1) O documento descreve os principais equipamentos de raios-X e seus componentes. 2) As três partes principais de um equipamento de raios-X são o tubo de raios-X, o painel de controle e o gerador de alta tensão. 3) O tubo de raios-X é responsável pela produção do feixe de raios-X através da interação entre os elétrons acelerados e o alvo.

1. 3º ANO
Aula de Radiologia Geral
Licenciatura em M. Dentaria
Equipamentos de Raios X
Nelson Francisco
Factores de produção de imagem

2. Equipamentos de Raios X
Factores de produção de imagem
Esses equipamento trabalham normalmente
com tensões de 25 a 150 KVp e correntes de
100 a 1.200 mA

3. Aparelho de Raios X Aparelho de Fluoroscopia
Tomografia Computadorizada
Mamógrafo Aparelho de Raios X Móvel Aparelho de Raios X Odontológico

4. A função do equipamento de raios X é fornecer um
fluxo controlado suficientemente intenso de
elétrons para produzir um feixe de raios X
apropriado para produzir uma imagem.
Fluxo de elétrons

5. Classificação do Equipamentos de Raios X segundo a
sua finalidade
Aparelho de Raios X
Odontológico É o aparelho
de Raios X desenhado
especificamente para o
diagnóstico, planeamento
e acompanhamento do
tratamento das doenças
bucal .
Aparelho de Raios X Odontológico

6. Classificação do Equipamentos de Raios X segundo a sua
finalidade
Aparelho Fixo.
É aquele que se encontra
instalado em uma sala de
Raios X, com uma mesa
horizontal dotada de um
dispositivo que pode fazer com
que uma de suas extremidades
adote a posição vertical. Essa
mesa contém uma gaveta na
qual há uma grade que se
movimenta durante os
disparos de raios X (bucky).

7. Classificação do Equipamentos de Raios X segundo a
sua finalidade
Aparelho móvel(estacionário). Trata-se
de um aparelho móvel utilizado para
exames em leito, bloco operatório, UTI
etc. Sua utilização é restrita a exames
para os quais não sejam necessárias
grandes cargas ou grandes períodos de
exposição. Os exames mais
comumente realizados com esse tipo e
aparelho são as radiografias de tórax e
extremidades em geral.
• Aparelho de Raios
X Móvel

8. Classificação do Equipamentos de Raios X segundo a
sua finalidade
• Aparelho 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 numa mala.
Aparelho de Raios X portátil

9. Classificação do Equipamentos de Raios X segundo a
sua finalidade
Aparelho de Fluoroscopia E
um parelho fixo de Raios X
cuja diferença baseia na
integração de um
intensificador de imagem
e uma camara de televisão
que permitem visualizar
em tempo real as imagens
das estruturas anatómicas
internas do paciente.
Aparelho de Fluoroscopia

10. Classificação do Equipamentos de Raios X
segundo a sua finalidade
Aparelho de Mamografia
O mamógrafo é um
aparelho de baixo
rango desenhado
especificamente para a
realizar de exames do
tecido mamário.
Mamógrafo

11. Tomografia Computadorizada
(TC) É o aparelho de Raios X de
alto rango que permite adquir
imagens de Raios X e
reconstrui-las em planos axilar,
sagital e coronal. A imagem
não é obtida diretamente, mas
é uma reconstrução
matemática de enormes
quantidades de informação
que uma ou várias filas de
detetores registraram. Tomografia Computadorizada
Classificação do Equipamentos de Raios X segundo a sua
finalidade

12. Outros equipamentos usados nos Serviços de
Radiodiagnóstico para a obtenção de
Imagens e não usam radiação ionizantes.
Ressonância Magnética Não usa radiação ionizante a
sua fundamentação na obtenção de imagem é
total diferente a da Tomografia Computadorizada
(TC). Neste caso, o próprio organismo (seus
átomos de hidrogénios) são convertidos em
emissores de um sinal de radiofrequência após
excitação devido a sinais externos, tudo isso é
realizado dentro de um campo magnético de alta
intensidade (entre 0,5 e 3 Tesla).

13. Ressonância Magnética

14. Ultrassonografia ou Ecografia
Não usa radiação ionizante e a
sua fundamentação na
obtenção de imagem baseia-se
no uso de ondas ultrassônicas
de alta frequência para
visualizar em tempo real , as
estruturas internas do
organismo.
A gama de frequência usada
em utra-sons varia de 2-15 MHz.
Ecografo

15. 1. Painel de Controle
2. Gerador de alta tensão
3. Tubo de Raios X
Equipamentos de Raios X
Partes principal de um aparelho de Raios X

16. As três partes principal de um equipamento de Raios
X são:
1) O Tubo de raios X 2) O Painel de Controle 3)O Gerador de alta tensão

17. Painel de Controlo
Tem como função controlar
a:
→Tensão (quilovolt-pico -
KVp) que determina a
qualidade do feixe a ser
produzido.
→ Corrente (miliampère-
mAs) que determina a
quantidade o intensidade
do feixe a ser produzido.

18. Gerador de alta
tensão
O gerador de alta tensão tem
quatro funções principais:
→ Aplicar a alta voltagem ou
quilovoltagem apropriada ao
tubo de Raios X.
→ Fornecer ao tubo de Raios X
corrente necessária para dar
uma maior ou menor
intensidade de Raios X.
→Contra o tempo em que há
emissão de radiação.
→Garante a proteção do tubo.

19. O tubo de raios X é um componente
do aparelho raramente visto pelo
técnico. E esta constituído por uma:
–Estrutura externa que consiste em
três partes:
•A estrutura de suporte
•O invólucro protetor (cabeçote)
•Ampola de vidro ou metal
–Estrutura interna que consiste em
duas partes:
•O Ânodo
•O Cátodo
Tubo de Raios X

20. Tubo de Raios X
Estrutura externa – Estrutura de Suporte
É responsável por manter o movimento vertical,
longitudinal, circular, lateral, assim como a
sustentação do invólucro protector (cabeçote).
Suporte de Teto-chão Suporte em arco Suporte de teto

21. Tubo de Raios X

22. Colimador
Janela
Radiação de Fuga
Chumbo
Feixe útil
Suporte para filtros,
Colimadores etc.
1)É responsável por reduzir o nível de radiação de
fuga para menos 1 mGy/h a 1 metro do ponto focal.
2)Fornece sustentação mecânica, protegendo desse
modo o tubo de danos grosseiro e choque elétricos
acidentais.
3)Conduz o calor para longe do alvo do tubo de raios
X.

23. Tubo de Raios X Estrutura externa – Ampola de
Vidro ou Metal
Tem um comprimento de 30-50 cm e um diâmetro de 20 cm
é fabricado com vidro Pyrex que suporta altas temperatura.

24. →É um dispositivo eletrónico responsável
pela produção de um feixe de elétrons
acelerados. É um tipo especial de tubo de
vácuo que contém dois eletrodos:
→ O cátodo
→ O ânodo

25. Tubo de Crooke Tubo de Coolidge
Tubo de Raios X Estrutura externa –
Ampola de Vidro ou Metal

26. Tubo de Raios X
Estrutura externa – Ampola de Vidro ou
Metal
Ampola de Metal

27. Tubo de Raios X
Estrutura Interna – O Cátodo

28. →É o polo negativo do tubo de Raios X; tem duas
partes principal:
→O filamento
→A capa focalizadora
→É responsável pela produção dos elétrons por
intermedio do efeito termiônico (originado pela
passagem de uma alta corrente e uma baixa
diferença de potencial), temos uma nuvem
eletrónica originada nas camadas mas externas do
fio do filamento, que esta pronto para ser
acelerado em direção ao alvo (ânodo).

29. Estrutura Interna – O Cátodo (Filamento)
O filamento é uma bobina de fio,
tem aproximadamente 2 mm de
diâmetro e 1 ou 2 de comprimento.
→ O filamento e de tungsténio
toriado;
→Pelo seu alto ponto de fusão do
tungstênio é 3.410 °C;
→Baixa evaporação do filamento;
→Não arqueia;
→Depósito mínimo de tungsténio
(W ) na tampa de vidro.

30. Tubo de Raios X
Estrutura Interna – O Cátodo (Capa focalizadora)
levita que feixe de electrões se
disperse

31. Foco fino: maior resolução da imagem e
menor dissipação de calor.
Foco grosso: menor resolução na
imagem e maior dissipação de calor.
→ Entre o 0,1 e
0,5 mm para foco
fino e entre 1,0 e
2,0 mm para foco
grosso
→ É comum encontrar no cátodo dois ou mais tamanhos de
foco selecionáveis.
→ Cada tamanho focal está associado a um filamento
diferente.
O Cátodo

32. Tubo de Raios X
Estrutura Interna – O ânodo
→É o polo positivo do tubo de
raios X.
→ Nele se produzem os Raios X
por interação dos e− com os
átomos do alvo.
→ Tem três funções principal:
–Conduz a eletricidade
–Fornece suporte mecânico para
o alvo
– É um bom dissipador térmico
ou Condutor de calor

33. Tubo de Raios X
Estrutura Interna – O ânodo
Ânodo giratório
Ânodo fixo
→ Existem dois tipos de ânodos:

34. Os tubos de raios X de alta capacidade
estão constituídos por molibdênio ou
grafite embebidos sob o alvo de
tungstênio.
–Grande número atômico (74) que
resulta na produção de raios X de alta
energia e de alta eficiência
–Tem uma condutividade térmica
quase igual à do cobre. Por
conseguinte, é um metal eficiente
para a dissipação do calor produzido.
–Ponto de fusão elevado (3.400°C) ,
Suporta altas correntes do tubo sem
deformar-se ou criar bolhas.
Ânodo em camadas
Estrutura
Interna
–
O
ânodo

35. Tubo de Raios X
Estrutura Interna – O ânodo (Ângulo anódico)
→O ângulo anódico é a
inclinação do alvo em relação
à vertical.
→ Os ângulos anódicos: 5° e
15°.
→ O ângulo anódico fornece
uma resolução de imagem
própria de um foco fino com a
capacidade térmica de um
foco grande
Ângulo anódico
Tamanho do
feixe de
elétrons
e−
Tamanho real do
ponto focal
Tamanho efetivo do ponto focal

36. Colimador
Lado do cátodo
75 80 90 100 105 110 120
Intensidade relativa
Lado do ânodo
Efeito anódico
Eixo central
Tubo de Raios X
Estrutura Interna – O ânodo (Efeito anódico)

37. Tubo de Raios X
Estrutura Interna – O ânodo (Efeito anódico)
→O efeito anódico é consequência do ângulo anódico.
→ Provoca um gradiente positivo de exposições em
direção ânodo-cátodo
→As vezes aporta vantagem em Mamografia

38. Falhas do Tubo de Raios X
A responsabilidade segura do tubo de raios
X é da responsabilidade do Tecnólogo. É
possível fazer a prevenção de falhas do
tubo. As causas da falhas podem ser
devidas a um dos seguintes fatores:
–Uma única e demorada exposição, que
pode causar sulcos ou fissuras no ânodo

39. – Um tempo grande de exposição causa o
aquecimento exagerado do ânodo, tendo por
resultado danos nos rolamentos do conjunto do
rotor. Danos no rolamentos causam fricção,
distorcendo o ânodo giratório.
– Mesmo com o uso normal, a vaporização do
filamento de tungstênio causa o enegrecimento da
ampola de vidro ou do invólucro metálico; isso
eventualmente causa a formação de arco elétricos.

40. Tubo de Raios X
Estrutura Interna – O ânodo (Efeito anódico)
O efeito anódico nem sempre
é um fator
negativo, pode usar-se para
compensar as
diferença atenuações de
diferentes partes do
corpo.
Exemplo:
→ Mamografia

41. Produção de Raios X
Interação Elétron-Alvo
Quando os elétrons são
acelerados e chocam com o
ânodo, ocorrem três efeito
físicos:
→A produção de calor .
→ A produção de radiação de
freamento ou Bremsstrahlung
.
→A Produção de raios X
característicos.

42. Produção de Raios X
Interação Elétron-Alvo_Produção de Calor
Elétrons
Projetados
Vácuo
Ânodo
→ ≈ 99 da energia cinética dos e- é convertida em
calor.
→ ≈ 1% da energia cinética projetada é usada na
produção dos raios X.

43. Produção de Raios X
Interação Elétron-Alvo_Raios X Característicos
Raios X
Característico
Elétron
projetado
Elétron
Ionizado da
Camada K
Elétron
projetado
Números máximos
de elétrons por camada
K = 2
L = 8
M =18
N = 32
O = 50
P = 72
Q = 98
Camadas da eletrosferas do átomo
O fóton de raios X característicos tem energia igual à
diferença entre as energias de ligação dos elétrons orbitais
envolvidos.

44. Produção de Raios X
Interação Elétron-Alvo_Raios X Característicos
Raios X característicos do tungstênio e suas
energias ligação
Tungstênio : W – 184
(Z=74)
Camadas Números de
elétrons
Energias
aproximadas
de ligação (keV
K 2 69
L 8 12
M 18 3
N 32 1
O 12 0.1
P 2 <0.01

45. Interação Elétron-Alvo_Raios X
Característicos
Exercício
• Questão: Um elétron da camada K é removido de
um átomo de tungstênio e é
• Substituído por um elétron da camada L.
Determine a energia dos raios X
• característicos emitidos.
• Resposta: Os raios X característicos emitidos tem
energias iguais a 69 - 12 =57 KeV

46. Interação Elétron-Alvo_Raios X Característicos
→Os raios X característicos são emitidos quando um
elétron de uma camada externa preenche uma
vacância de uma camada mas interna (camada K).
→A transição de um elétron de uma camada mais
externa , para uma camada interna é acompanhada
da emissão de um fóton de raios X.
→Apenas raios X característicos são uteis para a
produção de imagens.

47. Interação Elétron-Alvo_ Raios X de Freamento ou
Bremsstrahlung
Os raios X de Freamento ou Bremsstrahlung são produzidos
quando um elétron projetado é desacelerado pelo campo
elétrico de um núcleo do átomo do alvo.
→No âmbito do radiodiagnóstico a maior parte dos raios X
produzidos são de Bremsstrahlung.
→Os raios X de Bremsstrahlung podem ser produzidos com
elétrons projetados com qualquer energia.
→Para a produção de raio X cateterísticos o tubo de raios X
requer um potencial de 69 KVp.
→Com 65 KVp, por exemplo não são produzidos raio X
cateterísticos uteis; logo o feixe de raios X é constituído
apenas por radiação de Freamento.
→Em 100 KVp, cerca de 15% do feixe raios X é característico

48. Espectro de raios X característicos e de freamento Espectro de
Raios X de Freamento e Raios X Característicos
→ Raios X característicos têm energias bem definidas
(discretas) e formam um espectro de emissão
discreto.
→Raios X de Freamento têm energia dentro de um
intervalo e formam um espectro contínuo de
emissão. E o seu intervalo de energia varia desde
zero até a energia de pico do elétron. Exemplo
quando um tubo de raios X é operado com 90 KVp,
são emitidos raios X de Freamento com energia de
90 KeV.
→A energia máxima (KeV) dos raios X de Freamento é
numericamente igual a tensão de operação.

49. Espectro de raios X característicos e de freamento
Exercícios
Questão: O equipamento de raios X apresentado na imagem seguinte
operou com qual
tensão? Espectro de Raios X de Freamento e Raios X Característicos
R: Como o espectro de radiação de Freamento cruza o eixo de energia em
aproximadamente 90 KeV, o equipamento deve ter ser sido operado em
cerca de 90 KVp.

50. Os fatores que afetam o espectro de
emissão de raios X
• Os fatores que afetam o espectro de emissão
de raios X são:
• →Corrente (mA) e do Produto corrente-tempo
• →Efeito da Tensão de Pico
• →Efeito filtro adicional

51. Fatores que afetam o espectro de
emissão de raios X
Efeito da corrente (mA) e do Produto
corrente-tempo
→Uma alteração na corrente (mA) ou no produto (mAs)
resulta em uma variação proporcional da amplitude do
espectro de emissão dos raios X em todo o intervalo de
energia

52. Efeito da Tensão de Pico
Uma variação na tensão resulta em um aumento na
amplitude do espectro de emissão em todo o
intervalo de energia, com aumento mais
significativo em energias altas do que em energias
baixas. O que resulta na deslocação do espectro
para o lado direito ou seja para o lado das energias
altas.

53. Efeito filtro adicional
• A filtração adicional de um tubo de raios X
reduz a intensidade do feixe, mas aumenta a
sua energia efectiva.

54. Alterações produzidas na
Qualidade e Quantidade do Feixe
de Raios X Devidas a Fatores que
Influenciam o Espectro de Emissão
Um Aumento na Resulta em
Corrente (mAs) Aumento na quantidade. Nenhuma alteração na
qualidade
Tensão (KVp) Aumento na qualidade e quantidade
Filtração Adicional Diminuição na quantidade. Aumento da qualidade
Número atómico do Alvo (Z) Aumento da quantidade e qualidade
Ondulação da tensão Diminuição na quantidade e na qualidade

55. Duvidas ou perguntas
Obrigada pela atenção
?