TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

 


PRINCÍPIOS  FÍSICOS  E ANATÔMICOS BÁSICOS 

 
Figura 01- Godfrey Newbold Hounsfield. Um dos desenvolvedores da tomografia computadorizada juntamente com Allan Cormack. BIASOLI, 2ª EDIÇÃO
 
 
 
 Figura 02- Primeiro aparelho de Tomografia Computadorizada. BIASOLI, 2ª EDIÇÃO  
 

O PRIMEIRO EXAME DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA  DA HISTÓRIA FOI REALIZADO EM 1º DE OUTUBRO DE 1971 EM UMA MULHER DE 41 ANOS COM SUSPEITA DE TUMOR CEREBRAL NO LOBO FRONTAL.
 
 
Figura 03- Primeiro exame de Tomografia Computadorizada. BIASOLI, 2º EDIÇÃO


 
Figuras 04 e 05- Vista anterior da parte interna do portal (gantry) de um aparelho de Tomografia Computadorizada, e exemplo tubo de raios X de um equipamento de TC. BIASOLI, 2ª EDIÇÃO

 

A TC utiliza um computador sofisticado e um sistema mecânico que provê imagens anatômicas seccionais nos planos axial, sagital e coronal. Uma unidade de TC utiliza um tubo de raios X e um detector de matriz para recolher dados anatômicos de um paciente. Esses dados são reconstruídos em uma imagem. Este capítulo fornece uma introdução aos equipamentos de TC, princípios de imagem e aplicações clínicas; um estudo adicional sobre o assunto é necessário para estar capacitado a realizar procedimentos de TC.

 

MOVIMENTO DE TRANSLAÇÃO E ROTAÇÃO


 

Figura 06- Interior do gantry de um equipamento Philips modelo Brilliance. https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos

 

Tomógrafos de Primeira geração

Os tomógrafos de primeira geração usavam um feixe de raios X que era fino como um lápis e possuíam um detector. Um exame exigia uma exposição de quatro minutos e meio para coletar informações suficientes para uma rotação, de 180° do tubo e detector. Esses tomógrafos eram capazes de realizar apenas tomografias de crânio. 

Figura 07-  Movimento de translação e rotação do conjunto tubo-detector (Primeira geração). BIASOLI, 2ª EDIÇÃO.

 
RESUMO DAS CARACTERÍSTICAS DE UM TOMÓGRAFO DE 1ª GERAÇÃO
 
Fonte: https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos

Tomógrafos de segunda geração

Os tomógrafos de segunda geração apresentavam-se bem mais aperfeiçoados que os primeiros e emitiam um feixe de raios X em forma de leque e possuíam 30 ou mais detectores. Os períodos de exposição eram menores, em torno de 15 segundos por corte ou 10 minutos para realizar um exame de 40 cortes.

Figura 08- Esquema do movimento de translação e rotação do conjunto tubo detector (Segunda geração).
 
 

 RESUMO DAS CARACTERÍSTICAS DE UM TOMÓGRAFO DE 2ª GERAÇÃO

 

Fonte: https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos 
 

Tomógrafos de Terceira Geração

Os tomógrafos de terceira geração (Fig.10) incluíam um banco de até 960 detectores oposto ao tubo de raios X, que juntos giravam em torno do paciente em 360°, em um ciclo completo, para delinear um pedaço de tecido. Os tempos de exame também foram significativamente reduzidos se comparados aos da primeira e segunda gerações.

Outras informações literárias sobre a 3ª geração- Introduzida em 1976 e caracterizava-se  por ter apenas o movimento de rotação ( movimento de translação  abolido), um feixe de radiação em leque com ângulo de até 60º, mais amplo que dá geração anterior.

Evolução da 3ª geração

Em 1989, foi incorporada aos tomógrafos a tecnologia dos contatos deslizantes ((Slip Rings). (Fig.11), na qual a transmissão de energia e de sinais é realizada através da utilização de anéis corrediços com contatos em escovas (Slip Ring). A supressão dos cabos entre a parte rotatória e a parte estacionária possibilitou, através da rotação contínua do sistema de aquisição (tubo-detector), uma redução acentuada do tempo entre os cortes tomográficos. Fonte: Técnicas Radiográficas. Antônio Biasoli, 2ª edição.

Figuras 09 e 10-  Funcionamento de um equipamento da terceira geração. Fonte: BIASOLI- 2ª EDIÇÃO. E Tomógrafo de terceira geração; rotação simultânea de 360° do tubo de raios X e detectores. BONTRAGER, 8ª EDIÇÃO
 
 
 
 
Figura 11- Contatos deslizantes. BIASOLI, 2ª EDIÇÃO.
 
 
 
RESUMO DAS CARACTERÍSTICAS DE UM TOMÓGRAFO DE 3ª GERAÇÃO
 

Fonte: https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos


Tomógrafos de Quarta Geração

Os tomógrafos de quarta geração (Fig.13) foram desenvolvidos durante a década de 1980, concomitantes aos de terceira geração. Esses tomógrafos possuíam um anel fixo, com no mínimo 4.800 detectores, os quais circundavam o paciente de forma completa dentro do gantry. Um único tubo de raios X girava em um arco de 360° durante a coleta de dados. Durante o movimento rotatório contínuo, irradiações curtas eram geradas por um tubo de raios X, cujos tempos de varredura eram inferiores a 1 minuto para um exame completo (semelhante a um tomógrafo de terceira geração). Atualmente, a tecnologia de quarta geração não se mostra mais avançada ou preferida.

Outras informações literárias sobre a 4ª geração-  Introduzida na década de 1980, está geração caracteriza-se por um feixe de radiação  em leque com um detector fixo e com elementos de detecção dispostos em 360°.

  
 Figuras 12 e 13- Funcionamento de um equipamento de 4º geração e Tomógrafo de quarta geração; detectores em anel fixo (13).

 

 RESUMO DAS CARACTERÍSTICAS DE UM TOMÓGRAFO DE 4ª GERAÇÃO

 
 Fonte: https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos

 

Tomógrafos de Quinta Geração

Os tomógrafos desta geração foram construídos entre 1980 e 1984 com a finalidade de aplicação em exames cardíacos. os tomógrafos por feixe de elétrons EBCT eram capazes de obter imagens do coração praticamente em movimento, porque conseguiam adquirir imagens em 50 milissegundos minimizando assim artefatos.

 

RESUMO DAS CARACTERÍSTICAS DE UM TOMÓGRAFO DE 5ª GERAÇÃO

Fonte: https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos


 
Figura 14- Equipamento de 5ª geração. https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos
 

Tomógrafos Helicoidais

 
Fonte: https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos 
 


Figura 15- Exemplo de tomógrafo helicoidal. https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos

 

Multidetectores/ Multislices

A TC multidetectores oferece diversas vantagens se comparada a de corte único:

Tempo de aquisição mais curto: Um sistema de 64 cortes pode adquirir 160 imagens por segundo em comparação com outro modelo que realiza um corte por segundo. Essa varredura mais rápida é vantajosa para procedimentos que exigem apneia única ou em casos em que a movimentação do paciente é um problema. Isso também possibilita procedimentos que requerem períodos de exposição curtos (p. ex., tomografias cardíacas).

Diminuição da quantidade de meio de contraste: Uma diminuição da quantidade de meio de contraste intravenoso é factível por conta do aumento da velocidade de aquisição dos tomógrafos multidetectores.

 • Resolução espacial melhorada: Como resultado desta tecnologia, um corte de espessura submilimétrica é possível de ser visualizado. Isto é vantajoso, principalmente, para exames da orelha interna ou de outras estruturas complexas. Uma diminuição da quantidade de meio de contraste também é necessária por conta do aumento da velocidade de aquisição das imagens.

 Qualidade aprimorada das imagens: Como resultado da obtenção de cortes mais finos, a qualidade de imagem para angiografias e reconstruções multiplanares e em 3D é aprimorada.

 

 
Fonte: https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos



   

Figura 16-  Equipamento de tomografia de múltiplos detectores (multislices). https://pt.slideshare.net/welberrj/tomografia-computadorizada-tecnologiaefuncionamentoequipamentos


 
Figura 17. A- B- Diferença entre detectores  homogêneos e híbridos.
 
 
 

Artefatos em Tomografia Computadorizada 

Artefatos são distorções que aparecem na imagem gerada, devido a fatores físicos ou técnicos relacionados com a aquisição de dados.

As principais causas de artefatos são:

- Posicionamento do paciente: A imagem gerada deve apresentar o centro da estrutura examinada no centro do campo de visão (FOV).

 

 
Figura 18- Exemplo de um corte tomográfico com posicionamento incorreto.

 

- Movimento do paciente;

  
Figura 19- Artefatos de movimento.

 

- Artefatos da interface: São causados devido à grande variação de absorção entre as estruturas próximas, fazendo aparecer na imagem raias (faixas) a partir da interface. Pode ser evitado reduzindo a espessura do corte.

 

 
Figura 20- Artefatos de interface.

 

- Efeito de volume parcial: Consiste na inclusão de duas áreas semelhantes de densidades distintas em um mesmo corte, com as mesmas coordenadas espaciais. Ocorre a somatória das densidades de uma fatia de um corte. A seleção de cortes mais finos ajuda a reduzir esse efeito.

 

  
Figuras 21 e 22- Artefatos de volume parcial. BIASOLI, 2ª EDIÇÃO

 

- Objeto metálico: Por apresentar alta absorção de raios X, o material metálico gera a formação de artefatos na forma de raias (faixas).

 
Figura 23- Artefatos metálicos.

- Endurecimento do feixe de raios X (Bean Hardening): O endurecimento do feixe ocorre  quando há um aumento da energia média desse feixe (aumento do quilovolt), que irá determinar  uma redução do coeficiente de atenuação linear dos tecidos ( espectro de absorção).

 

- Artefatos em anel: Diretamente ligados a problemas nos detectores, são anéis concêntricos com sombras centradas ao redor do campo de visão - FOV. A calibração evita os artefatos em anel.

 

 
Figura 24- Artefatos em anel.

 

- Detectores deficientes: Detectores deficientes podem gerar artefatos em forma de raias na imagem gerada.

 

 
Figura 25- Artefatos de falhas no detectores.

 

Tomógrafos multidetectores

Os tomógrafos desenvolvidos antes de 1992 eram modelos de corte único capazes de realizar apenas um corte de cada vez. No final de 1998, os fabricantes de TC anunciaram que uma nova tecnologia de tomógrafos multidectores estava disponível e que estes eram capazes de realizar quatro cortes simultaneamente por rotação do tubo de raios X. Os tomógrafos multidetectores continuou a progredir rapidamente, em grande parte por conta dos avanços na tecnologia dos computadores. No presente momento, tomógrafos multidetectores que podem realizar 320 cortes por rotação de tubo de Raios X estão disponíveis.

  
Figura 26- Comparação entre aparelhos do tipo detector único e multidetectores.
 
 
 
 
Figura 27- Vista anterior do gantry de  um tomógrafo  


  

Figura 28- Ilustração do duplo foco, tubo de raios X de TC multidetectores com um arranjo de 8 detectores, resultando em 16 cortes por rotação.

 

COMPONENTES DO SISTEMA DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

Os sistemas de TC consistem em três componentes principais- gantry, computador e painel de operação.

 Gantry

O gantry consiste no tubo de raios X, um conjunto de detectores e colimadores. Dependendo das especificações técnicas da unidade, o gantry geralmente pode ser disposto em um ângulo de 30° em cada direção, necessário, por exemplo, nas tomografias de coluna ou crânio. O gantry possui uma abertura central. A mesa de tomografia é eletronicamente ligada ao gantry para movimentos controlados durante a aquisição. O segmento anatômico que está na abertura central é que sofrerá o escaneamento. 

 
Figura 29-  Vista anterior do gantry.

Tubos de raios X

Do ponto de vista da construção e operação, o tubo de raios X é similar a um tubo radiográfico; entretanto, modificações no design são ocasionalmente necessárias para garantir que o tubo seja capaz de resistir ao calor adicional por causa do aumento dos tempos de exposição.

 

 
Figura 30- Tubo de raios X de um equipamento de TC.

 

AQUISIÇÃO DOS DADOS EM UM EXAME DE TOMOGRAFIA

A aquisição dos dados em TC ocorre mediante ajuste de alguns parâmetros técnicos denominados parâmetros de aquisição, tais como: quilovolt (kV); miliampère-segundo (mAs); campo de visão- CDV- (field of views- FOV); matriz; espessura do corte; intervalo entre os cortes; e passo da mesa. Os parâmetros de aquisição são ajustados em função do tipo de aparelho utilizado e do exame a realizar.

Quilovolt (kV)

Corresponde a tensão no tubo de raios X, e está relacionada com a energia do feixe de radiação produzido. A faixa de variação da tensão aplicada ao tubo de raios X de um aparelho de tomografia computadorizada é restrita (diferente daquela dos aparelhos de raios X convencional), podendo variar de 80 a 150kV. O aumento do quilovolt (kV) aumenta a energia do feixe de radiação e reduz o contraste entre as estruturas.

Miliamperagem- segundo (mAs)

O milampére (mA) corresponde `a corrente aplicada ao tubo de raios X. O miliamperagem (mA) do tubo de raios X de um aparelho de (mA) de um aparelho de tomografia computadorizada pode variar de 100 a 800 mA. O fator mAs corresponde a corrente (mA) aplicada ao tubo de raios X associada ao tempo de varredura ( extensão do exame). Um aumento do (mAs) irá determinar um aumento  no contraste da imagem grada; um aumento da geração de calor; uma acentuação no desgaste do tubo de raios X; e um aumento da dose de radiação recebida pelo paciente.

Campo de visão

O campo de visão (CDV), conhecido pela sigla em inglês FOV (field of view) está relacionado com a determinação do tamanho da área de visualização do objeto em estudo.

Matriz

Composta por pontos dispostos vertical e horizontais (eixos X e Y) que participam da composição de uma imagem. A matriz pode ser de dois tipos:

- Matriz de aquisição de dados- Matriz volumétrica,  que é constituída por voxels, que são pontos volumétricos (tridimensionais- 3D).

- Matriz de reconstrução de imagem- Constituída por pixels que são pontos superficiais (bidimensionais -2D). Na matriz da tomografia computadorizada, o pixel é determinado a partir da atenuação de cada voxel e representado por tons de cinza na tela do monitor. O tamanho do pixel varia em função do campo de visão- CDV (field of view- FOV) utilizado e pode ser obtido pela fórmula.  Os aparelhos de tomografia computadorizada apresentam matrizes padronizadas em diversos  tamanhos, sendo mais comuns as de 512x 512 e 1.024x 1.024

Espessura de Corte

A espessura do corte irá depender da necessidade do tipo de imagem a ser gerada em função da área em estudo. No aparelho de tomografia computadorizada sequencial, a espessura do corte tem relação direta com a colimação do feixe de radiação, ou seja, a espessura da colimação corresponde à espessura do corte. No aparelho helicoidal multicorte, essa relação não é linear, ou seja, para uma determinada colimação, é possível a realização de vários cortes simultâneos. A espessura do corte é diretamente proporcional ao volume dos voxels. Em função dessa espessura, é possível uma aquisição isotrópica, ou anisotrópica de dados.  Uma aquisição isotrópica de dados possibilita a reformatação de imagens com qualidade semelhante em qualquer tipo de plano (sagital, coronal e axial), inclusive no plano oblíquo, já a anisotrópica, produz distorções na reformatação de imagens nos planos sagital e coronal.

  
 Figura 31- Eixo de corte e distância entre os eixos.


Importante !!!!

O voxel pode ter formas diferentes em função da espessura do corte (profundidade). Quando a medida da profundidade for igual às dimensões do pixel, ele terá a forma de um cubo e será denominado de voxel isotrópico. Quando a medida da profundidade for diferente das dimensões do pixel, ele terá a forma de um paralelepípedo  e será denominado voxel anisotrópico. 

  
Figuras 32 e 33- Esquema de voxel anisotrópico e isotrópico e esquema mostrando uma aquisição anisótropica e uma aquisição isotrópica.


Eixo de corte, intervalo de corte, passo da mesa e fator de passo= PITCH

Os eixos de corte são marcações para referência da passagem do raio central do feixe de radiação. O intervalo entre os cortes, é definido pela distância entre esses eixos (corresponde  à distância entre cortes).

O passo da mesa também chamado de incremento, é utilizado em aparelhos sequenciais, corresponde ao deslocamento da mesa no eixo Z, entre cada volta completa do tubo de raios X em torno do paciente (giro de 360º).

O fator de passo, conhecido pela palavra PITCH, utilizado em aparelhos helicoidais , corresponde ao deslocamento da mesa no eixo Z durante uma volta completa  do tubo de raios X  em torno do paciente  (giro de 360º) . É determinado em função do estudo pretendido. Esse valor é definido conforme a seguinte fórmula.

 


  


Feixe de detectores

Detectores encontram-se em estado sólido e são compostos de fotodiodos, juntamente com cristais de cintilação (tungstato de cádmio ou raros cristais de cerâmica). Detectores de estado sólido convertem a energia transmitida de raios X para luz, que é convertida em energia elétrica e, em seguida, em um sinal digital. O feixe de detectores afeta a dose do paciente e a eficiência da unidade de TC.

Conjunto de colimadores

A colimação na TC é importante porque reduz a dose do paciente e melhora a qualidade da imagem. A geração atual de tomógrafos geralmente usa um colimador — pré-paciente (no tubo de raios X), que molda e limita o feixe. A espessura de corte em unidades de TC multidetectores é determinada pelo tamanho do feixe de detectores utilizado.

 

Figura 34-  Colimadores primários. BIASOLI, 2ª EDIÇÃO

Reconstrução de imagem

Como na radiografia convencional, as tomografias exibem vários tons de cinza. A radiação incidente é atenuada pelo paciente e a radiação remanescente é medida pelos detectores. Estruturas de densidade baixa (pulmões e estruturas preenchidas por ar) atenuam muito pouco o feixe de raios X, enquanto as estruturas de maior densidade (ossos e meios de contraste) atenuam todos ou quase todos os feixes de raios X. A informação de atenuação sai dos detectores em sua forma analógica e é convertida em um sinal digital por um conversor analógico-digital. Os valores digitais são utilizados no passo seguinte, que consiste na reconstrução da imagem, com base em uma série de reconstruções de algoritmos.

Figuras 35 e 36- Reconstrução de imagem de TC- voxels (amostra 3D) a pixels (amostra 2D).Imagem de TC — voxels e pixels.


O Elemento de Volume (Voxel)

A matriz da imagem digital é composta de linhas e colunas de pequenos blocos chamados de pixels (elementos de imagem). Cada pixel é uma representação bidimensional (2D) do volume 3D do tecido no corte apresentado na TC. Esses volumes tridimensionais de tecido são chamados de elementos de volume ou voxels. Voxels possuem altura, largura e profundidade. A profundidade de um voxel é determinada pela espessura do corte, conforme selecionado pelo tecnólogo. Cada voxel é representado por um pixel na imagem 2D reconstruída.

Atenuação (Absorção Diferenciada) de Cada Voxel

A cada voxel no corte de tecido é assinalado um número pelo computador que é proporcional ao nível de atenuação dos raios X daquele volume de tecido. Na TC, dados de absorção diferenciada de tecidos em cada voxel são coletados e processados pela unidade de processamento do computador.

Convertendo Voxels 3D em Pixels 2D

Quando o nível de atenuação de cada voxel é determinado, o corte de tecido em 3D é apresentado no monitor do computador como uma imagem 2D. Cada voxel de tecido é representado no computador como um pixel. O número de pixels capazes de ser representados é determinado pelo fabricante.

A (Fig.37)  apresenta um exemplo de amostra 2D de um corte de tecido cerebral criado pela atenuação ou absorção diferenciada desses tecidos. O LCE dentro dos ventrículos resulta em menos atenuações de voxels desses tecidos comparativamente ao que é visto nos voxels de regiões ósseas do crânio ou na glândula pineal calcificada e “branca” na linha média do encéfalo. Os plexos coroides (capilares no interior dos ventrículos) também são calcificados.

 

   
Figura 37- TC de crânio (corte axial).
 
 
 

 Figura 38- Reconstrução de imagem de TC - voxels (amostra 3D) a pixels (amostra 2D).


 Figura 39- Imagem de TC- voxels e pixels.


Escala de Tons de Cinza e Números de TC

Depois que o computador da tomografia (por meio de milhares de cálculos matemáticos) determina o nível de atenuação (chamado de coeficiente de atenuação linear) para cada voxel, estes valores são convertidos para outra escala numérica chamada de números de TC, que são usados na matriz de exposição. Originalmente, os números da TC eram chamados de unidades Hounsfield, depois que Hounsfield*, um cientista inglês, produziu a primeira tomografia do crânio, em 1970.

Tons de cinza são atribuídos aos números de TC. A linha de base para os números de TC é a água, à qual é atribuído o valor zero. Tomógrafos são calibrados de modo que a água tenha sempre o valor de zero. Um osso cortical denso tem um valor de +1.000 ou até + 3.000, e o ar (que produz uma quantidade mínima de atenuação) tem um valor de –1.000. Entre esses dois extremos estão os tecidos e substâncias cujos números de TC variam de acordo com a atenuação que produzem. Diferentes tons de cinza são atribuídos a números específicos de TC para criar a imagem exibida. Assim, é gerada uma tabela que lista os tipos de tecidos ou estruturas comuns e os números e aspectos associados. Tecidos densos, como osso, aparecem em branco. Estruturas preenchidas por meio de contraste também aparecem em branco. O ar, que não é denso se comparado a esses tecidos, aparece em preto. Gordura, músculo e órgãos, que possuem densidades entre o ar e osso, aparecem em diversos tons de cinza.

 

Largura e Nível da Janela (Controle de Janela)

A largura da janela (Window Windth/WW) se refere à variedade de números de TC que são apresentados como tons de cinza. Uma janela com largura ampla indica mais números como um grupo (escala longa ou de baixo contraste). A largura regula o contraste apresentado pela imagem (largura ampla e baixo contraste como na TC do tórax; largura estreita e alto contraste como na TC de crânio).

O nível da janela (Window Level/WL) controla o brilho da imagem e determina o valor, que será o centro da largura da janela. O WL, normalmente, é determinado pela densidade do tecido que ocorre mais frequentemente dentro de um segmento anatômico.

 

QUESTÕES DE CONCURSO

BANCA AOCP- EBSERH/NACIONAL- Ao realizar o janelamento da imagem, alteramos o WW (Windows Width) e o WL (Windows Level). Ao que se refere, na prática da imagem digital, o WW?

(A) Ao ajuste da escala de bits do pixel.

(B) Ao centro de largura da janela em bits dos pixels.

(C) À escala de cinza invertida.

(D) À escala da região de interesse do voxel.

(E) À escala da largura da janela em bits dos pixels.

 

Pitch nos tomógrafos de volume

O tubo de raios X, o feixe de detectores e o paciente estão em movimento contínuo durante a aquisição de volume. A extensão de segmento coberto durante uma varredura particular é determinada pelo pitch. O pitch é uma razão entre a velocidade na mesa e a espessura do corte. A fórmula para calculá-la é a seguinte: Um pitch de 1:1 indica que a velocidade da mesa e a espessura do corte são iguais. Um pitch de 1,5:1 seria obtido se a velocidade da mesa fosse igual a 15 mm/s com um corte de espessura de 10 mm. Um pitch de 2:1 aumenta o risco de que a condição possa não ser registrada, por causa de uma amostra inferior do segmento anatômico. Uma razão 0,5:1 aumentaria a dose de radiação ao paciente pelo aumento da amostra deste segmento. 

 O pitch é determinado pelo radiologista conforme a natureza do estudo ou das indicações da patologia.



Resumo da reconstrução da imagem

Durante um procedimento de TC, o tubo e o conjunto de detectores se movimentam em torno do paciente. Milhares de medidas são aferidas para determinar o valor de atenuação da radiação (coeficiente linear de atenuação) para cada elemento de volume do tecido (voxel). Quando já está determinado um coeficiente linear de atenuação, os dados são com cada pixel representando um número de TC de um elemento específico de volume na fatia de TC. A convertidos em números de TC para que seja feita uma apresentação. No monitor, mostra-se uma imagem 2D como uma matriz de elementos da figura (pixels), largura e o nível podem ser ajustados para alterar o aspecto da imagem.

 

 
Figura 40- Tipos de tecidos e números de TC. *Branco se houver opacificação por meio de contraste.

 

As imagens de TC aumentaram a resolução de contraste.

O sistema de TC é mais sensível na diferenciação do tipo de tecido se comparado com a radiografia convencional, tanto que as diferenças podem ser mostradas de forma mais clara e estudadas. A radiografia convencional pode exibir tecidos que possuem no mínimo 10% de diferença de densidade, enquanto a TC pode detectar tecidos com diferenças de densidade de 1% ou menos, o que auxilia em diagnósticos diferenciais das diversas condições; uma massa sólida pode ser distinguida de um cisto ou (em alguns casos) uma neoplasia benigna pode ser diferenciada de uma maligna.

 

Reconstruções multiplanares.

Dados adquiridos podem ser reconstruídos e visualizados em planos alternativos, sem exposição adicional do paciente à radiação.

 

Manipulação dos dados de atenuação.

A atenuação dos dados dos tecidos coletados por detectores podem ser manipulados e medidos pelo computador. Lesões podem ser medidas e o valor numérico (número de TC) pode ser visualizado para avaliar sua composição (p. ex., gordura, cálcio, água).

 

 
Figura 41-  Corte axial no nível do manúbrio. osso, partes moles, músculo e gordura aparecem diferentemente em uma imagem de TC por causa da atenuação e o consequente número de cada um deles.

Procedimento

Após a explicação do procedimento, o paciente é posicionado na mesa de TC. A posição (supinação ou pronação; cabeça ou pés primeiro) dependerá do tipo de exame a ser realizado. Uma imagem preliminar da área que será examinada é obtida e dependendo da marca do equipamento utilizado para tomografia, essa imagem pode ser chamada de escanograma (Fig.42) scout ou topograma. Parâmetros adicionais importantes para o exame fazem parte do protocolo selecionado e incluem quilovoltagem, miliamperagem, inclinação, campo de visão, espessura do corte, posicionamento da mesa, algoritmos de reconstrução e a exibição de janelas.

Figura 42- Escanograma do tórax, com indicação dos cortes.

Meios de Contraste e Barreira Hematoencefálica

Estima-se que 50 a 90% de todas as TCs de crânio necessitem de uma injeção intravenosa de meio de contraste. Os meios de contraste utilizados são semelhantes aos empregados em urografia intravenosa.

Esses meios de contraste iodados são geralmente administrados em bolus, mas podem ser lentamente introduzidos através de uma infusão intravenosa.

O encéfalo é bem irrigado por vasos sanguíneos, que levam oxigênio e nutrientes. O oxigênio deve ser fornecido de forma constante porque a privação total de oxigênio por minutos pode causar danos permanentes à célula cerebral. Da mesma forma, a glicose deve estar continuamente disponível, pois o estoque de carboidrato no encéfalo é limitado. Glicose, oxigênio e certos íons passam rapidamente do sangue circulatório para o líquido extracelular e depois às células encefálicas. Outras substâncias encontradas no sangue normalmente entram nas células encefálicas muito lentamente.As proteínas, a maioria dos antibióticos e os meios de contraste, não passam do sistema capilar craniano normal para as células do encéfalo. O tecido do encéfalo é diferente de outros tecidos, já que possui uma barreira natural para a passagem de algumas substâncias. Este fenômeno natural é conhecido como barreira hematoencefálica.

Uma injeção intravenosa de meio de contraste iodado é frequentemente necessária para distinguir entre o tecido normal e anormal. Um injetor eletromecânico é necessário em virtude do tempo curto de aquisição na TC multidetectores. Uma seleção cuidadosa do volume da injeção e da taxa de pico de fluxo assegura níveis adequados de impregnação vascular e dos órgãos. Tornou-se prática comum na TC a injeção em bolus de solução salina após a injeção do meio de contraste (flush de solução salina). A injeção de um bolus de solução salina neste momento permite o aumento da duração da impregnação do meio de contraste, visto que há um flush do meio de contraste a partir das veias que o impele para frente. Ele também pode permitir uma redução da quantidade de meio de contraste utilizado. Injetores eletromecânicos de cano duplo estão disponíveis para esta técnica. O injetor troca automaticamente para uma seringa de solução salina depois que o meio de contraste foi injetado.

   
Figura 43- Aquisição de volume com reconstruções multiplanares da coluna cervical nos planos sagital e axial; demonstra uma resolução de contraste superior às radiografias convencionais.

 

AS DIVISÕES DO SNC

É necessário conhecer toda a macroanatomia do encéfalo e do SNC antes de aprender sobre a anatomia seccional que é vista na tomografia. O SNC possui duas grandes divisões: (1) o encéfalo, que ocupa a cavidade do crânio e (2) a medula espinal, que se estende, inferiormente, a partir do encéfalo e é protegida pela coluna vertebral. A medula espinal termina no ponto de encontro inferior de L1 com uma área cônica, chamada de cone medular ou conus medullaris. Extensões das raízes nervosas da medula espinal continuam até o primeiro segmento do cóccix. O espaço subaracnóideo se estende até o segundo segmento do sacro (S2).


Figura 44- SNC.

 

O encéfalo e a medula espinal são revestidos por três membranas protetoras, conhecidas como meninges. Começando pela parte externa, estas são a (1) dura-máter, (2) aracnoide e (3) pia-máter.

 
Figura 45- Meninges e espaços meníngeos.
 
 
 

BANCA AOCP- EBSERH/NACIONAL- Paciente masculino, 56 anos, com suspeitas de um traumatismo craniano, realizou uma tomografia computadorizada. Indique V para as afirmativas que identificam as possíveis regiões de visualização nesse exame, F para as afirmativas que não serão vistas nessa tomografia e assinale a alternativa com a sequência correta

(   ) Os espaços meníngeos.

(   ) As meninges: dura-máter (camada interna e externa), aracnóide, pia- máter.

(   ) O líquido cefalorraquidiano (LCR).

(   ) Ventrículos laterais direito e esquerdo.

(A) F̶ F̶ F̶ V.

(B) F̶ F̶ V̶ V.

(C) F̶ V̶ F̶ V.

(D) V̶ V̶ V̶ F.

(E) V̶ V̶ V̶ V.

 

 AS TRÊS DIVISÕES DO ENCÉFALO

O encéfalo pode ser dividido em três áreas gerais: (1) prosencéfalo, (2) mesencéfalo e (3) rombencéfalo

  
Figura 46- Encéfalo (corte mediossagital).

 

O TRONCO ENCEFÁLICO

O tronco encefálico é formado pelo mesencéfalo, ponte e bulbo e este passa pela grande abertura na base do crânio, o forame magno, para formar a medula espinal.

 
Figura 47- Divisões do tronco encefálico. 
 

 

VENTRÍCULOS CEREBRAIS

Os ventrículos laterais esquerdo e direito estão localizados nos hemisférios cerebrais homônimos. O terceiro ventrículo é um ventrículo único que está situado em posição central e inferior aos laterais e o quarto ventrículo também é único, centralizado e inferior ao terceiro. O LCE é gerado nos ventrículos laterais, em uma região capilar característica: o plexo coroide, que filtra o sangue para a produção do líquido. De acordo com o livro Gray’s Anatomy, apesar de a produção diária de 500 mL de LCE, em torno de apenas 140 mL estão presentes no SNC, visto que a diferença é reabsorvida pelo sistema circulatório venoso. Acredita-se que este líquido seja fundamental durante o desenvolvimento pela sua atuação como um nutriente, enquanto nos adultos, ele serve como um protetor do SNC.

  
Figuras 48 e 49- Ventrículos cerebrais e ventrículos laterais.

 

TERCEIRO VENTRÍCULO

O terceiro ventrículo está localizado na linha média e possui cerca de quatro lados. Encontra-se logo abaixo do nível dos corpos dos dois ventrículos laterais. A glândula pineal é anexa ao teto da parte posterior do terceiro ventrículo, diretamente acima do aqueduto cerebral, o que causa um recesso na parte posterior desse ventrículo.

 

QUARTO VENTRÍCULO

A cavidade do terceiro ventrículo se liga posterior e inferiormente ao quarto ventrículo por meio de uma passagem conhecida como aqueduto cerebral. O quarto ventrículo, que possui a forma de um diamante, é conectado a uma larga porção do espaço subaracnóideo, chamada de cisterna magna.

   
Figuras 50 e 51- Terceiro e quarto ventrículos e ventrículos na visão superior.
 

 

   
Figuras 52 e 53- Visão anterior  dos ventrículos e visão do tálamo e hipotálamo.


Substância Branca

A substância branca consiste nos axônios mielinizados que são comumente identificados nos cortes de TC de crânio como tecidos com aspecto esbranquiçado. É mais comumente vista em cortes dos hemisférios cerebrais como massas brancas subcorticais do centro semioval, que são fibras que conectam a substância cinzenta do córtex cerebral com as partes mais profundas e caudais do mesencéfalo e medula espinal. A segunda maior estrutura composta de substância branca é o corpo caloso, um grupo de fibras que conecta os hemisférios direito e esquerdo profundamente à fissura longitudinal.

 

Substância Cinzenta

A substância cinzenta compreende a camada delgada e mais exterior de dobras do córtex cerebral e é composta de dendritos e corpos celulares. Outras áreas do encéfalo compostas por substância cinzenta incluem estruturas cerebrais mais centrais, tais como os núcleos da base, localizados no interior dos hemisférios cerebrais, além do grupo de núcleos que constituem o tálamo.

Figura 54- Substâncias branca e cinzenta.


Núcleos da base

Os núcleos da base, são coleções pares de substância cinzenta, que estão situadas dentro de cada hemisfério cerebral (Fig.55). Há quatro áreas específicas ou agrupamentos de núcleos da base, como mostra o desenho diagramático: (1)   o núcleo caudado, (2) o núcleo lentiforme, que compreende o putame e o globo pálido, (3) claustro (que não está visível na ilustração) e (4) núcleo ou corpo amigdaloide.

 
Figura 55- Visão mediossagital dos núcleos da base profundamente no encéfalo.

Figura 56- Encéfalo (superfície inferior). E os 12 pares de nervos craniais são anexos à base do cérebro e deixam o crânio através de vários forames.
 

PARÂMETROS BÁSICOS  PARA TOMOGRAFIA DE CRÂNIO

 

Figuras 57 e 58- Corte axial de TC - nível do quarto ventrículo e cerebelo. Corte axial de TC - nível dos condutos auditivos internos. BONTRAGER, 8ª EDIÇÃO.


      
Figuras 59 e 60- TC de crânio - sem rotação e TC de crânio com rotação. BONTRAGER, 8ª EDIÇÃO.

Figuras 61 e 62- Visualização adequada do encéfalo (janela estreita). Visualização adequada da parte óssea (janela larga). BONTRAGER, 8ª EDIÇÃO.

 

Figuras 63 e 64- Corte axial de TC - nível do quarto ventrículo e cerebelo. Corte axial de TC - nível dos condutos auditivos internos. BONTRAGER, 8ª EDIÇÃO.

 

 

 Figuras 65 e 66- Corte axial de TC- nível da ponte. Corte axial de TC - nível do terceiro ventrículo. BONTRAGER, 8ª EDIÇÃO

 

 

    
Figuras 67 e 68- Corte axial de TC-nível dos ventrículos laterais (cornos anterior e posterior). E Corte axial de TC-nível superior do cérebro. BONTRAGER, 8ª EDIÇÃO

 

  
 Figuras 69 e 70- Exemplos de hematomas subdurais. BONTRAGER, 8ª EDIÇÃO

Figuras 71 e 72 A e B- Exemplo de acidente vascular encefálico (AVE), e A, Infarto no território da artéria cerebral média. B, L Infarto do lobo occipital.BONTRAGER, 8ª edição.
 
 
Figuras 73 e 74- A, Hidrocefalia. B, Hidrocefalia com shunt ventricular. BONTRAGER, 8ª EDIÇÃO

 


 

Figura 75- Tálamo e hipotálamo (corte mediossagital).

 

  
Figura 76- Corte axial de crânio. 
 

 Figura 77- TC do abdome no nível dos rins, L2.


 
Figura 78- Corte axial no nível do manúbrio.


  
  Figura 79- TC de Tórax

 

Reconstrução 3D

Um conjunto de dados obtidos em um volume de aquisição pode ser reconstruído em uma imagem 3D, se o programa e equipamento necessários estiverem disponíveis. Aplicações clínicas incluem a avaliação do traumatismo de face, coluna vertebral, pelve, ombro e joelho, além da avaliação de anormalidades congênitas e traumatismos. 


Figura 80- A e B- Reconstrução em 3D do crânio.
 
 

 

Glossário de Termos da TC

Algoritmo- Conjunto de cálculos e processos matemáticos aplicados na reconstrução da imagem.

Anéis deslizantes- Dispositivos que transmitem energia elétrica e permitem contínua rotação do tubo de raios X para a aquisição volumétrica.

Aquisição de volume- Refere-se à aquisição de um volume de dados da TC; o paciente se movimenta pelo gantry com rotação e emissão ininterrupta de raios X; também pode ser referido como digitalização helicoidal ou espiral.

Artefato- Característica ou densidade indesejável de uma imagem que não é representativa da anatomia.

Coeficiente linear de atenuação- Expressão numérica da redução da intensidade da radiação que se segue à transmissão através da matéria.

Configuração de janelas- O ajuste do nível e largura da janela (brilho e contraste da imagem) pelo usuário.

Corte- Parte do objeto que está sendo digitalizado.

Esconograma- Imagem preliminar de um exame de tomografia computadorizada que é usada para planejar o alcance do escaneamento.

Estação de trabalho- Computador que serve como uma estação de pós-processamento digital ou de análise de imagem.

Gantry- Componente de um sistema de TC que abriga o tubo de raios X, detectores e colimadores.

Isotrópico-Tendo o mesmo valor de uma propriedade em todas as direções; usado para descrever os voxels que têm o mesmo valor (tamanho) em todas as direções (cúbico).

Largura da janela- Regula o contraste de uma imagem.

Matriz- Série de linhas e colunas (de pixels) que dão forma à imagem digital.

Nível da janela- Controla o brilho de uma imagem dentro de um determinado alcance.

Número de TC- Número que representa o valor de atenuação para cada pixel, em relação à água.

Pixel- Elemento da imagem; uma caixa de matriz individual; cada pixel é atribuído a um número de TC.

Projeção de intensidade máxima (Maximum Intensity Projetcion - MIP)- Técnica utilizada para visualizar vasos, como demonstrado na angiografia por TC.

Protocolo- Procedimento predeterminado; refere-se ao protocolo de parâmetros da rede de conexões para realização de um exame de TC.

Reconstrução multiplanar (MPR)- Método pelo qual imagens adquiridas no plano axial podem ser reconstruídas no plano coronal ou sagital.

Rede de conexões- Equipamentos e programas que permitem que computadores estejam conectados com a finalidade de compartilhar recursos e interagir.

TC (tomografia computadorizada)- O exame radiológico que exibe imagens anatômicas seccionais nos planos axial, sagital ou coronal.

Voxel- Elemento de volume; corresponde a um tecido de volume tridimensional, possui altura, largura e profundidade; cada pixel representa um voxel quando uma imagem é exibida.

Fontes bibliográficas usadas: Tratado de Posicionamento Radiográfico e Anatomia Associada. De John P. Lampignano e Leslie Kendrick, Editora Grupo Gen.

Técnicas Radiográficas - Antonio Biasoli Junior. 2ª edição.

 

https://arq.pciconcursos.com.br/provas/24167405/8486763f67c6/tecn_radiologia.pdf

 

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