Fenda para aferição da resolução espacial dos equipamentos mamográficos

A área indicada pela Região 2 da Figura 7.3, destina-se à fixação de dispositivos para a obtenção de imagens que permitam o cálculo da resolução espacial do aparelho de raios X. Um dos dispositivos recomendados pela literatura para o cálculo da resolução espacial de um equipamento é o sistema de fendas. Neste trabalho,a câmara de fenda utilizada foi a Single Slit Câmera 07-624-1000 da Nuclear Associates (Cardinal Health, Cleveland, EUA). Ela possui (10 ± 1) µm de largura e (5,5 ± 0,1) mm de comprimento, sendo fabricada em tungstênio com espessura de 1,5 mm.

Este é, certamente, um dos componentes mais importantes do simulador, pois é a partir da imagem gerada pelas micro-fendas que será calculada a FTM do equipamento mamográfico em questão. É importante lembrar que, a partir desta, vários parâmetros são calculados, como o tamanho do ponto focal, o limite de reprodução do equipamento e, todas as informações que dizem respeito às características de resolução espacial do sistema mamográfico. Entretanto, a literatura recomenda que quando utilizado o sistema de fendas na realização de imagens para cálculo do tamanho do ponto focal de aparelhos de raios X, estas fendas sejam posicionadas à metade da distância foco-filme.

Desta forma, foi desenvolvido um mecanismo de encaixe que permite elevar o sistema de fendas utilizado de modo que este fique à metade da distância foco- imagem. O sistema consiste em um conjunto de 4 tubos à base de nylon que se encaixam entre si e que também se encaixam ao simulador através do orifício construído no seu centro. Dentre os 4 tubos construídos, 2 possuem altura de 100 mm e os outros dois de 50 mm. Desta forma pode-se elevar o sistema de fendas a 6 diferentes níveis de altura, ou seja, 50, 100, 150, 200, 250 e 300 mm de altura. A Figura 7.4 apresenta algumas fotos do sistema de tubos em várias configurações.

Figura 7.4 – a, b) usinagem do conjunto de tubos; c, d, e) Sistema acoplado ao simulador em diferentes configurações

7.3 Gerador de imagem uniforme para cálculo do Espectro de Wiener

do equipamento mamográfico

Já foi destacada a importância de se conhecer o ruído inserido pelo sistema de aquisição em uma imagem. Também já foi destacado que o Espectro de Wiener é o meio mais conhecido e eficiente de quantificar tal ruído. Só que para ele ser

medido, o algoritmo desenvolvido necessita de uma imagem uniforme produzida pelo sistema em questão. Desta forma, as duas áreas indicadas como Região 1 na Figura 7.3 demarcam áreas destinadas a esse objetivo, isentas de qualquer material que possa filtrar os raios X. A espessura do simulador foi projetada neste propósito, o de simular as dimensões de uma mama médica comprimida (cerca de 5cm de expessura).

Estas regiões devem corresponder somente à camada de acrílico, de modo a fornecer uma imagem uniformemente filtrada, a ser utilizada para o cálculo do Espectro de Wiener do equipamento mamográfico, conforme procedimento apresentado na seção 6.2.3 deste trabalho. Entretanto, determinar tais regiões não foi uma tarefa das mais fáceis, uma vez que a geometria de exposição permite que a imagem seja formada por fótons com diferentes comportamentos, como pode ser visto na Figura 7.5.

Um problema levantado nos primeiros testes realizados: a dificuldade em definir quais regiões da imagem do simulador referiam-se à imagem representada por fótons filtrados pelas mesmas espessuras de acrílico (sem considerar a geometria do campo). A Figura 7.5 representa tal problema, mostrando um esquema que apresenta a visão frontal do simulador quando atingido pelos feixes de raios X.

Nota-se que alguns “raios” não sofrem a mesma atenuação (de acrílico) que outros, ou seja, não ultrapassam o simulador por completo. No esquema montado para a Figura 7.5 os fótons representados na cor azul seriam os responsáveis por formar a região ideal a ser utilizada no cálculo do espectro de Wiener; já a região da imagem formada pelos fótons em vermelho devem ser descartadas.

Uma solução encontrada foi construir um dispositivo que pudesse delimitar as regiões 1 representadas na Figura 7.3. Uma possibilidade seria demarcar isso no simulador com fios de cobre (Cu) de modo a formar um retângulo que

delimitaria tal região. Entretanto, fazer isso em somente um dos lados do simulador não resolveria o problema, pois nada impede que um fóton penetre no simulador dentro daquela região especificada e deixe o mesmo antes de atravessar toda a área de acrílico reservada para tal fim, ou vice-versa.

Dessa forma, a demarcação foi feita dos dois lados do simulador de modo que uma sobrepusesse a outra perfeitamente, ou seja, caso os fótons de raios X atingissem o simulador de forma paralela e perpendicular à sua superfície, na imagem seria possível observar somente uma demarcação, pois a outra estaria sobreposta.

Figura 7.5-Esquema de interação dos fótons de raios X com o simulador.

A Figura 7.6 mostra um corte transversal do simulador, em que os fios de cobre (Cu) são representados por pequenos pontos avermelhados e posicionados nas regiões ao lado do orifício construído para o acoplamento da fenda. As linhas tracejadas especificam a trajetória dos fótons de raios X que atravessariam os limites da região, ou

seja, seriam barrados pelos fios de cobre (Cu). A região útil é demarcada na Figura 7.6 como a intersecção entre as imagens do campo superior delimitado pelo fio de cobre e a do campo inferior, limitado da mesma forma. Analisando a figura, é fácil perceber que essa é a região mais recomendada para ser utilizada no processo proposto para cálculo do Espectro de Wiener, pois é a única região que foi bombardeada por fótons atenuados pela mesma espessura de acrílico.

Figura 7.6 – Esquema utilizada para o desenvolvimento do sistema de delimitação da melhor região da imagem a ser aplicada no processo de cálculo do Espectro de Wiener

Na Figura 7.7 a são apresentadas imagens do simulador já com as demarcações fixadas. Já na Figura 7.7 b é possível visibilizar uma imagem radiográfica do simulador, exemplificando perfeitamente o sistema projetado. Nessa imagem, percebem-se as marcas dos dois delimitadores de cobre (Cu), só que cada um ocupando uma região diferente. Isso acontece devido à geometria de exposição do equipamento. A área da imagem considerada como útil para o cálculo do Espectro de Wiener é formada pela intersecção dos interiores daquelas duas regiões, ou seja, o que for comum as duas

será utilizado no processo de cálculo do Espectro de Wiener do equipamento mamográfico. Tal área foi artificialmente demarcada na Figura 7.7 b por linhas paralelas para um melhor entendimento.

a b

Figura 7.7 – a) imagem do simulador onde são representado por cores os marcadores de cobre (Cu) desenvolvidos; b) Imagem radiográfica do simulador já com os recursos demarcadores do Espectro

de Wiener.

7.4 Sistema cunha-sensor para determinação dos parâmetros