Aplicações da Tomografia Computadorizada
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O documento apresenta informações sobre tomografia computadorizada (TC), incluindo seus principais componentes, como o tubo de raios X e o detector, além de detalhar as etapas da aquisição e reconstrução de imagens TC.
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- 7. 18/09/2015 7 http://www.unige.ch/cyberdocuments/theses2000/ZaidiH/these_body.html CT MRI SPECT PET IMAGENS ANATÔMICAS IMAGENS FUNCIONAIS POR QUE CT É TÃO IMPORTANTE? 1 – é um dos procedimentos de imagem mais realizados
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- 10. 18/09/2015 10 QUANTO CUSTA UM EXAME? http://theincidentaleconomist.com/wordpress/everything-costs-more/ QUANTO CUSTA UM EXAME? http://theincidentaleconomist.com/wordpress/everything-costs-more/ US$ 450
- 11. 18/09/2015 11 POR QUE CT É TÃO IMPORTANTE? 1 – é um dos procedimentos de imagem mais realizados 2 – menor custo em relação à RM 3 – maior disponibilidade de equipamentos em relação a outros tomógrafos CT OECD (2015), Computed tomography (CT) scanners (indicator). doi: 10.1787/bedece12-en (Acessado 03/09/2015) Por 1.000.000 de habitantes USA Russia
- 12. 18/09/2015 12 MRI OECD (2015), Magnetic resonance imaging (MRI) units (indicator). doi: 10.1787/1a72e7d1-en (Acessado 03/09/2015) Por 1.000.000 de habitantes USA Russia POR QUE CT É TÃO IMPORTANTE? 1 – é um dos procedimentos de imagem mais realizados 2 – menor custo em relação à RM 3 – maior disponibilidade de equipamentos em relação a outros tomógrafos 4 – é um mercado proeminente
- 13. 18/09/2015 13 FAÇAMOS AS CONTAS... US$ 38,3 bilhõesUS$ 450 + tomógrafos + instalações + estações de trabalho + softwares + TI + acessórios + meios de contraste ... POR QUE CT É TÃO IMPORTANTE? 1 – é um dos procedimentos de imagem mais realizados 2 – menor custo em relação à RM 3 – maior disponibilidade de equipamentos em relação a outros tomógrafos 4 – é um mercado proeminente 5 – dose
- 14. 18/09/2015 14 DOSE Aumento no número de procedimentos DOSE http://archive.sciencewatch.com/inter/aut/2010/10-mar/10marBren/ Aumento da exposição da população
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- 19. 18/09/2015 19 O QUE É TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA? http://ligiadantas.com.br/wp- content/uploads/2013/10/Integralde-forma-light_fatia-de- .25g_54cal.jpg Ferramenta de diagnóstico por imagens capaz de produzir imagens tomográficas baseadas na atenuação de raios X. O QUE É TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA? http://ligiadantas.com.br/wp- content/uploads/2013/10/Integralde-forma-light_fatia-de- .25g_54cal.jpg Fatia = corte tomográfico
- 20. 18/09/2015 20 O QUE É TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA? http://ligiadantas.com.br/wp- content/uploads/2013/10/Integralde-forma-light_fatia-de- .25g_54cal.jpg O QUE É TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA? http://ligiadantas.com.br/wp- content/uploads/2013/10/Integralde-forma-light_fatia-de- .25g_54cal.jpg Tubo de raios X Detector
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- 24. 18/09/2015 24
- 26. 18/09/2015 26 PASSO 2: O APARELHO PRINCIPAIS COMPONENTES CT Gantry Aquisição de dados Console Jamal, S. Components of CT Scan Machine http://pt.slideshare.net/muffafa/components-of-ct-scan-machine
- 27. 18/09/2015 27 O DISPOSITIVO Tubo de raios X Detectores O DISPOSITIVO Tubo de raios X Detectores
- 28. 18/09/2015 28 O DISPOSITIVO Tubo de raios X Detectores http://www.emsts.com.br/imagens/light4.gif O DISPOSITIVO
- 29. 18/09/2015 29 GANTRY Gerador alta voltagem Tubo de raios X Colimador “pré” Paciente Colimador “pós” Detector Tubo de raios X Colimador Colimador Detector Adaptado de: JAMAL, S. Components of CT Scan Machine http://pt.slideshare.net/muffafa/components-of-ct-scan-machine TUBO Rotor Anodo Catodo
- 31. 18/09/2015 31 CONFIGURAÇÃO DO FEIXE http://serc.carleton.edu/research_education/geochemsheets/techniques/CT.html DETECTOR Gás Estado sólido Bushberg
- 33. 18/09/2015 33 GERAÇÕES DOS TOMÓGRAFOS 2ª1ª GERAÇÕES DOS TOMÓGRAFOS 2ª1ª Proibidos de operar • Alta dose • Baixa qualidade de imagem
- 36. 18/09/2015 36 MULTI SLICES 6ª 4ª 3ª 2ª 1ª 7ª PASSO 3: AQUISIÇÃO E RECONSTRUÇÃO
- 37. 18/09/2015 37 http://medical.toshiba.com/resources/images/ct/aq-one-family/aq-one-dose-reduction-diagram.jpg REGISTRO DO PACIENTE Dados pessoais Nome Identificação Informações clínicas pertinentes Protocolo de exame http://bashadiagnostics.com/ct_scan.html
- 38. 18/09/2015 38 Meio de contraste Respiração POSICIONAMENTO DO PACIENTE http://www.christchurchradiology.co.nz/ct-scans/
- 40. 18/09/2015 40 ONDE ESTÁ A MÁGICA? Atenuação dos raios X ATENUAÇÃO Powsner & Powsner
- 41. 18/09/2015 41 A relação entre a fluência de fótons incidentes sobre um material de espessura x e a transmitida é dada por em que µ é o coeficiente de atenuação linear (cm-1) e x é a espessura (cm) µ total é a soma dos coeficientes de cada mecanismo de interação da radiação com a matéria µ = fotoelétrico + rayleight + compton + produção de pares ATENUAÇÃO
- 42. 18/09/2015 42 ATENUAÇÃO Cada tecido possui número atômico (Z) e densidade eletrônica diferentes Atenuação diferencial entre os tecidos
- 44. 18/09/2015 44 Considere: N0 intensidade inicial Ni intensidade final Então... RECONSTRUÇÃO 𝑁𝑖 = 𝑁0 𝑒−𝜇𝑤 𝜇𝑤 = − ln 𝑁𝑖 𝑁0 Considere: N0 intensidade inicial Ni intensidade final Então... RECONSTRUÇÃO 𝑁𝑖 = 𝑁0 𝑒−𝜇𝑤 𝜇𝑤 = − ln 𝑁𝑖 𝑁0 𝜇1 𝑤1 + 𝜇2 𝑤2 + 𝜇3 𝑤3 + ⋯ = − ln 𝑁𝑖 𝑁0
- 45. 18/09/2015 45 Considere: N0 intensidade inicial Ni intensidade final Então... RECONSTRUÇÃO 𝑁𝑖 = 𝑁0 𝑒−𝜇𝑤 𝜇𝑤 = − ln 𝑁𝑖 𝑁0 𝜇1 𝑤1 + 𝜇2 𝑤2 + 𝜇3 𝑤3 + ⋯ = − ln 𝑁𝑖 𝑁0 𝜇1 + 𝜇2 + 𝜇3 + ⋯ 𝑤 = − ln 𝑁𝑖 𝑁0 𝜇1 + 𝜇2 + 𝜇3 + ⋯ = − 1 𝑤 ln 𝑁𝑖 𝑁0 𝜇1 + 𝜇2 + 𝜇3 + ⋯ = 𝐴 RECONSTRUÇÃO é possível calcular os valores de μ em cada ponto ART – algebraic reconstruction technique Muito sensível ao ruído Computacionalmente “cara” 𝜇1 + 𝜇2 + 𝜇3 + ⋯ = 𝐴
- 46. 18/09/2015 46 Alternativa – retroprojeção RECONSTRUÇÃO RECONSTRUÇÃO Retroprojeção filtrada Adaptadodehttp://en.wikibooks.org/wiki/Basic_Physics_of_Nuclear_Medicine/X-Ray_CT_in_Nuclear_Medicine
- 47. 18/09/2015 47 RECONSTRUÇÃO Retroprojeção Retroprojeção filtrada Janelamento e reconstrução 3DPASSO 4: PÓS-PROCESSAMENTO
- 48. 18/09/2015 48 http://www.medarcade.com/blog/tissue-densities-on-ct-scan-in-hounsfield-units-or-ct-number Número CT Informação quantitativa e qualitativa Unidades Hounsfield (HU) “COR” 𝐶𝑇 = 1000 𝜇 𝑣𝑜𝑥𝑒𝑙 − 𝜇 𝐻2 𝑂 𝜇 𝐻2 𝑂 -1000: ar-1000: ar -300 a -100: partes moles-300 a -100: partes moles -200: pulmão-200: pulmão 0: água0: água +50: músculos+50: músculos +1000: osso compacto+1000: osso compacto > + 3000: próteses, áreas com meio de contraste > + 3000: próteses, áreas com meio de contraste
- 51. 18/09/2015 51 REFORMATAÇÃO Podem ser recontruídas outras “visualizações” a partir de uma aquisição (considerando alguma perda de resolução) Axial Coronal Sagital RECONSTRUÇÃO MULTIPLANAR Podem ser recontruídas outras “visualizações” a partir de uma aquisição (considerando alguma perda de resolução)
- 52. 18/09/2015 52 Seleção de volumes ou superfícies permite sofisticadas visualizações 3D REPRESENTAÇÕES EM 3D
- 54. 18/09/2015 54
- 55. 18/09/2015 55
- 60. 18/09/2015 60 OTIMIZAÇÃO DE DOSE MODULAÇÃO DE CORRENTE http://www.imp.uni-erlangen.de/forschung/dose/dose.htm
- 62. 18/09/2015 62 CT and Radiation: What Radiologists Should Know http://www.medscape.com/viewarticle/572551 CONTRASTE DE FASE
- 63. 18/09/2015 63 CONTRASTE DE FASE Schematic of experimental set-up. The X-ray beam (X) impinges on the pinhole (P), which creates a localized illumination on the sample (S). Diffraction patterns are recorded with a two-dimensional pixellated detector D. Nature 467, 436–439 (2010) doi:10.1038/nature09419 DSCT DUAL SOURCE COMPUTED TOMOGRAPHY
- 66. 18/09/2015 66 Fig. 2: Color-coded superimposition of lung perfusion in axial and coronal planes showing a sub-segmental perfusion defect. Courtesy of: Thorsten R. C. Johnson, Germany http://www.dsct.com/ Fig. 3: Volume-rendered image of the brain vessels after Dual Energy bone removal. Courtesy of: Thorsten R. C. Johnson, Germany http://www.dsct.com/
- 67. 18/09/2015 67 Fig. 4: Color-coding of iodine and calcium confirms an endoleak in the thrombosed lumen of the aorta after endovascular repair. Courtesy of: Thorsten R. C. Johnson, Germany http://www.dsct.com/ APLICAÇÕES CLÍNICAS
- 68. 18/09/2015 68 Figura 1. Tomografía computarizada craneal con contraste intravenoso cortes axial y sagital, en la que se observa lesión ocupante de espacio que capta contraste localizada en IV ventrículo. Neurocirugia. 2012;23:116-21. - Vol. 23 Núm.03 DOI: 10.1016/j.neucir.2011.02.001
- 72. 18/09/2015 72
- 73. 18/09/2015 73 Computed tomograph of the chest shows a large (70%) left-sided pneumothorax due to erroneous insertion of a central venous catheter. Am J Crit Care July 2006 vol. 15 no. 4 415-419 http://pt.wikipedia.org/wiki/Pneumot%C3%B3rax#mediaviewer/Ficheiro:Pneumothorax_CT.jpg
- 74. 18/09/2015 74 Figura 6. A: Reformatações multiplanares nos planos coronal, sagital oblíquo e axial, respectivamente. B: Reformações 3D antes e após a desarticulação do quadril. Propedêutica radiológica do impacto femoroacetabular em tempos de tomografia computadorizada e ressonância magnética: o que o radiologista precisa saber http://www.rb.org.br/detalhe_artigo.asp?id=2206&idioma=Portugues Propedêutica radiológica do impacto femoroacetabular em tempos de tomografia computadorizada e ressonância magnética: o que o radiologista precisa saber
- 76. 18/09/2015 76 Dental Press J. Orthod. vol.15 no.1 Maringá Jan./Feb. 2010 http://dx.doi.org/10.1590/S2176-94512010000100006
- 77. 18/09/2015 77 ORTODONTIA: LOCALIZAÇÃO DE DENTES RETIDOS Dental eXames, Tomografia Cone Beam i-CAT http://www.dentalexames.com.br/pagina/tomografia-cone-beam-i-cat IMAGEM 3D PARA VISUALIZAR POSICIONAMENTO DOS DENTES Dental eXames, Tomografia Cone Beam i-CAT http://www.dentalexames.com.br/pagina/tomografia-cone-beam-i-cat
- 78. 18/09/2015 78 CIRURGIA: LOCALIZAÇÃO DE TERCEIROS MOLARES Dental eXames, Tomografia Cone Beam i-CAT http://www.dentalexames.com.br/pagina/tomografia-cone-beam-i-cat LOCALIZAÇÃO DE DENTES SUPRANUMERÁRIOS Dental eXames, Tomografia Cone Beam i-CAT http://www.dentalexames.com.br/pagina/tomografia-cone-beam-i-cat
- 79. 18/09/2015 79 Dental eXames, Tomografia Cone Beam i-CAT http://www.dentalexames.com.br/pagina/tomografia-cone-beam-i-cat IMPLANTODONTIA Dental eXames, Tomografia Cone Beam i-CAT http://www.dentalexames.com.br/pagina/tomografia-cone-beam-i-cat
- 80. 18/09/2015 80 TRAUMATOLOGIA Dental eXames, Tomografia Cone Beam i-CAT http://www.dentalexames.com.br/pagina/tomografia-cone-beam-i-cat Dental Press J. Orthod. vol.15 no.1 Maringá Jan./Feb. 2010 http://dx.doi.org/10.1590/S2176-94512010000100006
- 83. 18/09/2015 83 Example of a CTPA, demonstrating a saddle embolus (dark horizontal line) occluding the pulmonary arteries (bright white triangle) Multislice spiral CT angiography with 3D volume-rendering reconstruction shows a large, right- sided carotid body tumor (arrow) (A) causing marked widening of the carotid bifurcation; a small carotid body tumor also is evident within the left carotid bifurcation (arrow) (B). Riccardo Iannaccone et al. Circulation. 2004;109:e64 Copyright © American Heart Association, Inc. All rights reserved.
- 84. 18/09/2015 84 http://www.isnjllc.com/ct-scan.php Example of Multislice Computed Tomography, Unfolded Globe View JAMA. 2005;293(20):2471-2478. doi:10.1001/jama.293.20.2471.
- 85. 18/09/2015 85 Figure 2. Multislice computed tomography study 3-D volumetric image (left panel) and angiographic image (right panel) showing occlusive stenosis in the right coronary artery (arrow). Rev Esp Cardiol. 2011;64:269-76. - Vol. 64 Num.04 DOI: 10.1016/j.rec.2010.09.001 http://www.cardialysis.com/core-laboratory/multislice-computed-tomography/ VOLUMES CARDÍACOS
- 86. 18/09/2015 86 Coronary plaques in the culprit vessel of a patient presenting with unstable angina pectoris: (A) Multi-slice computed tomography (MSCT) multiplanar reconstruction of the right coronary artery showing obstructive non-calcified and mixed plaques. Gabija Pundziute et al. Eur Heart J 2008;29:2373-2381 Published on behalf of the European Society of Cardiology. All rights reserved. © The Author 2008. For permissions please email: journals.permissions@oxfordjournals.org
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- 107. 18/09/2015 107 EMBRAPA – Tomógrafo de campo http://www.cnpdia.embrapa.br/produtos/tomopor.html Section from the X-ray Computed Tomography (CT) of an unsaturated porous soil aggregate, with superimposed qualitative identification of pore volumes, pore wettable surface area (orange) and neck area (blue). Continuous and dotted blue lines show, respectively, air-water interfaces and boundaries between two connected water-filled pores. Continuous and dotted orange lines mark, respectively, pore surface area in contact with water or air. (Photo courtesy Valerie Pot and Philippe Baveye). http://grainflowresearch.mae.cornell.edu/UnsaturatedPorousMedia/UnsaturatedPorousMedia.html Jin Xu and Michel Y. Louge: “Statistical Mechanics of Unsaturated Porous Media.”, Phys. Rev E (2015), under review.
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- 115. 18/09/2015 115 ENGENHARIA CIVIL Conjunto de tomografias: (a) amostra total (b) cascalho e piche (c) Espaço “poroso” (d) outside pore-space CAPA 3D http://capa-3d.org/projects.htm