabe, servem para aumentar a
boa parte dos fótons possuem em torno de um terço dose no paciente.
da energia máxima, podemos avaliar que a energia Existem dois tipos de filtração: inerente e a-
média do feixe está perto de 40 keV. Vamos imagi- dicional. A soma de ambas é chamada de filtração
nar que tenham sido gerados 1 000 desses fótons. total.
Conforme a Figura 4.1, verificamos que, no primeiro
centímetro, o número de fótons foi reduzido em 35%. 4.2.3. Filtração Inerente
No segundo centímetro, há a redução de mais 28%
sobre o número de fótons restantes. E, finalmente, no É um tipo de filtração que ocorre
terceiro centímetro, mais 22% de fótons são absorvi- naturalmente desde o ponto onde há a produção do
dos pelo tecido. Ou seja, a atenuação diminui con- feixe, junto ao ânodo. Sabe-se que o próprio anodo
forme o feixe penetra nos tecidos. Isto acontece absorve parte dos fótons que são gerados, inclusive
porque, ao mesmo tempo em que ocorre a atenuação, sendo a causa do aquecimento. Depois, o vidro que
a energia média do feixe aumenta de 45 keV para compõe a janela da ampola, o óleo que serve como
66 keV. Com mais energia, os fótons têm menor dissipador de calor produzem mais filtração no feixe.
comprimento de onda e menor chance de interagir O próprio cátodo pode refletir alguns fótons,
com a matéria, o que resulta numa menor taxa de ab- principalmente os mais energéticos, absorvendo os
sorção ou atenuação. de baixa energia. A curva de atenuação do conjunto
vidro-óleo e demais componentes depende do
4.2.2. Curva de atenuação processo de construção e dos materiais utilizados.

A curva de atenuação de um feixe é uma
forma de visualização da atenuação de um determi-
nado feixe em função da distância percorrida num
determinado meio. Ela é obtida pelo registro do nú-
mero de fótons, e a medição de suas energias respec-
tivas, a cada centímetro atravessado pela radiação. A
curva do gráfico mostra que a maior taxa de atenua-
ção ocorre nos primeiros centímetros atravessados.

No fótons
100

75

50 Figura 4.3. Raios X produzidos e o feixe útil.

25 Para medirmos a filtração inerente, conside-
ramos o equivalente de alumínio que produziria o
cm mesmo grau de filtração. Ela deve variar entre 0,5 e
2 4 6 8 10
1,0 mmAl.
Figura 4.2. Quantidade de fótons em função da
profundidade de penetração.
4.2.4. Filtração Adicional
Como foi referido acima, em um feixe de Como o nome sugere, a filtração adicional
raios X, os fótons possuem as mais diferentes energi- depende da técnica empregada, ou seja, da tensão a-
as. Aqueles fótons que possuem mais energia são os plicada ao tubo. Trata-se de uma placa metálica de
que, na maioria dos casos, produzirão um efeito útil material adequado ao exame, normalmente o alumí-
na formação da imagem radiológica. Alguns desses nio (Al) ou chumbo (Pb), que é interposta entre o
fótons serão absorvidos e outros atravessarão o orga- feixe e a anatomia a ser radiografada. No caso do a-
nismo, sensibilizando o filme de diferentes maneiras lumínio, que possui massa atômica 27, ele consegue

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FILTRAÇÃO E LIMITAÇÃO DO FEIXE 25

barrar apenas fótons de baixa energia. Para o chum- feixe.
bo, massa atômica 207, apenas os fótons de alta e-
nergia passam. A espessura da placa de alumínio Número antes da
deve ser de, no mínimo, 1,5 mm. de fótons filtração
Em muitos casos, quando a filtração inerente frente ao
não for equivalente a 2,5 mmAl, a legislação obriga o paciente
fabricante a inserir junto à janela da ampola ou por depois do
dentro do cabeçote, diretamente abaixo da janela, paciente
placas metálicas que provoquem a atenuação do feixe
até o equivalente a 2,5 mmAl. Assim, garante-se que
qualquer exame executado pelo técnico terá a dose
diminuída por esta atenuação forçada.
25 50 75 100
4.2.5. Filtração Total Energia dos fótons (keV)
Figura 4.5. Espectro do feixe de radiação ao lon-
A filtração total é a soma das duas anteriores go do caminho entre o foco e o filme.
e deve ter um valor mínimo de 2,5 mm de alumínio.
Depois do processo de filtração, o feixe de radiação Uma forma de se determinar experimental-
se modifica, assumindo uma energia média maior, mente qual é o valor da CSR necessária para um de-
pela eliminação dos fótons de baixa energia (entre 10 terminado equipamento e técnica é através da
e 25 keV). A esse processo dá-se o nome de endure- realização de medidas com um detector de radiação e
cimento do feixe, pelo aumento da sua energia mé- lâminas de alumínio de várias espessuras. Acompa-
dia, mas sem alterar sua energia máxima, como nhando as medidas pela tabela abaixo, podemos veri-
mostra a figura, que considera um feixe cuja energia ficar que inicialmente, sem nenhum obstáculo, foi
máxima é de 100 keV. A curva pontilhada representa medida uma exposição de 95 mR. Ao colocarmos
o feixe sem filtração e a curva cheia o mesmo feixe uma lâmina de alumínio de 0,5 mm de espessura na
depois da filtração. frente do medidor de radiação, a exposição caiu para
80 mR. Utilizando uma lâmina de 1,0 mm, a exposi-
Número ção foi de 69 mR. Assim, quanto maior a espessura
de fótons da lâmina de alumínio, menor a radiação que incidia
emissão sobre o aparelho de radiometria. Por fim, analisando
pelo ânodo
os dados, podemos verificar que se colocássemos
uma lâmina de exatos 2,17 mm de espessura, a radia-
ção inicial de 96 mR cairia para a metade, 48 mR.
após a Logo, a CSR deste aparelho e técnica (principalmen-
filtração total te o kV) é de 2,17 mmAl.
Tabela 1: Relação entre espessura e atenuação
25 50 75 100 do feixe para determinação do HVL.
Energia dos fótons (keV)
Espessura da lâmina Exposição
Figura 4.4. Influência da filtração no espectro do de alumínio (mm) medida (mR)
feixe de radiação. 0,0 96
0,5 81
1,0 68
1,5 58
4.3 CAMADA SEMI-REDUTORA 2,0 50
2,5 44
3,0 39
A camada semi-redutora, também conhecida
como camada de meio valor, é a espessura de um
material que atenua o feixe em 50% de seu valor ori-
ginal. Cada material tem o seu poder de atenuação do 4.4 LIMITAÇÃO
feixe. O chumbo atenua um feixe de 125 KV, desde
que tenha uma espessura de 0,25 mm. Logo, a CSR
para 125 KV é de 0,25 mm de chumbo. A figura 4.5 Quando executamos um exame de raios X,
mostra como o organismo atua na filtração de um necessitamos centralizar (focalizar) o feixe sobre



uma determinada área de interesse, para não expor o mografia, principalmente para delimitação de áreas
paciente a uma dose demasiada de radiação e sem expostas, já que o mamógrafo não possui caixa de
proveito para o diagnóstico. colimação.
Com esse objetivo, o equipamento dispõe de
alguns dispositivos que possuem essa função: são diafragma diafragma
conhecidos como limitadores do feixe. Eles visam sem filtro com filtro
diminuir a dose no paciente e eliminar tanto quanto
possível a radiação secundária, melhorando com isso
a qualidade da imagem. Existem três tipos básicos de
limitadores: diafragmas, cones e colimadores.

H Figura 4.8. Tipos de diafragmas com suas formas
mais comuns.
H
D F D
4.4.2. Cones e Cilindros

Outro tipo de limitador de feixe muito utili-
F zado pelo técnico é o cilindro de alumínio. Às vezes,
diafragma cone
C C em forma de cone, o cilindro tem função de reduzir
drasticamente a área irradiada sobre o paciente. Este
Figura 4.6. Alguns dispositivos limitadores.
dispositivo diminui a dose no paciente e reduz muito
a radiação espalhada, o que resulta numa imagem ra-
diográfica mais nítida. Em equipamentos mamográfi-
cos, o cone é sempre utilizado, reduzindo a dose na
região torácica da paciente.
Os cones também representam uma proteção
adicional para o técnico ou pessoa que tenha que fi-
car próxima do paciente durante a realização do e-
xame.

cilindro cone mamografia
Figura 4.9. Tipos de cones e cilindros utilizados
Figura 4.7. Caixa colimadora: lâminas ajustáveis comumente.
para limitação do feixe.

4.4.1. Diafragmas

Os diafragmas são limitadores de feixe sim-
ples, constituídos de uma placa metálica, em geral
chumbo ou alumínio, com um furo no centro, postos
à frente da janela da ampola por onde saem os fótons.
A eles se podem adicionar cones ou cilindros de
chumbo, tornando o feixe circular, para irradiar pe-
quenas regiões. Os furos não necessariamente preci-
sam ser redondos (embora os mais comuns), podendo
ser feitos recorte quadrados, elípticos, meio círculo,
etc.
Seu manuseio é mais crítico por que pode
provocar folgas, quando ancorados (associados) no
cabeçote. A sua utilização é mais acentuada na ma- Figura 4.10. Exemplo de cilindros disponíveis:
fixo e ajustável (ao lado, um espessômetro).


FILTRAÇÃO E LIMITAÇÃO DO FEIXE 27

4.4.3. Colimadores foco

É o tipo de limitador de feixe mais usado e espelho
são feitos de placas de chumbo que se posicionam de
forma a que possuam um movimento horizontal, con-
forme mostra a figura abaixo. Possui algumas vanta- lâmpada
gens em relação aos referidos anteriormente:
• permitem regulagem do tamanho e forma do diafragma
campo (quadrada ou retangular);
• com o auxílio de um feixe luminoso é possível
visualizar a configuração do campo.

eixo
Figura 4.12. Estrutura de funcionamento do foco
luminoso.

Acoplado ao sistema de colimação existe
uma fina lâmina plástica transparente em cujo centro
está desenhada uma pequena cruz, que identifica o
Figura 4.10. Funcionamento dos colimadores: local de incidência do raio central. Existem equipa-
lâminas que se movem simultaneamente duas a mentos telecomandados onde o sistema de colimação
duas. é automático, movido por motores que movimentam
as placas de acordo com o chassi utilizado, evitando
Essas lâminas são duplas, conforme mostra o que o campo ultrapasse o tamanho do chassi prote-
desenho abaixo, para evitar o que se chama de efeito gendo o paciente (e o técnico) de irradiação desne-
penumbra, que consiste de um irradiação fora dos li- cessária.
mites do campo, devido à passagens dos raios não
perpendiculares ao plano de incidência do feixe pri-
mário.

foco

Figura 4.13. Cabeçote com caixa colimadora ane-
xada (equipamento antigo).

penumbra sem penumbra
Figura 4.11. Efeito dos colimadores duplos no
aumento da penumbra.

O campo a ser irradiado é limitado por um
feixe de luz que coincide com a área de abrangência
do mesmo. Isto se obtém com a colocação de um es-
pelho próximo à saída do feixe, associado a uma
lâmpada. Como o espelho é transparente ao feixe de
radiação, não obstrui sua passagem.
Figura 4.14. Cabeçote com caixa colimadora ane-
xada (equipamento moderno).



4.5 TÉCNICA, DOSE E IMAGEM

Quando o técnico radiologista utiliza algum
tipo de filtração ou limitação do feixe, deve ter em
mente que a técnica a ser utilizada e a imagem resul-
tante serão diferentes. No caso da filtração, a imagem
se torna mais contrastada e mais clara. Logo, há a ne-
cessidade de se aumentar a dose no paciente (mAs),
seja pelo aumento do tempo ou da corrente na ampo-
la. Se o técnico optar por colimar o feixe, deve espe-
rar que a imagem fique mais contrastada, já que
haverá menos radiação secundária, e conseqüente-
mente, menos borramento. De uma forma geral, o
tom da imagem se altera pouco, tornado-a mais clara
e com menos tons intermediários de cinza.

4.6 EXERCÍCIOS

1. Por que é necessário filtrar o feixe?
2. Explique filtração inerente e adicional?
3. O que é filtração total?
4. Explique o que é camada semi-redutora.
5. Analisando a figura 4.5, explique o que
acontece como os fótons que não atravessaram o pa-
ciente.
6. Quais são os tipos de limitadores de feixe
que existem?
7. Como funciona a caixa de colimação?
8. A dose no paciente deve aumentar com o
uso dos limitadores?
9. Por que o equipamento radiológico possui
uma lâmpada embaixo da ampola?


5. MESA DE EXAMES

5.1 FUNÇÃO DA MESA • mesas com movimento transversal: há apenas o
movimento na direção do técnico, para frente e
para trás, ao longo da largura da mesa, o posicio-
A mesa de exames do equipamento radiográ- namento da anatomia em relação ao cabeçote se
fico é importante para execução dos exames por dois dá pelo movimento longitudinal da estativa (co-
motivos: suportar e posicionar o paciente e sustentar luna) que sustenta o cabeçote;
o filme radiográfico. Além disso, ela é feita de mate-
rial que minimize a filtração do feixe de fótons, a fim
de evitar que a dose no paciente seja incrementada
para obtenção da mesma qualidade de imagem.
Por questões de higienização e desinfecção, a
mesa deve possuir ou um lençol hospitalar ou um
lençol tipo papel-toalha a ser trocado a cada novo e-
xame. Eventualmente, o técnico pode fazer a desin-
fecção a cada novo paciente utilizando-se das
técnicas tradicionais. A vantagem da utilização de
uma cobertura descartável nos exames contrastados é
muito grande, pois absorve o contraste eventualmen-
Figura 5.2. Mesa de exames com movimento
te disperso e evita que o mesmo se espalhe por falhas transversal.
da mesa, ficando escondido sob o tampo ou outro lo-
cal inacessível, o que causaria artefatos no filme ra- • mesas com movimento total: movimentam-se
diográfico. tanto longitudinalmente quanto lateralmente. Ge-
ralmente o cabeçote e o porta-chassi são fixos;
• mesas com movimento vertical: a mesa gira no
sentido horário, até ficar de pé, o que facilita a
execução de procedimentos com contrastes, prin-
cipalmente exames de intestino e nefrologia.

Figura 5.1. Mesa de exames com e sem paciente.
(Siemens modelo Vertix - divulgação)

5.2 TIPOS DE MESAS

Cada fabricante constrói sua própria mesa de
exames sendo, portanto, difícil sua classificação em
grupos distintos, ou mesmo indicar todos os seus a- Figura 5.3. Mesa de exames com movimento ver-
cessórios e dispositivos. De uma forma geral, poderí- tical (a curvatura na lateral indica a possibilidade
amos caracterizar os tipos de mesas segundo sua de inclinação).
movimentação:
Importante lembrar que a movimentação da
• mesas fixas: elas não se movimentam de forma
mesa e/ou do cabeçote é uma condição necessária do
alguma, o cabeçote é que se alinha com a anato-
aparelho radiográfico, pois isto evita que o paciente
mia em movimentos longitudinais e transversais;

Núcleo


tenha que se deslocar ou mesmo ficar em posição in- 5.4 PORTA-CHASSI
cômoda para a realização do exame. E após a movi-
mentação para ajuste do campo de irradiação com a
anatomia desejada para exame, o técnico deve lem- Uma das funções da mesa é a de sustentar o
brar-se de ajustar também o porta-chassi para que o chassi onde está acondicionado o filme. Isto é impor-
mesmo também fique abaixo do campo de irradiação. tante para garantir o alinhamento entre foco, paciente
São poucas as mesas que movimentam o porta-chassi e filme, garantindo que a anatomia a ser radiografada
sincronizadamente com o movimento do cabeçote. será registrada nitidamente na imagem.

5.3 MESA TELECOMANDADA

Equipamentos fabricados atualmente podem
contar com um recurso extra, que facilita a vida do
técnico e a qualidade do exame: a mesa telecoman-
dada.
Trata-se apenas de uma mesa com motores
que a fazem mover em qualquer direção, controlada
por comandos que estão posicionados junto à própria
mesa ou junto à mesa de controle. Nesta última op-
ção, o técnico não precisa se dirigir até a mesa de e-
xames e reposicionar o tampo da mesa ou o paciente
(a)
para enquadrar o campo de radiação com a anatomia
de interesse. Basta acionar os comandos e, à distân-
cia, realizar a operação. Isto garante a qualidade e re-
duz o tempo do exame, pois evita o deslocamento
repetido do técnico entre mesa de comando e mesa
de exame
Normalmente a mesa telecomandada faz par-
te de um equipamento radiográfico telecomandado,
onde o reposicionamento do paciente acontece após o
técnico visualizar rapidamente, através da fluorosco-
pia, a anatomia a ser irradiada. Caso a anatomia não
esteja corretamente posicionada, o técnico pode, a
partir da mesa de controle, movimentar a mesa e/ou o
cabeçote e com isso corrigir o erro sem necessidade
de se deslocar a te a mesa de exames.
(b)
Figura 5.5. Porta-chassi manual aberto: (a) vista
superior; (b) vista oblíqua mostrando os disposi-
tivos de posicionamento.

As mesas apresentam então, um dispositivo
conhecido como porta-chassi ou gaveta do chassi. O
porta-chassi possui dois dispositivos basculantes que
tem por função centrar transversalmente e segurar o
chassi na posição adequada. Estes dispositivos são
sincronizados, de forma que basta a movimentação
de um deles (o que aparece quando a gaveta está a-
berta) para que outro também se movimente, garan-
tindo assim que o chassi sempre estará no meio do
porta-chassi. O técnico deve apenas tomar o cuidado
Figura 5.4. Parte da mesa de comando mostran- de central longitudinalmente o chassi para que fique
do os controles da mesa de exame (bastão à es- posicionado corretamente em relação ao feixe de rai-
querda) e do cabeçote (controles deslizantes).

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MESA DE EXAMES 31

os X. A figura 5.5 apresenta os dispositivos em posi-
ção totalmente aberta na figura 5.5(a) e fechado para
um filme de 18 cm na figura 5.5(b).
Alguns fabricantes apresentam a possibilida-
de de se ter portas-chassis elétricos, o que diminui a
possibilidade de colocação fora de centro do chassi.
A figura 5.6 nos mostra o porta-chassi elétrico, es-
condido pela frente onde estão os comandos da mesa
e com aberto para a colocação do chassi.

(a)

(b)
Figura 5.6. Porta-chassi elétrico: a) fechado – a-
parecem os botões de controle da mesa; b) aber-
to – permite a introdução e retirada do chassi.

5.5 EXERCÍCIOS

1. Quais os cuidados que o técnico deve ter
com a mesa de exames durante a realização da radio-
grafia?
2. Qual a função do porta-chassi? Qual o
cuidado do técnico em utilizá-lo?
3. Quais são as facilidades oferecidas pelos
equipamentos mais modernos e mais automatizados?


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