Tomografia Computadorizada

Tomografia Computadorizada NOÇÕES DE TC Definição: A tomografia computadorizada pode ser definida como um exame ra¬dialógico exibido como imagens tomográficas finas de tecidos e conteúdo corporal, representando reconstruções matemáticas assistidas por computador. O termo radiológico tomografia deriva da palavra grega tomos, que segnifica “cortes”. A TC proporciona imagens anatômicas nos planos axial, sagital ou coronal, usando um computador complexo e um sistema mecânico de imagenm. O conceito de imagens da tc pode ser simplificado se comparado à observação das imagens de um pão de forma; a radiografia convencional captura a imagem de um pão como um todo, enquanto a TC faz as imagens individuais de cada fatia (Tb chamados de secções ou cortes) , que são vistas independentemente. Exemplo : o AP do abome é o pão, e a imagem de TC na direita é uma “fatia”. VANTAGENS SOBRE A RADIOGRAFIA CONVENCIONAL A tomografia computadorizada tem três vantagens gerais importantes sobre a radiografia convencional. A primeira é que as informações tridimensionais são apresentadas na forma de uma série de cortes finos da estrutura interna da parte em questão. Como o feixe de raios X está rigorosamente colimado para aquele corte em particular, a informação resultante não é superposta por anatomia sobrejacente e também não é degradado por radiação secundária e difusa de tecidos fora do corte que está sendo estudado. A segunda é que o sistema é mais sensível na diferenciação de tipos de tecido quando comparado com a radiografia convencional, de modo que diferenças entre tipos de tecidos podem ser mais clara¬mente delineadas e estudadas. A radiografia convencional pode mostrar tecidos que tenham uma diferença de pelo menos 10% em densidade, enquanto a TC pode detectar diferenças de densidade entre teci¬dos de 1 % ou menos. Essa detecção auxiliano diagnóstico diferencial de alterações, tais como uma massa sólida de um cisto ou, em alguns casos, um tumor benigno de um tumor maligno. Uma terceira vantagem é a habilidade para manipular e ajustar a imagem após ter sido completada a varredura, como ocorre de fato com toda a tecnologia digital. Essa função inclui características tais como ajustes de brilho, realce de bordos e zoam (aumentando áreas específicas). Ela também permite ajuste do contraste ou da escala de cinza, o que é chamado de "ajuste de janela" para melhor visualização da anatomia de interesse. O QUE É TOMÓGRAFO É um equipamento computadorizado que utiliza a radiação x para obtenção de imagens diagnosticas. O aparelho realiza cortes em milimetros transversais de diversos orgaos do corpo humano. Possui um painel de comando não so do proprio gantry, como tambem da mesa alem de indicadores de posicionamento. É possivel a inclinação de aproximadamente 30º com o paciente dentro do gantry, deve-se ter a maxima atenção para não esmagar o paciente, possui uma abertura onde é introduzido o paciente; faixa de abertura de 60 à 70 cm. Os colimadores são utilizados para definir a espessura de corte (slice) e para reduzir a radiação dispersa. A colimação é feita atraves do console de comando O deslocamento da mesa é feito atraves do painel de comando existente no gantry. Alguns equipamentos apresentam uma tela de dados no proprio console onde podem ser inseridos dados dos pacientes. Em alguns teclados encontramos teclas para o comando da mesa e do gantry, acionamento do intercomunicador de venha a ser o microfone imbutido, regras de ligar e desligar o equipamento e disparador dos raios-x. MODIFICAÇÕES E AVANÇOS NOS SISTEMAS DE TC Desde a introdução da varredura por TC na prática clínica, no início da década de 1970, os sistemas de equipamentos evoluíram 4 gerações. Cada geração de scanners diminuiu o tempo de varredura. A diferenciação entre as gerações sucessivas de sistemas de varredura envolveu primariamente o movi-mento do tubo de raios X e os arranjos dos detectores e o acréscimo de mais detectores. Scanner de Quarta Geração Os scanners de quarta geração se desenvolveram durante a década de 1980 e possuem um anel fixo de até 4.800 detectores ou mais que circundam completamente o paciente em um círculo completo dentro da gontry. Um tubo de raios X simples gira através de um arco de 360º durante a coleta de dados. Através de todo o movimento rotatório contínuo, curtos feixes de radiação são emitidos por um tubo raios X que proporciona tempos de corte tão pequenos quanto 1 minuto para todo um exame. TOMÓGRAFOS VOLUMÉTRICOS (HELICOIDAL/ESPIRAL) O movimento do tubo de raios x dos primeiros tomógrafos foi restrito por cabos de alta tensão. O tubo de raios x deveria girar 360º em uma direção para obter um corte; a mesa avançaria a medida estabelecida ; depois, o tubo giraria 360º na direção oposta para obter o próximo corte. A descoberta da tecnologia slip-ring no inicio dos anos de 1990 permitiu a tecnologia da TC ir alem da aquisição corte a corte. A tencnologia slip ring substituiu os cabos de alta tensão e permitiu a rotação continua do tubo de raios x , que quando combinada ao movimento do paciente no gantry adquirir informação de um modo espiral ou helicoidal. O termo geral para descrever esta aquisição de informações em volume é varredura volumétrica. Ostermos varredura helicoidal ou volumétrica algumas vezes são usados para indicar a técnica de corte, mas estes são termos específicos de vendas. Os sistemas de TC volumétricos são de terceira ou quarta geração, dependendo do fabricante, mas também são capazes de fazer aquisições de cortes individuais de cortes individuais. VANTAGENS DO HELICOIDAL Existem mauitas vantagens da varredura volumétrica em relação a de cortes individuais. - reconstrução multiplanar (RMP): a informação volumétrica proprorciona reconstrução mais precisas dos dados do paciente nos diferentes planos alternativos (coronal, sagital e tridimensional), daí o nome de reconstrutor multiplanar. - menor tempo de corte: os tempos de corte são menores uma vez que o paciente se mova continuamente pelo gantry. -artefatos reduzidos: os artefatos causados pelos movimentos do paciente são menores. TOMÓGRAFOS MULTISLICE OS scanners de terceira e quarta gerações desenvolvidos antes de 1992 eram considerados tomógrafos de corte único, capazes de obter imagens de um corte de cada vez. No final de 1998, vários fabricantes de TC anunciaram que os novos tomógrafos de tecnologia multislice (multicorte), todos capazes de obter imagens de quatro cortes simultaneamente. Estes tomógrafos faziam quatro imagens por rotação do tubo de raios x . O desenho na Fig. 22.28 compara o a placa de um detector comum com um arco quatro multidetectores. Vantagem do Multislice À velocidade de obtenção de imagens é uma vantagem potencial da obtenção de imagens com TC multicorte, especialmente quando o movimento do paciente é um fator limitante. Por exemplo, um sistema de rotação de quatro cortes em 0,5 s através de imagens simultâneas de quatro cortes, pode obter dados de volume até 8 vezes mais rápido do que um tomografo comparável de um único corte por segundo. Essa obtenção mais rápida de imagens torna possíveis estudos cardiovasculares por TC, exames pediátricos ou outros casos em que são necessários tempos de exposição rápidos. Uma segunda vantagem relacionada à velocidade de obtenção de imagens é a capacidade de adquirir um grande número de cortes finos rapidamente. Essa velocidade, por exemplo, torna possível a angiografia por Tc com doses menores do contraste exigido; ou um exame de abdome completo por TC é possível com cortes muito finos, de 2 a 3 mm, em um tempo de exame razoavelmente curto. Desvantagem para Multislice Uma desvantagem dos tomógrafos de multislice são os aumentos dos cus¬tos significativamente maiores ( de 30% a 50%). Outro problema potencial envolve a revisão e o arquivamento de casos de grande volume (por exemplo, informação para uma reconstrução 3D pode incluir mais de 1.000 imagens). COMPONENTES DO SISTEMA DE TC Os sistemas de TC podem ser fixos ou moveis, dependendo da apliacação necessária. Os tomógrafos moveis (fig 22.7) são uasos na produção de imagens de trauma e pré-operatorio, ou ainda como um sistema auxiliar ou de reserva dentro do departamento de imagem. Também são muito úteis em hospitais de campo militares e para a realização de exames de pacientes em alas de isolamento. Os sistemas de TC possuem três componentes básicos: gantry, computador e o console do operador. Estes sistemas incluem equipamentos de computação e imagens altamente complexos. A seção a seguir fornece uma introdução geral a este tópico muito técnico. GANTRY O gantry contém o tubo de raios x, o arco de detectores e os colimadores. Geralmente, o gantry pode ser angulado ate 30º em cada direção, como é necessário nos estudos de crânio e coluna, O gantry possui uma abertura central. A mesa da TC está ligada eletronicamente ao gantry para o controle dos movimentos durante a varredura. A anatomia do paciente dentro da abertura é a área a ser examinada naquele momento. - Tubo de raios x: é semelhante ao tubo de radiologia geral na sua construção e operação; entretanto, existem varias modificações de modelo necessárias para garantir que o tubo seja capaz de suportar a capacidade adicional de calor provocada pelo aumento dos tempos de exposição. - placa de detectores: os detectores estão em estado solido, composto por fotodiodos combinados com materiais de cintilação de cristais (tungstato de cádmio ou cristais cerâmicos de terras raras oxidadas). Os detectores em estado solido convertem a energia dos raios x transmitidos em sinal digital. A fileira de detectores afeta a dose de radiação no paciente a a eficiência da unidade tomográfica. - Conjunto de colimadores: a colimação é importante para TC porque reduz a dose de radiação no paciente e melhora a qualidade ds imagem. A TC usa dói colimadores: pré- paciente (no tubo de rx) e pos-paciente (no detector) – que modelam e limitam o feixe. O colimador pos-paciente determina a espessura do corte. COMPUTADOR O computador da TC precisa de dos tipos de software altamente sofisticados – um para o sistema operacional e o outros para as aplicações. - o sistema operacional (freqüentemente baseados no Microsoft Windows) cuida do equipamento, enquanto o programa aplicativo cuida do processamento das imagens, reconstrução e de uma variedade de operações pós-processamento. - o computador da TC deve possuir uma velocidade considerável e capacidade de memória. Por exemplo, considere que para um corte de TC (imagens) com uma matriz de 512 x 512, o computador tenha de realizar simultaneamente 262.144 cálculos matemáticos por corte; depois considere que os tomógrafos multslice atuais são capazes de realizar 160 cortes por segundos. CONSOLE DO OPERADOR Os componentes do console do operador incluem um teclado, um mouse, e um ou dois monitores, dependendo do sistema. O console do operador permite ao técnico controlar os parâmetros do exame, chamados de protocolo, ver e manipular as imagens geradas. O protocolo é predeterminado para cada procedimento e inclui fatores como a kilovoltagem , miliamperagem, pitch, campo de visão, espessura do corte, deslocamento da mesa, algoritmos de reconstrução e janelas. Estes parâmetros podem ser modificados pelo técnico, se necessário com base na apresentação do paciente e/ou histórico clinico. ARQUIVAMENTO OU ARMAZENAMENTO DE IMAGENS A maioria dos sis¬temas modernos usa uma combinação de discos ópticos e drives de disco rígido para armazenamento de alta capacidade, imediato e permanente de informação de dados em formato digital. Essa informação pode ser recuperada imediatamente a qualquer momento. Impressoras a laser imprimem radiografias em filme para visualização. Monitores de alta re¬solução são necessários para que os radiologistas leiam e interpretem as imagens se impressões do filme não forem obtidas. RECONSTRUÇÃO DE IMAGENS Como na radiologia convencional, as imagens da TC mostram uma variedade de tons de cinza. A radiação incidente é atenuada de forma diferenciada pelo paciente, e a radiação restante é medida pelos detectores. As estruturas de baixa densidade (pulmões/ estruturas preenchida com ar) atenuam muito pouco o feixe de radiação, enquanto as estruturas de alta densidade (ossos, meio de contrastes) atenuam todo, ou quase todo, o feixe de raios x. A informação da atenuação deixa os detectores de forma analógica, que é convertida em sinal digital por um conversor analógico-digital. Os valores digitais são usados no passo seguinte, que é a reconstrução utilizando uma serie de algoritmos de reconstrução. Elemento de Volume (Voxel) Após muitas transmissões de dados de raios X, a anatomia reconstruída na forma de uma imagem digital parece ser composta por um grande número de blocos diminutos e alongados. Cada um dos blocos diminutos representa um volume de tecido conforme definido pela abertura no colimador da fonte. Na linguagem da TC, cada bloco é denominado elemento de volume, o que é encurtado para voxel. Os voxels são ele¬mentos de tecido tridimensionais que têm altura, largura e profundidade. A profundidade de um voxel é determinada pela espessura do corte conforme selecionada pelo operador do tomógrafo. Cada voxel é representado por um peixel na imagem bidimensional reconstruida Qualquer corte de TC, tal como na Fig. 22.12, é composto de um grande número de voxels, que representam vários graus de atenuação, dependendo da densidade do tecido representado. Atenuação (Absorção Diferencial) de Cada Voxel Cada voxel no corte de tecido recebe um número proporcional ao grau de atenuação de raios X de todo aquele pedaço de tecido ou voxel. Na tomografia computadorizada, esses dados de absorção diferencial de tecidos por elementos de voxel são coletados e processados pela unidade de processamento do computador. CONVERTENDO VOXELS TRIDIMENSIONAIS EM PIXELS BIDIMENSIONAIS Uma vez determinado o grau de atenuação de cada voxel, o corte de tecido tridimensional é projetado no monitor do computador como uma imagem bidimensional, que tem apenas altura e largura. Essa imagem bidimensional é chamada de matriz de exposição, e é composta de elementos de imagem diminutos chamados pixels. Cada voxel de teci¬do é então representado na tela de televisão como um pixel. O número de elementos individuais ou pixels que compõem a matriz de exposição é determinado pelo fabricante, com monitores de maior resolução apresentando um maior tamanho de matriz (ou seja, maior quantidade de pixels menores).A Fig. 22.12 mostra um exemplo de uma exposição bidimensional de um corte de imagem de tecido cerebral criado pela atenuação ou absorção diferencial desses tecidos. O líquido cefalorraquidiano dentro dos ventrículos resulta em menos atenuação dos voxels desses tecidos do que as regiões ósseas densas do crânio, ou a região do tumor calcificado à esquerda (ou à direita) dos ventrículos, que aparece em branco ou em cinza muito claro. Essa absorção diferencial desses tecidos de diferente densidade em cada voxel é convertida para pixels, com graus variáveis de cinza em um monitor de exposição, que podem então ser impressos em filme. ESCALA DE CINZA COMPUTADORIZADA E NÚMEROS DE TC Depois que o computador da TC (através de milhares de equações matemáticas separadas) determina um coeficiente de atenuação relativamente linear para cada voxel na matriz de exposição, os valores são então convertidos a outra escala numérica que envolve os números de TC que são usados na matriz de exibição. Originalmente, esses números de TC eram chamados de unidades Hounsfield, em homenagem a G. N. Hounsfield, um cientista pesquisador inglês que em 1970 produziu a primeira varredura de TC crânio. Os matizes de cinza são então relacionados aos números de TC, resultando em uma imagem tomográfica em escala de cinza. A referência para os números de TC é a água, à qual é atribuído o valor O. Os tomografos são calibrados de modo que a água seja sempre "O". Assim, o osso cortical, denso, tem um valor de 1.000 até + 3.000 em alguns sconners modernos. O ar, que produz a menor quantidade de atenuação, tem o valor de - 1.000. Entre esses dois extremos encontram-se teci¬dos e substâncias que possuem diferentes números de TC, de acordo com sua atenuação. Os diferentes matizes de cinza são relacionados a números de TC específicos para criar a imagem exposta. À direita encontra-se uma tabela que relaciona tipos de tecido ou estruturas comuns e seus números de TC e aparências associados. Como pode ser visto na TC de tórax na Fig. 22.13, osso, tecidos moles, músculo e gordura aparecem todos com aspecto diferente entre si em uma imagem de TC, devido à sua atenuação e ao número de TC atribuído a cada um. Tecidos densos, tais como 0550, aparecem em branco. Estruturas preenchidas por contraste também aparecem em branco. O ar, que não é denso em comparação com os tecidos, aparece em preto. Gordura, músculos e órgãos, cujas densidades se situam entre as do osso e do ar, aparecem como matizes variados de cinza. CONTRASTES O uso de contrastes orais e retais para opacificar o trato gastrointestinal é imperativo para exames porTe do abdome e da pelve. (Meios de contraste retais são utilizados somente se o contraste oral não ti¬ver alcançado o reto.) Porções não-opacificadas dos intestinos delgado e grosso podem ser erroneamente diagnosticadas como linfonodos, abscessos ou massas. Os contrastes têm de ser ingeridos antes do exame em tempo de serem distribuídos através de todo o trato GI. Tipicamente, o paciente ingere contraste oral em três intervalos: (1) na noite anterior ao exa¬me, (2) 1 hora antes do exame e (3) imediatamente antes do exa¬me. A razão para esse padrão é que o contraste ingerido na noite anterior encontra-se no intestino grosso, aquele ingerido 1 hora antes encontra-se no intestino delgado e aquele ingerido imediatamente antes do exame encontra-se no estômago. Tipos de Contraste Há dois tipos de contraste positivos usados para opacificar o trato gastrointestinal. São eles as suspensões de sulfato de bário e as soluções hidrossolúveis (ou seja, diatrizoato de meglumina ou diatrizoato sódico). Cada um deles mostrou-se eficaz para aplicações específicas. Suspensões de Sulfato de Bário Há numerosas suspensões de sulfato de bário com sabor, feitas especialmente para TC abdominal. Para uso em TC abdominal, as suspensões de sulfato de bário têm de ser de baixas concentrações (1 a 3%) para evitar a formação de artefatos em listras devido a endurecimento do feixe. As orientações do fabricante devem ser seguidas estritamente durante a administração de sulfato de bário. Observe as listras lineares surgindo do estômago na varredura (Fig. 22.67). Essas listras são exemplos desses artefatos por endurecimento do feixe devido a bário excessivamente denso. Retardos após a ingestão e antes da obtenção de imagens permitem que a água seja reabsorvida do intestino, o que também deixa bário residual mais denso e causa artefatos por endurecimento do feixe. Contraste Intravenoso São compostos a base de iodo, intravenoso significa que o contraste é injetavel na veia atraves de uma agulha. A presença do contraste faz com que a região onde ele esteje presente apresente uma maior densidade.O contraste usado em TC tem dois propositos: realce vascular: permite que os vasos sanguineos sejam mais facilmente diferenciado das partes vizinhas a ele. Realce dos orgaos: orgaos como o figado, pancreas, rins, irao realçar os tumnores que possam estar presente. Como Funciona Durante a injeção o paciente devera ter acompanhamento e atenção total do tecnico e da enfermeira. Uma vez que o contraste tenha sido injetavel ele circulara pelo coração, arterias, vasos, capilares e veia e volta para o coração. Como o contraste absorve os raios-x a regiao onde estiver presente aparecera branca na imagem. Os rins elimina os contrastes no sangue. Pacientes com historico de alergia, diabetes, condiçoes do coração, disfunção renal e tireoides indica alguns riscos de reaçaõ ao contraste. O efeito mais comum é uma sensação de aquecimento durante a injeção ou um gosto metalico na boca. Dificuldade de respiração inchaço em qualquer parte do corpo devera Rotina de Pention (identificação do paciente) O regsitro do paiente varia de acordo com o equipamento e os dados mais comuns dos equipamentos: nome, idade, sexo, nº do exame. Preparação Envolve a remoção de qualquer objeto metalico sas roupas ou outro que estejam sendo usado pelo paciente. Muitos exames necessitam da administração de agentes de contrastes intra-venoso. Posicionamento Com o paciente colocado na mesa e posicionado dentro da abertira do gantry, é auxiliado por um feixe de luz. Alguns equipamentos possuem do lado de fora do gantry um slaice de posicionamento. Alguns exames por exemplo coronal dos seios paranasais necessita que o paciente seja posicionado com o auxilio de um acessorio especifico Podem ser usados tiras de esparadrapos para o pisicionamento correto da area de interesse Após selecionada a tecnica de acordo com o exame, é solicidado ao paciente que prenda a respiração e permaneça imovel por alguns segundos, enquanto a imagem é obtida. TIPO DE TECIDO NÚMEROS DE TC ASPECTO Osso cortical Branco Cinza Músculo +1.000 Cinza-claro Substância branca +50 +45 +40 Cinza Substância cinzenta +20 Cinza Sangue* +15 Cinza O (linha de base) –100 Cinza-escuro a preto -200 Cinza-escuro a preto -1.000 *Branco se foi usado contraste iodado. Para o paciente idoso ou criança ou dispineia é aconselhavel que o operador após pedir que o paciente prenda a respiração, comunique –se com o paciente atraves do intercomunicador ao paciente que ele já pode respirar. Durante todo o topograma o tecnico devera observar o paciente e o desenvolvimento do exame atraves da mesa de comando. A qualquer momento o exame pode ser interronmpido e em casos de emergencia existem botoes que desligam o equipamento. Tomografia: palavra cujo o prefixo vem do grego e significa cortes. São usados 2 planos de cortes: axial (ou transversal) e coronal. Usa-se o plano axial para estudo do crânio, tórax, abdome, coluna Lombar e cervical. Usa-se o plano coronal para estudo de seios paranasais, se la túrcica, ouvido, orbita e articulação temporo mandibular. Alguns termos usados em TC - Aquisição: é a obtenção de dados de emissão de raios x após ser atenuado pelo paciente e atingir os detectores. - Matriz: é a quantidade de pontos dispostos horizontalmente e verticalmente na tela do computador. - Pixel: um corte tomográfico é representado na tela do monitor por pontos bidimensionais chamados pixel. - Voxel: representa o conjunto de pixel relativo a toda espessura do corte em questão - Reconstrução: é o tempo que o computador necessita para realizar os cálculos e evitar a imagem para tela. - Detectores: são os componentes que tem a finalidade de coletar os feixes de raios-x atenuados pela região do paciente em estudo. GANTRY Na sua parte frontal temos um painel como um teclado algumas de suas funções, subida e descida e movimento de entrada e saída da mesa de exame, angulação do gantry, sistema de desconexão de emergência. O gantry dispõe de um sistema de fania conectado com a mesa de comando por onde ouviremos o paciente e falaremos com o mesmo caso haja necessidade. Na parte central temos um orifício que é denominado anel do gantry, o seu diâmetro é de 70 cm e dentro deste ficara o paciente que ira ser tomografado. Mesa de Exames A mesa é regulável em altura e profundidade em relação ao gantry, na sua parte superior ela possui um tabuleiro móvel que é movimentado, no extremo mias próximo ao gantry, possui um sistema de encaixe. Mesa de Comando É um local de trabalho do técnico e do medico radiologista, tem um teclado alfa numérico para digitar os dados do paciente, nome, sexo, nº prontuário, densidade, distancia, magnificação, a frente do teclado temos um monitor de TV onde aparece as imagens no decorrer do exame. Artefatos - Movimento do paciente - Deglutição - Respiração - Peristaltismos - Posicionamento incorreto - Sombra - PAF (projetio de arma de fogo) Cabe ao tecnico orientar o paciente a retirar todos os objetos radio- opacos. Câmara Laser Multiformato A câmara permite a impressão em filmes radiograficos das imagens adiquiridas pelo tomografo. É semelhante a uma maquina fotografica gravando no filme um registro definitivo da imagem selecionada no munitor. O filme exposto é trnasferido para o magazine.