tomografia contrastada

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PATRÍCIA DAYSE C LOPES PEREIRA
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA 
Trabalho elaborado para o curso de Radiologia da Escola Técnica de São Vicente de Paula, disciplina: Tomografia Computadorizada, ministrada pelo professor André Luiz.
João Pessoa
	2017	
Sumário
1 - INTRODUÇÃO	3
2 - CONCEITO	3
3 - HISTÓRICO	3
4 - EQUIPAMENTOS	4
4.1 - PRIMEIRA GERAÇÃO	4
4.2 – SEGUNDA GERAÇÃO	5
4.3 - TERCEIRA GERAÇÃO	5
4.4 - QUARTA GERAÇÃO	5
4.5 - QUINTA GERAÇÃO	6
4.6 - HELICOILDAL	6
4.7 - MULTSLICE	6
5 - COMPONENTES DE UM TOMÓGRAFO	7
6 - MEIOS DE CONTRASTE EM TOMOGRAFIA	9
7 - CONCLUSÃO	11
8 - BIBLIOGRAFIA	12
 
 
1 - INTRODUÇÃO
Apresentada em 1971, a tomografia computadorizada é considerada uma das mais importantes invenções para auxiliar a medicina no diagnóstico de doenças desde a descoberta do raio X, em 1895. A tecnologia permitiu aos médicos observar pela primeira vez tecidos do cérebro (e posteriormente de outras partes do corpo) sem necessidade de cirurgia. 
Com o aparelho, os radiologistas podiam distinguir o sangue normal dos coágulos e examinar os ventrículos que sustentam os fluidos da medula cerebral. Antes, o paciente tinha de se submeter ao doloroso exame no qual era necessário jogar ar dentro dos ventrículos para fazer contraste, ativando assim a leitura do raio X.
A tomografia computadorizada também pôs um fim à época em que, diante de um traumatismo craniano, os médicos tinham de esperar o agravamento dos sintomas clínicos para intervir. Além disso, os efeitos do tratamento de tumores, por exemplo, podem ser acompanhados passo a passo, visualmente, o que aumenta sua eficácia.
O importante nesse exame é diferenciar ao máximo as estruturas e identificar entre elas potenciais tecidos doentes, e quando injetamos um contraste, este vai chegar a determinados tecidos e ficar lá de maneira diferente, dependendo da composição de cada órgão. Assim, é possível diferenciar a densidade dos tecidos das áreas circunvizinhas e detectar algumas lesões ou estruturas que se diferenciam do seu meio adjacente.
2 - CONCEITO
A palavra tomografia é derivada do grego antigo onde “tomos” significa "corte" ou "fatia", e “grafia” significa "escrever, desenho” .Tomografia é um procedimento radiológico que é realizado por meio de raios X fazendo cortes em vários planos do interior do corpo. Esses raios têm como principal intuito a captação de imagens em alta definição de estruturas do corpo, como é o caso de órgãos, ossos e outras partes específicas do corpo humano, e cada parte do corpo tem uma capacidade de absorver (atenuar) a radiação. As estruturas mais densas absorvem mais e assim os detectores que estão em sua projeção são menos sensibilizados formando imagens claras. As estruturas de baixa densidade absorvem pouca radiação e assim os detectores são mais sensibilizados e formam imagens escuras. Os detectores recebem energia que será transformada em corrente elétrica e posteriormente em informações digitais que podem ser manipuladas à procura de patologias com maior exatidão. 
3 - HISTÓRICO
Em 1895, o físico Wilhelm Conrad Roentgen descobriu os raios X e o desenvolvimento dos equipamentos de raios X desde a sua descoberta possibilitou o avanço dos aparelhos de tomografia computadorizada.
Por falta de apoio matemático, nos anos de 1960, a tomografia computadorizada começou a se desenvolver de forma lenta e, em 1961, o neurologista William Oldendorf construiu manualmente um sistema de reconstrução de uma seção transversal de um objeto constituído de argolas e ferro de alumínio.
Godfrey Hounsfield demonstrou a técnica em 1970 pela primeira vez. Hounsfield era físico engenheiro da EMI Ltda, empresa inglesa famosa e tanto ele quanto sua companhia receberam merecidamente, grande aclamação. Isso fez com que em meados da década de 1970 começasse a produção industrial, com a consequente comercialização dos aparelhos de tomografia computadorizada.
No Brasil, mais precisamente em São Paulo, foi instalado o primeiro tomógrafo em 1977 e logo depois, no mesmo ano, o primeiro aparelho do Rio de Janeiro iniciou seu funcionamento.
Em 1979, Alan Comarck, um físico médico da Tufts University, dividiu o Prêmio Nobel de Física com Hounsfield por desenvolver a matemática utilizada na reconstrução de imagens de TC. Essa foi a contribuição matemática fundamental para o problema da reconstrução.
Em 1980 as pesquisas apresentaram os avanços clínicos obtidos pelo uso da tomografia computadorizada na detecção do câncer de pulmão. Também na primeira metade dos anos 1980, o desenvolvimento permitiu uma diminuição no tempo de aquisição de dados, passando de cinco minutos para cerca de vinte segundos.
O aparecimento da imagem diagnóstica por ressonância magnética preocupou o uso da tomografia computadorizada na segunda metade da década de 1980, mas algumas aplicações importantes, como estudos dos ossos e fraturas, fizeram com que a tomografia computadorizada permanecesse no mercado.
4 - EQUIPAMENTOS
A subdivisão das diferentes tecnologias de equipamentos de tomografia computadorizada introduzidas no mercado costuma ser numerada através de gerações de equipamentos. Estas gerações estão basicamente relacionadas à geometria de detecção e à forma como os componentes do sistema (tubo de Raios X, detectores e a mesa onde é posicionado o paciente) se movimentam durante a coleta de dados para a produção das imagens. A evolução dessas gerações busca, em geral, a redução dos tempos de exames e a coleta de dados para a formação das imagens, com o objetivo de viabilizar a reconstrução de imagens de boa qualidade mesmo com a presença de movimentos involuntários dos órgãos em estudo.
Contudo, não há um consenso sobre a definição dessas gerações dos equipamentos. As maiorias dos autores assumem que existem quatro ou cinco gerações de tomógrafos até os dias atuais, sendo algumas delas variações da terceira geração.
4.1 - PRIMEIRA GERAÇÃO
A geometria de aquisição de dados dos primeiros equipamentos era baseada em um princípio de rotação-translação, no qual um feixe de raios X altamente colimado atravessava o paciente e era coletado por um ou dois detectores. Este feixe de raios paralelos gerava um perfil de projeção a cada varredura (translação). Após uma translação, o tubo e o detector giravam um grau e transladavam novamente para coletar informações de uma direção diferente. Este processo era repetido até circunscrever 180º ao redor do paciente e esses equipamentos gastavam seis minutos, em média, para executar todo este processo.
4.2 – SEGUNDA GERAÇÃO
Nesta geração de tomógrafos, o número de detectores aumentou, resultando em uma geometria de feixe em forma de um pequeno leque com origem no tubo de Raios X. Após uma varredura, o tubo e o conjunto de detectores realizavam um movimento de rotação (6o a cada giro), completando um ciclo. Este processo era repetido até circunscrever 180º em torno do paciente. Isto acarretou em mudanças significativas no processo de reconstrução das imagens, que agora deveria ser capaz de manipular as informações obtidas a partir de uma projeção de um feixe em forma de leque. Foi elaborado um arranjo composto por 30 detectores, que eram capazes de coletar todas as projeções em torno de 20 segundos.
4.3 - TERCEIRA GERAÇÃO
Equipamentos desta geração realizavam uma coleta completa dos perfis das projeções em rotação de 360o do conjunto fonte-detector. A geometria do feixe ainda possui formato de leque e atingia o conjunto de detectores posicionados em arcos de 30º a 40º . As limitações de aquisição estavam no sistema gerador, pois o tubo de Raios X era alimentado por cabos de alta tensão, que ficavam torcidos ao final de cada giro do gantry, era necessário então rotacionarno sentido contrário para “desenrolar” os cabos e assim possibilitar uma nova aquisição. Assim, sequências axiais, com incremento da mesa eram realizadas em diversos exames.
Esses equipamentos realizavam a varredura em tempos menores que 1 segundo, o que resultou na diminuição da quantidade de artefatos gerados devido aos movimentos do paciente.
4.4 - QUARTA GERAÇÃO
O projeto dos tomógrafos de 4a geração  consistia de um conjunto detector composto por um arco de 360o (contendo 4000 unidades, em média) que se mantinha estacionário, enquanto o tubo de Raios X rotacionava ao redor do paciente. Uma vantagem dos equipamentos desta geração foi o fato de obter-se uma alta amostragem das projeções, pois a mesma área do detector era atingida por uma grande quantidade de fótons de Raios X (isto devido à geometria do feixe e à maneira como os fótons chegavam ao detector), o que minimizou os artefatos de descontinuidade. Era possível também, calibrar e normalizar (equalizar) o sinal em cada detector, isto evitou artefatos do tipo anel, nesta geração de equipamentos. Porém, como cada detector era atingido por fótons provenientes de feixes muito largos, isto produzia muita radiação espalhada. Outra desvantagem estava associada ao custo de um equipamento deste tipo, pois eram necessários cerca de 4000 elementos detectores distribuídos em uma grande circunferência ao redor do paciente. Tal número era devido a uma abertura de suficiente do gantry para caber um paciente e também para manter o tubo de raios X a uma distância aceitável até o paciente. 
4.5 - QUINTA GERAÇÃO
Os tomógrafos desta geração foram construídos entre 1980 e 1984 com a finalidade de aplicação em exames cardíacos. Os tomógrafos por feixe de elétrons (do inglês: electron beam computer tomography – EBCT) eram capazes de obter imagens do coração praticamente sem movimento, pois conseguiam adquirir imagens em 50 milissegundos minimizando assim artefatos de movimento, inerentes às imagens cardíacas. Nestes equipamentos, a rotação da fonte era obtida por meio de campos magnéticos, atingindo anéis de tungstênio, gerando radiação X. Os fótons de Raios X atravessavam o paciente e eram capturados por detectores que estavam posicionados em oposição aos anéis de tungstênio. Neste sistema, tanto a fonte (anéis-alvo) quanto os detectores eram estacionários. 
4.6 - HELICOILDAL
Pode-se dizer que esta é uma variação da 3a geração de equipamentos de tomografia. O que tornou a tomografia helicoidal ou espiral possível foi o desenvolvimento de uma nova tecnologia conhecida por slip ring (anéis deslizantes), que eliminou o problema dos cabos de alta tensão que limitavam as aquisições na 3a geração. Tal sistema permitia que o contato elétrico entre o gerador e o tubo de Raios X fosse feito por meio de “escovas” que deslizavam em um anel metálico.
4.7 - MULTSLICE
Apesar dos grandes avanços obtidos com a tomografia helicoidal, algumas aplicações clínicas, como a angiografia por tomografia exigia cobertura de volumes maiores, porém os equipamentos helicoidais contendo uma fileira para aquisição não eram rápidos o suficiente para obterem imagens de boa qualidade. Diante de necessidades como esta, os fabricantes desenvolveram os equipamentos de múltiplos detectores com a configuração de quatro fileiras detectoras que faziam aquisições simultâneas, agilizando o processo de obtenção das imagens.
A tomografia de uma única fileira detectora (single slice), a espessura de corte era determinada pela abertura do colimador, o que era bom para aumentar a quantidade de fótons de raios X que atingia o paciente. Porém, a resolução espacial piorava, pois a quantidade de radiação espalhada aumentava no paciente e, consequentemente, esta atingia os detectores elevando o ruído, o que comprometia a visualização de estruturas importantes em um exame. Nos equipamentos de múltiplos detectores, a colimação passou a ser determinada pela combinação, entre o tamanho do elemento detector associado à quantidade de fileiras de detectores selecionadas ; a espessura de corte pode ser escolhida entre as possibilidades de cada colimação.
 Por serem detectores do tipo estado sólido, já não seria mais possível mudar fisicamente a largura do detector para atender a um protocolo de exame. Era necessário agrupá-los entre si, por meio de controle computacional, para se ajustarem à espessura selecionada para a representação da imagem. Os fabricantes escolheram construir as fileiras detectoras de duas maneiras: homogêneas (todas as fileiras com o mesmo tamanho de detector) e híbridas (fileiras com tamanhos diferenciados). Atualmente, encontram-se equipamentos com 4, 8, 16, 32, 40, 64, 128 e 320 fileiras detectoras. 
5 - COMPONENTES DE UM TOMÓGRAFO
Independente da geração do aparelho de tomografia computadorizada há componentes padrão, que serão descritos: 
Gantry: também chamado de pórtico ou portal, é considerado o maior componente de um aparelho de tomografia computadorizada. É o aparato que permite a passagem do paciente posicionado sobre a mesa de exame.
O gantry é constituído por um anel que representa o local onde estão os sensores ou detectores e o gerador de feixes, também chamado de ampola de feixes, por onde os feixes de raios X são emitidos. 
	Todos os comandos básicos que controlam o gantry se encontram em um painel na parte frontal do próprio gantry. Esses comandos controlam diversas opções como: altura e movimentação da mesa, angulação do gantry e a ativação dos eixos que promovem a centralização dos feixes na área examinada no paciente. 
	O gantry possui um sistema de refrigeração próprio, responsável por refrigerar o tubo de feixes de raios X, além de um conjunto de motores responsáveis pelo controle do equipamento,os comandos são executados no gantry.  
	No gantry encontram-se dispostos os projetores de luz, que facilitam o posicionamento do paciente de acordo com a área a ser analisada no exame.
	A mesa: a mesa de exames de um tomógrafo é o local onde há o posicionamento do paciente de maneira correta para garantir uma captação de dados eficiente em relação à área do corpo desejada. 
	A mesa deve ser constituída de material resistente e rígido. A resistência está relacionada à capacidade em suportar o peso do paciente. Já a rigidez está relacionada ao fato da mesa apresentar a capacidade de não flexionar com a movimentação no gantry. Outra característica que o material da mesa deve ter é a baixa capacidade de atenuar o feixe de raios x. Dessa forma, não haverá distorção na reconstrução da imagem. 
	A mesa tem a capacidade de movimentação em relação ao gantry, ou seja, é um dispositivo regulável tanto em altura quanto em profundidade. A movimentação da mesa é controlada pelo comando na parte frontal do gantry. 
	A mesa não é escaneada em toda a sua extensão diante disso, o paciente deve ser posicionado de forma a facilitar a análise da região do corpo desejada. Por exemplo, caso o paciente necessita de uma tomografia nas regiões superiores do corpo, ele deve ser posicionado com a cabeça voltada para o gantry, caso seja uma tomografia das regiões inferiores, o posicionamento deve ser inverso. 
A mesa permite a utilização de acessórios específicos e próprios para aumentar o conforto do paciente no momento do exame.
	Gerador de Raios X : Os geradores de raios X dos tomógrafos mais modernos são caracterizados por apresentar alta frequência e funcionamento contínuo muito superior aos geradores convencionais
	 Tubo de raios X: O tubo de raios X dos tomógrafos modernos é capaz de sustentar potências extremamente elevadas e um alto grau de calor, o que exige um sistema de refrigeração eficiente. O tubo de raio X de um tomógrafo é constituído pelos componentes: Cápsula, Catódio e Anódio rotatório.
	O filtro do feixe de raios X: Responsável por ajustar o feixe que são liberados pelo tubo, ou seja , transformam um feixe polienergético em monoenergético, imprescindível para a reconstrução de uma imagem com qualidade. A esse filtro, damos o nome de filtro de feixe de raios. 
	Os detectores: São dispositivosresponsáveis em captar a radiação e transformar os dados obtidos em sinais elétricos analógicos. Os detectores podem ser de dois tipos: os detectores de estado sólido ou as câmaras de ionização que contêm o gás xenônio. Os detectores, para ser considerados ideais, devem apresentar as seguintes características:alta eficiência na transformação do sinal; alta estabilidade e  baixa sensibilidade a variações de temperatura.
	Os colimadores: Nos equipamentos de tomografia existem dois tipos de colimadores:
· Pré-paciente: fica posicionado entre o tubo de raios X e o paciente, interceptando o feixe de raios X; tem a mesma função do colimador da radiologia convencional, reduzir a dose no paciente e melhorar a qualidade da imagem. Nos equipamentos com uma fileira detectora têm, ainda, a função de definir a espessura do corte tomográfico.
· Pós-paciente (pré-detector): tem a finalidade de minimizar a radiação espalhada pelo paciente.
O sistema computacional: depois de transformados em sinais elétricos pelos detectores, os sinais são digitalizados e processados pelo sistema computacional, por meio de um software específico. O sistema computacional é composto por: monitor e CPU (computador) e o painel de comando. A imagem obtida pelo processo de digitalização é armazenada em um banco de dados para posterior manipulação.
Todo o sistema computacional fica localizado em uma sala específica, separada da sala de exames, onde os profissionais mantêm contato com o paciente durante todo o processo do exame, por meio de um sistema de microfones que são instalados no gantry. Esse procedimento é uma forma de evitar o contato com a radiação. Caso seja necessária a entrada do profissional na sala de exames durante o exame, são adotadas diversas medidas de segurança. Além disso, a sala possui revestimento protetor, tudo para garantir a segurança ocupacional. 
É por meio do computador que é feita toda a programação do tomógrafo.
O painel de comando: é um constituinte do sistema computacional, é por meio dele que o profissional realiza todos os procedimentos durante todo o exame. 
O painel de controle é constituído dos seguintes componentes: teclado alfanumérico, mouse, monitor destinado ao planejamento do exame, monitor destinado à visualização das imagens, microfones para comunicação com o paciente.
6 - MEIOS DE CONTRASTE EM TOMOGRAFIA
	Meios de Contrastes são substâncias que apresentam uma melhor visualização de estruturas que possuem densidades anatômicas iguais em uma mesma imagem radiográfica. Por exemplo, uma tomografia de esôfago sem meio de contraste, é impossível visualizar a estrutura. Apenas com a ingestão do contraste pelo paciente é possível visualizar o esôfago na imagem. 
Os contrastes são diferenciados por radiopacos e radiotransparentes. Os radiopacos possuem a capacidade de absorver mais radiação do que as estruturas vizinhas. São conhecidos como agentes positivos: Iodo ou Bário. Os radiotransparentes têm a capacidade de absorver menos radiação do que as estruturas que estão por perto. Estes são conhecidos como agentes negativos ( ar e água).
Os meios de contraste em TC tem a finalidade de auxiliar o estudo morfológico e morfofuncional dos tecidos. É de uma importância tamanha nos estudos de neoplasias, onde a captação do meio de contraste poderá ou não determinar uma malignidade dessa neoplasia.
Com a evolução dos tomógrafos os meios de contraste foram sendo cada vez mais úteis no auxilio ao diagnóstico, graças a uma diminuição no tempo de aquisição devido ao aumento de fileiras de detectores hoje é possível fazermos análises vasculares com maior precisão com a administração dele por via endovenosa.
O tipo de exame médico realizado e a parte do corpo examinado determina que tipo de contraste será utilizado. O sulfato de bário e compostos à base de iodo são os materiais de contraste mais comumente usado como parte de uma tomografia computadorizada. O sulfato de bário , disponível na forma de comprimidos, líquido ou gel , melhora as imagens do trato gastrointestinal , que inclui o estômago , do cólon e do esôfago . Contrastes à base de iodo são líquidos e são injetados em um vaso sanguíneo para obter uma melhor imagem dos vasos , a vesícula biliar , baço, trato urinário e vias biliares. 
Em virtude dos riscos que norteiam o uso de meio de contraste venoso, deve a equipe ter um plano de atendimento, desde acompanhamento constante do paciente após a injeção, até um planejamento de ressuscitação ou remoção em casos graves.
Na TC há um equipamento chamado Bomba Injetora, que realiza a injeção do meio de contraste por via arterial ou venosa ( sendo a venosa habitual pata TC). Por meio de punção venosa é ligada por um catéter a uma seringa com contraste, que está conectada ao equipamento em que está planejada a velocidade, quantidade e delay para esta injeção. O delay é o tempo de espera para iniciar aquisição de imagens após o inicio da injeção do contraste. Em exames que utilizam o meio de contraste venoso automático o fator delay é fundamental , há equipamentos que calculam esse tempo, pois condições fisiológicas do paciente influenciam neste fator e também na velocidade de aquisição das imagens.
Alguns exames que podem ser realizados com meios de contrastes:
· Crânio – contraste via venosa, injeção manual;
· Angioct de crânio – contraste via venosa automática;
· Coluna torácica – contraste em casos de tumores e pós-cirúrgico;
· Tórax – contraste via venosa;
· Angioct Aorta Torácica – contraste via venosa automática;
· Coluna lombar – contraste pode ser necessário nos casos pós-cirúrgicos ou patologias vascularizadas;
· Abdome Superior – contraste via venosa automática (4 fases);
· Angioct Aorta Abdominal – contraste via venosa automática;
· Seios da face – contraste em casos de tumores ou patologias vascularizadas;
· Angioct de Carótidas – contraste via venosa automática;
· Articulação coxofemoral – o contraste é necessário em processos inflamatórios e lesões vascularizadas;
· Ombro / Cotovelo / Punho / Joelho / Tornozelo / Pé – o contraste é necessário em lesões vascularizadas;
7 - CONCLUSÃO 
 
	Concluímos que a Tomografia Computadorizada é um exame com grande avanço na medicina, que possibilita a visualização de lesões, usando feixes de raios-X que são transmitidos para o computador resultando em um material que auxilia no diagnóstico de várias doenças. Mencionado exame evoluiu muito tecnologicamente, passando por várias gerações de equipamentos, o que possibilitou uma menor exposição do paciente à radiação e resultados mais efetivos. A Tomografia Computadorizada é bastante precisa em seus resultados, consegue visualizar o interior do corpo sem a necessidade de um processo invasivo. E é em conjunto com a evolução da informática que o diagnóstico de patologias tornou-se ainda mais preciso, visto que as imagens tridimensionais tornam a reconstrução e visualização mais fidedigna possíveis. Os meios de contrastes são outros aliados a TC, eles evidenciam as lesões diferenciando-as dos tecidos adjacentes. A tomografia computadorizada só tem a crescer em um mundo cheio de inovações e tão rápida evolução de tudo. 
	
8 - BIBLIOGRAFIA
ARAÚJO, Alexandre. Tomografia Computadorizada : Princípios Físicos e Aplicações. 1ª Ed. São Paulo: Editora Escolar. ISBN: 85-98851-18-3.
http://www.radiologiaclinicadecampinas.com.br/blog/?p=479
http://rle.dainf.ct.utfpr.edu.br/hipermidia/index.php/tomografia-computadorizada
ESCOLA TÉCNICA SÃO VICENTE DE PAULA – SUL
PATRÍCIA DAYSE C LOPES PEREIRA
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA 
JOÃO PESSOA
2017