Lab. Radiodiagnóstico - I Física Médica - Unesp (2006) Camada Semi-redutora

Teste de camada semi-redutora (CSR)

- Determinar a CSR e o CH para campos com aberturas diferente e comparar os resultados;

- Mudar o valor da mAs e repetir o procedimento para uma das abertura de campo e verificar o valor da CSR;

- Determinar a energia efetiva para a kVp avaliada;

- Discutir fisicamente os resultados obtidos.

Objetivos

Materiais- Tubo de Raio-X;

- Placas de alumínio;

-Câmara de ionização;

-Eletrômetro;

- Suporte de madeira;

- Calculadora;

Metodologia- Posicionou-se a câmara de ionização na base do banco de madeira;- Posicionou-se as placas de alumínio simetricamente entre a câmara e o tubo de raios X;- Colocou-se gradativamente placas de alumínio sobre o banco, até que o valor da exposição reduzisse a metade;- A exposição e a espessura das primeiras 2 camadas semi-redutoras foram registradas para análise.

FUJI Film

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Análise dos Resultados

- Com campo de 10x10cm e 19x19cm realizar medidas com 2 diferentes tempos para construir o gráfico em escala normal, da exposição (mR) em função da espessura (mmAl) e encontrar o valor da CSR através do ajuste exponencial;

- Com o gráfico em escala semi-log da exposição (mR) em função da espessura de alumínio, calcular as CSRs através do ajuste linear;

- Calcular o coeficiente de homogeneidade entre a primeira e segunda CSR;

)CSR(2º

)CSR(1º CH

.g/cm ,702 3alumínio

Análise dos resultados

- Utilizando a equação abaixo, calculou-se o do alumínio, para poder encontrar a energia efetiva;

- Utilizando a tabela A-11 do livro do Johns, pode-se encontrar a energia efetiva do feixe, fazendo um ajuste no gráfico com os pontos da tabela.

Medida Real:- Medida1: 78,7kVp e 81,6ms.- Medida2: 79,0kVp e 81,6ms.- Média: 78,85kVp e 81,6ms.- Erro: kVp:1,4375% e ms:2%.

Medida Nominal: 80,0kVp, 400 mA, 32mAs,

80 ms.

Testes de repetitividade de kVp e tempo

Placas mm Al X (mR)

0 00 00,101 0,101 257,51,016 1,016 199,20,101+1,016 1,117 189,40,101+1,016+0,508 1,625 162,60,101+1,016+0,508+1,016 2,641 139,50,101+1,016+0,508+1,016+0,101 2,742 134,50,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101 2,843 127,70,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016 3,859 106,10,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016 4,875 90,440,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016 5,891 77,270,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508 6,399 70,760,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500 6,899 68,450,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500+0,500 7,3990,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500+0,500 7,399

265,15

62,74

Tabela 1: Exposições com campo 10x10 variando a espessura de alumínio

y = 238.18e-0.1905x

R2 = 0.9825

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8

mmAL

mR

Figura 1: Resultado para campo 10x10 (real e ajuste exponencial)

y = -0.0827x + 2.3769

R2 = 0.9825

1

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8

mmAl

log

da

ex

po

siç

ão

(m

R)

Figura 2: Resultado para campo 10x10 (real e ajuste linear em escala logarítmica)

(cm2/g) Eefetiva (MeV) (cm2/g) Eefetiva (MeV)

26,2 0,01 0,0613 17,9 0,015 0,05 1,53,39 0,02 0,431 21,12 0,03 0,0353 3

0,565 0,04 0,0311 40,367 0,05 0,0284 50,277 0,06 0,0266 60,201 0,08 0,0244 80,17 0,1 0,0232 10

0,138 0,15 0,0217 150,122 0,2 0,0215 200,104 0,3 0,0217 300,0926 0,4 0,0224 400,0844 0,5 0,0229 500,0779 0,6 0,0234 600,0682 0,8 0,0243 80

0,0251 100

Tabela A-11 do Johns

y = 0,0317x-0,3591

R2 = 0,9985

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30

Figura 3: Gráfico da tabela A-11 com todos os pontos

y = 0,0317x-0,3591

R2 = 0,9985

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 5 10 15 20 25 30

Figura 4: Gráfico da tabela A-11 com os 17 primeiros pontos

y = 0,0317x-0,3591

R2 = 0,9985

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0 5 10 15 20 25 30

Figura 5: Gráfico da tabela A-11 com os 5 primeiros pontos

Escala Normal Escala Logaritmica

1 CSR (132,58) 3,0752 1 CSR (132,58) 3,0764

2 CSR (66,29) 3,6386 2 CSR (66,29) 3,6401

CH 0,8451 CH 0,8451 2,2535 2,2526 1,9046 1,9038 0,83463 0,8343 0,70541 0,70511

Eef1 0,33826 Eef1 0,33831

Eef2 0,35932 Eef2 0,35938

Tabela 2: Resultado com campo 10x10

Placas mm Al X (mR)

0 00 00,5+0,5+1,016 2,016 164,70,5+0,5+1,016+0,38 2,396 149,70,5+0,5+1,016+0,38+0,38 2,776 140,70,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101 2,978 130,20,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016 5,01 94,110,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508 6,534 76,90,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,508 7,042 71,130,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,508+0,101+0,101 7,2440,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,508+0,101+0,101 7,2440,5+0,5+1,016+0,38+0,38+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,508+0,101+0,101+1,016 8,26 60,52

273,7

68,61


y = 237.31e-0.1733x

R2 = 0.9812

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

mmAl

mR

Figura xxx: Resultado para campo 19x19 (real e ajuste exponencial)

y = -0.0753x + 2.3753R2 = 0.9812

1

10

0 2 4 6 8 10

mmAl

log

da

exp

osi

ção

(m

R)



1 CSR (136,85) 3,1765 1 CSR (136,85) 3,1747

2 CSR (68,425) 3,9997 2 CSR (68,425) 3,9977

CH 0,7942 CH 0,7941 2,1816 2,1526 1,7326 1,7335 0,808 0,80848 0,6417 0,64204

Eef1 0,34222 Eef1 0,34215

Eef2 0,37174 Eef2 0,37167


Placas mm Al X (mR)

0 00 00,5+0,5 1 206,50,5+0,5+1,016+0,101+0,508 2,625 145,40,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016 3,6410,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016 3,6410,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101 5,774 85,020,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101+0,508 6,282 84,30,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101+0,508 +1,016+0,101 7,399 77,340,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101+0,508 +1,016+0,101+1,016+0,101 8,5160,5+0,5+1,016+0,101+0,508+1,016+1,016+1,016+0,101+0,508 +1,016+0,101+1,016+0,101 8,516

277,35

118,7

66,605


y = 240.75e-0.1627x

R2 = 0.9641

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

mmAl

mR

Figura xxx: Resultado para campo 19x19 (real e ajuste exponencial)

y = -0.0707x + 2.3816R2 = 0.9641

1

10

0 2 4 6 8 10

mmAl

log

da

exp

osi

ção

(m

R)

Figura 7: Resultado com campo 19x19 (real e ajuste linear em escala logarítmica )


1 CSR (138,68) 3,3902 1 CSR (138,68) 3,3888

2 CSR (69,338) 4,2605 2 CSR (69,338) 4,258

CH 0,7957 CH 0,7959 2,0441 2,045 1,6266 1,6275 0,75707 0,75741 0,60244 0,60278

Eef1 0,35032 Eef1 0,35026

Eef2 0,38027 Eef2 0,38019

Tabela 6: Resultado para campo 19x19

Medida Real: 79,6kVp e 65,8ms. Erro: kVp:0,5% ms:2,8125%.

Medida Nominal: 80,0kVp, 250 mA, 16mAs,

64 ms.

Placas mm Al X (mR)

0 00 00,101+1,016+0,508+1,016 2,641 72,280,101+1,016+0,508+1,016+0,101 2,742 70,150,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101 2,843 50,980,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508 6,399 37,970,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500+0,500 7,3990,101+1,016+0,508+1,016+0,101+0,101+1,016+1,016+1,016+0,508+0,500+0,500 7,399

138,95

33,01


y = 115.75e-0.1806x

R2 = 0.9

0

30

60

90

120

150

0 1 2 3 4 5 6 7 8

mmAl

mR


y = -0.0785x + 2.0635

R2 = 0.9

1

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8

mmAl

log

da

exp

osi

ção

(m

R)



1 CSR (69,475) 2,8265 1 CSR (69,475) 2,8238

2 CSR (34,738) 3,8379 2 CSR (34,738) 3,8347

CH 0,7365 CH 0,7941 2,4518 2,4541 1,8057 1,8072 0,90807 0,90893 0,66878 0,66933

Eef1 0,32817 Eef1 0,32806

Eef2 0,36627 Eef2 0,36616


y = 127.06e-0.189x

R2 = 0.9845

0

30

60

90

120

150

0 1 2 3 4 5 6 7 8

mmAl

mR


y = -0.0821x + 2.104

R2 = 0.9845

1

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8

mmAl

log

da

exp

osi

ção

(m

R)

Figura 11: Resultado com campo 10x10 (escala logarítmica =ajuste linear)


1 CSR (69,475) 3,19414 1 CSR (69,475) 3,19332

2 CSR (34,738) 3,66737 2 CSR (34,738) 3,66655

CH 0,87092 CH 0,87093 2,1696 2,17015 1,88965 1,89006 0,80355 0,80376 0,69987 0,70002

Eef1 0,3429 Eef1 0,34287

Eef2 0,36034 Eef2 0,36031


Figura 12: Comparação dos resultados (escala normal = ajuste exponencial)

Figura 13: Comparação dos resultados (escala logarítmica = ajuste linear)

A CSR é indicativo de penetração do feixe; A 2º CSR é maior que a 1º, visto que a medida que o feixe é filtrado, a Energia Efetiva aumenta; O fator de homogeneidade está entre 0 e 1. A colimação permite que apenas fótons do feixe útil atinjam o detector, por isso no campo 19x19 a CSR é maior; Observou-se boa consistência nos valores de kVp e ms gerados pelo tubo de Raio-X

Conclusão

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