USP desenvolve equipamento de raios X digital

São Paulo – Pesquisadores do Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (Cepof) do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo ( USP ), em colaboração com colegas do Instituto Atlântico, de Fortaleza (CE), e em parceria com a indústria Gnatus, de Ribeirão Preto, estão desenvolvendo o primeiro protótipo de um equipamento para realização de exames de raios X digital com tecnologia brasileira.

Voltado para aplicação em odontologia – por ser uma das áreas da saúde que mais demandam a utilização de raios X –, o equipamento possibilitará o desenvolvimento no Brasil dessa nova tecnologia, ainda dominada por poucos países, que está transformando o modo como a radiologia é feita no mundo, avaliam os pesquisadores participantes do projeto.

“A radiologia digital está só começando. Sabemos que já há uma demanda enorme por essa tecnologia no Brasil e que as placas radiográficas utilizadas hoje para a realização de exames com raios X entrarão em desuso. Por isso, pretendemos auxiliar o sistema de saúde do país a realizar a substituição tecnológica”, disse Vanderlei Bagnato, professor do IFSC e coordenador do Cepof, um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID), da FAPESP.

De acordo com Bagnato, o equipamento é um scanner a laser que desempenha a mesma função dos fabricados por poucas indústrias de equipamentos na área da saúde no mundo e já utilizados em alguns hospitais no Brasil, para realização de radiologia digital.

O scanner lê e digitaliza imagens de raios X obtidas por meio de placas constituídas por sais de terras raras, entre outros materiais. Ao incidir raios X sobre essas placas, as cargas eletrônicas das moléculas das substâncias que compõem o material são excitadas e entram em um estado energético chamado metaestável (diferente de seu estado de equilíbrio).

Depois, com a irradiação de laser por um scanner (como o desenvolvido pelos brasileiros) na placa exposta antes à radiação X, as moléculas da placa recebem mais um pouco de energia, atingindo uma condição que permite que voltem ao estado anterior e emitam uma determinada quantidade de luz azul de cada ponto do filme, proporcional à carga de raios X recebida.

O scanner lê e encaminha quase em tempo real a imagem gerada pela placa para um monitor de alta resolução – semelhante aos utilizados em exames de ultrassonografia. Um software específico processa e gera a radiografia com altíssima resolução, que pode ser armazenada ou enviada pela internet.

“A radiologia digital permite fazer quase uma microscopia com raios X por meio de imagens com resolução praticamente em nível molecular”, disse Bagnato à Agência FAPESP. “Tudo depende de quão finamente conseguimos focalizar o laser de leitura.”

Tecnologia nacional

De acordo com o pesquisador, outra vantagem da tecnologia é diminuir os riscos à saúde dos pacientes e dos profissionais de saúde pela exposição à radiação, uma vez que a equipe pretende estudar formas de usar entre 50% e 80% menos raios X do que o método convencional, além de dispensar a utilização de produtos químicos, como os usados na radiologia tradicional para a revelação de filmes fotográficos.

Apesar de ser uma grande tendência tecnológica, no entanto, há poucos países no mundo – entre eles Estados Unidos e Holanda – que produzem a placa e o scanner para raios X digital, ressaltou o pesquisador.

Como também ainda não há nenhuma empresa brasileira que fabrique as placas ou o scanner leitor, segundo Bagnato, o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) identificou que há uma necessidade de o país investir na tecnologia de raios X digital e aprovou, por meio do Fundo Tecnológico (Funtec), o desenvolvimento de um scanner leitor e das demais partes do equipamento.

“O raio X digital precisa ter uma fonte de raios X, o que o Brasil já sabe fazer e relativamente bem. Seria preciso desenvolver, então, o leitor a laser [o scanner]”, disse Bagnato.

Um dos melhoramentos que os pesquisadores pretendem fazer na tecnologia já existente é aumentar a sensibilidade do leitor com mudanças na forma e na geometria das detecções, para que o equipamento leia filmes expostos a quantidade de raios X ainda menor do que a utilizada hoje. Dessa forma, seria possível diminuir os riscos à exposição a raios X por gestantes e crianças – apontados como os principais grupos de risco de exposição à radiação.

“A ideia é que a dose de raios X necessária para a radiologia digital seja tão baixa que não apresente risco a essas pessoas”, afirmou Bagnato.

Os pesquisadores também desenvolvem softwares para processamento de radiografia digital com novos aplicativos a fim de possibilitar aos profissionais de saúde da área odontológica não somente visualizar a radiografia, mas obter informações como a densidade óssea e os danos encontrados em um determinado dente do paciente, por exemplo.

De acordo com Bagnato, o próximo passo agora, depois da conclusão do protótipo, é transformar o equipamento em um modelo comercializável. Para isso, os softwares de processamento de imagens já estão sendo inseridos no scanner, para que um microcomputador comum faça a leitura das imagens.

“Se tivéssemos que fabricar o microcomputador com o software e o leitor a laser, encareceria muito o custo do equipamento. Nossa ideia é que o software de processamento de imagem, que faz a interface entre o leitor a laser e o microcomputador, seja comercializado em separado, e que o profissional de saúde compre o aplicativo e instale na máquina que quiser”, contou.

A meta dos pesquisadores também é desenvolver nos próximos anos outras versões do equipamento voltadas para a radiografia em ortopedia e do tórax, por exemplo.

“Estamos depositando uma patente do equipamento voltado para odontologia que poderá contribuir para que o país fique na dianteira do desenvolvimento em radiologia digital”, avaliou Bagnato.

São Paulo – Pesquisadores do Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (Cepof) do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo ( USP ), em colaboração com colegas do Instituto Atlântico, de Fortaleza (CE), e em parceria com a indústria Gnatus, de Ribeirão Preto, estão desenvolvendo o primeiro protótipo de um equipamento para realização de exames de raios X digital com tecnologia brasileira.

Voltado para aplicação em odontologia – por ser uma das áreas da saúde que mais demandam a utilização de raios X –, o equipamento possibilitará o desenvolvimento no Brasil dessa nova tecnologia, ainda dominada por poucos países, que está transformando o modo como a radiologia é feita no mundo, avaliam os pesquisadores participantes do projeto.

“A radiologia digital está só começando. Sabemos que já há uma demanda enorme por essa tecnologia no Brasil e que as placas radiográficas utilizadas hoje para a realização de exames com raios X entrarão em desuso. Por isso, pretendemos auxiliar o sistema de saúde do país a realizar a substituição tecnológica”, disse Vanderlei Bagnato, professor do IFSC e coordenador do Cepof, um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID), da FAPESP.

De acordo com Bagnato, o equipamento é um scanner a laser que desempenha a mesma função dos fabricados por poucas indústrias de equipamentos na área da saúde no mundo e já utilizados em alguns hospitais no Brasil, para realização de radiologia digital.

O scanner lê e digitaliza imagens de raios X obtidas por meio de placas constituídas por sais de terras raras, entre outros materiais. Ao incidir raios X sobre essas placas, as cargas eletrônicas das moléculas das substâncias que compõem o material são excitadas e entram em um estado energético chamado metaestável (diferente de seu estado de equilíbrio).

Depois, com a irradiação de laser por um scanner (como o desenvolvido pelos brasileiros) na placa exposta antes à radiação X, as moléculas da placa recebem mais um pouco de energia, atingindo uma condição que permite que voltem ao estado anterior e emitam uma determinada quantidade de luz azul de cada ponto do filme, proporcional à carga de raios X recebida.

O scanner lê e encaminha quase em tempo real a imagem gerada pela placa para um monitor de alta resolução – semelhante aos utilizados em exames de ultrassonografia. Um software específico processa e gera a radiografia com altíssima resolução, que pode ser armazenada ou enviada pela internet.

“A radiologia digital permite fazer quase uma microscopia com raios X por meio de imagens com resolução praticamente em nível molecular”, disse Bagnato à Agência FAPESP. “Tudo depende de quão finamente conseguimos focalizar o laser de leitura.”

Tecnologia nacional

De acordo com o pesquisador, outra vantagem da tecnologia é diminuir os riscos à saúde dos pacientes e dos profissionais de saúde pela exposição à radiação, uma vez que a equipe pretende estudar formas de usar entre 50% e 80% menos raios X do que o método convencional, além de dispensar a utilização de produtos químicos, como os usados na radiologia tradicional para a revelação de filmes fotográficos.

Apesar de ser uma grande tendência tecnológica, no entanto, há poucos países no mundo – entre eles Estados Unidos e Holanda – que produzem a placa e o scanner para raios X digital, ressaltou o pesquisador.

Como também ainda não há nenhuma empresa brasileira que fabrique as placas ou o scanner leitor, segundo Bagnato, o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) identificou que há uma necessidade de o país investir na tecnologia de raios X digital e aprovou, por meio do Fundo Tecnológico (Funtec), o desenvolvimento de um scanner leitor e das demais partes do equipamento.

“O raio X digital precisa ter uma fonte de raios X, o que o Brasil já sabe fazer e relativamente bem. Seria preciso desenvolver, então, o leitor a laser [o scanner]”, disse Bagnato.

Um dos melhoramentos que os pesquisadores pretendem fazer na tecnologia já existente é aumentar a sensibilidade do leitor com mudanças na forma e na geometria das detecções, para que o equipamento leia filmes expostos a quantidade de raios X ainda menor do que a utilizada hoje. Dessa forma, seria possível diminuir os riscos à exposição a raios X por gestantes e crianças – apontados como os principais grupos de risco de exposição à radiação.

“A ideia é que a dose de raios X necessária para a radiologia digital seja tão baixa que não apresente risco a essas pessoas”, afirmou Bagnato.

Os pesquisadores também desenvolvem softwares para processamento de radiografia digital com novos aplicativos a fim de possibilitar aos profissionais de saúde da área odontológica não somente visualizar a radiografia, mas obter informações como a densidade óssea e os danos encontrados em um determinado dente do paciente, por exemplo.

De acordo com Bagnato, o próximo passo agora, depois da conclusão do protótipo, é transformar o equipamento em um modelo comercializável. Para isso, os softwares de processamento de imagens já estão sendo inseridos no scanner, para que um microcomputador comum faça a leitura das imagens.

“Se tivéssemos que fabricar o microcomputador com o software e o leitor a laser, encareceria muito o custo do equipamento. Nossa ideia é que o software de processamento de imagem, que faz a interface entre o leitor a laser e o microcomputador, seja comercializado em separado, e que o profissional de saúde compre o aplicativo e instale na máquina que quiser”, contou.

A meta dos pesquisadores também é desenvolver nos próximos anos outras versões do equipamento voltadas para a radiografia em ortopedia e do tórax, por exemplo.

“Estamos depositando uma patente do equipamento voltado para odontologia que poderá contribuir para que o país fique na dianteira do desenvolvimento em radiologia digital”, avaliou Bagnato.