Gerador de Raios-X em um Aparelho de Tomografia Computadorizada

O aparelho de raios X da Tomografia Computadorizada é igual ao raios X convencional, difere que durante a geração do feixe o tubo está em movimento circular. Além disso, seu tempo de funcionamento contínuo é muito maior e, por essa razão, necessitam de um encapsulamento mais resistente que promove uma maior filtração do feixe gerado. A alimentação da alta-tensão em corrente contínua utiliza sistemas retificadores de alta freqüência, de maneira a gerar uma alta-tensão praticamente contínua com fator de ripple próximo de zero, garantindo a estabilidade no valor do fluxo de fótons do feixe durante todo o processo de irradiação.

Os aparelhos de TC geram e acumulam muito mais calor, necessitando de um sistema de refrigeração bem desenvolvido que utiliza líquido refrigerante (densidade, viscosidade, condutividade térmica e calor específico) com circulação forçada, além de um sistema de radiador para a transferência do calor retirado pelo líquido refrigerante do tubo para o meio externo. Têm anodos giratórios como rotações acima de 10000 rpm que auxilia na dissipação do calor.

A área do foco físico sobre a pista-alvo do anodo varia entre 0,5mmx0,7mm e 1,7mmx1,6mm para a maioria dos tubos. O feixe é policromático (com fótons de energia variável), sendo que os fótons são gerados em sua maioria por freamento (bremsstrahlung), numa faixa de energia que varia de 30keV a 140keV.

O pós-colimador cumpre a função de restringir a radiação que atinge o arco detector. Permite que a parcela do feixe primário que ultrapassa o paciente atinja o arco detector, evitando que a maior parte da radiação secundária espalhada atinja os detectores e gere ruídos que prejudicam a qualidade da imagem.

O tamanho da abertura do gantry influencia significativamente as características do tubo de raios X. conforme pode ser visto na figura 7, quanto maior a abertura do gantry, maior a distância entre o foco do feixe de raios X e o arco de detectores (dfa). Como a quantidade de radiação que deve chegar aos detectores, para ser convertida em informação, deve ser a mesma, independentemente da distância entre o foco do feixe e o arco de detectores, e como a densidade de fótons do feixe diminui com a distância do foco de forma quadrática, os feixes para gantrys com maiores aberturas devem ter uma intensidade inicial maior. Portanto, gantry com maiores aberturas requerem a geração de feixes de raios X mais intensos.

Um feixe que apresente maior intensidade implica um tubo gerador de raios X que demanda maior potência elétrica da rede de alimentação. Conseqüentemente, esse tubo gera maior quantidade de calor durante o processo de geração do feixe de raios X. Essa maior quantidade de calor implicará a utilização de um sistema de refrigeração mais eficiente para que o processo ocorra sem superaquecimento. Esses fatores promovem um maior aumento dos custos dos gantrys com aberturas maiores.

A vantagem desse tipo de gantry está no fato de comportar pessoas com maior massa corporal que não podem ser diagnosticadas em aparelhos com aberturas menores. Outro fator importante é que, se o feixe de raios X inicial é mais intenso, depositará maior quantidade de energia no paciente. Portanto, pacientes com massa corporal menor receberão doses de radiação mais altas nos aparelhos que possuem gantrys com abertura maior.

A faixa de tensão de trabalho dos tubos de raios X está entre 80kV e 140kV e através desse controle é feito o controle da característica de penetração do feixe. O aumento da intensidade do feixe do tubo está associada a potência do tubo demandada que diretamente associada a um aumento do valor da corrente catodo-anodo (mA).

Outro fator que promove o aumento da potência do tubo é o aumento da velocidade de rotação em torno do paciente. Do mesmo modo, como a quantidade de fótons X que atingirá os detectores deve permanecer, um aumento da velocidade de rotação do tubo em torno do paciente implicará um aumento na intensidade do feixe. No entanto, não ocorre aumento da dose no paciente.