Rad conv6
- 1. 6. GRADE ANTIDIFUSORA 6.1 HISTÓRICO focal pudessem atravessá-las. Contudo, os fótons e- mitidos em outros ângulos pelos átomos do corpo do paciente eram bloqueados e absorvidos pelas lâminas Embora os diafragmas e cones reduzam a ra- de metal. diação espalhada ou secundária pelo bloqueio da maior parte dos fótons oriundos da ampola de raios X pela diminuição da área irradiada e pela compressão dos tecidos, estes dispositivos não têm efeito sobre a radiação espalhada pela própria anatomia irradiada. Esta radiação, quando em excesso, provoca perda de nitidez na imagem, pois o filme fica sensibilizado em regiões onde não deveria. Logo, toda a imagem pos- sui um borramento natural devido a esta radiação se- cundária. Este borramento foi primeiro evidenciado por Arthur Wright, que em Fevereiro de 1986 utili- zou uma lâmina espessa de madeira entre o paciente e o filme radiográfico e concluiu que a perda de niti- dez da imagem era devido a presença da peça de ma- deira. Figura 6.2. Primeira grade antidifusora desenvol- O suíço Otto Pasche talvez tenha sido o pri- vida por Gustav Bucky em 1913. meiro, em 1903, a sugerir a criação de um dispositivo a ser colocado entre o paciente e o detector radiográ- fico, como forma de bloquear a radiação secundária. Até então, alguns cientistas haviam tentado colocar dispositivos junto ao tubo de raios X ou entre o tubo e o paciente. O dispositivo testado por Otto era um conjunto de dois diafragmas com uma pequena aber- tura. Um diafragma era colocado logo acima do paci- ente e o outro, embaixo dele, sobre o filme. Os diafragmas se moviam em conjunto para que apenas uma parte do corpo fosse exposta a cada instante, diminuindo sensivelmente a radiação secundária e evitando que ela atingisse o filme, que passa a maior parte do tempo protegido pela lâmina do diafragma. Figura 6.3. Imagem feita com a grade antidifusora Gustav Bucky, alemão, em 1913 anunciou o desenvolvida por Bucky. desenvolvimento de um diafragma montado Embora parecesse revolucionário, o disposi- como se fosse uma tivo de Bucky possui um defeito grave de concepção: colméia de abelhas a as lâminas metálicas, de alto número atômico para ser utilizado sobre o absorver os fótons, bloqueavam os fótons que eram dispositivo sensível a emitidos em linha reta a partir da ampola causando radiação. A GRADE sombra (artefato) no filme radiográfico. Assim, cri- constituía numa rede ou-se uma contradição, o dispositivo que aumentava metálica cujas células a nitidez da imagem acabava por registrar sua própria eram orientadas para marca sobre ela. Bucky, tentando minimizar o pro- que os fótons oriundos blema, chegou a afirmar que as linhas brancas pre- diretamente do ponto sentes na imagem não eram um empecilho para a Figura 6.1. Gustav Bucky. Núcleo de Tecnologia Clí nica © Copyright CEFET/SC
- 2. 34 Parte 2 – RADIOGRAFIA CONVENCIONAL utilização do dispositivo, ao contrário, tinham a van- sua invenção no congresso da Sociedade Americana tagem de facilitar a medição precisa dos órgãos e a- dos Raios Roentgen (ARRS), que ficou conhecida nomalias. A grande maioria dos radiologistas não como a grade Potter-Bucky. Por fim, em 1921 a Ge- concordou com Bucky, e o dispositivo recém inven- neral Electric começou a fabricar e comercializar o tado praticamente foi deixado de lado. fantástico dispositivo que eliminava o borramento das imagens. No mesmo ano, pesquisadores da Ko- feixe dak provaram que a grade conseguia eliminar até secundário 80% da radiação secundária, o que serviu de aval pa- feixe primário ra o sucesso nas vendas. foco foco Filme radiográfico Figura 6.4. Princípio de eliminação do borramen- to pela grade antidifusora. movimento Bucky não desistiu, e logo propôs a movi- mentação da grade para que a sombra mudasse de posição e com isso não marcasse visivelmente o fil- sombra direta sombra final me. A mesma idéia foi testada por Eugene Caldwell, Figura 6.6. Movimento de um fio e uma lâmina em 1917, e constituía em mover a grade contra o fei- perpendicularmente ao feixe. xe de radiação (para cima e para baixo). Mas como Bucky, Eugene não divulgou suas idéias no meio médico, até por que Bucky já havia patenteado sua grade móvel. Assim, ao mesmo tempo, em 1915, o americano Hollis Potter apresentou num congresso 6.2 CONSTRUÇÃO médico sua grade móvel para fluoroscopia, um disco com lâminas radiais que bloqueava a radiação secun- Modernamente, a grade antidifusora é uma dária através de sua rotação, entre o paciente e o fil- placa construída de uma série de lâminas de material me, a uma velocidade apropriada. radiopaco, normalmente chumbo, separadas por um Até então, todas as grades tinham um pro- material radiotransparente, em geral, plástico ou a- blema sério: a imagem radiográfica sempre apresen- lumínio. A grade é um acessório colocado entre o pa- tava riscos brancos equivalentes ao padrão das ciente e o filme, que serve para evitar que a radiação lâminas presentes nas grades. Potter continuou suas espalhada possa prejudicar a formação da imagem, experiências e ao invés de elaborar um dispositivo fazendo com que esta perca a nitidez. mais complexo, simpli- Este processo de separação entre radiação di- ficou utilizando um reta e radiação secundária se deve ao posicionamneto simples fio de cobre. Ao das lâminas que permitem a passagem apenas dos movimentar uniforme- raios que vem diretamente da ampola (perpendicula- mente o fio perpendicu- res à grade) e absorvem aqueles que são oblíquos à larmente ao feixe de grade, oriundos do paciente. fótons, Potter percebeu Por exemplo, as grades atualmente são cons- que não havia sombra registrada no filme. Ao truídas com uma lâmina opaca de 50 µm de espessu- ra (0,05 mm) e um espaço entre lâminas, ou seja, substituir o fio por uma fina lâmina, a mesma uma outra lâmina radiotransparente, mais grossa, de situação se repetiu. Lo- Figura 6.5. Hollis Potter. 350 µm (0,35 mm). Isto significa que, de cada 1 000 go percebeu que se a fótons que emergem do paciente, no mínimo 125 são grade fosse feita apenas de lâminas paralelas em uma bloqueados pela grade. A maioria são daqueles que única direção, e se movimentando uniformemente no pertencem ao feixe primário, já que cada lâmina mesmo plano, perpendicular ao feixe, a sombra não constitui uma barreira física aos fótons oriundos dire- teria condições de ser formada na imagem radiográfi- tamente da ampola. Testes feitos em laboratório ga- ca. Assim, em fevereiro de 1917, Potter apresentou rantem que grades de alta qualidade conseguem absorver entre 80 e 90% da radiação secundária, pois © Copyright CEFET/SC Núcleo de Tecnologia Clí nica
- 3. GRADE ANTIDIFUSORA 35 depende do ângulo de incidência da mesma com a várias variações em relação as espessuras e alturas grade. das lâminas. Por isso, foi desenvolvido um parâmetro As lâminas teoricamente devem ser extre- para comparação da qualidade ou utilização das gra- mamente finas e possuir um material de alto poder de des. A razão de grade é a relação entre a altura das absorção da radiação espalhada. Dos vários materiais lâminas (espessura da grade) e a distância entre as possíveis, o mais usado é o chumbo pelo seu baixo lâminas (espaçamento radiotransparente). custo e maleabilidade, além de possuir alto número Razão = h / D atômico e densidade. Já se tentou utilizar o próprio Grade com alta razão são mais eficientes na tungstênio, além de ouro, urânio e platina, porém eliminação da radiação secundária por que exigem sem sucesso econômico. grandes ângulos de incidência dos raios X, uma vez material material que são muito estreitas e altas. Isto implica que os radiopaco radiotransparente raios devam ser quase perpendiculares para poderem atingir o filme. Razão de grade baixa permite que a radiação quase paralela a mesa possa atingir o filme, h diminuindo o contraste. D T Figura 6.7. Medidas utilizadas nas grades. As lâminas de chumbo são separadas por a- lumínio ou plástico. O alumínio serve como uma fil- tração adicional ao feixe de fótons de baixa energia, porém, com isso, ajuda a incrementar a dose no paci- Figura 6.8. Comparação de razões de grade: (a) ente em até 20%. Como ponto a favor, o alumínio di- baixa razão; (b) alta razão. ficulta a formação de linhas de grade na imagem radiográfica. O custo financeiro da construção de uma Para evitar a filtração pelo espaço entre lâ- grade de alta razão é muito alto pois exige ou a dimi- minas e o aumento de dose, muitos fabricantes utili- nuição do espaço inter-lâminas ou aumento da altura zam o plástico ou outro tipo de fibra para separar as da lâmina radiopaca. Nestes casos, ou é difícil traba- lâminas. No entanto as fibras podem absorver umi- lhar com lâminas muito finas ou o custo do chumbo dade e sujeira, deformando-se. não compensa. Alguns fabricantes trabalham com A seletividade de uma grade antidifusora de- ambas as dimensões, procurando encontrar o ponto pende, além dos fatores geométricos das lâminas, do ideal entre custo e razão de grade. material radiotransparente utilizado e da espessura No entanto, além do custo financeiro, há um (T) de cada lâmina. A utilização de grades também custo muito maior na saúde de paciente: o aumento leva em conta fatores tais como distância foco-filme de dose. Como a grade antidifusora tem por objetivo e o tipo de exame realizado. Pode ser utilizado, ain- bloquear parte da radiação que chega ao filme, após da, um arranjo entre grades multilíneas, sobrepostas ter passado pelo paciente, é necessário aumentar-se a em forma cruzada (grade fixa). Os fabricantes forne- dose no paciente (mAs) para que a quantidade de ra- cem grades específicas para alguns tipos de exames. diação incidente no filme seja suficiente para propor- Existem chassis que permitem a colocação de grades cionar o diagnóstico correto. multilíneas em seu interior (através de cola ou sim- As grades são construídas normalmente com ples inserção), que permitem o uso em radiografias razões de 5:1 até 16:1. O que significa uma redução em leito, por exemplo. de 85 % a 97 % na radiação secundária, respectiva- mente. Em geral, as grades mais usadas possuem ra- zões de 8:1 e 10:1. Exemplo: Seja uma grade construída com 6.3 PARÂMETROS barras de chumbo de 30 µm de espessura separadas por um espaçamento de 300 µm. A grade possui uma espessura de 2,4 milímetros. Qual é a razão de grade? Em primeiro lugar, vamos transformar tudo na mesma unidade - µm 6.3.1. Razão de grade 2,4 mm = 2400 µm A grade antidifusora pode ser construída com Razão = h / D 2400 / 300 = 8:1 Núcleo de Tecnologia Clí nica © Copyright CEFET/SC
- 4. 36 Parte 2 – RADIOGRAFIA CONVENCIONAL 6.3.2. Freqüência de grade 6.4 POSICIONAMENTO DA GRADE A freqüência da grade mede o número de li- nhas ou lâminas por polegada ou centímetro. Grades Outro fator que afeta a qualidade de uma i- de alta freqüência implicam em espaços entre lâmi- magem radiográfica e que se relaciona com a grade nas muito finos, o que, por conseqüência, levam a al- antidifusora é o que se chama de centralização da tas razões de grade. Mais uma vez, a dose de grade, efeito mostrado na figura abaixo, onde apare- radiação deve ser elevada para manter-se a qualidade cem duas situações distintas. Na figura 6.7.a, temos a da imagem obtida, pois quanto menor o espaço radio- grade perfeitamente centralizada em relação ao foco transparente, maior a área de absorção. emissor de radiação. Isso faz com que a sombra que Por questões econômicas e de eficiência, os se produz no filme tenha uma uniformidade, mostra- fabricantes constroem grades com freqüências da or- da pelas barras escuras, de igual largura. Na situação dem de 25 a 45 linhas por centímetro. B, temos uma descentralização em relação ao foco, o EXEMPLO: Seja uma grade construída com que produz um sombreamento não uniforme, eviden- barras de chumbo de 35 µm de espessura separadas ciado pelas barras de larguras diferentes. por um espaçamento de 275 µm. Qual a freqüência desta grade? Em primeiro lugar, vamos transformar tudo na mesma unidade - µm 1 cm = 10.000 µm Freqüência = 10.000 / (275+35) 1/0,031 = 32,258 linhas por centímetro 6.3.3. Fator de Melhoria do Contraste A grande vantagem da utilização das grades antidifusoras é a nítida melhoria da qualidade da i- magem radiográfica. Para poder melhor avaliar este ganho de qualidade, foi definido um parâmetro co- nhecido como FATOR DE MELHORIA DO CONTRASTE, Figura 6.9. Centralização da grade antidifusora ou seja, o quanto de borramento, sem a grade, foi com o foco anódico. evitado pelo uso da grade. Para calcular este fator, realizam-se duas exposições iguais, da mesma ana- No exemplo apresentado, notamos que a gra- tomia e com a mesma técnica. A medida da melhoria de possui uma pequena inclinação em suas lâminas da qualidade da imagem é realizada pela divisão da para compensar o efeito geométrico devido ao poço densidade ótica da primeira imagem pela densidade pontual e a distância até o filme. Com este tipo de ótica da segunda imagem. grade, deve-se tomar o cuidado de não invertê-la, pois se não ela funcionará como um filtro total. 6.3.4. Movimentação O efeito desejado da colocação a grade anti- difusora é melhorado se esta for provida de um mo- vimento durante a realização de uma determinada técnica, para evitar que possam surgir sombras das lâminas na imagem. O movimento da grade é obtido partir da utilização de motores que são associados aos circuitos de comando, tanto em mesas Bucky ou em Bucky Mural (vertical). Quando este movimento não acontece, por defeito do equipamento ou porque o técnico não o requisitou na mesa de comando, o er- ro é facilmente detectável. O filme radiográfico apa- recerá com linhas brancas no sentido longitudinal indicando que a grade ficou estática e provocou som- bra (artefato) na imagem. Figura 6.10. Inversão da posição da grade. © Copyright CEFET/SC Núcleo de Tecnologia Clí nica
- 5. GRADE ANTIDIFUSORA 37 Outro erro comum durante um procedimento podem ser realizados com o paciente de pé. Exames é a utilização de uma distância foco-paciente fora dos de pulmão e tórax são normalmente realizados com o padrões usuais. As grades também possuem uma dis- paciente em posição vertical. tância máxima do foco para que não aconteça a fil- O dispositivo que possui o porta-chassi preso tração excessiva da radiação. à parede é conhecido como BUCKY MURAL. Um pe- destal permite ao porta-chassi deslocar-se vertical- mente para ajustar-se a altura do paciente. Alguns fabricantes, para conforto do paciente, permitem que o porta-chassi, ou mesmo todo o pedestal, desloque- se horizontalmente. Figura 6.11. Focalização da grade com o ânodo. Existem alguns chassis que possuem uma grade antidifusora incorporada para serem utilizados em exames radiográficos em leitos, por exemplo. Quando utilizar este dispositivo, o técnico deve ter o cuidado de manter o chassi, e por conseqüência, a grade completamente nivelada, para evitar problemas na imagem. Figura 6.13. Detalhe do porta-chassi no Bucky mural. (Cortesia Clínica Vita – Florianópolis - SC) Na mesa de comando existe a opção de se indicar qual das grades antidifusoras se está utilizan- do, a da mesa de exames ou o Bucky mural. Esta es- colha implica em avisar ao equipamento qual a grade deve ser movimentada durante a exposição. Figura 6.12. Importância do nivelamento da grade quando utilizada em leitos, por exemplo. 6.5 BUCKY MURAL Figura 6.14. Cabeçote posicionado para utilizar o Além das mesas, os exames radiográficos Bucky mural. (Cortesia Clínica Vita – Florianópolis - SC) Núcleo de Tecnologia Clí nica © Copyright CEFET/SC
- 6. 38 Parte 2 – RADIOGRAFIA CONVENCIONAL 6.6 EXERCÍCIOS 1. Desenhe o disco laminado inventado por Potter, em 1915, sendo utilizado. 2. Qual o princípio de funcionamento da grade antidifusora? 3. Explique como é construída uma grade antidifusora. 4. Quais os erros mais comuns na utilização da grade antidifusora? 5. Explique o que é razão de grade. 6. Complete a tabela abaixo, a partir das medidas fornecidas de cada grade. Altura Lâmina Distância Razão Freqüência (h) (T) (D) 2,2 mm 45 µm 280 µm 1,8 mm 35 µm 300 µm 2,5 mm 40 µm 320 µm 3,2 mm 50 µm 400 µm 7. O que é Bucky mural? 8. Complete a coluna da esquerda com as definições da direita. a) é o número de linhas/lâminas que a grade apresen- ( ) Bucky mural ta por centímetro. ( ) Bucky de mesa b) é uma grade antidifusora com movimento sincro- nizado com o exame colocada na parede ou em um ( ) grade antidifusora pedestal. c) é a melhora da qualidade da imagem (contraste) ( ) razão de grade medida num exame onde utilizou-se grade antidifu- ( ) freqüência de grade sora em relação ao mesmo exame realizado sem a grade. ( ) fator de melhoria do contraste d) é a medida dada pela divisão da altura da grade pela distância entre as lâminas e) é uma grade antidifusora com movimento sincro- nizado com o exame colocada na mesa antes do chassis com filme. f) Dispositivo inventado em 1913, por George Bucky, que consiste em um conjunto de lâminas pa- ralelas radiopacas unidas por um material radiotrans- parente que tem por objetivo eliminar o efeito da radiação secundária na imagem captada pelo filme. 9. Por que a grade tem que se mover? Qual o sentido/direção deste movimento? 10. Por que a dose no paciente aumenta com o uso da grade? © Copyright CEFET/SC Núcleo de Tecnologia Clí nica