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TECNOLOGIA EM RADIOLOGIA
Tomografia
Material didtico compilado e
adaptado de outras fontes por
PAULO ROBERTO PREVEDELLO
2014 2 Semestre
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Material de estudo adaptado de outras fontes pelo Prof Paulo
Roberto Prevedello - [email protected]
DEFINIO
Do grego tome, corte + graphein, escrever.
Tomografia significa imagem em tomos ou em planos. um mtodo de
diagnostico
por imagem que combina o uso de raios-x obtidos por tubos de
alta potencia com
computadores especialmente adaptados para processar grande
volume de informao e
produzir imagens com alto grau de resoluo.
Uma imagem de Raios X normal plana, sendo que o paciente fica
posicionado entre o
tubo ou ampola que emite Raios X e o filme fotogrfico que
receber esses raios. O que se
obtm uma projeo em duas dimenses do interior do corpo do
paciente.
Imagens: Merrill Atlas Posiciones Radiograficas Procedimientos
Radiologicos
Nas mquinas de tomografia a ampola que emite os Raios X gira
totalmente em volta
do corpo do paciente e medida que gira, emite Raios X em 360
graus, ou seja, fazendo
uma circunferncia completa em torno do paciente.
Na TC os Raios-X so concentrados num feixe estreito que passa
apenas por uma
pequena parte (fatia) do corpo. Ao contrrio da tomografia
linear, onde a imagem de um corte
fino criada mediante borramento da informao de regies
indesejadas, a imagem da TC
construda matematicamente usando dados originados apenas da seo
de interesse.
A reconstruo da imagem final pode ser realizada em qualquer
plano: axial, coronal e
sagital.
Imag
em: I
nte
rnet
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VANTAGENS EM RELAO RADIOGRAFIA CONVENCIONAL
A TC tem trs vantagens gerais importantes sobre a radiografia
convencional.
A primeira que as informaes tridimensionais so apresentadas na
forma de uma
srie de cortes finos na estrutura interna da parte em questo.
Como o feixe de raios-x est
rigorosamente colimado para aquele corte em particular, a
informao resultante no
superposta por anatomia sobrejacente.
A segunda que o sistema mais sensvel na diferenciao de tipos de
tecido quando
comparado com a radiografia convencional, de modo que diferenas
entre tipos de tecidos
podem ser mais claramente delineadas e estudadas. A radiografia
convencional pode
mostrar tecidos que tenham uma diferena de pelo menos 10% em
densidade, enquanto a
TC pode detectar diferenas de densidade entre tecidos de 1% ou
menos.
Uma terceira vantagem a habilidade para manipular e ajustar a
imagem aps ter sido
completada a varredura, como ocorre de fato com toda a
tecnologia digital. Essa funo inclui
caractersticas tais como ajustes de brilho, realce de bordos e
zoom (aumentando reas
especificas).
http://bucomaxilofacialdabahia.blogspot.com.br/2011/06/sinais-clinicos-e-tomograficos-de.html
Imag
ens:
Inte
rnet
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HISTRICO DA TOMOGRAFIA
Tomografia linear:
A tomografia computadorizada foi desenvolvida a partir da
tomografia linear ou
planigrafia, que consistia em obter as radiografias durante um
movimento sincronizado do
tubo e do chassi. Como o fulcro, ou ponto de interesse, ficava
fixo, tnhamos o borramento
das imagens adjacentes, isolando desta forma a rea a ser
examinada.
O princpio bsico:
Enquanto as tcnicas radiolgicas convencionais produzem imagens
somadas de um
objeto, varredores tomogrficos giram para dividir um objeto e
organiz-lo em sees de
imagens paralelas e espacialmente consecutivas (cortes
axiais).
Simplificadamente, o tomograma gerado a partir de um feixe de
raios X estreito e um
detetor montado no lado diametralmente oposto. Como o cabeote e
o detector esto
conectados mecanicamente, eles se movem de forma sncrona.
Imag
ens:
Inte
rnet
Imag
ens:
Inte
rnet
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J no final da dcada de 1950, os componentes para a construo de
um TC estavam
disponveis para mdicos e engenheiros. Porm, somente em 1967, o
processo tomogrfico
como um todo foi apresentado pelo engenheiro britnico Godfrey
Hounsfield.
Em 1972 Hounsfield, construiu o primeiro aparelho mdico
comercial de tomografia
computadorizada de raios X para a companhia EMI Ltda. sob a
forma de um scanner
somente de cabea com um tubo de raios X convencional e um
sistema de detectores em
dupla fileira, movendo-se em torno do paciente.
Ele conseguiu adquirir 12 cortes, cada um com uma espessura de
corte de 13 mm, e
reconstruir as imagens com uma matriz de 80 x 80 pixel em
aproximadamente, 35 minutos.
Outro que ajudou no desenvolvimento do tomgrafo computadorizado
foi o sul-africano
Allan M. Cormack, que desenvolveu a matemtica necessria para a
reconstruo das
imagens tomogrficas.
Quando o conjunto cabeote-detector faz uma translao ou rotao em
torno do
paciente, as estruturas internas do corpo atenuam o feixe de
raios X de acordo com a
densidade e nmero atmico de cada tecido.
No final da translao ou rotao o conjunto cabeote-detetor retorna
para a posio
inicial, a mesa com o paciente se movimenta em alguns milmetros,
e o tomgrafo comea
uma nova varredura. Este processo repetido inmeras vezes,
gerando uma grande
quantidade de dados.
Os dados obtidos, intensidade de raios X ou valores de atenuao,
a posio da mesa
e a posio do cabeote na obteno dos dados, so armazenados num
computador.
Atravs de equaes matemticas aplicadas sobre estes valores, torna
possvel a
determinao de relaes espaciais entre as estruturas internas de
uma regio selecionada
do corpo humano.
O tomograma calculado, ou seja, a imagem apresentada na tela
consiste-se numa
matriz de valores de atenuao. Visualmente, para o diagnstico, os
valores de atenuao
so apresentados na forma de tons de cinza, criando assim uma
imagem espacial do objeto
varrido.
Hounsfield Cormack Ima
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tern
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Sistemas de varredura
Aps o desenvolvimento do primeiro tomgrafo sua evoluo foi medida
de acordo com
o progresso dos scanners e cada fase passou a ser chamada de
gerao.
1 Gerao:
Foram fabricados pela EMI, empresa a qual Hounsfield pertencia e
possua uma
ampola de anodo fixo com feixe linear de RX, um detector por
corte e faziam movimento
solidrio de translao-rotao do conjunto ampola-detector, com
tempo de corte de 5
minutos para reunir informaes suficientes para um corte. Assim,
um exame com 10 cortes
demorava 50 minutos, no mnimo.
2 Gerao:
J passaram a ser fabricados por diversas empresas, possuam
ampola de anodo
rotatrio, com feixe de RX em leque e cerca de 30 detectores,
movimento solidrio de
translao-rotao de 30. Com estes avanos, o tempo de corte foi
reduzido para 10 a 90
segundos. Porm, ainda assim, somente de maneira precria se
conseguia fazer estudos de
abdome e trax. Nos aparelhos mais lentos era impossvel manter a
apnia durante o corte,
limitando o estudo ao SNC.
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3 Gerao:
O scanner de terceira gerao inclui um banco de at 960 detectores
em oposio ao
tubo de raios X, que rodam em conjunto ao redor do paciente em
um ciclo de 360 completo
para criar um corte de dados de tecidos. O paciente e a mesa so
ento movimentados
atravs da abertura do Gantry, e o tubo e os detectores rodam um
ciclo de 360 completo na
direo oposta para criar um segundo corte de dados de tecidos. Os
tempos de varredura
foram novamente reduzidos significativamente. Alm disso,
varreduras de 1 segundo so
utilizadas para a maioria dos modernos scanners de terceira
gerao. Uma abertura maior
permite a varredura de todo o corpo, que no era possvel com os
scanners antigos.
4 Gerao:
Os scanners de quarta gerao se desenvolveram durante a dcada de
1980 e
possuem um anel fixo de at 4800 detectores, que circundam
completamente o paciente em
um crculo completo dentro do Gantry. Um tubo de raios X nico
roda atravs de um arco de
360 durante a coleta de dados. Atravs de todo o movimento
rotatrio contnuo, pequenas
rajadas de radiao so fornecidas por um tubo de raios X pulsado
com nodo rotatrio com
feixes em leque que fornece tempos de varredura menores,
reduzindo o tempo de exame
para 1 minuto num exame de cortes mltiplos (semelhante a um
scanner de terceira
gerao).
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Em todo equipamento de TC, o chamado corte circular realizado
com o paciente
parado, deitado na mesa de exame. Terminado o corte, o paciente
deslocado e o corte
seguinte realizado. Rotineiramente o plano de estudo axial,
podendo ser feito corte
coronal nas extremidades e no crnio.
A espessura do corte dada pela abertura do colimador e varia de
01 mm (ouvido, sela
trcica, etc.) a 10 mm (abdome, crebro, etc.). Espessuras
intermedirias so usadas em
seios da face, rbita, fossa posterior, coluna, adrenais,
etc.
O deslocamento da mesa determinar se vai ocorrer intervalo entre
os cortes,
superposio ou nenhum dos dois. Assim se usarmos cortes de 10 mm
e deslocarmos o
paciente 10 mm, os cortes sero contguos. Se cortarmos com 10 mm
e deslocarmos 15 mm
haver intervalo de 05 mm entre os cortes. Se cortarmos com 05 mm
e deslocarmos 03 mm
teremos superposio.
A rotina so os cortes contguos, mas usamos intervalos nos longos
exames de triagem
de neoplasia, com estudo combinado de trax e abdome, por
exemplo. A superposio
usada quando precisamos de alto detalhe em reconstrues nos
planos sagital ou coronal,
por exemplo. Antes de iniciar os cortes, se faz uma radiografia
digital, na qual se planeja o
estudo. So traadas linhas na topografia de cada corte, servindo
estas como base.
5 Gerao:
Durante os primeiros anos da dcada de 1990, um novo tipo de
scanner foi
desenvolvido, chamado scanner de TC por volume. Com esse
sistema, o paciente movido
de forma contnua atravs da abertura durante o movimento circular
de 360 do tubo de raios
X e dos detectores, criando um tipo de obteno de dados
helicoidal ou em mola espiral.
Dessa forma, um volume de tecido examinado e dados so coletados,
em vez de
cortes individuais como em outros sistemas. (Helicoidal e
espiral so termos especficos de
fabricantes para scanners do tipo de volume.) O grande progresso
que ocorreu entre a
segunda e a terceira gerao de tomografia foi a passagem do
movimento linear para o giro
de 180. Agora, outro progresso importante ocorreu: a passagem do
giro de 180 para o giro
contnuo.
Os equipamentos eram obrigados, pelos cabos utilizados na
transmisso de energia
eltrica, a fazer um movimento de ida e voltar ao ponto de
partida antes de fazer outro
movimento de ida.
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O desenvolvimento de anis de deslizamento para substituir os
cabos de raios X de alta
tenso permite rotao contnua do tubo, necessria para varredura do
tipo helicoidal.
Anteriormente o movimento do tubo de raios X era restrito por
cabos de alta tenso
fixados, e limitado a uma rotao de 360 em uma direo
compreendendo um corte,
seguida por outra rotao de 360 na direo oposta, criando um
segundo corte com o
paciente movendo um incremento entre os cortes (incremento de
mesa).
Permitindo rotaes contnuas do tubo, que, quando combinadas com o
movimento do
paciente, criam dados de varredura do tipo helicoidal com tempos
totais de varredura que
so a metade ou menos daqueles de outros scanners de terceira ou
quarta gerao.
Nesta tcnica a ampola gira e emite RX ao mesmo tempo em que a
mesa deslocada,
sendo a imagem obtida a partir de uma espiral ao invs de um
crculo.
A apresentao da imagem no muda, entretanto. Continuamos a
fotografar uma fatia
circular. O que ocorre que o computador interpola parte da
imagem de uma espira com
parte da seguinte, formando uma imagem como a do corte
circular.
O que muda ento com a tcnica espiral?
Primeiro existe um ganho em velocidade. Segundo, existe um ganho
ao se realizar uma
srie de cortes durante uma apnia, pois, no havendo movimento
respiratrio a
reconstruo muito melhor.
Imagine a reconstruo sagital ou coronal como uma pilha de moedas
(os cortes axiais)
que podemos cortar de cima para baixo. Na tcnica helicoidal no
existe desalinhamento
entre os cortes, provocados pelas pausas respiratrias. Assim as
reconstrues so muito
melhores, em especial a dos vasos.
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Componentes de um sistema de tomografia computadorizada (TC)
Os sistemas de TC podem ser fixos ou mveis, dependendo da
aplicao, mas todos
eles possuem os seguintes componentes bsicos em sua
constituio:
Design de dois equipamentos de TC (CT Gantries) em 1975 e 2005
(Philips Medical).
- O Gantry
- A mesa de exames
- O sistema de informtica (computador)
- O console do operador (sala de comando)
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