Curso Online de Radiologia Médica.

A Medicina foi tomada por uma grande euforia diante da nova área que surgia - era o início da Radiologia. Nessa fase de descobertas e de desconhecimento dos riscos envolvidos, tentava-se ampliar a utilização dos raios-X. Até meados do século XX, eles eram freqüentemente empregados para epilação da face (hirsutismo).
Explicações:

Um anúncio de 1896, na figura anterior, mostra como os raios-X foram recebidos na época. Numa tradução livre quer dizer: Antes de deixar a exposição “veja” os maravilhosos raios-X, a maior descoberta científica do século. Com a ajuda da Nova Luz você pode ver “através de uma chapa de metal”, “através de um bloco de madeira” e também “contar as moedas dentro da sua carteira”. Entrada 3 pennies. Aberto o dia todo. Tiram-se fotografias de raios-X.

A descoberta da droga griseofulvina, em 1958, fez com que a técnica caísse em desuso. Entretanto, estima-se que, entre 1904 e 1959, cerca de 300.000 crianças tenham sido tratadas da tinha capitis com raios-X em todo o mundo. O acompanhamento de 2043 pacientes tratados na infância mostrou uma incidência maior de câncer do que no grupo de controle. A incidência de carcinoma basocelular no couro cabeludo em idosos leva o dermatologista a investigar se houve tratamento prévio. Os primeiros equipamentos de radiografia não contavam com qualquer tipo de blindagem ou filtragem de raios-X. Naquela época, as conseqüências da exposição excessiva aos raios-X ainda eram obscuras.

No final do século XIX, havia uma sofisticada sapataria na cidade de Nova York que, como forma de atrair fregueses com a novidade, radiografava os pés dos clientes. Como a sensibilidade dos receptores de imagens era muito baixa, o cliente tinha de permanecer imóvel por 20 minutos, sendo exposto a altas doses de raios-X.

Com a constatação dos efeitos deletérios das radiações, reduzir as doses de raios-X e, apesar disso, melhorar a qualidade da imagem, tem sido o objetivo de cientistas e usuários envolvidos na utilização de equipamentos de Radiodiagnóstico. 

A FÍSICA NA RADIOLOGIA A utilização efetiva das técnicas de Radiodiagnóstico, assim como a interpretação das imagens produzidas, requer a compreensão de fenômenos físicos envolvidos nos processos de formação da imagem, pois a habilidade de detectar estruturas anatômicas específicas ou condições patológicas depende não só de características inerentes a cada técnica de Radiodiagnóstico em particular, como também do conjunto de ajustes selecionados no equipamento (US, RM, TC, etc). A relação entre visibilidade e ajustes nesses equipamentos é complexa e, freqüentemente, envolve comprometimento e interdependência dentre os diferentes aspectos da qualidade da imagem. Apesar dos benefícios incontestes à medicina, todas as técnicas de Radiodiagnóstico podem representar um risco à saúde, pois os processos de formação das imagens sempre envolvem deposição de alguma forma de energia no corpo do paciente, o que, em alguns casos, pode também trazer prejuízos à saúde dos médicos. Os níveis de exposição do paciente aos raios-X variam muito e têm forte influência sobre a qualidade da imagem radiográfica. O ensino da Física, portanto, também é útil quando se aborda a relação entre os riscos e os danos à saúde, envolvendo análises de conceitos, grandezas e modelos físicos, além, é claro, das unidades de medidas. Em geral, as estruturas internas e funções do corpo humano não são visíveis. Entretanto, por meio de diversas tecnologias, é possível obter-se imagens através das quais um médico pode detectar condições anormais, ou ainda, guiar-se em procedimentos terapêuticos invasivos. A imagem médica é uma janela para o corpo. Entretanto, nenhum tipo de imagem mostra tudo. Os diversos métodos de Radiodiagnóstico nos revelam diferentes características do corpo humano. Em cada método, é necessário trabalhar com níveis satisfatórios de qualidade de imagem e de visibilidade das estruturas do corpo. Estes níveis de qualidade e visibilidade dependem das características do equipamento, da perícia do operador e do compromisso com fatores tais como a minimização da dose no paciente resultante dos raios-X ou de outras radiações ionizantes, ou do tempo de obtenção da imagem, como na ressonância magnética

1.1 - AS RADIAÇÕES E O ÁTOMO Radiação é energia que se move através do espaço de um objeto (fonte) para outro, onde é absorvida. As fontes de radiação são, geralmente, substâncias ou equipamentos que convertem outras formas de energia em radiação particulada (elétrons, pósitrons, alfas), ou em radiação na forma de fótons (sinais de rádio, microondas, luz, raios X e gama). Na maioria das vezes, tanto a emissão como a absorção de radiação modifica as substâncias envolvidas. A absorção dessa energia em forma de radiação por um organismo vivo pode acarretar danos biológicos a curto ou longo prazo, ou, em última instância, causar sua morte. Em geral, as radiações utilizadas em medicina são geradas ou absorvidas em fenômenos físicos que ocorrem em nível atômico, no núcleo ou na eletrosfera do átomo. O átomo é formado por um núcleo muito pequeno localizado na região central e pela eletrosfera, região ao redor do núcleo onde são encontrados os elétrons. No núcleo, estão os prótons, que têm carga positiva, e os nêutrons, com massa praticamente igual à do próton, porém sem carga.

b) Radiações Beta () Há dois tipos de radiação beta: - beta menos (- ), que são elétrons; e - beta mais (+ ), que são pósitrons, idênticos aos elétrons, mas com carga positiva. O pósitron, uma vez emitido por uma fonte, tem tempo de vida curto, pois o encontro de um pósitron com um elétron faz com que ambos desapareçam, fazendo surgir radiação eletromagnética na forma de dois fótons. Este fenômeno é conhecido como processo de aniquilação e é útil na Tomografia de Emissão de Pósitrons (PET). Sob o ponto de vista da radioproteção, os efeitos biológicos de ambos são equivalentes. As partículas do tipo beta menos (elétrons) são emitidas pelo núcleo que perde uma carga negativa, aumentando em uma unidade o número atômico Z. Quando se trata de um material radioativo beta-emissor, é necessária a colocação de uma blindagem entre o operador e a fonte. Nesse caso, uma simples folha plástica (de lucite, acrílico ou PVC) de 1 a 2 cm de espessura é capaz de absorver totalmente as partículas beta e as radiações secundárias provenientes do emissor. Quando a energia da partícula beta for próxima ou maior do que 2 MeV, é necessário considerar-se a radiação de frenagem (ou bremsstrahlung) para prover a blindagem adequada

Os raios X têm origem na eletrosfera dos átomos de um alvo, o anodo. Nele incidem elétrons expelidos de um filamento aquecido (catodo) que foram acelerados por um campo elétrico proporcional ao kV. Esses elétrons, ao interagir com os elétrons que compõem o anodo, geram um feixe de raios X composto por: radiação de frenagem (Bremsstrahlung): são fótons com energias distribuídas em uma faixa de valores próxima de zero até um máximo. Eles são gerados pelo espalhamento (ou desaceleração) de elétrons que incidem sobre o anodo

raios X característicos: são fótons resultantes da perda de energia dos elétrons em torno dos átomos do alvo que foram excitados (ganharam energia) quando interagiram com os elétrons acelerados advindos do catodo. Alguns elétrons do anodo sobem de uma órbita para outras de maior energia onde deixam lacunas. Para preencher as vagas deixadas no orbital inferior, descem elétrons das órbitas superiores. Um elétron excitado deve liberar seu excesso de energia para poder preencher uma lacuna nas órbitas inferiores, e o faz emitindo um fóton de raios X cuja energia tem um valor específico que caracteriza as órbitas superior e inferior em que ocorreu a transição. Os raios X de frenagem são muito mais abundantes que os característicos e, portanto, têm maior importância em aplicações médicas e odontológicas. Aumentando a tensão (ou kV) entre o catodo e o anodo, cresce a energia dos elétrons. Esses elétrons acelerados têm mais energia e, portanto, podem gerar raios X também de maior energia e, conseqüentemente, mais penetrantes. Aumentando a corrente no catodo (ou o mA - miliAmpère), crescem o fluxo de elétrons que sai do catodo em direção ao anodo e também, proporcionalmente, a intensidade do feixe de raios X. Raios X e raios gama são fótons que podem perder toda sua energia (ou quase) em apenas uma interação com o primeiro átomo que encontrar. Para esse mesmo fóton, existe uma chance de não interagir com os átomos do alvo e sair como entrou. Portanto, a distância que os fótons percorrem antes de serem absorvidos não pode ser prevista. A alternativa é determinar a distância em que eles têm 50% de chance de interagir, o que equivale à probabilidade de se obter cara ou coroa lançando-se uma moeda. Essa distância é chamada de camada semi-redutora (CSR).