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Elementos da Radiologia Aula 10: Modalidade híbrida e tipos de workstation Apresentação Nesta última aula, falaremos sobre a importância de sistemas em workstation, assim como as principais ferramentas e recursos que auxiliam os serviços de radiologia digital. Apresentaremos também os equipamentos de PET CT e PET RM que integram modalidades de�nidas como híbridas, ou seja, que reúnem mais de uma modalidade de imagem em um único equipamento. Objetivos Reconhecer os componentes e ferramentas do sistema de workstation; Classi�car o funcionamento dos equipamentos que integram modalidades híbridas. Primeiras palavras Quando a radiação ionizante interage com uma película radiográ�ca, existe um comportamento esperado que relaciona a intensidade da radiação e a densidade ótica adquirida por estas películas. De acordo com o índice de densidade ótica do �lme, a imagem poderá possuir ou não qualidade diagnóstica. Nesta relação, existem três diferentes regiões, que são: véu de base, densidade ótica útil ao diagnóstico e densidade ótica máxima. Comportamento do filme radiográfico quando exposto à radiação. Leitura densidade Adequação dos parâmetros qualitativos na área útil ao diagnóstico Quando uma imagem radiográ�ca é desenvolvida, o pro�ssional de radiologia deverá prezar pela qualidade das imagens, bem como pela otimização da dose de radiação. Desta forma, quando imagens são subexpostas ou superexpostas, uma regra geral estabelece a necessidade no aumento ou redução de 25% a 30% no valor de mAs, para quando houver uma diferença observável. Em casos de diferença mais acentuadas, é necessária a aplicação de um aumento do mAs de 50% a 100%, sem esquecer que a exposição está diretamente relacionada à dose. javascript:void(0); Relação dos parâmetros qualitativos da imagem e a densidade ótica. Dica Quando imagens analógicas são subexpostas ou superexpostas, uma regra geral estabelece um aumento de 15% na tensão selecionada obtendo resultado semelhante à duplicação do mAs. Com uso dessa regra, melhoraríamos a qualidade da imagem sem acréscimo excessivo na dose. Diferentes tipos de �lmes e suas sensibilidades O �lme radiográ�co não é um receptor com característica única; sendo assim, existem �lmes com sensibilidades distintas e que, portanto,proporcionam efeitos diferenciados nas imagens. Parâmetros como contraste, latitude e sensibilidade estão diretamente relacionados às características do �lme, de modo que o contraste é inversamente proporcional à sensibilidade e latitude e, por consequência, sensibilidade e latitude são diretamente proporcionais. O contraste permite maior detalhamento anatômico em uma região, e a escolha do alto ou baixo contraste dependerá do objetivo que se pretende atingir. https://stecine.azureedge.net/webaula/estacio/go0106/aula10.html https://stecine.azureedge.net/webaula/estacio/go0106/aula10.html Demonstração de latitude e contraste entre dois filmes com sensibilidade diferente. Aspectos relativos à interação da radiação com receptores digitais Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online Diferente da relação existente entre exposição x densidade ótica, sistemas digitais se comportam como uma função linear entre a resposta de sinal formado e exposição do R.I. Desta forma, a faixa útil de sinal será bem maior que em sistemas analógicos. Comportamento do receptor digital radiográfico quando exposto à radiação. A relação entre estes dois receptores de imagem é de�nido nas duas funções comparativas, que demonstra a variação entre ranger dinâmico e, por consequência, seu impacto na produção das imagens. Relação do ranger dinâmico e seu impacto na formação da imagem. Workstation (monitores de sistemas médicos) Para que se extraísse da radiologia digital o mais alto índice de qualidade nas imagens produzidas, foi necessária grande evolução das workstations (sistemas computadorizados que acompanham cada modalidade diagnóstica na radiologia). Cada imagem diagnóstica produzida possui grande resolução de sinal, graças à necessidade de se observar os detalhes e variações de tons de cinza que podem indicar uma possível patologia. No entanto, de nada adianta uma imagem em alta resolução sem um monitor que tecnicamente reproduza essa alta qualidade obtida. Deste modo, há um consenso geral de que os monitores devem ser de alta resolução. Contudo, diferentemente de países europeus (Alemanha-DIN V 6868-57) e dos Estados Unidos (AAPM TG-18), onde resoluções estabelecem critérios para monitores para cada tipo de exame, no Brasil o momento atual é de buscar de�nição - através da CFM n. 1890/2009, que delibera sobre a aplicação da telerradiologia, mas carece de maiores detalhamentos técnicos. Resolução de monitores para cada modalidade • Tomogra�a computadorizada/ressonância magnética – 1 ou 2MP de resolução;br> • Para imagens radiográ�cas - 3 MP de resolução;br> • Para mamogra�a - 5 MP de resolução.br> Monitores de 21,3” e 5MP de resolução. Ferramentas da workstation radiográ�cas Uma das grandes vantagens obtidas através da digitalização do serviço de radiologia é a possibilidade de pós-processamento das imagens. Essa etapa ocorre após a realização do exame, por meio de ferramentas disponibilizadas nos softwares especí�cos para manipulação de imagens médicas. Vejamos alguns aspectos: Clique nos botões para ver as informações. É de�nido pelo número de bits por pixel. Sua diferença visual é observada na variação do brilho entre áreas claras e escuras de uma imagem. Resolução de contraste É a intensidade de luz emitida pelos pixels que formam a imagem. Ele é controlado por software de processamento através de algoritmos e não in�uencia os parâmetros técnicos de�nidos no exame. Brilho É um valor numérico representativo da exposição que o R.I. recebeu. Em cada fabricante do aparelho, o índice de exposição pode ser chamado de diferentes nomes, inclusive número de sensibilidade. Ele serve para orientar o pro�ssional de radiologia se os parâmetros técnicos utilizados estão ou não adequados. Índice de exposição Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online Imagem de workstation com destaque para o valor de índice de exposição. Esse fabricante denomina de LGM (Logarithmic Median ou mediana logarítmica). Outros importantes recursos no programa de manipulação da imagem são: girar as imagens, identi�car lado direito do cassete, gerar magni�cação, escrever mensagens na imagem, cortar de maneira regular ou irregular, avaliar região com saturação de sinal, medição linear e de ângulos e gerar um aspecto de negativo na imagem. Típica tela de workstation radiográfica.. Mensagens podem ser escritas na tela do exame, com o objetivo de orientar a equipe médica, para demonstrar a lateralidade ou indicar a posição que o exame foi realizado. Imagem de tórax realizada no aparelho portátil com o paciente em anteroposterior em ortostática. Devido ao padrão americano, as informações foram descritas no lado esquerdo no paciente. Ferramenta para avaliar região com saturação de sinal Normalmente, estará presente em regiões da imagem não cobertas pelo corpo do paciente. Contudo, caso a técnica escolhida esteja acima do adequado, regiões anatômicas podem saturar a capacidade de leitura de sinal em uma determinada região da imagem. Deste modo, aparece demasiadamente enegrecida e, com a utilização da ferramenta, aparece branco brilhante. Região do tórax com saturação de sinal devido à técnica inadequada, demonstrada com e sem o uso da ferramenta. Ferramenta de régua para medição de distâncias e ângulos para avaliação de escoliose, volume de derrame pleural e simetria de membros inferiores. Aspecto negativo Estruturas em tons escuros são invertidas para tons claros, e as que estavam em tons mais claros passam a apresentar tons escuros. Todos os recursos disponibilizados para workstations radiográ�cas são ofertados em plataformas de mamogra�a. A imagem abaixo demonstra umnegativo da mama com o objetivo de visualizar microcalci�cações e diferenciá-las de artefatos através da observação da intensidade luminosa. Mama normal e em negativa. Ferramentas da workstation em tomogra�a computadorizada As workstations de tomogra�a computadorizada possuem inúmeras funções descritas na aula 8. Nesta aula, aprofundaremos o estudo de três das principais funções em pós-processamento: Reconstruções multiplanar, volumétricas e Mip e Minimip. Funções em pós-processamento Clique no botão acima. Reconstrução multiplanar (MPR) Trata-se de uma técnica que permite reconstruir a partir das imagens seccionais adquiridas para outro plano de visualização (axial, coronal, sagital e oblíquas), sem que haja necessidade de novas exposições à radiação. Essa ação contribui na melhor análise diagnóstica na visualização das estruturas anatômicas. Ao realizar a reconstrução MPR, é possível determinar o início e �nal da reconstrução, espessura de corte e quantidade de imagens. Reconstrução volumétrica Refere-se a uma modelagem grá�ca tridimensional (3D). O diferencial desta imagem é a visualização das três dimensões em uma única imagem (largura, altura e profundidade). Existe uma grande variedade de recursos visuais que podem ser aplicados às imagens, com objetivo de realçar e retirar determinados tecidos da imagem. Tela de reconstrução MPR em sistema tomográfico siemens. Reconstrução Mip e Minip Mip (Maximum intensity projection) – Pixels com maiores densidades apresentam maiores intensidades e, por isso, aumentam o contraste em relação às outras estruturas de atenuação inferior, que não são bem visualizadas. Minip (Minimum intensity projection) - Apenas os pixels com menores valores de atenuação são demonstrados. A imagem resultante é oposta em relação aos valores mostrados em relação à MIP. Ao utilizar essa técnica, é possível manipular as imagens obtidas para realçar determinadas estruturas de interesses, como pequenos vasos, bronquíolos ou regiões impregnadas com meio de contraste arti�cial. TDiversas reconstruções em volume Rendering, cada uma com características distintas, de acordo com o objetivo clínico desejado. Exemplos de reconstrução em Mip e Minip./span> Ferramenta de régua para medição de área, volume e porcentagem de estenose vascular. Modalidades híbridas Devido à necessidade de obtenção de diagnósticos com características morfológica e funcional , os equipamentos híbridos foram desenvolvidos para reunir duas diferentes modalidades de diagnóstico em um único equipamento. Sendo assim, em uma única imagem diagnóstica estarão presentes características ao mesmo tempo funcional e morfológica. Nesta aula, serão apresentadas as modalidades híbridas PET CT e PET RM. PET CT (Fusão de tomogra�a computadorizada com tomogra�a por emissão de pósitron) Este equipamento tem origem na junção de duas distintas modalidades diagnósticas: PET (tomogra�a por emissão de pósitron), do setor de medicina nuclear, e diagnóstico de tomogra�a computadorizada, do setor de radiodiagnóstico. Suas principais aplicações estão nas avaliações oncológicas, cardiológicas e neurológicas. https://stecine.azureedge.net/webaula/estacio/go0106/aula10.html https://stecine.azureedge.net/webaula/estacio/go0106/aula10.html https://stecine.azureedge.net/webaula/estacio/go0106/aula10.html Típico equipamento de ressonância magnética de campo fechado.. Atenção! Aqui existe uma videoaula, acesso pelo conteúdo online Atenção Mesmo com a participação da tomogra�a computadorizada nesse diagnóstico, este equipamento estará �sicamente presente no setor de medicina nuclear. Isso se justi�ca pela complexidade existente em procedimentos que envolvem a administração de fontes radioativas (radiofármacos), que é o caso do diagnóstico por PET. PET RM (Fusão de ressonância magnética com tomogra�a por emissão de pósitron) De maneira análoga ao equipamento de PET CT, a PET RM trata-se da fusão entre duas modalidades diagnósticas: PET e RM. Sua principal vantagem está na melhor resolução da imagem, principalmente na avaliação de regiões que envolvem partes moles. Outra vantagem é relativa à quantidade de radiação ionizante. Na PET RM, a única exposição à radiação é no procedimento de PET, enquanto na PET CT o paciente é exposto durante o procedimento de CT e de PET. Para a implementação dessa modalidade os desa�os foram maiores. Além do mais, acredita-se que os custos de equipamentos operacionais e a logística envolvida sejam responsáveis pela lenta adoção do método em relação ao híbrido de CT. Diferentes tipos de PET RM de acordo com tecnologia e aporte tecnológico. Descrição da emissão de pósitron Para emissão de radiação do tipo pósitron (beta positiva), é necessária a administração intravenosa do material radioativo �uorodesoxiglicose [F18] FDG - uma solução análoga à glicose - para que ocorra uma distribuição deste material por todo corpo e, principalmente, em regiões com maior metabolismo e que, por este motivo, necessitam de mais energia (glicose) que a célula normal. Demonstração do [F18] FDG. Ligado na molécula de glicose e, ao lado, diferentes regiões enegrecidas em alguns órgãos e seguimentos do corpo devido à captação desta molécula. Atenção A simples hipercaptação de material radioativo não denota a presença de patologia. Existem regiões com alto metabolismo e órgãos que compõem o sistema excretor que apresentaram hipercaptação mesmo sem presença de patologia. Formação da imagem em PET Diferentemente das modalidades de radiodiagnóstico, onde o equipamento emite a radiação para o paciente, nos procedimentos de PET é o paciente que emite a radiação, e o aparelho será responsável por esta captação. A energia emitida é proveniente de um processo físico denominado aniquilação de pares . Demonstração da captação dos fótons gama em detectores de cintilação diametralmente opostos para posterior formação da imagem de PET. Modelos de equipamentos PET CT. https://stecine.azureedge.net/webaula/estacio/go0106/aula10.html Atividade 1: Sobre a interação da radiação com os �lmes radiográ�cos, identi�que a alternativa falsa sobre esse processo: a) A região de véu de base representa a camada onde o filme ainda não foi exposta. b) A região de D.O. máxima representa a camada onde o filme teria sido superexposta e, por isso, não possuiria condições clínicas ao diagnóstico. c) A região de véu de base pode ter sua camada aumentada caso as condições de cuidados com o filme virgem não sejam adotadas. d) A função que representa um filme radiográfico se comporta como uma função linear entre a resposta de sinal formado e exposição do R.I. e) A latitude é inversamente proporcional ao contraste e diretamente proporcional à sensibilidade do receptor de imagem. 2: Qual desses recursos não é disponibilizado em uma workstation de equipamentos de radiogra�a? a) Resolução de contraste. b) Diminuir kvp e mAs. c) Adequação de brilho. d) Cortar e rotacionar a imagem. e) Ampliar a imagem. 3: O monitor, que é um importante periférico existente na radiologia digital, possui grande relevância para que as imagens sejam demonstradas de maneira propícia ao diagnóstico. Marque a opção correta sobre este componente. a) A resolução dos monitores segue o critério da complexidade do exame e especificidade das imagens para obtenção do diagnóstico. b) Não é necessário que haja uma especificação técnica específica. c) Independentemente da modalidade diagnóstica, basta que o monitor possua resolução entre 1MP – 2 MP. d) A resolução mínima para monitores em radiodiagnóstico é 5MP. e) Modalidades como Tomografia e ressonância demandam monitores com maior resolução que monitores de mamografias. Notas Contraste Contraste – É relativo à diferença de densidade óptica entre as áreas adjacentes de uma imagem radiográ�ca. Latitude Latitude – É referente à faixa de exposição na qual o �lme responde com D.O. de uso clínico. Correspondente à parte reta da curva característica. Morfológica Também conhecidacomo estrutural. É um método diagnóstico com objetivo de demonstrar as estruturas de uma determinada região anatômica; sua análise será pautada em avaliação de estruturas. Funcional Método de diagnóstico baseado em análise de função de órgãos ou sistemas do nosso corpo. Híbrida Diz-se de uma modalidade formada pelo cruzamento de duas técnicas de diagnóstico distintas. Aniquilação de pares Híbrida Diz-se de uma modalidade formada pelo cruzamento de duas técnicas de diagnóstico distintas. Referências ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2005. BELL, M. S. Lavoisier no ano um: nascimento de uma nova ciência numa era de revolução. São Paulo: Companhia das Letras, 2007. BRADY, J. E.; SENESE, F. Química – a matéria e suas transformações. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. Próxima aula Explore mais Pesquise na internet sites, vídeos e artigos relacionados ao conteúdo visto. 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