Especialização em Tomografia

ESPECIALIZAÇÃO TÉCNICA EM
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

Protocolos de Tomografia
Tecg°. Esp. Carlos Antonio
tnl.carlos@gmail.com

Especialização em Tomografia Computadorizada

“Não se pode pretender que alguém conheça
tudo, mas sim que, conhecendo alguma
coisa, tenha conhecimento de tudo."

Hugo Hofmannsthal


Breve Histórico da
Tomografia Computadorizada


1885: Descoberta dos Raios X por Wilhelm C. Röentgen;
1917: O matemático austríaco Johann Radon provou que um objeto
tridimensional poderia ser reconstruído matematicamente a partir de um
conjunto infinito de todas suas projeções;
1961: O neurologista William Oldendorf descreve um sistema
experimental que, em teoria, seria capaz de reproduzir as secções
transversais de estruturas intracranianas de radiodensidades diferentes;
1963: Allan Cormack descreve uma técnica para calcular a distribuição
de absorção do Raio X no corpo humano;
1969: Godfrey Hounsfield, utilizando a técnica desenvolvida por
Cormack, cria o primeiro protótipo de TC;
1972: Godfrey Hounsfield e o neurologista J. Ambrose guiaram o
primeiro exame clínico de TC;


Protótipo de Hounsfield


Primeiro tomógrafo - Tomógrafo EMI Mark I®

1971: Dia 1 de outubro - Mulher de 41 anos com suspeita de tumor no
lobo 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 Beneficência
Portuguesa-SP);
1979: Godfrey Hounsfield e Allan Cormack são agraciados com o
Premio 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 clínico
com 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).


Evolução da Tomografia
Computadorizada

Uma nova era no diagnóstico médico!


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)


TC x Radiografias Convencionais


1ª GERAÇÃO

Feixe Linear, um detector
180 projeções
4,5min por fatia,
Movimento duplo (translação/ rotação)


2ª GERAÇÃO

Feixe em leque, vários detectores (5-50)
1,0min por fatia
Movimento duplo (translação/ rotação)


3ª GERAÇÃO

Feixe em leque,
vários detectores rotativos (~500)
1,0s por fatia
Scan contínuo (360º)


4ª GERAÇÃO
Tecnologia Slim Ring
Detectores fixos (800-5000)
Somente o tubo de raios x gira
1,0s por fatia
Elevado custo (aquisição/manutenção)


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.


(5ª Geração?)


(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.)


Conceitos 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.


Conceitos 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.


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.


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.


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.


Tomografia 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;


Aparelho NewTom-9000 (Verona-Itália)

Aparelho I-CAT (EUA)


Reconstrução 3D em tomografia Cone Beam


Tomografia 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.


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.


Componentes Físicos


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.


Tubo de raios-X

Colimador do tubo Transformação
analógico-digital

computador
Colimador
dos detectores Algoritmos de
ROI reconstrução
Detectores de
referência Imagem
Raios-X atenuados

Detectores


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.


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.


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.


Protocolos Para Exames de


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.


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...


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.


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.


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;

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