Métodos de imagem

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Suellen Atanazio, MED P4
Métodos de imagem
IMAGINOLOGIA
As duas grandes áreas do diagnóstico por
imagem são a radiologia e a medicina nuclear. O
médico radiologista estuda por dentro a nível
anatômico, médico nuclear estuda o corpo a nível
funcional metabólico.
Radiologia convencional (Raio x)
● A radiografia é um excelente exame de ampla
visão
● 1° exame a ser solicitado no início
● Mais utilizado, por ser simples, rápido e baixo
custo
● Imagens menos nítidas
● Controle
● Avaliação óssea (fratura), intestinal, urinário
● Padrão ouro para pulmonar
Cintilografia (medicina nuclear)
● Área do diagnóstico por imagem
● Avaliação do metabolismo/funcionamento da
região/órgão de interesse
● Exames de cintilografia e PET
● Utilizado para fins diagnósticos e terapêuticas
- DAC, neoplasias, insuficiencias vascular
cerebral, doenças endócrinas, pulmonares,
renais, hepáticas e osteomusculares
● Tratamento com iodo
Ultrassonografia (US)
● Alta especificidade para tecidos moles em
tempo real
● Versátil com diversas aplicações
● É o exame complementar mais solicitado,
porém não é utilizado como única referência
para diagnósticos;
● Padrão ouro - ginecologia e obstetrícia
● Pobre de qualidade de imagem
Tomografia computadorizada
● É um dos exames mais confiáveis e seguros
da atualidade
● Identificação e delineamento de processos
patológicos;
● Maiores informações (imagens detalhadas em
fatias)
● Análise de ossos e órgão internos
● Visualização de pequenos nódulos e tumores,
avaliação do sistema vascular (cerebral e
pulmonar) - 40 tipos;
● Reconstrução de imagens
Ressonância magnética (RM)
● Imagens mais precisas e em alta definição
● Imagem mais moderna
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● Capaz de produzir imagens de diferentes
secções do corpo humano (3D), EM
QUALQUER PLANO DE CORTE;
● Análise de ossos, órgãos internos e tecidos;
● Diagnóstico de tumores, doenças
degenerativas, coágulos e traumas (60 tipos),
● Alta qualidade de imagens em tecidos moles
sem ser invasiva e sem usar Radiação
Ionizante.
PET (Tomografia por emissão de positrões)
● É um exame da medicina nuclear
● O TEP/TC sigla de Tomografia por emissão
de positrões por Tomografia computadorizada
é um equipamento que une os recursos
diagnósticos da Medicina Nuclear (TEP) e da
Radiologia (TC).
● O equipamento sobrepõe as imagens
metabólicas (TEP) às imagens anatômicas
(TC), produzindo assim um terceiro tipo de
imagem.
● O nosso TEP/TC é o equivalente ao inglês
PET/CT
● É um aparelho híbrido. PET CT, união com o
aparelho de tomografia
● PET RM, união com ressonância magnética
● Avalia o metabolismo das estruturas
analisadas, como ossos, músculos, órgãos e
tumores. Revela alterações no metabolismo
celular, que podem ser ou não suspeitas da
presença de um tumor.
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RADIOGRAFIA
BASES FÍSICAS DO RAIO-X
● É um dos elementos mais importantes da
radiologia, apesar de existir há 123 anos;
● Mesmo se tratando de uma época em que
existem equipamentos de imagem de alta
tecnologia que custam milhões;
● A maior parte dos diagnósticos por imagem
ainda continua sendo realizado através dessa
tecnologia;
● EX:
○ Densitometria óssea;
○ Mamografia;
○ Tomografia computadorizada.
● Os raio-x são radiações eletromagnéticas de
alta frequência capazes de atravessar a
matéria orgânica ou de serem absorvidas por
ela e ioniza-lá;
● Tem pequeno comprimento de onda de
0,001 a 10 nanômetros. Possui considerável
poder de penetração;
○ Quanto maior for a sua energia
kV-quilovolt maior vai ser a
capacidade de atravessar essa parte
do corpo;
● O ajuste da intensidade do feixe de elétrons
(quantidade de raios X) é dado pela
intensidade da corrente do tubo de raio X
(mAs)
○ Quantidade de feixes de elétrons
que vai ser disparada na região de
estudo durante um tempo.
● Propagam no ar em linha reta com a mesma
velocidade da luz;
● Produzem imagens em superfícies
fotossensíveis;
● Produzem efeitos biológicos.
O tubo de raio X (Tubo de Coolidge) é a
fonte geradora da radiação X. É formado por um
envoltório de vidro que contém no seu interior,
ambiente a vácuo e 2 polos.
PRODUÇÃO DE RAIO X
● O cátodo é composto por um filamento
constituído de tungstênio, que sob efeito de
corrente elétrica com alta amperagem e
baixa voltagem, torna-se aquecido e libera
elétrons.
● Um circuito de baixa amperagem e alta
quilovoltagem cria uma diferença de
potencial (DDP) entre o cátodo (negativo) e
ânodo (positivo), fazendo com que os
elétrons migrem em direção ao ânodo e ao
colidirem com este, transformem sua
energia cinética em calor (99%) e radiação x
(1%);
● Uma placa de tungstênio (alvo) serve de
anteparo aos elétrons no ânodo, que é
giratório e está aderida a uma barra de
cobre.
● Há um sistema de refrigeração no ânodo que
promove a dissipação do calor.
● A ampola é envolvida por uma blindagem
de chumbo, deixando uma única abertura, a
janela, por onde passa o feixe de radiação X;
● Um dispositivo de diafragmas torna possível
reduzir a dimensão do feixe ao tamanho da
região a ser radiografada.
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Resumindo:
● O nome do dispositivo: Ampola (tubo
radiográfico)
● Liberação de elétrons para o alvo positivo
(ânodo) e liberação da radiação por meio
de uma janela;
INTERAÇÕES COM A MATÉRIA
● Ao atingir um obstáculo, a radiação pode
atravessá-lo, ser espalhada ou absorvida:
○ Espalhamento (efeito de compton):
Com ou sem perda de energia, perde
parte da energia e muda de direção,
ionização de átomos;
○ Absorvidos (absorção fotoelétrica):
Perda total de energia (atenuação),
completamente absorvido, ionização
de átomos;
○ Transpostos: Sem qualquer
alteração, atravessa o corpo sem
sofrer alterações e sensibiliza o
filme;
Pedimos ao paciente que encha o peito de ar
quando faz raio-x de tórax para facilitar o três
pontos acima. Primeiramente porque o ar não
interage com o raio, ou seja, fica escuro, e os ossos
que absorvem totalmente ficam claros.
● Princípio técnico básico simples;
● Geração do feixe de Raios X - visualização
da imagem revelada;
● Pode haver surpresas
○ Atenuação de Raio X (densidade);
○ Detecção dos Raios X (filme
radiográfico, telas intensificadoras,
sistema intensificadores de imagem)
○ Técnica de exposição (sobreposição
de tecidos)
○ Exames contrastados
■ Auxilia a diferenciar
estruturas que têm a mesma
densidade ou mesmo peso
atômico;
○ Processamento de imagem
■ Usado para deixar a
imagem mais nítida,
reconstruir a imagem,
transformá-la em 3D, etc.
DENSIDADE RADIOGRÁFICA
● A radiação que atravessa o corpo do
paciente sofre atenuação de acordo com o
peso atômico médio das estruturas que
compõem a região radiografada;
● Por isso:
○ A imagem formada corresponde a
um conjunto de tons que variam do
Negro ao Branco
○ Tonalidades de cinza
● A imagem branca pode ser definida como
opacidade ou imagem radiopaca;
● A imagem preta pode ser definida como
transparência ou imagem radiotransparente.
● Contraste Radiológico:
○ Inspiração profunda
○ Meios de contrastes artificial (oral,
retal e EV)
● Posicionamento
○ Ortostase/ decúbito
○ Incidências
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○ planos de cortes
■ PA- póstero anterior
■ AP- Antero posterior
■ Perfil- Lateral
\
TOMOGRAFIA
COMPUTADORIZADA
● É o “burro de carga da radiologia”;
● Grandes varreduras extremamente rápidas;
● Geração de cortes axiais (transversais);
● Janelamento; Reconstruções;
● Alta dose radioativa
○ Solicitação de uma TC exige uma
indicação muito precisa!
● A TC consegue ter mais sensibilidade que a
RC pois o PC consegue ter mais
sensibilidade na detecção da radiação X -
existe uma maior gama de tons de cinza -
permitindo maior informação;
● A TC é ótima para detectar tumores,
fraturas, hemorragias, avaliar o SNC,
alterações nos ossos ou pulmões, etc.
ESCALA DE HOUNSFIELD
● Valores numéricos dos coeficientes de
absorção;
● Análise quantitativa que descreve a
radiodensidade;
● Medida do coeficiente de atenuação;
● Padrões de referência universal:
○ A água é definida como zero UH
(referência);
○ O ar -1000 UH (materialmenos
absorvente);
● Na tomografia computadorizada consegue
fazer uma análise quantitativa da densidade
de cada órgão e será possível observar
diversos tons de cinzas;
● Janela óssea: Permite distinguir córtex e
medula de ossos longos.
● Partes moles: Visualização órgãos,
cavidades, mediastino e vasos.
● Visualização em detalhes dos vasos e do
parênquima pulmonar
● Transforma os diferentes tons de cinza, em
valores numéricos
● Abertura de janelas permitindo maior
diferenciação entre as cores;
● Coeficiente de atenuação linear próximos ao
da água
IMAGEM
● Hipodensa: Valores de atenuação baixo
○ Ar- preto ao cinza escuro
● Hiperdenso: Valores de atenuação altos
○ Calcificações - Branca
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ULTRASSONOGRAFIA
● Os tecidos orgânicos são "sonados" por um
transdutor especial;
● Composto por um cristal com propriedades
piezoelétricas;
● São capazes de mudar de formato ou vibrar
quando submetidos à corrente elétrica
alternada - Essa vibração produz o ultrassom
a ser emitido aos tecidos;
● Quando o ultrassom é refletido - retorna ao
transdutor, produz energia elétrica a ser
processada por um sistema computadorizado
projetado especificamente para esse fim
formando a imagem.
Como se caracteriza a onda sonora ?
● O som é uma mecânica que se propaga
longitudinalmente em meios materiais por
compressão através dos tecidos.
● Ultrassom são ondas mecânicas que
possuem frequência superior a 20 000 Hz
● Nesse caso o som também não pode ser
ouvido pelo ser humano;
● No US diagnóstico 1 a 20 mHz
Do que depende a velocidade dessa onda ?
● Depende da natureza desse meio e
independe da frequência da Onda;
● A onda viaja mais rápido em meios sólidos e
mais lentamente em meios que tem gases;
● É inversamente proporcional;
O que é a impedância acústica ?
● É uma unidade (Z) que determina a
quantidade de energia refletida;
● Reflexão da onda em uma interface de
tecido;
● Totalmente dependente da frequência da
onda;
● Interface do tecido.
● Bate e volta.
● Cada tecido tem sua impedância acústica
Como a onda sonora é atenuada ?
● Devido ao espalhamento dessa onda e
absorção. A perda de energia aumenta com
o aumento da frequência.
● O US perde a sua energia mais rapidamente
do que o audível.
● No tecido (partes moles) está intimamente
relacionada a cor da imagem na Interface do
Tecido.
● Depende:
○ Do Ângulo da incidência do feixe.
○ Da compressão.
○ Do movimento do transdutor
○ Da impedância acústica do tecido.
● Interação da formação da imagem através
dos ecos.
● Através do espalhamento e da absorção
● A perda da energia sonora aumenta com o
ajuste da frequência do transdutor
Como funciona o transdutor (sonda) ?
● Principal acessório do aparelho de
ultrassonografia
● Conversão da energia elétrica em
ultrassônica.
● Fenômeno Piezoelétrico.
● Realizando através de cristais que são
capazes de fornecer eletricidade através da
compressão.
● Relação de voltagem alta frequência
Doppler
● É um recurso utilizado para avaliar e
identificar o fluxo sanguíneo dos vasos.
● Exame em tempo real que trás
melhoramento de imagem
○ Além do recurso 3D e 4D
TRANSDUTORES
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● Tipos de transdutores
○ Lineares
○ Convexo
○ Endocavitário
● O transdutor varia de frequência de acordo
com a região a ser analisada;
● Em geral, os tecidos são examinados com
transdutores de alta frequência;
● À medida que penetra no corpo humano, o
ultrassom sofre um processo de atenuação
progressiva que vai rapidamente consumido
a energia da onda emitida;
● Quando mais profundo os órgãos, menor a
frequência e quando mais superficial maior
a frequência que deve ser utilizada;
● Por exemplo, para o estudo do fígado, um
órgão intra-abdominal, é utilizado um
transdutor de 3,5 MHz, enquanto para a
tireóide, uma estrutura superficial, o
transdutor é de 7,5 a 10 MHz.
ECOGENICIDADE
● Capacidade de diferentes estruturas de
refletir essas ondas ultrassônicas = eco
● TERMOS:
○ Anecóico: Ausência de ecos
(estrutura totalmente atravessada
pelas ondas de US) estruturas com
líquido = Imagem NEGRA
○ Hipoecóico: Reflexão parcial ou
intermediária das ondas de US =
maioria dos tecidos moles =
imagem em vários tons de cinza
○ Hiperecóico = alta reflexão das
ondas de US = Estruturas com
presença de gases e cálcio =
imagem branca;
● ARTEFATOS:
○ Exibição e informação que não
transmitem exatamente a verdadeira
imagem da área examinada = falsas
interpretações!
○ Reverberação = Produção de ecos
falsos - segmentos intestinais
revestidos por gás e/ou artefato de
contato;
■ Ecos produzidos
desordenadamente
acontecem quando não se
coloca meio material
suficiente para fazer a
imagem presença de gases
também pode trazer ecos
falsos.
○ Imagem espelho = forma a mesma
imagem cranialmente ao diafragma;
○ Reforço acústico (transmissão sem
interrupção) = aumento localizado
da amplitude do eco que ocorre
distal a uma estrutura de baixa
atenuação = área de claridade
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intensificada - útil na diferenciação
de estruturas císticas de massas
sólidas, hipoecóicas;
○ Sombra acústica = Interação do
feixe de som com um limite
acústico altamente refletivo como o
osso, cálculo ou gás;
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RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
● Técnica complexa;
● Essa foca a imagem no sinal da molécula da
água e gordura (nessas moléculas têm a
presença dos prótons de hidrogênio)
● Átomo de hidrogênio
● Nunca solicite ressonância magnética do
tórax, pois o pulmão faz o movimento de
respiração e interfere na imagem, além de
que tem ar, que não interagem com a
ressonância de forma eficaz. (Radiografia e
TC é o ideal para exame de tórax)
FORMAÇÃO DA IMAGEM
● A ressonância não usa radiação ionizantes
● Ela usa ondas de radio para formação de
imagem;
● Preciso de um forte e grande campo
magnético, um grande imã;
● Precisa de bobinas que são responsáveis
pela emissão e captação das ondas de rádio
● Existem bobinas dispostas na mesa onde o
paciente é deitado;
● Bobinas de corpo que são responsáveis pela
emissão de sinais da onda de
radiofrequência, para emissão da imagem
essa bobina tem que ser colocada no local
em que vai se capturar a imagem, desse
modo existem vários tipos de bobinas, essa
bobina é conectada em uma tomada na
mesa.
● O paciente estará posicionado no aparelho
em decúbito dorsal ou ventral, com as
bobinas de corpo posicionadas;
● Ao iniciar o exame, a interação entre o
campo magnético e as bobinas, farão com
que sejam emitidos sinais sonoros;
○ Cada sinal que a ressonância emite,
também emite sons diferentes;
● Quando ocorre a interação citada
anteriormente, é estimulada as ondas de
radiofrequência, a fim de alinhar/ordenar os
prótons de hidrogênio / moléculas do nosso
corpo;
● Rotacionam, se alinham para formar a
imagem;
● Essa movimentação do átomo fazendo com
que ocorra a organização/ordenação dos
átomos ao forte campo magnético é
chamado de SPIN/SPINNING (elétrons
giram em seu próprio eixo);
● Vale ressaltar que normalmente, os átomos
do nosso corpo estão
desorganizados/desalinhados, e isso é
totalmente normal;
● O hidrogênio é o átomo que está em maior
quantidade no nosso corpo;
● moléculas do nosso corpo: água e gordura.
● Chega um momento em que o sinal seja
interrompido, para que receba no
computador as imagens, enviadas pelas
bobinas./
● Movimentos no átomo:
○ Os elétrons giram em seu próprio
eixo (Spin);
○ Orbitam o núcleo
○ Núcleo gira sobre o próprio eixo
● Movimento Giratório (Spinning) de núcleos
específicos em tecidos biológicos;
● Spins individuais de prótons e nêutrons no
núcleo;
● O sentido dos spins não é igual – Spin
efetivo ou momento angular – Núcleos
ativos em RM.
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RELAXAMENTO
● Cada sinal que a ressonância emite, tem um
tempo de relaxamento para a formação da
imagem.
● Relaxamento: é quando paro com os sinais
sonoros e os prótons de hidrogênio,
retornam ao seu estado normal, que é a
desorganização dos prótons, ou seja,
regressam ao estado de baixa energia.
o Cada tempo de relaxamento forma
um tipode imagem;
o Cada som emitido na ressonância é
um tipo de imagem diferente que
está sendo produzida.
● T1:
○ Hiposinal (escura) na água presente
dentro das minhas estruturas.
○ Hipersinal (claro) A gordura fica
branco
● T2:
○ Hiposinal (escuro) gordura
○ Hipersinal (claro) Água
● Ponderação DT (densidade de prótons):
○ É realizado para avaliar a
funcionalidade do aparelho, ou seja,
ele serve para verificar se o aparelho
está ressonando corretamente, ou
seja, se ele está conseguindo captar
a concentração das moléculas dos
átomos.
○ Esse fica na cor cinza, sem
diferenciação de branco ou preto.
● RM - STIR
○ Usado para o sistema músculo
esquelético;
○ Apagar o sinal da gordura;
○ Então a lesões líquidas como
edemas se destaca;
● RM - FLAIR
○ Usado em exames neurológicos;
■ Medula vertebral e
parênquima cerebral
○ Apaga o sinal da água do líquor;
○ Se destaca lesões que não é LCR;
● Contraste da imagem
○ Alto sinal: Gordura, água e tecidos
moles;
○ Médio sinal: Músculo e tecido
fibroso;
○ Baixo sinal: Pulmão e ossos.
● Codificação
○ O gradiente Z – LONGITUDINAL
= Corte AXIAL
○ O gradiente Y – VERTICAL =
Corte CORONAL
○ O gradiente X – HORIZONTAL =
Corte SAGITAL
DIFERENÇA ENTRE TC x RM
● A principal diferença entre os dois métodos
é o tipo de sinal utilizado na formação das
imagens!
● Tempo de realização do exame!
Tomografia Computadorizada:
● Utiliza radiação ionizante, que são os
raios-X. os raios-X atravessam o corpo do
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paciente, sendo detectados do outro lado,
dependendo da interação com os órgãos e
tecidos.
Ressonância Magnética
● Não. É resumidamente a interação de um
forte campo magnético associado a uma
bobina de radiofreqüência, que emite os
sinais sonoros.
● Estes modificam a rotação dos núcleos dos
átomos de hidrogênio, presentes em
quantidades diferentes em cada tecido.
● A interrupção da aplicação dos campos e
sinais sonoros permite aos prótons
retornarem ao seu estado basal.
● Quando o fazem, este sinal é codificado
espacialmente por gradientes de campo
magnético que vão emitir sinais que serão
geradores das imagens.