Aula 1 - histórico e aspectos físicos
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  • 1. ESPECIALIZAÇÃO TÉCNICA EMTOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA Protocolos de Tomografia Tecg°. Esp. Carlos Antonio tnl.carlos@gmail.com
  • 2. Especialização em Tomografia Computadorizada “Não se pode pretender que alguém conheça tudo, mas sim que, conhecendo alguma coisa, tenha conhecimento de tudo." Hugo Hofmannsthal
  • 3. Especialização em Tomografia Computadorizada Breve Histórico da Tomografia Computadorizada
  • 4. Especialização em Tomografia Computadorizada1885: Descoberta dos Raios X por Wilhelm C. Röentgen;1917: O matemático austríaco Johann Radon provou que um objetotridimensional poderia ser reconstruído matematicamente a partir de umconjunto infinito de todas suas projeções;1961: O neurologista William Oldendorf descreve um sistemaexperimental que, em teoria, seria capaz de reproduzir as secçõestransversais de estruturas intracranianas de radiodensidades diferentes;1963: Allan Cormack descreve uma técnica para calcular a distribuiçãode absorção do Raio X no corpo humano;1969: Godfrey Hounsfield, utilizando a técnica desenvolvida porCormack, cria o primeiro protótipo de TC;1972: Godfrey Hounsfield e o neurologista J. Ambrose guiaram oprimeiro exame clínico de TC;
  • 5. Especialização em Tomografia Computadorizada Protótipo de Hounsfield
  • 6. Especialização em Tomografia Computadorizada Primeiro tomógrafo - Tomógrafo EMI Mark I®
  • 7. Especialização em Tomografia Computadorizada1971: Dia 1 de outubro - Mulher de 41 anos com suspeita de tumor nolobo frontal. A varredura durou quinze horas;1974: 60 instalações clínicas de TC (estudos exclusivos do crânio);1975: Hounsfield constrói o primeiro tomógrafo de corpo inteiro;1977: Primeiro tomógrafo instalado no Brasil (Hospital da BeneficênciaPortuguesa-SP);1979: Godfrey Hounsfield e Allan Cormack são agraciados com oPremio Nobel de Medicina e Fisiologia;1980: A unidade de TC número 5.000 foi instalada nos EUA;1989: W.A. Kalender e P. Vock realizaram o primeiro exame clínicocom a TC helicoidal;1998: Introdução dos sistemas de detectores de multicortes (MDCT);2000: ~30.000 tomógrafos de corpo inteiro instalados no mundo;Hoje : No Brasil, ~ 1.600 tomógrafos instalados (IBGE).
  • 8. Especialização em Tomografia Computadorizada Evolução da Tomografia Computadorizada Uma nova era no diagnóstico médico!
  • 9. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 10. Especialização em Tomografia Computadorizada TC x Radiografias Convencionais Distinguir estruturas de órgãos e tecidos com pequenas diferenças de densidade em especial entre os tecidos moles; Imagem de um corte sem a superposição de imagens das estruturas não pertencentes à seção em estudo; As imagens das estruturas anatômicas conservam as mesmas proporções, sem distorções; Imagens digitais permitem medições quantitativas das densidades dos tecidos e dos tamanhos das estruturas. Admite manipulações pós-reconstrução, tais como: Ampliação; Suavização; Reformatação em outros planos MPR(2D); Reconstrução tridimensional (3D)
  • 11. Especialização em Tomografia Computadorizada TC x Radiografias Convencionais
  • 12. Especialização em Tomografia Computadorizada 1ª GERAÇÃO Feixe Linear, um detector 180 projeções 4,5min por fatia, Movimento duplo (translação/ rotação)
  • 13. Especialização em Tomografia Computadorizada 2ª GERAÇÃO Feixe em leque, vários detectores (5-50) 1,0min por fatia Movimento duplo (translação/ rotação)
  • 14. Especialização em Tomografia Computadorizada 3ª GERAÇÃO Feixe em leque, vários detectores rotativos (~500) 1,0s por fatia Scan contínuo (360º)
  • 15. Especialização em Tomografia Computadorizada 4ª GERAÇÃO Tecnologia Slim Ring Detectores fixos (800-5000) Somente o tubo de raios x gira 1,0s por fatia Elevado custo (aquisição/manutenção)
  • 16. Especialização em Tomografia Computadorizada Sistema Helicoidal ou Espiralar (5ª Geração?) Em termos de funcionamento, não diferem dos sistemas de 3ª e 4ª geração; O sistema utilizado é o de rotação total da ampola podendo ser os detectores fixos ou móveis; A diferença está no movimento da mesa que movimenta-se continuamente enquanto a ampola irradia o paciente de forma ininterrupta; É o sistema mais rápido de tomografia, podendo realizar uma varredura de crânio em menos de 20s, diferente dos de 3ª geração que levava cerca de 3 minutos.
  • 17. Especialização em Tomografia Computadorizada Sistema Helicoidal ou Espiralar (5ª Geração?)
  • 18. Especialização em Tomografia Computadorizada Sistema Helicoidal ou Espiralar (5ª Geração?) A tecnologia dos anéis deslizantes possibilitou que a TC helicoidal fosse implementada pois possibilitava um movimento contínuo do gantry . Estes anéis forneciam tensão ao tubo sem que o mesmo ficasse preso a cabos. (ex. trilhos do metro) Limite de velocidade de rotação de 1,0 seg. (hoje 0,33 seg.)
  • 19. Especialização em Tomografia ComputadorizadaConceitos advindos do modelo helicoidal Revolução: Giro de 360° do conjunto tubo/detectores. Dura em média 1s; Pitch: Representa a razão entre o deslocamento da mesa e a espessura de corte; OBS1: Fator importante a considerar nos casos de trabalho com pitch de relação maiores que 1:1 é que a quantidade de radiação por fatia de corte será sensivelmente reduzida, aumentando assim o ruído da imagem provocado pela baixa dose de exposição. OBS2: Quanto maior o pitch menor o tempo de varredura ou maior a área a ser estudada, porém haverá uma redução na qualidade da imagem.
  • 20. Especialização em Tomografia ComputadorizadaConceitos advindos do modelo helicoidal Interpolação: Sempre que se fizer necessário o uso de pitch maior que a relação 1:1, no sentido de evitar que a espessura dos cortes apresente variações muito amplas, alguns equipamentos fazem à aquisição dos dados em apenas 180° do movimento do tubo, interpolando dados nos próximos 180°, calculados pelo computador, com base nas informações obtidas a partir da primeira parte da aquisição.
  • 21. Especialização em Tomografia Computadorizada Vantagens das Tomografias Helicoidais Menor quantidade de meios contraste; Reconstrução retrospectiva de cortes; Reconstruções multiplanares (MPR) e tridimensionais (3D); Imagens contínuas sem a perda de lesões por deslocamento dos órgãos internos.
  • 22. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 23. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 24. Especialização em Tomografia Computadorizada Sistema Helicoidal Multi Slice (6ª Geração?) Devido a tecnologia Slip ring, tubos de raios X mais potentes e o avanço computacional houve grande avanço nos modelos de TC HELICOIDAL; Surgem os equipamentos de TC Helicoidal Multi slice (multidetectores); Atualmente equipamentos com revolução de menos de 0,5s e com 64 canais adquirem 140 imagens por segundo; Já existem modelos com até 128 canais; A obtenção de múltiplas imagens por segundo, permitiu o manuseio, em tempo real, das imagens de tomografia, facilitando o estudo dinâmico dos vasos.
  • 25. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 26. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 27. Especialização em Tomografia Computadorizada Vantagens das TCH Multi slice Aumento da cobertura do eixo z por rotação; Aquisição rápida do mesmo volume; Carga mais baixa no tubo do que o equivalente na varredura em corte único; Registro de volumes maiores.
  • 28. Especialização em Tomografia ComputadorizadaTomografia Computadoriza de Feixe Cônico (Cone-Beam technique) Os primeiros relatos literários sobre a TC Cone Beam para uso na Odontologia ocorreram muito recentemente, ao final da década de noventa; Dose de radiação equivalente a 1/6 da liberada pela TC tradicional; O aparelho de TC de feixe cônico é muito compacto e assemelha-se ao aparelho de radiografia panorâmica;
  • 29. Especialização em Tomografia Computadorizada Aparelho NewTom-9000 (Verona-Itália) Aparelho I-CAT (EUA)
  • 30. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 31. Especialização em Tomografia Computadorizada Reconstrução 3D em tomografia Cone Beam
  • 32. Especialização em Tomografia ComputadorizadaTomografia Computadoriza de Feixe Cônico (Cone-Beam technique) Ao contrário da TC tradicional, que necessita de tantas voltas quanto forem as espessuras de corte e tamanho da estrutura, resultando em maior exposição do paciente devido ao seu feixe em forma de leque, a TC de Feixe Cônico necessita de apenas um giro ao redor da área de interesse; Reduz a dose de exposição do paciente à radiação em até 98% em relação à TC tradicional e a presença de artefatos na imagem obtida, permitindo assim a melhora da imagem tridimensional.
  • 33. Especialização em Tomografia Computadorizada Sistema Dual Source ALGUMAS VANTAGENS Dois tubos de raios-x e dois detectores correspondentes angulados 90º entre si; Tempo de rotação do gantry em torno de 0,28s; Redução de 40% a 80% da dose efetiva; Pode dispensar a necessidade de apnéia ou sedação; Sistema Dual Energy.
  • 34. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 35. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 36. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 37. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 38. Especialização em Tomografia Computadorizada Tomografia Computadorizada Componentes Físicos
  • 39. Especialização em Tomografia Computadorizada
  • 40. Especialização em Tomografia Computadorizada O aparelho de tomografia computadorizada tradicional apresenta três componentes principais: 1) o GANTRY, no interior do qual se localizam o tubo de raios-x e um anel de detectores de radiação, constituído por cristais de cintilação; 2) a MESA, que acomoda o paciente deitado e que, durante o exame, movimenta-se em direção ao interior do gantry (TC helicoidal); 3) o COMPUTADOR, que reconstrói a imagem tomográfica a partir das informações adquiridas no gantry.
  • 41. Especialização em Tomografia Computadorizada Tubo de raios-XColimador do tubo Transformação analógico-digital computador Colimador dos detectores Algoritmos de ROI reconstrução Detectores de referência Imagem Raios-X atenuados Detectores
  • 42. Especialização em Tomografia Computadorizada O Gantry O Gantry (portal) é o maior componente do sistema de tomografia; Basicamente é composto por: Tubo de Raios X; Conjunto de detectores; DAS (Data Aquisition System); Dispositivo laser de posicionamento.
  • 43. Especialização em Tomografia Computadorizada O Gantry O tamanho da abertura do gantry influencia significativamente as características do tubo de raios X. Quanto maior a abertura do gantry, maior a distância entre o foco do feixe de raios X e o arco de detectores (dfa); Lei do inverso do quadrado da distância: A intensidade do feixe diminui com a distância do foco ao objeto de forma quadrática; Portanto, gantry com maiores aberturas requerem a geração de feixes de raios X mais intensos.
  • 44. Especialização em Tomografia Computadorizada O Gantry Para um feixe mais intenso o tubo de raios X demanda maior potência elétrica da rede de alimentação; Maior geração de calor por parte do tubo de raios x; Mais calor implica num sistema de refrigeração mais eficiente para que o processo ocorra sem superaquecimento; Esses fatores promovem um maior aumento dos custos dos gantry com aberturas maiores.
  • 45. Especialização em Tomografia Computadorizada Protocolos Para Exames de Tomografia Computadorizada
  • 46. Especialização em Tomografia Computadorizada Quando se fala em protocolos para determinado exame tomográfico, deve-se levar em consideração que estes não referem-se, exclusivamente, aos parâmetros técnicos do exame em questão como fov, pitch, kV, mA, espessura de corte e etc. São normas e processos que devem ser seguidos com o intuito de padronizar determinada atividade a fim de favorecer o entendimento e a interpretação por todas as pessoas envolvidas no processo. Vão desde o momento em que o paciente chega até o momento em que este sai da salas de exames. Ao definirmos um protocolo devemos levar em consideração aspectos relacionados ao paciente, ao diagnóstico e ao equipamento.
  • 47. Especialização em Tomografia Computadorizada Requisitos definidos pelas características do paciente: Crianças e pacientes jovens além de pacientes que necessitam de controle tomográfico periódico: preservação da dose; Requisitos definidos pelo equipamento utilizado: Vinculado as características e limitações do equipamento como número de canais, revolução do tubo, colimação...
  • 48. Especialização em Tomografia Computadorizada Requisitos definido pelo diagnóstico: Resolução espacial: usar cortes mais finos possível Resolução de contraste: exame com baixo nível de ruido; Sem necessidade de resolução espacial: Aumentar a espessura de corte. Estudo de lesões grandes, como massas mediastinais, aneurismas de aorta e etc; Com alta resolução espacial (Cortes mais finos): Estudo dinâmicos de nódulos Resolução temporal Estudo de artérias coronarianas, estudo do coração, estudo de massas mediastinais contíguas ao coração.
  • 49. Especialização em Tomografia Computadorizada Deve-se fazer a anamnese do paciente antes da realização do exame e, dependendo dos dados obtidos, deve-se fornecer ao paciente um comprimido antialérgico caso haja necessidade de administração de meio de contraste iodado endovenoso. Alguns questionamentos essenciais durante a anamnese do paciente: Se está em jejum de pelo menos quatro horas; Se tem alergia a iodo (se já comeu camarão, caranguejo ou outros frutos do mar); Se fuma ou já fumou e por quanto tempo; Qual o motivo do exame.
  • 50. Especialização em Tomografia Computadorizada Deve-se pedir ao paciente que retire qualquer adorno ou roupa que esteja na região de interesse; Deve-se explicar ao paciente todo o procedimento de forma sucinta mas clara para que este possa colaborar durante a execução do exame; Deve-se orientar os acompanhantes a deixar a sala de exames quando do inicio do mesmo, salvo situações especiais como no caso de idosos ou crianças;