PRINCÍPIOS BÁSICOS DA TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

PRINCÍPIOS BÁSICOS DA TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA  PRINCÍPIOS BÁSICOS DA TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

PRINCÍPIOS FÍSICOS  A TC baseia-se nos mesmos princípios que a radiografia convencional, segundo os quais tecidos com diferente composição absorvem aradiação aradiação X de forma diferente. Ao serem atravessados por raios X, tecidos mais densos (como o fígado) ou com elementos mais pesados (como o cálcio), absorvem mais radiação que tecidos menos densos (como o pulmão, que está cheio de ar).  Assim, uma TC indica a quantidade de radiação absorvida por cada parte do corpo analisada (radiodensidade), e traduz essas variações numa escala de cinzentos, produzindo uma imagem. Cada pixel da imagem corresponde à média da absorção dos tecidos nessa ne ssa zona, expresso expres so em unidades de Hounsfield (em homenagem ao criador da primeira máquina de TC).

PROCEDIMENTO Para obter uma TC, o paciente é colocado numa mesa que se desloca para o interior interi or de um orifício orifíc io de cerca cer ca de 70 cm de diâmetro. diâme tro. À volta deste de ste encontra enco ntra-se uma [[Ampola de Raios-X], Raios-X], num suporte circular d esignado gantry. Do lad o oposto à ampola encontra-se o detector responsável por captar a radiação e transmitir  essa informação ao computador ao qual está conectado. Nas máquinas convencionais, durante o exame a ³gantry´descreve ³gantry´descreve uma volta completa (360º) em torno do paciente, com a ampola a emitir raios X que após

at avessar  rpo o paciente são captados na outra extremidade pelo detector . Esses dados são então processados pelo computador , ue analisa as var iações de absorção ao longo da secção observada, e reconstrói esses dados sob a f orma de uma imagem. A mesa´ avança então mais um pouco, repetindo -se o processo para obter uma nova imagem, alguns milímetros ou centímetros mais abaixo. uinas mais recentes, designadas elicoidais´, descrevem uma lice em torno do corpo do paciente, em vez de uma sucessão de círculos completo. esta f orma obtida inf ormação de uma f orma contínua, permitindo, dentro de cer tos limites, reconstruir  imagens de ual uer secção analisada, não se limitando por tanto aos "círculos" obtidos com as máquinas convencionais. Permitem também a utilização de doses menores de radiação, além de serem muito mais rápidas. odf rey ounsfield é que desenvolveu esta técnica de obtenção de imagens em 19 2. a verdade os pr incípios físicos da tomografia computador izada são os mesmos da radiografia convenc ional. Para a obtenção de imagens são utilizados os raios-x. Enquanto na radiografia convencional ou simples o f eixe de raio -x é piramidal e a imagem obt ida é uma imagem de projeção, na tomografia computador izada o f eixe é emitido por uma pequena f enda e tem a f orma de leque. a tomografia computador izada o tubo de raio -x gira graus em torno da região do corpo a ser estudada e a imagem obtida é tomogr áfica ou seja f atias´ da região do corpo estudada são obtidas. Em oposição ao f eixe de raios -x emitidos temos um detector de f ótons que gira concomitantemente ao f eixe de raios -x. omo na radiografia convencional as caracter ísticas das imagens vão depende r  dos f ótons absorvidos pelo objeto em estudo. essa f orma, os f ótons emitidos dependem da espessura do objeto e da capacidade deste de absorver os raios-x. s detectores de f ótons da tomografia computador izada transf ormam os f ótons emitidos em sinal anal ógico quanto mais x chega, maior é a dif erença de potencial, ou voltagem que cada detector  f ornece ao computador) e depois digital o computador conver te os valores de voltagem, contínuos, em unidades digitais, vistas abaixo). omo dito anter iormente, para a f ormação da imagem de tomografia computador izada a emissão do f eixe de raio -x é f eita em diversas posições, poster iormente as inf ormações obtidas são processadas utilizando uma técnica matemática chamada de projeção retrógrada, ou outras, como a tran sf ormada de our ier . m tomógraf o é f ormado por um tubo no inter ior do qual há um anel no qual estão localizados em posições opostas o emissor do f eixe de raio -x e os detectores, sendo que este conjunto gira graus para a obtenção da imagem.

 Atualmente há vár ios tipos de tomógraf o: convencional ou simplesmente tomografia computador izada, tomografia computador izada helicoidal, tomografia computador izada multi -slice´ e tomógraf os mais sofisticados, como ultra -f ast´ e cone-beam´. a tomografia helicoid al além do tubo de raio -x e os detectores girarem, a mesa também é deslocada e a trajetór ia do f eixe de x ao redor  do corpo é uma hélice ou espiral, senso lato).

visto acima há 2000 tons. Entretanto, podem ser obtidos até 55 tons ± o que ser ia inútil se tivéssemos que apresentá -los ao mesmo tempo na imagem,  já que não poder íamos distingui -los. A  janela é na verdade uma f orma de mostrar apenas uma f aixa de tons de cinza que nos interessa, de f orma a adaptar a nossa capacidade de visão aos dados obtidos pelo tomógraf o. uma janela define-se a aber tura da mesma ou seja qual será o número máximo de tons de cinza entre o valor numér ico em do branco e qual será o do preto. nível é definido como o valor  em ) da média da janela. uso de dif erentes janelas em tomografia permite por exemplo o estudo dos ossos com distinção entre a cor tical e a medular óssea ou o estudo de par tes moles com a distinção, por exemplo, no cérebro entre a subst ncia branca e a cinzenta. A mesma imagem pode ser mostrada com dif erentes ajustes da janela, de modo a mostrar dif erentes estruturas de cada vez. ão é possível usar um só ajuste da janela para ver , por exemplo, detalhes ósseos e de tecido adiposo ao mesmo tempo.

 As imagens tomográficas podem ser obtidas em dois planos básicos: o plano axial perpendicular ao maior eixo do corpo) e o plano coronal paralelo a sutura coronal do crânio ou seja é uma visão f rontal). Após obtidas as imagens, recursos computacionais podem permitir reconstruções no plano sagital paralelo a sutura sagital do crânio) ou reconstruções tr i -dimensionais. omo na radiografia convencional o que está sendo analisado são dif erenças de densidade, que podem ser medidas em unidades ounsfield.

Para descrever dif erenças de densidades entre dois tecidos é utilizada uma nomenclatura semelhante utilizada na ultrasson ografia: isoatenuante, hipoatenuante ou hiperatenuante. Isoatenuante é utilizada para atenuações tomográficas semelhantes. ipoatenuantes para atenuações menores do que o tecido considerado padrão e hiperatenuante para atenuações maiores que o tecido padrão geralmente o órgão que contém a lesão é considerado o tecido padrão, ou quando isto não se aplica, o centro da janela é considerado isoatenuante).

VA

A E S e ESVA

A E S

VA

A E S

é que permite o estudo de "f atias" o u secções  A pr incipal vantagem da transversais do corpo humano vivo, ao contrár io do que é dado pela radiologia convenc ional, que consiste na representação de todas as estruturas do corpo sobrepostas. É assim obtida uma imagem em que a percepção espacial é mais nítida. utra vantagem consiste na maior distinção entre dois tecidos. A permite distinguir dif erenças de densidade da ordem 0,5% entre tecidos, ao passo que na radiologia convencional este limiar situa -se nos 5%. esta f orma, é possível a detecção ou o estudo de anoma lias que não ser ia possível senão através de métodos invasivos, sendo assim um exame complementar de diagnóstico de grande valor .

ESVA

A E S

ma das pr incipais desvantagens da é devida ao f acto de utilizar radiação X. Esta tem um ef eito negativo sobre o corpo humano, sobretudo pela capacidade de causar mutações genéticas, visível sobretudo em células que se estejam a multiplicar rapidamente. Embora o r isco de se desenvolverem anomalias seja baixo, é desaconselhada a realização de s em grávidas e em cr ianças, devendo ser ponderado co m cuidado os r iscos e os benefícios. ma outra da desvantagem da é o seu elevado preço, especialmente quando comparada com outros métodos como a radiografia convencional ou mesmo a ecografia.

TOMO

   

¢   

¡   

F

¢   

£ 

¤  

OM

¥

¦   

TADO

§  

¡

£ 

 ADA 

Este blog apresenta atualidades sobre omografia omputador izada Padrão e omografia eli coidal.

QUINTA-FEIRA, 28 DE ABRIL DE 2 011

Tomografia

omputador izada X Tomografia

elicoidal

As Tomografias ampliam a idéia que se tem a respeito de imagens de raio Xconvenc ional. Em vez de mostrar  o contorno dos ossos e órgãos , um tomógraf of orma um modelo compu tador izado comp leto em três dimensões do inter ior de um paciente. s méd icos podem até mesmo examinar  uma estreita f atia do corpo por  vez para apontar  áreas específicas. este ar tigo, examinaremos a idéia básica das tomogra fias, que usam tecnologia compu tador izada muito avançada, mas se baseiam num conce ito f undamen tal muito simples. ¨  

©  

A Idéia Básica Tomógra f os

produzem raios X, uma f orma poderosa de energ ia eletromagné tica. s f ótons de raio X são basicamen te os mesmos que os f ótons de luz visíveis, mas têm muito mais energ ia. Este nível de energia mais alto permite que os f eixes de raio X passem direto através da maior ia do mater ial macio do corpo humano . onsulteComo f uncionam os raios X para descobr ir  como estes raios f azem isto e também como os apare lhos de raio X produzem os f ótons de raio X). ¨  

  

 

ma imagem de raio X convenc ional é basicamen te uma sombra: você acende uma "luz" em um lado do corpo e um pedaço de filme do outro lado registra a silhueta dos ossos.   

 As sombras dão uma visão incomp leta da f orma do objeto. Imagine que você está em f rente a uma parede , segurando um abacaxi na f rente de seu peito com a mão direita e uma banana do seu lado com a mão esquerda. Seu amigo está olhando apenas para a parede e não para você . Se houver  uma luz na sua f rente, seu amigo verá o seu contorno segurando a banana , mas não verá o abacaxi - a sobra do seu tronco bloqueará o abacaxi. Se a luz estiver a sua

esquerda , seu amigo verá o contorno do abacaxi, mas não verá a banana .

 A mesma coisa acontece em uma imagem de raio X convencional. Se um osso maior está diretamente entre o equipamen to de raio X e o osso menor , o osso maior  pode cobr ir o osso menor  no filme. Para ver o osso menor , você ter ia que mover  seu corpo ou mover  o equipamen to de raio X. Para saber  se você está segurando um abacaxi e uma banana , seu amigo ter ia que ver sua sombra em ambas as posições e f ormar  uma imagem mental comp leta. Esta é a idéia básica da tomografi a auxiliada por  compu tador . Em um tomógra f o, o f eixe de raio X se move ao redor  do paciente, digitalizando centenas de ângu los dif erentes. compu tador  pega todas estas inf ormações e f orma uma imagem em -D do corpo .   

  

O Procedimento de Digitalização tomógraf o parece uma rosquinha gigante em pé. paciente deita em uma plataf orma, que se move devagar  através do buraco na máquina. tubo de raios X é mon tado em um anel móve l ao redor  das extremidades do buraco . anel também supor ta uma estrutura de detectores de raios X, diretamente opostos ao tubo do raio X.   

  

  

  

m motor gira o anel de maneira que o tubo do raio X e os detectores de raio X girem ao redor  do corpo. Cada volta completa, digitaliza uma "f atia" estreita e hor izontal do corpo. sistema de controle move a plataf orma para mais longe do buraco de maneira que o tubo e os detectores possam digitalizar a próxima f atia.   

  

s técnicos de radiologia geralmen te operam os tomógraf os em uma sala separada, de maneira que não sejam expostos repetidamen te radiação.   

  

Desta f orma, o equipamen to registra as f atias de raio X pelo corpo em um movimen to espiral. compu tador  var ia a intensidade dos raios X para digitalizar cada tipo de tecido com a potência ideal. Depois do paciente passar  pela máquina, o compu tador  combina todas as inf ormações de cada digitalização para f ormar  uma imagem detalhada do corpo. Claro que não é necessár io digitalizar o corpo inteiro. Com maior  f reqüênc ia, os médicos só f arão a tomografi a de uma pequena seção.   

Já que os méd icos exam inam o corpo f atia por  f atia, de todos os ângulos, as tomogra fias tornam-se muito mais completas que os raios X convenc ionais. oje, os médicos utilizam as tomografi as para diagnosticar e tratar  uma grande var iedade de distúrbios, incluindo traumatismo craniano, câncer e osteoporose. Elas são uma f erramen ta inestimável para a medicina moderna .   

Tomografia Computadorizada Helicoidal

 A Tomogra fi a Computador izada elicoidal é um avanço técnico que permite imagens mais rápidas e precisas do que a Tomogra fi a Computador izada padrão .  A Tomogra fi a Computador izada elicoidal permite realização da imagem e injeção do meio de contraste simultaneamen te, de modo que as imagens possam ser adqu ir idas durante f ases específicas do realce pelo meio de contraste.  As aplicações clínicas da Tomogra fi a Computador izada elicoidal incluem todas as aplicações da Tomogra fia Computador izada convenc ional no tórax, abdome e sistema músculoesque lético, além de uma var iedade de novas aplicações como Angiotomografia e imagem tr idimensional.  A Tomogra fi a Computador izada elicoidal é o estudo de escolha na avaliação de patologias pulmonares; tem numerosas aplicações no fí gado, pâncreas, r ins e outros órgãos abdom inais; e é de grande valor  na avaliação do trauma.  A Tomogra fi a Computador izada elicoidal f oi uma mudança estratégica introduzida em 1990. a Tomogra fia Computador izada convenc ional, cada cor te é adquiri do separadamen te e a mesa move o pac iente através gantry´ em incremento entre os cor tes. a TC helicoidal, o paciente é movido através do gantry´ continuamen te, enquan to o exame também é realizado ininterruptamente, então o f eixe de raios X atravessa o paciente f ormando uma hélice. Depois de toda a região anatômica ser examinada , os dados podem ser reconstruídos em cor tes individuais. A aquisição de um conjunto de dados de volume´ do volume anatômico exam inado permite excelentes reconstruções de imagem bi e tr idimensionais.   

  

  

  

  

  

! 

! 

! 

  

 Além disso, a TC helicoidal introduziu uma var iedade de novas aplicações que não eram possíveis com a TC convenc ional. Todo o campo da angiotomografia, que f ornece imagens detalhadas das estruturas vasculares, é baseado no exame helicoidal.  A TC helicoidal f ornece um estudo simples, rápido e menos invasivo para o paciente. s tempos de exames estão entre 40 e 80 segundos, com o pac iente no aparelho por  no máximo 5 a 10 minutos. Isto reduz o tempo necessár io de colaboração do pac iente pela metade. A habilidade de adquir ir  um conjun to de dados durante uma única respiração, tem significado numa var iedade de aplicações no tórax, pulmão e fígado . s conjun tos de dados numa única resp iração eliminam os problemas como movimentação duran te ou entre os cor tes, que poder ia levar  perda de lesões. "  

"  

#  

TÓRAX:  A TC helicoidal é o estudo de escolha na avaliação das patologias pulmonares. A única indicação específica para TC convencional está nos casos em que a TC de alta reso lução é necessár ia para avaliar  doença do parênqu ima pulmonar , onde a TC helicoidal of erece poucas vantagens.

Três fatores são responsáveis pela superioridade em geral da TC helicoidal: habilidade de realizar a imagem de todo pulmão numa única resp iração. habilidade de adquir ir o volume de amostra com qualquer  incremen to geralmente 4 mm). $ 

habilidade de coordenar  a aquisição de dados com tempo de administração de contraste iodado .

%  

uma paciente com potencial metástase pulmonar , uma TC convenc ional ser ia

realizada com cor tes de 8 a 10 mm de incremen to. m estudo helicoidal de rotina, ao contrár io, ter ia cor tes sobrepos tos de 8 a 10 mm reconstruídos a cada 4 a 5 mm ou, em sistemas novos, &  

cor tes de 5 mm reconstruídos a cada 5 mm. Em um estudo, o aumen to dos dados de amostra com a TC helicoidal, resu ltou num aumen to da detecção das lesões pulmonares de 9%, com aumen to de 0% na cer teza do usuár io sobre a presença ou ausência de doença . '  

Sem surpresas, a utilização de uma única resp iração também aumen tou a detecção de lesões. Em casos indeterminados, os dados da TC helicoidal podem ser exam inados a interva los de 1 mm através de lesão . A habilidade em se coordenar  o tempo de injeção de contraste e a obtenção de dados é um f ator cr ítico nas aplicações oncológicas e vascu lares. Procedimentos de rotina para determinação do tempo de início na obtenção de dados após a injeção do con traste, resu lta na opacificação de todas as estruturas vasculares med iastinais, tornando a detecção de nódulos mediastinais e/ou hilares, os quais tipicamente não realçam, muito mais f ácil. A classificação das massas mediastinais é também otimizada com estes protocolos. A invasão do mediastino, estruturas card íacas mediastinais mais f acilmen te em estudos com contraste revistos com incremen tos pequenos , perm itindo a classificação mais precisa destas neop lasias. Diversos estudos demonstraram bons resultados usando a angioTC helicoidal para a avaliação da suspeita de embolia pulmonar . Apesar  da angiografia convenc ional permanecer  o padrãoouro, muitas instituições usam a angioTC como o pr imeiro estudo em pacientes com exames indeterminados de ventilação-per f usão .

IMAGENS DE EXAMES DE TOMOGRAFIA:

Alan McLeod Cormack y

Impr imir 

y

Contr ibuir 

y

Enviar para um amigo

Nome: Alan cLeod Cormack (  

Sexo: asculino (  

Data de Nascimento: f evereiro 1924 Local de Nascimento: Johannesburg Data da morte: 07 de maio de 1998

 Alan Cormack, o caçula de três filhos, nasceu em Joanesburgo, em f evereiro de 1924. Seu pai era um engenheiro com os Correios e sua mãe uma prof essora. Seus pais se mudaram para a Áf r ica do Sul a par tir do nor te da Escóc ia, pouco antes da eclosão da Pr imeira

)  

uerra

(  

undial.

 A f amília mudou-se Cormack em todo o país uma boa quantidade, mas em 19 0

do Cabo, onde Alan par tic ipou ondebosch Boys 2  

3  

1 

se instalaram na Cidade

igh Schoo l. Ele gostava de jogar  t ênis, par ticipando de

debat es e de agir . Seu interesse pr incipal, entret ant o, f oi a astronomia, através do qual ele desenvolveu um entusiasmo para a física e mat emáti ca.

Ele logo percebeu que ele não ser ia capaz de f azer  uma vida de astronomia e decidiu estudar  engenhar ia elétr ica, como seu pai e irmão. Ele complet ou a sua Bacharel em Ciências Licenc iatura em ísica em 4 

1944 na niversidade da Cidade do Cabo depois de abandonar  os seus estudos em engenhar ia. Em 5  

1945, ele completou o seu mestrado em Cr ist alografia na mesma universidade. Cormack deixou a Áf ri ca do Sul para a Inglat erra depois de conc luir seu mestrado. Ele trabalhou como um estudante de pesqu isa na f aculdade de St. John, em Cambr idge e conheceu sua f ut ura esposa e

estudante de física nor t e-amer icana, Barbara Seavey. Ele retornou

Áf ri ca do Sul em 1950 para ensinar 

6 

no Depar t amento de ísica da niversidade de Cape Town. Ele estudou física nuclear e em 195 ele 9 

7 

8  

desenvolveu um interesse no que chamamos de t omografi a axial comput ador izada ou C AT-scann ing hoje.

Em seu pr imeiro ano sabático, ele decidiu visitar o país de sua esposa em casa e pesquisa também conduz ida em nucleon-nuc leon dispersão em arvard. Em 1958, Cormack f oi of erec ido um cargo de @  

prof essor  da nivers idade Tufts, nos Est ados 8  

nidos e que o casal decidiu permanecer  lá.

8  

A  

casal visitou

a Áf r ica do Sul mais uma vez vár ias vezes, mas fizeram da Amér ica sua casa. Ele eventualment e se

tornou um cidadão dos Estados nidos em 19 . Ele f oi nomeado como president e do Depar tament o de 9

9 

8  

ísica da Tufts em 19 8 e permaneceu nest a posição at é 1976. 9 

7 

Cormack f ocada em fís ica de par tículas durant e este tempo, mas tinha int eresse em tecnologia de raios

X, que ele exercidas a tempo parc ial. Ele publicou alguns resultados sobre os f undament os t eór icos da C AT-scanning no Journal of Applied Physics, em 1963 e 1964. Suas descober t as chamou respos t a muito pouco até o seu Prêmio obel companheiros, B  

C  

odf rey

B  

ewbold

@  

ounsfi eld, e seus colegas cons truíram a

máquina de tomografi a pr imeira em 1972. El es colocam a teor ia em Cormack de aplicação prática.

Em 1979, Cormack e ousfield f oram agrac iados com o Prêmio obel de isiologia ou edicina por seus @  

B  

esf orços independen t es nesta área. Cormack morreu de câncer  em

1998.Ele tinha 74 anos.

7 

D  

D  

assachusetts em 07 de maio de