Tomografia computadorizada 01
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Tomografia computadorizada 01 Document Transcript

  • 1. AN02FREV001/REV 4.0 1 PROGRAMA DE EDUCAÇÃO CONTINUADA A DISTÂNCIA Portal Educação CURSO DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA Aluno: EaD - Educação a Distância Portal Educação
  • 2. AN02FREV001/REV 4.0 2 CURSO DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA MÓDULO I Atenção: O material deste módulo está disponível apenas como parâmetro de estudos para este Programa de Educação Continuada. É proibida qualquer forma de comercialização ou distribuição do mesmo sem a autorização expressa do Portal Educação. Os créditos do conteúdo aqui contido são dados aos seus respectivos autores descritos nas Referências Bibliográficas.
  • 3. AN02FREV001/REV 4.0 3 SUMÁRIO MÓDULO I 1 A HISTÓRIA DA TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA – TC 1.1 A TOMOGRAFIA E A SUA EVOLUÇÃO 1.2 OS APARELHOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA 1.2.1 Aparelhos de primeira geração 1.2.2 Aparelhos de segunda geração 1.2.3 Aparelhos de terceira geração 1.2.4 Aparelhos de quarta geração 1.2.5 Aparelhos helicoidais 1.2.6 Aparelhos multislice MÓDULO II 2 COMPONENTES DOS APARELHOS DE TC 2.1 O GANTRY 2.2 A MESA 2.3 O GERADOR DE RAIOS X 2.4 OS DETECTORES 2.5 O SISTEMA COMPUTACIONAL 2.6 O PAINEL DE COMANDO 2.7 A IMAGEM FÍSICA MÓDULO III 3 PARÂMETROS DE CONTROLE 3.1 A COLIMAÇÃO DO FEIXE 3.2 EIXOS DE CORTE; O FATOR MAS 3.3 A ALTA-TENSÃO (KV) 3.4 O TEMPO DE ROTAÇÃO DO TUBO 3.5 ALGORITMOS DE RECONSTRUÇÃO 3.6 A MATRIZ DE IMAGEM
  • 4. AN02FREV001/REV 4.0 4 MÓDULO IV 4 ANATOMIA HUMANA EM TOMOGRAFIA 4.1 CABEÇA, PESCOÇO 4.2 TRONCO, MEMBROS SUPERIORES E MEMBROS INFERIORES MÓDULO V 5 PROTOCOLO DE EXAMES E FOTOGRAFIA REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
  • 5. AN02FREV001/REV 4.0 5 MÓDULO I 1 A HISTÓRIA DA TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA – TC 1.1 A TOMOGRAFIA E SUA EVOLUÇÃO Em 1895, o físico Wilhelm Conrad Roengten (1845 – 1923) (Figura 1) descobre o raio-x. A descoberta dos raios X, em 1895, pelo físico Wilhelm Conrad Roengten (1845 – 1923) (Figura 1), foi um marco na história da ciência médica. Não há relatos oficiais de como tenha ocorrido tal descoberta, apenas especulações feitas por jornalistas da época. FIGURA 1. WILHELM CONRAD ROENTGEN (1845 – 1923)
  • 6. AN02FREV001/REV 4.0 6 FONTE: MARTINS (1997). De acordo com uma entrevista dada na época por Roentgen, a descoberta teria sido acidental e ele mesmo não sabia do que se tratava, denominando sua descoberta de “RAIOS X”, por não conhecer realmente a sua essência. Desde então, passou a investigar a fundo o que aqueles raios recém-descobertos faziam. Todo o estudo teve início com o interesse de Roentgen pela natureza dos raios catódicos. Dessa forma, resolveu repetir alguns experimentos da época. Em uma dessas tentativas experimentais, Roengten descobriu algo novo, algo capaz de produzir sombra em objetos (Figura 2). FIGURA 2. EXPERIMENTO DE ROENTGEN FONTE: Disponível em: <http://www.mundoeducacao.com.br>. Acesso em: 12 nov. 2012. Após esse episódio, começou a investigar as características daquele fenômeno fazendo comparações com tudo que já tinha sido descoberto até a época. Com seus estudos, descobriu propriedades dos novos raios, diferente de tudo já estudado. As propriedades dos novos raios foram descobertas e Roentgen foi
  • 7. AN02FREV001/REV 4.0 7 eliminando qualquer semelhança com qualquer fato já descoberto anteriormente. Realmente era algo novo! As principais propriedades dos novos raios descritas por Roentgen foram:  Apresentavam propagação em linha reta;  Geravam sombras regulares;  Apresentavam capacidade de penetração, até mesmo em grandes espessuras;  Eram capazes de emitir fluorescência;  Eram capazes de sensibilizar chapas fotográficas;  Não tinham capacidade de reflexão e nem de refração;  Não eram desviados por ímãs. Diante de todas essas propriedades, Roentgen caracterizou os novos raios X como possíveis ondas eletromagnéticas longitudinais. Após a divulgação de seu trabalho para a sociedade científica da época, Roentgen foi impedido de dar continuidade aos seus experimentos pela forte agitação que tomou conta do local onde residia, fazendo com que outros pesquisadores passassem a sua frente nas pesquisas. A divulgação do seu trabalho foi feita de maneira inusitada. Não apenas pela divulgação do artigo na revista científica da época, mas pelo envio de cópias pessoais a todos os pesquisadores, juntamente com radiografias tiradas por ele. Isso fez com que a repercussão fosse de forma rápida e eficaz. Na figura 3 está uma ilustração do primeiro aparelho de radiografia, feito por Roentgen e na figura 4 encontra-se a primeira radiografia tirada por ele, da mão de sua esposa.
  • 8. AN02FREV001/REV 4.0 8 FIGURA 3. APARELHO DE RADIOGRAFIA DE ROENTGEN FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012. FIGURA 4. RADIOGRAFIA DA MÃO DA ESPOSA DE ROENTGEN FONTE: FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.
  • 9. AN02FREV001/REV 4.0 9 Após um tempo relativamente curto da divulgação, tão logo foram feitas as primeiras aplicações na Medicina, para a identificação de fraturas ósseas. Com o passar do tempo, a técnica revolucionária foi sendo aperfeiçoada, ganhando até mesmo uma área específica dentro da Medicina, a Radiologia. Abaixo daremos um rápido histórico da evolução dos raios X de Roentgen:  1896 Invenção do Fluoroscópio portátil por Thomas Alva Edison (1847 – 1931) (Figura 5). Sua utilização estava voltada à observação interna do corpo em movimento. FIGURA 5. THOMAS ALVA EDISON (1847 – 1931) COM O SEU FLUOROSCÓPIO PORTÁTIL FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.
  • 10. AN02FREV001/REV 4.0 10 FIGURA 6. APLICAÇÃO DO FLUOROSCÓPIO FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.  1900 Criação do equipamento portátil de radiografia, baseados no fluoroscópio de Thomas Edison (Figura 7).
  • 11. AN02FREV001/REV 4.0 11 FIGURA 7. APARELHO DE RADIOGRAFIA PORTÁTIL FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.  1904 Criação do aparelho de radiografia móvel, transportado por ambulâncias (Figura 8).
  • 12. AN02FREV001/REV 4.0 12 FIGURA 8. RADIOGRAFIA EM AMBULÂNCIA FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.  1918 Origem da Ventriculografia por Walter Dandy (1866 -1946) (Figura 9). Como as radiografias tradicionais não permitiam bons resultados aos estudos neurológicos, Dendy percebeu que as fotografias ficavam melhores se os ventrículos cerebrais recebessem por meio de injeção, ar em suas estruturas.
  • 13. AN02FREV001/REV 4.0 13 FIGURA 9. WALTER DANDY (1886 – 1946) FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.  1927 Origem da Arteriografia por Antônio Egas Moniz (1847 – 1955) (Figura 10). Moniz percebeu que a injeção de iodetode sódio nas artérias caróticas permitia uma maior evidência das artérias na fotografia, facilitando diagnósticos como: aneurismas, derrames, etc.
  • 14. AN02FREV001/REV 4.0 14 FIGURA 10. ANTÔNIO EGAS MONIZ (1847 – 1955). FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.  1930 Como instrumento para facilitar os estudos neurológicos, surge a Tomografia Linear, em 1930, por Ziedses des Plantes (1902 – 1993) (Figura 11). Anteriormente chamada de Planigrafia, é baseada em movimentos lineares entre o filme o tubo de raios X, permitindo a produção de várias imagens em diferentes planos.
  • 15. AN02FREV001/REV 4.0 15 FIGURA 11. ZIEDSES DES PLANTES (1902 – 1993) FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.  1931 Surge a Tomografia Axial, por Alessandro Vallebona (1899 -1987) (Figura 12). Sua técnica consistia em um equipamento capaz de girar em torno do paciente.
  • 16. AN02FREV001/REV 4.0 16 FIGURA 12. ALESSANDRO VALLEBONA (1899 – 1987) FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012. Com a necessidade de um sistema computacional para o processamento de todas as imagens obtidas, surge a Tomografia Axial Computadorizada, em 1972. Há uma grande diferença entre a Radiografia Tradicional e a Tomografia Computadorizada quanto às imagens formadas. Na Radiografia Tradicional as imagens são geradas pela sobreposição de estruturas da área do corpo avaliada (Figura 13).
  • 17. AN02FREV001/REV 4.0 17 FIGURA 13. IMAGEM DE UMA RADIOGRAFIA TRADICIONAL FONTE: Disponível em: <http://www.acbo.org.br>. Acesso em: 11 nov. 2012. Já na Tomografia a formação das imagens ocorre pelo corte seccional consecutivo e paralelo da área do corpo a ser avaliada em diversos planos (Figura 14). Porém ambos utilizam os raios X na formação de suas imagens. Mas, na Tomografia, o tubo se encontra em movimento no momento da geração do feixe.
  • 18. AN02FREV001/REV 4.0 18 FIGURA 14. IMAGEM DE UMA TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA FONTE: Disponível em: <http://www.acbo.org.br>. Acesso em: 11 nov. 2012. Houve uma evolução com relação aos aparelhos utilizados na Tomografia Computadorizada. Esses aparelhos foram separados por gerações de acordo com as características específicas de cada um. A seguir, estudaremos cada geração de tomógrafos a fundo, com todas as suas características peculiares. Na atualidade, há dois tipos de tomografia computadorizada: a Tomografia Computadorizada Médica (por feixes em leque) e a Tomografia Computadorizada Odontológica (por feixes cônicos). 1.2OS APARELHOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA 1.2.1 Aparelhos de primeira geração O primeiro aparelho de Tomografia Computadorizada foi criado em 1972, por Godfrey Newbold Hounsfield (Figura 15). Foi denominado de EMI (Figura 16), em homenagem a empresa Eletric and Musical Industries LTDA, em que trabalhava.
  • 19. AN02FREV001/REV 4.0 19 FIGURA 15. GODFREY NEWBOLD HOUNSFIELD FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012. FIGURA 16. PROTÓTIPO DO TOMÓGRAFO EMI
  • 20. AN02FREV001/REV 4.0 20 FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012. Utilizados apenas para exames craniais, os tomógrafos da Primeira Geração (Figura 17) apresentavam as seguintes características:
  • 21. AN02FREV001/REV 4.0 21 FIGURA 17. FUNCIONAMENTO DE UM TOMÓGRAFO DA PRIMEIRA GERAÇÃO Detectores t Fonte t
  • 22. AN02FREV001/REV 4.0 22 FONTE: CARVALHO (2009).  Presença de apenas um tubo de raios X;  Anódio fixo;  Presença de 1 a 3 detectores opostos ao tubo de raios X, constituídos de cristais de iodeto de sódio (NaI);  Feixe em formato linear, em formato de pincel (pencil beam);
  • 23. AN02FREV001/REV 4.0 23  Capacidade de varredura: 180º em torno do paciente;  Tempo de varredura: aproximadamente 5,5 minutos para a obtenção de cada corte individual. 1.2.2 Aparelhos de segunda geração O primeiro tomógrafo da Segunda Geração foi criado em 1974, por Robert S. Ledley (Figura 18). FIGURA 18. ROBERT S. LEDLEY FONTE: Disponível em: <http://www.cerebromente.org.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.
  • 24. AN02FREV001/REV 4.0 24 Os tomógrafos da Segunda Geração (Figura 19) apresentavam as seguintes características: FIGURA 19. FUNCIONAMENTO DE UM TOMÓGRAFO DA SEGUNDA GERAÇÃO Fonte Detectores
  • 25. AN02FREV001/REV 4.0 25 FONTE: CARVALHO (2009).  Presença de apenas um tubo de raios X;  Anódio Giratório;  Presença de 30 detectores opostos ao tubo de raios X;  Feixes em forma de leque com abertura de 10º (norrowfan beam);
  • 26. AN02FREV001/REV 4.0 26  Capacidade de varredura: 180º em torno do paciente;  Tempo de varredura: cerca de 20 segundos a 3,5 minutos para cada corte. 1.2.3 Aparelhos de terceira geração O primeiro tomógrafo da terceira geração surgiu em 1975 e o seu funcionamento pode ser visualizado na figura 20.
  • 27. AN02FREV001/REV 4.0 27 FIGURA 20. FUNCIONAMENTO DE UM TOMÓGRAFO DA TERCEIRA GERAÇÃO Fonte Detectores
  • 28. AN02FREV001/REV 4.0 28 FONTE: CARVALHO (2009). Um tomógrafo da Terceira Geração apresenta as seguintes características:  Presença de apenas um tubo de raios X;  Anódio giratório;  Presença de até 960 detectores opostos ao tubo de raios X;  Feixe em forma de leque rotativo;  Capacidade de varredura: 360º em torno do paciente;  Tempo de varredura: 2 a 10 segundos cada corte.
  • 29. AN02FREV001/REV 4.0 29 1.2.4 Aparelhos de quarta geração O primeiro tomógrafo da Quarta Geração foi desenvolvido em 1980 e seu funcionamento pode ser visualizado na figura 21. FIGURA 21. FUNCIONAMENTO DE UM TOMÓGRAFO DA QUARTA GERAÇÃO
  • 30. AN02FREV001/REV 4.0 30 FONTE: CARVALHO (2009). Um tomógrafo da Quarta Geração apresenta as seguintes características:  Presença de apenas um tubo de raios X;  Anódio rotatório;  Presença de 4.800 detectores fixos no gantry;  Feixes em forma de leque;  Capacidade de varredura: 360º em torno do paciente;  Tempo de varredura: máximo de 5 segundos.
  • 31. AN02FREV001/REV 4.0 31 1.2.5 Aparelhos helicoidais Os aparelhos helicoidais/espirais são também chamados de aparelhos de Quinta Geração ou Tomógrafos por Volume. Foram desenvolvidos em 1990 e foram um marco na História da Tomografia Computadorizada. Seu funcionamento pode ser visualizado na figura 22. FIGURA 22. FUNCIONAMENTO DE UM TOMÓGRAFO DA QUINTA GERAÇÃO Movimento de Rotação do tubo Volume imaginado Movimento contínuo da mesa
  • 32. AN02FREV001/REV 4.0 32 FONTE: Disponível em: <http://www.radioinmama.com.br>. Acesso em: 12 nov. 2012. Nessa geração, nos tomógrafos ocorrem dois tipos de movimentos, que ocorrem de maneira simultânea, o que os diferencia dos outros tomógrafos de outras gerações. O primeiro movimento é o movimento do paciente de forma contínua e longitudinal pela abertura do gantry. Já o segundo movimento é o movimento de 360º do tubo de raios X juntamente com os detectores, localizados no anel do gantry. Ambos os movimentos ocorrem continuamente até o término do exame. Essa movimentação contínua só foi possível pela tecnologia de anéis de deslizamento como substituição aos cabos de raios X de alta tensão. Como pode ser visto na figura 22, a imagem nessa geração de tomógrafos é adquirida em forma de espiral. Os tomógrafos da Quinta Geração apresentam algumas vantagens em relação aos outros tomógrafos como:  Redução do tempo de exposição do paciente à radiação;  Aumento na capacidade de detectar pequenas lesões;
  • 33. AN02FREV001/REV 4.0 33  Diminuição de artefatos nas imagens;  Aumento na velocidade de escaneamento;  Rapidez na obtenção das imagens. Na figura 23 podemos visualizar tomógrafos representantes da Quinta Geração. FIGURA 23. EXEMPLOS DE TOMÓGRAFOS DA QUINTA GERAÇÃO FONTE: Disponível em: <http://www.mundoeducacao.com.br>. Acesso em: 12 nov. 2012.
  • 34. AN02FREV001/REV 4.0 34 1.2.6 Aparelhos multislice Os aparelhos multislice são também denominados de aparelhos de Sexta Geração. Foram desenvolvidos no final de 1998, permitindo cortes múltiplos em apenas uma rotação do conjunto tubo/detectores. O número de cortes está relacionado ao número de canais dos tomógrafos, ou seja, o número de fileiras de detectores. Quanto maior o número desses canais, maior a resolução das imagens. Na figura 24, podemos observar o que acontece com o aumento do número de fileiras de detectores. Fica evidente que com o seu aumento, há o aumento da aquisição de informações. Porém, o custo do aparelho também aumenta com o aumento do número de canais. FIGURA 24. DEMONSTRAÇÃO DO AUMENTO DA AQUISIÇÃO DE INFORMAÇÃO COM O AUMENTO DO NÚMERO DE CANAIS DOS TOMÓGRAFOS
  • 35. AN02FREV001/REV 4.0 35
  • 36. AN02FREV001/REV 4.0 36 FONTE: Disponível em: <http://www.abco.org.br>. Acesso em: 13 nov. 2012.
  • 37. AN02FREV001/REV 4.0 37 Atualmente, o tomógrafo multislice mais moderno apresenta 64 canais. Porém, no Japão está sendo desenvolvido um tomógrafo multislice contendo 256 canais. Na figura 25 temos um exemplo de um tomógrafo multislice. FIGURA 25. TOMÓGRAFO MULTISLICE FONTE: Disponível em: <http://www.abco.org.br>. Acesso em: 13 nov. 2012. FIM DO MÓDULO I