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M. A. B.Rodríguez
Introdução Física da Radiología-F852. Aulas Cap.8-1.
Mário Antônio Bernal Rodríguez 1
1Departamento de Física Aplicada-DFAUniversidade Estadual de Campinas-UNICAMP Local-DFA 68
email: [email protected] pessoal: sites.ifi.unicamp.br\ ∼mabernal
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Introdução
Resumo
1 MamografiaIntroduçãoDisenho do tubo de raios-XQualidade do feixe
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Resumo
1 MamografiaIntroduçãoDisenho do tubo de raios-XQualidade do feixe
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Introdução
Mudanças principaisA mamografia surgiu nos anos 50 mas tinha pouca validezdiagnóstica devido ao pobre contraste e requeria de altasdoses.
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Introdução
Imagens com 10 anos dediferença
Mudanças principais
• Diminuição do kVp• Melhor espectro
energético• Maior compressão
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Introdução
Atenuação pelos tecidos
• Pouco contraste entre os tecidos tumoral e glandular• Melhor contraste ente 10 e 15 kVp (devido ao fotoefeito)• A dose na mama deve ser limitada
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Resumo
1 MamografiaIntroduçãoDisenho do tubo de raios-XQualidade do feixe
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Tubo de raios-X
Diagrama do aparelho
Cátodo e filamentos
• Tem dois pontos focais:0.3 e 0.1 mm
• Vtubo <35 kVp• Itubo: 100 mA (ponto
focal grande) e 25 mA(ponto focal pequeno)
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
O ânodo
Ângulos do ânodos e tubo
Mudanças principais
• Ânodo de Molibdeno,Rhodio e Tungstênio
• Picos característicos:Mo (17.5, 19.6 keV), Rh(20.2, 22.7 keV)
• Ânodo rotatorio• SID=65cm.• Ângulo do ânodo: -9 a
16o
• Pode-se inclinar o tubopara ajustar coberturade campo
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
O ánodo
Efeito do calcanhar
Não sempre énegativo!
• Ajuda a alcanzaruma transmissãomais homogéneaatravés da mama
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Ponto focal
Projeção do ponto focalPonto focal
• 0.3-0.4 mm paramamografia sinmagnificação
• 0.1-0.15 mm paramamografia commagnificação
• SID grande reduz amagnificação
• aref = achestwall(1− tan(θ−φ)tanθ )
• Diminui na direçãocátodo-ánodo
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Ponto focal
Pontos focais nominais e limites de tolerância
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Resumo
1 MamografiaIntroduçãoDisenho do tubo de raios-XQualidade do feixe
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
Espectro do MolibdenoQualidade de imagem
• Feixe para relaçãodose-contraste ideal:15-25 keV monoenergético(depende do espessura ecomposição da mama)
• Baixas energias→aumentam a dose
• Altas energias→ diminuemo contraste
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
Atenuação linear para Mb e Rh
• Há um mínimo localantes do borde-K(K-edge)
• Os filtros do mesmomaterial do alvoreduzem os fótons debaixa e altas energía,em quanto atenuampouco os picoscaracterísticos
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
Espectro sem filtragem Espectro filtrado
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
Como otimizar o espectro?
• Bremsstrahlung→Raios-X característicos• Filtrar as baixas e altas energias• Usar o mesmo material para o ânodo e filtro adicionado• Altas energias→ diminuem o contraste• Bremsstrahlung→Raios-X característicos
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
Espectros de Rh
• O Rh tem maior µ parabaixas e altas energias
• Melhor espectroenergético
• O filtro de Mo absorvebem os picos do Rh
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
Espectros de Rh e Mo filtradoscom Rh
• Os picos do Mo têmmenor energia que acamada K do Rh(menos absorbidos)
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
Espectro do Tungstênio
• Os picos correspondemà camada L
• Têm energia muitobaixas, não desejáveis
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
Espectro do Tungstênio filtrado
• Precisa-se de 0.05 mmde Rh para atenuar osuficiente os picos dacamada L do W
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
Camada semiredutoraHVL
• Oscilam entre 0.3 e 0.4mm de Al o 1-2 cm demama
• Geralmente, aumentamcom o kVp e Z domaterial do alvo
• Aumenta devido àfiltragem do compressorde mama
• Influi na dose equalidade de imagem
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
HVL mínimo
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Espectros e qualidade do feixe
HVL máximo
O HVL alto pode indicar ânodo danificado.
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Capítulo 8Introdução
Disenho do tubo deraios-X
Qualidade do feixe
Rendimento do tubo
Dependência com o kVp paraduas filtragens
Rendimento do tubo
• Aumenta quaselinearmente com o kVp
• A filtragem produz umcorrimento da curvatoda