18/03/2009 Radiografia... NO INÍCIO... TECNOLOGIA RADIOLÓGICA Prof. Walmor Cardoso Godoi, M.Sc. http://www.walmorgodoi.com Aula 03 – Detectores de Radiação Causas de Atenuação do Feixe Fundamentos de Radiografia Princípio da Radiografia e Gamagrafia Formação da Imagem Lambert-Beer I = I 0 . exp(μΔx ) I0 I 1 18/03/2009 Fundamentos de Radiografia Efeito Penumbra Exercício • Num exame de raios X o paciente está a 80 cm da fonte (foco 4 mm). A fonte encontra-se a 1,2 m do detector. Calcule o comprimento da penumbra penumbra. Como minimizar o efeito? •Escolhendo uma fonte de microfoco $ •Posicionando objeto próximo ao detector •Reduzir o foco com colimadores Detectores de Radiação Detector Geiger - Muller Detectores de Radiação Detector Geiger - Muller • Constituem de uma câmara contendo mistura gasosa geralmente álcool etílico e halogênios, com volume variando conforme sua aplicação aplicação, produzem pulsos elétricos com amplitudes constantes independentes da energia ou da natureza da radiação que iniciou o processo de ionização no interior da câmara. 2 18/03/2009 Detectores de Radiação Detector Geiger - Muller São exemplos de aparelhos detectores de radiação que utilizam o G.M: · monitores de área · detetores portáteis de radiação · integradores eletrônicos · medidores de nível · detector d t t sonoro ( Bip Bi ) Câmaras de Ionização • São exemplos de detetores de radiação que utilizam a câmara de ionização: – dosímetros de bolso ( canetas dosimétricas) – monitores de áreas , em instalações nucleares Câmaras de Ionização • São detectores usados para medir pequenas intensidades de radiação ionizantes. • A variação da tensão na câmara de ionização , pressão ou temperatura , acarreta variações nas leituras do aparelho. aparelho • O sinal proveniente da câmara devido a ionização produzida pela passagem da radiação, é de pequena intensidade e proporcional a energia das radiações absorvidas no meio gasoso da câmara de ionização. Deste modo é possível discriminar as radiações segundo suas energias. Dosímetros de Leitura Indireta • São detectores que possuem a propriedade de acumular efeitos físicoquímicos proporcionais à quantidade de exposição às radiações recebida , num intervalo de tempo. Assim portanto, estes detectores possuem a finalidade de registrar as doses recebidas por trabalhadores, durante um período de tempo 3 18/03/2009 Dosímetros de Leitura Indireta • Podem ser do tipo filmes fotográficos ( similar ao utilizado pelos dentistas ) , que enegrecem proporcionalmente à quantidade de radiação recebida • Existem também os chamados TLD "Dosímetros Termoluminescentes" que contém um cristal , Termoluminescentes geralmente sulfato de lítio , que armazena a quantidade de radiação recebida , e libera proporcionalmente esta resposta na forma de fluorescência , quando aquecido na faixa de temperatura de 200o C. Nosso Sensor de Imagens O Olho Humano • Detectores de Raios X • Para Formação da Imagem O olho humano Cones 7 milhões, Três tipos Fóvea Cor Bastonetes 125 milhões Diferem intensidade Organização da retina: A retina capta os sinais luminosos e os transforma em impulsos nervosos. A retina contém dois tipos diferentes de fotorreceptores: cones (rodopsina) e bastonetes. 4 18/03/2009 Ilusões Sensores de Raios-X Formação da Imagem Sensores de Raios-X Formação da Imagem Sensores de Raios-X Formação da Imagem 5 18/03/2009 Sensores de Raios-X Formação da Imagem Fundamentos de Radiografia e Tomografia Detectores de raios X - Filmes Fundamentos de Radiografia e Tomografia Fundamentos de Radiografia e Tomografia Detectores de raios X – Filmes Industriais Detectores de raios X – Filmes - Granulação A imagem nos filmes radiográficos é formada por uma série de partículas muito pequenas de sais de prata, os quais não visíveis a olho nu. Entretanto, essas partículas se unem em massas relativamente grandes que podem ser vistas pelo olho humano ou com auxílio de pequeno aumento. Esse agrupamento das partículas de sais de prata da emulsão cria uma impressão chamada de “Granulação” Granulação . 6 18/03/2009 Fundamentos de Radiografia e Tomografia Fundamentos de Radiografia Detectores de raios X – Filmes – Densidade óptica Raios X atravessando o corpo humano rm Filmes A imagem formada no filme radiográfico possui áreas claras e escuras evidenciando um certo grau de enegrecimento que denominamos de Densidade. Matematicamente expressamos a densidade como sendo logaritmo da razão entre a intensidade de luz visível que incide no filme e a intensidade que é transmitida e visualmente observada. Detectores de Estado Sólido Detectores de Estado Sólido • Os detectores de estado sólido são formados pela parte superior que contém um material a base de fósforo que emite luz (cintilação) pela passagem da radiação, que por sua vez incide no núcleo do detector que por efeito fotoelétrico emite elétrons, dando origem a uma corrente elétrica no terminal do detector, que é proporcional ao fóton de radiação de entrada. 7 18/03/2009 Fundamentos de Radiografia Fundamentos de Radiografia e Tomografia Sensores de raios X – Flat Panel http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010110031013 Imagem radiografia da mão obtida num detector digital (Flat Panel). A radiografia digital representa um mapa das variações de intensidade Detectores Flat Panels em TC Funcionamento 8 18/03/2009 Sistema Digital Fundamentos de Radiografia e Tomografia Equipamentos no LACTEC Hamamatsu Photonics K.K. Solid State Division •Área efetiva de 120 mm x 120 mm; •Tamanho de pixel de 50 μm; •Resolução de 8 line pairs/mm; •Dimensão da matriz imagem de 2400 x 2400 pixel; i l •Saída digital resolução de 12 bits; •Taxa de amostragem de 9 frames/s. Fundamentos de Radiografia e Tomografia Equipamentos no LACTEC Detectores Tomografia Gerador de raios X Microfoco Kevex X-ray modelo PXS5-722SA •Máxima tensão e corrente no tubo - 70kV - 0,1mA ; •Dimensão Dimensão do feixe (spot size) 10μm; •Tensão de alimentação - 12V±3V; •Consumo de corrente na tensão; nominal - 2,4 A; •Material do alvo – tungstênio; •Peso – 3,2 kg. 9 18/03/2009 Flat Panels em TC Detectores Flat Panels em Tomografia Tipos de Detectores Tipos de Detectores • Escaneamento por Linha – Características ・ Only 50 mm in ticknes ・ Spatial resolution (1/1280 or 1/2560) ・ Maximum M i d t ti detection width idth : approx. 7.5m 7 5 (Stand (St d ard : 256mm or 512mm) ・ 200 um pitch camera ・ Low energy type (10kV to 40kV) (option) ・ High speed (max. 100m/min for 0.4mm pitch s ensor) (option) ・ Camera Link interface • Sistemas de alta resolução Características (features) ・ ・ ・ ・ ・ Easy to exchange scintillators Possible to detect low X-ray energy Small size and light weight Remote controllable focus adjustment High resolution Aplicações: ・ X-ray CT ・ Phase contrast X-ray CT ・ Angiography 10 18/03/2009 Tipos de Detectores Tipos de Detectores Aplicações Odontológicas Aplicações da Radiografia Digital Aplicações da Radiografia Digital Indústria de Alimentos 11 18/03/2009 Aplicações da Radiografia Digital Aplicações da Radiografia Digital Indústria de Alimentos Indústria Farmacêutica • FIM • Perguntas? 12