Imagenologia

Fatores que afetam a absorção dos raios X


Alguns fatores influenciam a absorção da radiação X, como espessura do corpo, densidade do corpo, número atômico do corpo, meios de contraste, quilovoltagem, forma de onda de voltagem, filtragem e composição do ponto focal.



Espessura do corpo - a relação entre a absorção de raio X e a espessura é evidente quando um pedação de material grosso absorve mais radiação X do que um pedaço fino do mesmo material. Por exemplo, seis polegadas de água absorvem mais raios X do que uma polegada.

Densidade do corpo - para materiais que diferem em densidades (em unidade de volume), um material de maior densidade é mais absorvente do que um de menor densidade, permanecendo os demais fatores. Por exemplo, uma polegada de água absorverá mais raios X do que uma polegada de vapor porque o vapor pesa menos por polegada cúbida do que a água.

Número atômico do corpo - o número atômico do material que compõe o corpo também afeta as características de absorção de raio X. Por exemplo, uma folha de alumínio que contém um número atômico menor do que o chumbo, absorve uma quantidade menor de raios X do que uma folha de chumbo com a mesma área e peso. É por isso que se usa o chumbo em vez de alumínio como alojamento do tubo e também como um revestimento para as paredes nas salas de raio X, assim como em luvas e aventais protetores. A absorção depende do número atômico e também está relacionada com a energia da radiação X incidente. Assim, considerando duas substâncias que contêm um número atômico próximo, uma pode ser mais absorvente do que a outra para raios X de determinadas energias. Entretanto, a situação pode se reverter para raios X de energias diferentes. Estas relações entre o número atômico e a energia dos raios X são fatores que entram na seleção de fósforo para ecrans intensificadores fluorescentes.

Meios de contraste - para acentuar as diferenças de absorção entre as estruturas do corpo e as regiões ao redor das mesmas, algumas vezes, meios de contraste são introduzidos a estas estruturas. Meios de contrastes são substâncias que diferem em densidade e número atômico dos tecidos ao redor da região na qual eles são introduzidos. Algumas das substâncias mais comuns usadas como meios de contrastes são suspensões aquosas de sulfato de bário, compostos orgânicos líquidos contendo iodo e gases, tais como o ar ou o dióxido de carbono. O sulfato de bário ou o ar é usado para realçar o trato gastro-intestinal. Os vários compostos de iodo têm muitos usos, entre eles a radiografia dos sistemas vascular, urinário, linfático, ou respiratório, e o canal vertebral. Substâncias como o sulfato de bário, que absorvem mais radiação do que a área ao seu redor são conhecidas como radiopacas. Aquelas como o ar, que são menos absorventes do que os tecidos adjacentes, são conhecidas como radiolucentes. 

Quilovoltagem - os raios X produzidos a baixas kilovoltagens, isto é, aqueles com grande comprimento de onda, são facilmente absorvidos. Raios X de alta energia ou quilovoltagem, com curto comprimento de onda, penetram em materiais com maior facilidade. 

Forma de onda de voltagem - levando em conta que uma dada quilovoltagem aplicada em um tubo de raios X por um gerador trifásico é maior do que a de um gerador monofásico por causa das diferenças de forma de onda, mudando-se de um gerador monofásico a um trifásico, pode-se obter um efeito na energia média do feixe de raios X de certa forma semelhante ao aumento da quilovoltagem. O feixe trifásico contém uma maior proporção de quanta energética e mais penetrante do que o feixe produzido por um gerador monofásico funcionando com a mesma kilovoltagem máxima. Como resultado, para um absorvente, um número relativamente maior de quanta é removida de um feixe de raio X monofásico do que de um trifásico; isto é, a absorção em feixe monofásico é maior.

Filtragem - é a maneira preferida de se remover quanta (fótons) de baixa energia do feixe de raios X através de um absorvente (filtro). Denomina-se filtragem inerente aquela que é feita com elementos tais como a parede de vidro do tubo de raios X e pelo óleo isolante ao redor do tubo. Chama-se filtragem adicional, o filtro que consiste de uma folha de metal inserida dentro do feixe de raios X (normalmente alumínio no caso da radiografia médica). A filtragem total do feixe (inerente mais a adicionada) é muitas vezes especificada em termos de espessura de alumínio, o qual produz a mesma absorção e é denominado de alumínio equivalente ou espessura equivalente. O feixe de raios X é composto de fótons de diferentes energias e poderes de penetração. Quando um filtro é colocado dentro de um feixe, ele elimina mais fótons de baixa energia e menos penetrantes do que os fótons de alta energia. Assim pode-se dizer que os filtros endurecem o feixe de raio X, aumentando a proporção de quanta de alta energia e dando maior poder de penetração ao feixe. Mesmo em instalações de alta quilovoltagem, o feixe contém sempre alguns raios X de baixo poder de penetração, mais é pouco provável que estes raios X de baixa energia passem pelo corpo do paciente e formem uma imagem útil. A maioria deles irão somente adicionar-se à dose absorvida pelo paciente. Desta forma, é desejado e obrigatório pelas leis federais que certas quantias de filtragem sejam colocadas no feixe para eliminar estes raios inúteis. A quantidade de filtragem necessária depende da quilovoltagem usada. A filtragem pode ser especificada em termos de equivalente de alumínio (a espessura do alumínio que produziria a mesma ação de filtragem) ou em termos de camadas de meio de valor (CMV), ou seja, a espessura do material necessária para reduzir a intensidade do feixe pela metade do seu valor original.

Composição do ponto focal - a quantia relativa de radiação de baixa e alta energia no feixe de raio X é também afetada pelo material que compõe o ponto focal. Como já notamos, na maioria das aplicações médicas, o ponto focal do tubo de raios X é composto de tungstênio ou uma liga de rênio e tungstênio. Para algumas aplicações especiais, por exemplo a mamografia, utiliza-se às vezes outros materiais tais como o molibdênio. Em um dado equipamento, o feixe de raios X produzido em um ponto focal de molibdênio contém uma maior porcentagem de fótons de baixa energia, facilmente absorvidos, do que um feixe de um ponto focal de tungstênio.


Artigo por: Raphael Gonçalves Nicésio

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2 comentários:

  1. Capacidade de absorção seria o mesmo que capacidade de penetração dos raios x ?

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    Respostas
    1. São equivalentes, porém a capacidade de absorção refere-se ao material e a capacidade de penetração refere-se aos raios X.

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