Radiografia de Coluna Torácica: Qualidade e Dose

Radiografia de coluna torácica: avaliação e dose

Você está na câmara clara esperando uma radiografia da coluna torácica de um paciente. Após radiografar o paciente, o técnico traz essa imagem para você e pergunta se está boa.

1 - Responda ao técnico e justifique explicando os eventos físicos

Se a imagem for ruim, estiver com pouco contraste, provavelmente ocorreu mais efeito Compton do que fotoelétrico. No efeito Compton, um fóton de raio X de energia média ou alta interage com um elétron livre ou de um orbital externo. Como o elétron não absorve toda a energia do fóton, forma-se um novo fóton, o fóton espalhado, que contribui negativamente para a formação da imagem, pois segue em direção diferente da do fóton incidente.

Se a imagem for boa, predominou o efeito fotoelétrico, caracterizado pela interação de um fóton de raio X de baixa energia com um elétron da camada interna do átomo do meio absorvedor. A energia total do fóton é absorvida e transferida para o elétron, levando à extinção do fóton.

2 - Sugestões pensando na dose e na qualidade da imagem

Geralmente não é necessário eliminar totalmente o efeito Compton em radiografias de tórax, pois a diferença de densidade entre pulmão e órgãos torna a visualização suficiente. Como, nesse caso, a imagem ficou ruim, pode-se orientar o técnico a:

• Diminuir a diferença de potencial (DDP ou kVp) quando necessário para aumentar o contraste, lembrando de não reduzir a penetração a ponto de perder estruturas profundas.
• Aumentar a amperagem (mA) para obter mais fótons no feixe, sempre controlando a dose do paciente.
• Colocar grade para reduzir a radiação espalhada e aumentar o contraste da imagem.

Ao diminuir a DDP (kVp), a velocidade dos elétrons diminui, resultando em raios X de maior comprimento de onda, ou seja, de menores energias e menor poder de penetração, o que favorece o aumento do contraste do objeto.

Ao aumentar a amperagem (mA), aumenta o número de fótons do feixe de raios X, ou seja, mais fótons alcançam o filme.

A grade diminui o efeito da radiação de espalhamento, que submete o filme a uma exposição difusa e reduz o contraste. Assim, a grade ajuda a aumentar o contraste do objeto.

3 - Como se denomina o espectro apresentado na figura 2?

Espectro característico de distribuição de energias. Os picos representam a energia/intensidade (número de fótons) do raio X característico produzido pela emissão de fótons durante a desexcitação atômica ou o preenchimento de orbitais internos que tenham sido ionizados. Essa energia depende da diferença de energia entre os orbitais.

4 - Quais eventos da figura 1 estão associados a esse espectro?

Desenhos 1 e 4.

Na 1, o elétron acelerado transfere energia para elétrons de camada interna, provocando sua ionização e o salto de elétrons mais externos para camadas internas com emissão de raios X.

Na 4, elétrons acelerados chocam-se com elétrons da última camada, que ganham energia e saltam para camada mais externa antes desocupada. Quando voltam, há emissão de radiação.

5 - Avaliação clínica da imagem e orientações ao técnico

É necessário avaliar o contraste da imagem.

Se estiver ruim, com pouco contraste, é porque predominou o efeito Compton.

No efeito Compton, fótons de alta ou média energia interagem com elétrons livres ou de orbital externo. O efeito Compton pode ser favorecido pelo aumento da kVp, que eleva o número de fótons, principalmente os de alta energia, aumentando assim a energia média do feixe. Logo, o técnico deve reduzir a kVp quando o objetivo for aumentar o contraste.

Se estiver com muito contraste, predominou o efeito fotoelétrico.

No efeito fotoelétrico, um fóton de baixa energia interage com um elétron da camada interna.

Porém, o efeito fotoelétrico reduz a penetração na imagem, fazendo com que tecidos mais profundos não apareçam bem. Para visualizar estruturas mais profundas, o técnico deve aumentar a kVp, favorecendo mais efeito Compton, que permite exibir tecidos mais profundos. A desvantagem é o menor contraste, pois ocorre formação de fótons espalhados que atrapalham a imagem.

OBS. Os dois efeitos podem ocorrer simultaneamente. O que a energia mostrará é o efeito predominante; ou seja, com baixa energia ainda há Compton, mesmo que pouco, e com alta energia há um pouco de fotoelétrico.

2 - É possível ter alta nitidez e pouco contraste? Explique

Sim, pois nitidez e contraste dependem de fatores diferentes.

A nitidez depende de fatores geométricos, como tamanho do ponto focal, distorção, distância foco-filme e distância objeto-filme, e de mosqueamento.

O contraste radiográfico é afetado pela energia dos fótons, número atômico e densidade e depende do contraste objeto, dado pela atenuação do objeto e dos tecidos do corpo, e do contraste fotográfico, dado pela qualidade do filme.

3 - Diferencie raio X característico de raio X de frenagem

O choque de partículas aceleradas com elétrons orbitais pode levar à excitação ou ionização desses átomos. Durante a desexcitação ou o preenchimento de orbitais internos, pode haver emissão de radiação característica.

A interação de partículas aceleradas com o núcleo desses átomos leva à atração ou repulsão da partícula, provocando um desvio em sua trajetória. A cada desvio, um fóton é emitido no processo conhecido como radiação de frenagem.

4 - Como amperagem e voltagem influenciam a imagem radiográfica?

Efeito da (mili)amperagem (mA):

• Controla a intensidade do feixe de RX.
• A mA afeta o número de fótons do feixe, sendo diretamente proporcional.
• mA muito alta tende a escurecer a imagem.

Efeito da (quilo)voltagem (kVp):

• O kVp refere-se à diferença de potencial entre o ânodo e o cátodo da ampola, responsável por acelerar os elétrons.
• Quanto maior a voltagem, maior a velocidade dos elétrons, resultando em raios X de menor comprimento de onda, ou seja, maior energia e maior poder de penetração.
• O aumento da kVp provoca aumento no número de fótons, principalmente os de alta energia, elevando a energia média do feixe, o que favorece o efeito Compton e reduz o contraste do objeto.
• A redução da kVp provoca aumento do contraste do objeto e redução da capacidade de penetração do feixe.

5 - Formação do feixe de raio X e alterações até a imagem final

Elétrons de alta velocidade chocam-se com a matéria dentro de um tubo de raios X. O cátodo, ao ser aquecido pela corrente elétrica, incandesce, tornando-se uma fonte de elétrons. Quando se aplica uma diferença de potencial (DDP) elevada entre o cátodo e o ânodo, os elétrons emitidos pelo cátodo são atraídos pelo ânodo e se chocam com o ponto focal, transferindo parte de sua energia para os átomos do material, originando os raios X.

O feixe de raios X incide sobre o paciente, formando o feixe incidente, que passa através do paciente. A maioria dos fótons interage e apenas uma parte dos fótons incidentes emerge, dando origem ao feixe emergente.

Os fótons de raios X do feixe emergente interagem com os cristais da tela intensificadora, que se excitam. Ao desexcitar-se, tais cristais emitem fótons de luz visível.

Esses fótons de luz visível e os raios X interagem com os cristais de brometo de prata do filme radiográfico, produzindo a imagem latente (que não é visível).

Por meio da interação da luz e dos raios X, elétrons são liberados do íon bromo e se combinam com íons prata. Os íons prata são reduzidos e se agregam nos centros sensíveis dos cristais, tornando o cristal sensível ao processo de revelação. Isso formará a imagem real.

O feixe de raios X pode sofrer:

• Filtração (no tubo de raio X): uso de materiais que retiram os fótons de baixa energia do feixe.
• Colimação (no tubo de raio X): uso de placas de chumbo para reduzir a área exposta.
• Efeito fotoelétrico.
• Efeito Compton.

Para evitar manchas indesejadas, deve-se evitar radiações secundárias por meio de colimadores e da grade antidifusora.