disciplina sel 5705: fundamentos físicos dos processos de formação de imagens médicas prof. dr....

Disciplina SEL 5705: Fundamentos Físicos dos

Processos de Formação de Imagens Médicas

Prof. Dr. Homero Schiabel

Aluno: Alexandre H. Macchetti

Seminário: Angiografia

Angiografia por RNM (Angioressonância)

GD-enhanced

GD-enhanced

Phase-contrast

Angiografia por TC (Angiotomografia)

Angiografia por Raios-X - Ontem

Angiografia por Raios-X - Hoje

Introdução

• A principal função da fluoroscopia é prover a visualização de imagens em tempo real de processos dinâmicos, sendo a angiografia o melhor exemplo.

• Visualiza vasos de pequenas dimensões, coronários ou periféricos < 1mm diâmetro.

• A taxa de exposição à radiação é muito menor que em relação à radiografia (45 mGy/min vs. 3 mGy x 200 msec = 900 mGy/min – Rx Abdominal).

• A exposição total da Fluoroscopia é muito maior porque o tempo de exposição é muito maior (3 mGy vs. 45 mGy x 10 min = 450 mGy)

• Baixo contraste com tecidos moles gera a necessidade de contraste iodado para visualizar os compartimentos vasculares e ventriculares.

Meios de Contraste

Sem o uso de contraste radiopaco, as estruturas preenchidas por fluidos não são visíveis porque são rodeados por tecidos de radiodensidade similar.

• Para os exames radiológicos, de todos os

elementos pesquisados, somente um demonstrou

ser apropriado para administração EV, o Iodo.

• Existem vários elementos químicos muito mais

radiopacos do que o iodo, porém até agora,

nenhum outro provou poder ser injetado com

tanta segurança em concentração suficiente e

dose necessária para produzir uma radiopacidade

diagnóstica.

Meios de Contraste

O teor de iodo é sinônimo de poder contrastante de uma solução de meio de contraste.

Meios de Contraste

Componentes deum sistema de Fluoroscopia para Angiografia

Gerador e Tubo de Raio-X

• O design do gerador é semelhante ao da radiografia com a adição de

circuito para fluoroscopia que produz no tubo corrente baixa e

contínua ou rápida e pulsátil com o controle automático de

brilho (CAB).

• CAB mantém o brilho da imagem vista no monitor

constante porque o intensificador de imagem é

colocado sobre partes do corpo de diferentes

espessuras e coeficientes de atenuação.

• Há um ajuste automático do kVp e mA necessários para

manter o nível de exposição ao raio-X na entrada do

intensificador de imagem.

• Tubos de raios-X aplicados à angiografia e

procedimentos intervencionistas devem ter uma grande

capacidade de dissipar calor:

– ânodos rotatórios com alta velocidade (>10.000 rpm);

– refrigerados a água ou óleo com ventiladores.


• Necessidade de dissipação de calor;

• Aumento do tamanho do filamento;


• Placas que definem o formato do feixe de raios-X limitando o feixe a não mais que o campo máximo de visão, levando a uma diminuição do volume de tecido exposto, da radiação dispersa e melhora do contraste.

• Filtros são adicionados atenuar o

feixe de raios-X de baixa energia

do feixe (Alumínio ou Cobre)

Colimador e Filtros

• Grades anti-difusoras são utilizadas para melhorar o contraste da imagem minimizando os raios-X dispersos que alcançam o receptor de imagens (6:1 a 10:1)

Grade

•Pode ser retirada para diminuir a dose ao paciente quando a radiação

de dispersão é baixa, pequenas partes ou campo de visão reduzido (alguns aparelhos);

Intensificador de Imagem

Sistema de fluoroscopia sem

intensificador de imagem (1933).

http://radiographics.rsnajnls.org/content/vol20/issue4/images/large/g00jl30g1x.jpeg

Intensificador de Imagem

• Converte os raios-X incidentes em luz visível, e neste processo, amplificam o brilho da imagem em 10.000 vezes para melhor visão do observador.

Vácuo


FotocátodoFotocátodo

Suporte de AlumínioSuporte de Alumínio

Iodeto de Iodeto de CésioCésio

1 mm

Antimônio e Antimônio e metais álcalismetais álcalis

Incidência do Feixe de Raios-X


60 keV Raio-X60 keV Raio-X



Conversão em Fótons de luz




3.000 fótons de luz3.000 fótons de luz = ~ 420 nm= ~ 420 nm

Conversão em Elétrons




AoAoÂnodoÂnodo

~ 300 - 600 elétrons~ 300 - 600 elétrons

100 μm

Cristais de Iodeto

de Césio

Janela de entrada

Intensificador de ImagemLentes • Os elétrons que saem do fotocátodo sob influência de

um campo elétrico de 25 a 35 kV são acelerados e focalizados por um sistema de lentes para a janela de saída.

• Consiste em 3 placas de eletrodos gerando um potencial elétrico que intensifica e minimiza o feixe de elétrons para o tamanho e uma placa como ânodo na janela de saída;

• O ânodo é uma camada muito fina de alumínio na parte interna da saída de fósforo.

• A placa de saída é feita de Sulfeto de zinco cádmio • Cada elétron gera a emissão de aprox. 1000 fótons de luz

da camada de fósforo.• 2,5 cm de diâmetro a saída.

Intensificador de ImagemJanela de saída

• Distribui a luz da janela de saída do intens. de imagem à câmeras de vídeo ou outros aparelhos

Sistema óptico acoplado


• Um circuito fechado de televisão é usado para visualizar a imagem de saída do intensificador de imagem.

• Uma câmera de vídeo converte a imagem em um sinal elétrico e um monitor forma a imagem ao médico.

Sistema de Televisão


Angiografia por Subtração Digital

Pré-contraste Pós-contraste


Subtração Intensificação

Angiografia Coronária

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