Aquisição de imagens RM

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DESCRIÇÃO
Funcionamento da gama-câmara e características dos cristais de cintilação. Reconstrução de imagens tomográficas na
medicina nuclear. Detecção por coincidência em tomografia por emissão de pósitrons. Características dos radionuclídeos
utilizados e análise do espectro de energia. Características das imagens em medicina nuclear. Apresentação dos testes de
constância em medicina nuclear.
PROPÓSITO
Conhecer os fundamentos teóricos relacionados aos equipamentos de cintilografia, tomografia por emissão de pósitrons
(PET) e sistemas híbridos.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Descrever o funcionamento da gama-câmara e seu sistema de detecção
MÓDULO 2
Descrever a modalidade tomografia por emissão de pósitrons e seu princípio físico para aquisição de imagens
MÓDULO 3
Descrever o funcionamento e a aplicação dos sistemas híbridos da medicina nuclear
INTRODUÇÃO
Os exames realizados em medicina nuclear constituem a principal atividade realizada na modalidade, pois, mesmo quando
se realizam procedimentos terapêuticos, os diagnósticos são previamente necessários. Os principais diagnósticos, que
também são os mais frequentes, estão associados às imagens. Essas imagens são obtidas basicamente em dois tipos de
modalidade, a tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT, de single photon emmission computed
tomography) e a tomografia por emissão de pósitrons (PET, de positron emmission tomography). Esses tipos de aquisição
garantem alta sensibilidade para a detecção de emissões nucleares, porém com baixa resolução espacial. Surgiram então
equipamentos híbridos, que associam as imagens de medicina nuclear às imagens radiológicas tradicionais, onde ambos
exames são realizados simultaneamente, com fusão computacional das aquisições. A imagem final é resultado das
melhores características de cada modalidade. Ao final desse tema, você será capaz de descrever os princípios de
funcionamento de cada equipamento e as principais características de uma boa imagem.
MÓDULO 1
 Descrever o funcionamento da gama-câmara e seu sistema de detecção
INTRODUÇÃO
A gama-câmara, também conhecida como câmara Anger, é um equipamento capaz de fornecer imagens tomográficas a
partir de pacientes em que foram administrados radiofármacos, emissores de radiação gama. Como uma forma de fazer
referência à emissão gama, diferenciando-se das modalidades que utilizam pares de fótons produzidos por aniquilação.
Podemos ainda chamar o equipamento de tomógrafo computadorizado por emissão de fóton único (SPECT, de Single
Photon Emmission Computed Tomography, SPECT. Esse equipamento necessita de um sistema de cintilação para seu
funcionamento, conforme veremos a seguir.
DETECTORES À CINTILAÇÃO
Um detector com esse sistema é composto por um cristal cintilador, um tubo fotomultiplicador e um pré-amplificador.
Basicamente, a radiação gama é convertida em luz pelo cristal cintilador e essa luz é convertida em elétrons pelo tubo
fotomultiplicador, que faz a multiplicação da quantidade de elétrons inicial. O sinal inicial adquire uma intensidade muito
grande, sendo direcionado ao pré-amplificador.
Fonte: O autor
 Representação do esquema de detecção do SPECT
Os equipamentos SPECT possuem um conjunto de diversos tubos fotomultiplicadores, dispostos lado a lado. Os tubos são
associados a um único cristal cintilador e um colimador. Esse conjunto forma uma cabeça da gama-câmara. Existem
equipamentos com até três cabeças, reduzindo o tempo de exame.
Fonte: rumruay/Shutterstock
 Esquema de um equipamento SPECT com duas cabeças de detecção (superior e inferior a paciente).
O formato de cada tubo fotomultiplicador, assim como sua disposição espacial, é fundamental para a uniformidade da
imagem. Na figura abaixo, podemos ver alguns tipos de arranjos. Existem tubos fotomultiplicadores com perfis hexagonal,
quadrado, circular, dentre outros.
Fonte: O autor
 Formas diferentes de fotomultiplicadores em SPECT.
Repare que os fotomultiplicadores com perfil circular permitem espaços vazios entre eles, o que não acontece com os
hexagonais e os quadrados.
Fonte: Wikimedia
Fonte: Maksym Deliyergiyev/Shutterstock
 Tubo fotomultiplicador.
COLIMADORES
Os colimadores são estruturas removíveis que possuem o objetivo de diminuir os efeitos da radiação espalhada na
imagem. A próxima figura mostra um esquema, onde se pode notar a posição do colimador. A vista lateral ampliada mostra
as estruturas radiopacas que bloqueiam a radiação espalhada. Apenas feixes de radiação paralelos ao colimador, ou que
possuem a mesma divergência que os colimadores divergentes, conseguem atingir o cristal de cintilação.
Fonte: O autor
 Desenho esquemático do colimador sendo destacado do sistema e depois girado, exibindo sua lateral e no final, a
demonstração de sua estrutura interna composta por lâminas de material radiopaco (em preto).
 ATENÇÃO
Os colimadores podem ser de alta ou de baixa resolução. A diferença consiste apenas na quantidade de lâminas, pois o
colimador de alta resolução possui maior quantidade, sendo utilizado quando se deseja obter imagens com maior
detalhamento.
Quanto maior for o número de lâminas no colimador, maior será sua atenuação da radiação, fazendo com que seja
necessário aumentar o tempo de aquisição da imagem.
Também existem colimadores convergentes, divergentes e pinhole. A imagem a seguir mostra cada um deles. Os
colimadores convergentes e os divergentes possuem melhor resolução no centro.
Fonte: O autor.
 Tipos de colimadores e suas vergências.
COLIMADOR PARALELO
COLIMADOR DIVERGENTE
COLIMADORES CONVERGENTES
COLIMADORES PINHOLE
COLIMADOR PARALELO
Não permite que feixes divergentes ou convergentes atinjam o cristal. A posição que cada raio atinge o cristal corresponde
à posição em que ele foi emitido a partir do paciente.
COLIMADOR DIVERGENTE
Permite que raios emitidos em um determinado ponto no paciente atinjam pontos distintos no cristal, sendo muito útil
quando se deseja magnificação.
COLIMADORES CONVERGENTES
Permitem que raios emitidos em diferentes pontos do paciente atinjam uma mesma região do cristal, aumentando a nitidez
da imagem.
COLIMADORES PINHOLE
É um colimador divergente com apenas uma pequena abertura circular. A palavra pinhole vem do inglês pin hole, que pode
ser traduzida como furo de agulha. Esse colimador é útil nas ocasiões em que se deseja uma imagem estática, com a
mínima contribuição de radiação espalhada possível, por exemplo, em imagens de tireoide.
Fonte: Wikimedia
 Câmara escura de orifício
mesmo princípio de funcionamento do colimador pinhole.
O princípio básico do pinhole ilustrado é que, de cada ponto do objeto (paciente), são emitidos raios para todas as
direções, porém apenas os que atingirem exatamente o furo da câmara contribuirão para a formação da imagem.
Por efeito, a imagem formada é invertida. A magnificação ou aumento da imagem pode ser calculada da seguinte maneira:
Aumento  =  
distância do colimador até o cristal
distância do paciente até o colimador
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Como as imagens são digitais, permitindo sua fácil impressão em qualquer tamanho, esse cálculo não é utilizado na
prática. Ele serve apenas para mostrar que, quanto mais próximo o paciente estiver do colimador pinhole, maior será o
tamanho da imagem.
Portanto, na rotina de um serviço, é bom realizar esses exames sempre na mesma distância, para que as imagens possam
ser comparadas com maior facilidade, quando for o caso.
UTILIZAÇÃO DOS COLIMADORES
CARACTERÍSTICAS DOS CRISTAIS DE CINTILAÇÃO
O cristal de cintilação é o principal componente de um equipamento SPECT e ainda o mais caro. Em alguns casos, quando
o cristal se danifica, sua troca é tão dispendiosa que se opta pela substituição do equipamento inteiro.
 ATENÇÃO
A função do cristal é converter a radiação gama em luz visível, por um processo chamado de fotoluminescência. Para
entender esse processo, é necessário compreendero conceito de bandas de energia, como veremos agora.
Quando pensamos em átomos isolados, o modelo de camadas eletrônicas funciona perfeitamente. Um elétron possui a
probabilidade de pertencer a uma determinada camada eletrônica, ocupando um subnível de energia.
Quando temos uma quantidade de átomos muito grande e próximos entre si, um elétron não pertence mais a um átomo
especificamente, mas, sim, ao conjunto de átomos. Então, o modelo de camadas eletrônicas dá lugar ao modelo de
bandas de energia.
Agora, um elétron possui determinada energia para ocupar um nível dentro de um conjunto de estados energéticos
possíveis. Se considerarmos um determinado material, podemos definir três bandas de energia:
BANDA DE VALÊNCIA
BANDA PROIBIDA OU BAND GAP OU, SIMPLESMENTE GAP
BANDA DE CONDUÇÃO
BANDA DE VALÊNCIA
Onde estão os elétrons “presos” nas ligações atômicas.
BANDA PROIBIDA OU BAND GAP OU, SIMPLESMENTE GAP
Faixa de valores de energia que nenhum elétron pode adquirir.
BANDA DE CONDUÇÃO
São valores de energia necessários para que um elétron possa se deslocar livremente pelo material.
Para efeitos práticos, as bandas de energia são definidas como faixas, onde o maior valor de energia da banda de
valência define a banda de valência e o menor valor da banda de condução define essa banda, e os valores
intermediários definem o gap. A imagem abaixo demonstra essas faixas de energia para um determinado material.
Fonte: O autor
 Representação das bandas de energia.
No SPECT, a fotoluminescência ocorre quando um fóton gama transfere energia para um elétron, energia suficiente para
ele saltar da banda de valência para a banda de condução.
Pelo princípio de exclusão de Pauli, todos os estados de energia mais baixos devem estar ocupados para que um estado
mais alto seja ocupado. Assim, quando um elétron abandona a banda de valência, outro elétron deverá ocupar seu lugar.
 ATENÇÃO
Podemos concluir que um elétron da banda de condução deverá perder energia para ocupar o estado que ficou
desocupado na banda de valência.
Essa perda de energia é feita com a emissão de um fóton, que possui energia igual à quantidade de energia que o elétron
deverá perder. A menor quantidade de energia possível é exatamente o valor do gap do material, vejamos:
Fonte: O autor
1. Um elétron da banda de valência recebe energia de um fóton gama.
Fonte: O autor
2. O elétron salta para a banda de condução
Fonte: O autor
3. Outro elétron da banda de condução emite um fóton para poder saltar para a banda de valência
Fonte: O autor
4. O estado desocupado da banda de valência é ocupado.
Esquema simplificado da fotoluminescência.
No caso dos cristais utilizados no SPECT, a energia do fóton emitido é compatível com o espectro visível. Note no
esquema acima que existe um faixa de valores possíveis para a emissão de energia. Essa faixa compreende o espectro de
emissão de um determinado material.
 ATENÇÃO
Na próxima imagem, temos o espectro de emissão de um cristal de iodeto de sódio, dopado com tálio, onde podemos ver
que a faixa de emissão ocorre entre 330 nm e 550 nm (nanômetros – 10-9 metros), com maior intensidade para o
comprimento de onda do azul, aproximadamente 430 nm.
A diferença de energia entre o estado inicial e o estado final do elétron que sai da banda de condução e vai para a banda
de valência é igual a energia do fóton emitido, podendo ser calculada por:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Onde é a constante de Planck e v, a frequência da radiação emitida. Em termos de comprimento de onda (λ) e da
velocidade da luz ( ), temos:
V
Ni, letra do alfabeto grego que representa a frequência.
Λ
Lambda, letra do alfabeto grego que representa o comprimento de onda.
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
ΔE  =  h  ×  v
h
c
ΔE  =   h × c
λ
javascript:void(0)
javascript:void(0)
Fonte: Adaptado de Advatech
 Espectro de cintilação do NaI (Tl): O eixo vertical corresponde à intensidade (quantidade) e o eixo horizontal ao
comprimento de onda emitido. Note que o comprimento de onda mais emitido é entorno de 430 nm, correspondendo ao
espectro da cor azul.
É importante lembrar que, para ocorrer a excitação do elétron da banda de valência, esse elétron deverá absorver, no
mínimo, quantidade de energia suficiente para vencer o gap do cristal. Deverá receber o valor de energia referente ao gap,
mais a energia necessária para que ele atinja o nível mais alto da banda de valência.
Após a luminescência, o sinal luminoso deverá ser captado pelo fotocátodo do tubo fotomultiplicador. O fotocátodo possui
um espectro de absorção, ou seja, determinados comprimentos de onda são melhor absorvidos do que outros. Se
tomarmos como exemplo o espectro de emissão do NaI (Tl), o melhor tubo fotomultiplicador para esse cristal seria um com
espectro de absorção com pico próximo ao 430 nm.
Fonte: Adaptado de Camargo, 2015.
 Esquema de funcionamento do tubo fotomultiplicador.
Repare que a luz emitida pelo cristal deve ser captada pelo fotocátodo. Na figura, o cristal possui o mesmo diâmetro do
fotomultiplicador, mas no SPECT o cristal é grande o suficiente para cobrir todos os fotomultiplicadores ao mesmo tempo.
O fotocátodo converte o sinal luminoso em elétrons, sendo direcionados a uma sequência de dínodos. A interação com
cada dínodo aumenta a quantidade de elétrons e, no final, o sinal é muito mais intenso do que no início. Esse sinal é
direcionado a um circuito pré-amplificador e depois é processado por um computador, reunindo as informações de cada
conjunto fotomultiplicador e a imagem é construída.
ANÁLISE DO ESPECTRO DE ENERGIA
Os sistemas de cintilação são eficientes para discriminar a energia dos fótons detectados.
Em linhas gerais, podemos dizer que, quanto maior for a energia do fóton gama detectado, maior será a intensidade do
sinal elétrico que sai do tubo fotomultiplicador. Com isso, os sistemas eletrônicos do SPECT organizam os sinais
detectados em canais, com cada canal representando uma faixa de energia detectada.
Assim, podemos obter um gráfico do número de contagens para cada canal de energia, ou seja, quantidade de fótons em
cada faixa de energia; chamamos o gráfico formado a partir dessas informações, de espectro. Veremos abaixo um
resultado típico para o gráfico de contagens por canal, realizado com uma amostra padrão de 137Cs.
Como a amostra padrão possui espectro bem conhecido, ela é ajustada para se definir qual é a faixa de energia exata para
cada canal. Perceberemos que o espectro do césio possui um pico em aproximadamente 700 keV. À esquerda desse pico,
também observamos contagens, mas, nesse caso, atribui-se ao efeito Compton. O pico de 700 keV do césio é chamado
de fotopico do césio.
Fonte: Wikimedia
 Espectro para o 137CS obtido por sistema de cintilação.
Para que se detecte apenas as emissões correspondentes ao radionuclídeo utilizado no exame, eliminando interferências
de sinais espúrios, o SPECT contabiliza apenas os sinais correspondestes à energia desse radionuclídeo. É necessário
informar ao aparelho qual é a janela de energia que será utilizada no exame. Este procedimento é chamado de ajuste de
janela de energia. Geralmente, é utilizado como referência o fotopico gerado pelo radionuclídeo utilizado no exame.
TESTES OBRIGATÓRIOS PARA A GAMA-CÂMARA
De acordo com a legislação vigente, alguns testes de constância devem ser obrigatoriamente realizados na ocasião da
instalação do equipamento (testes de aceitação), após reparos ou na periodicidade determinada para cada teste. Vejamos
a seguir:
Inspeção visual da integridade física do
sistema
Diariamente, avalia-se a condição geral do equipamento,
procurando falhas, danos ou outros problemas visíveis.
Uniformidade intrínseca ou extrínseca, de
campo integral e diferencial para baixa
densidade de contagem
Diariamente, utiliza-se uma fonte com baixa atividade, para
obter a uniformidade do sistema.A intrínseca é realizada sem
colimador e a extrínseca com colimador. Se for teste de
aceitação, todos os colimadores deverão ser utilizados.
Centralização e largura da janela energética
para cada radionuclídeo
Diariamente ou quando se modifica o radionuclídeo utilizado,
deve-se realizar o ajuste da janela de detecção, também
conhecido como ajuste do fotopico.
Radiação de fundo da sala de exame
Diariamente, deve-se verificar a radiação de fundo presente na
sala de exame.
Uniformidade intrínseca de campo integral e
diferencial, se o equipamento dispuser
dessa função, para alta densidade de
contagem
Mensalmente, realiza-se o teste de uniformidade para altas
taxas de contagem. Recomenda-se o uso do radionuclídeo
mais utilizado no serviço.
Uniformidade intrínseca para nuclídeos
diferentes de 99mTc
Anualmente, faz-se o teste anterior para cada radionuclídeo
utilizado no serviço.
Uniformidade intrínseca com janelas
energéticas assimétricas
Anualmente, verifica-se na imagem se houve hidratação do
cristal de cintilação.
Resolução e linearidade espacial intrínsecas
Mensalmente, testa-se a resolução espacial intrínseca (sem
colimador) utilizando simulador com padrão de barras.
Resolução e linearidade espacial planar
extrínsecas
Anualmente, realiza-se o teste anterior, mas, dessa vez, para
cada colimador paralelo e de baixa energia do serviço.
Centro de rotação da câmara SPECT Mensalmente, realiza-se o teste do sinograma, para verificar o
eixo de rotação do aparelho.
Resolução energética
Semestralmente, testa-se a capacidade da câmara distinguir
fótons com energia diferentes e próximas.
Resolução espacial para fontes
multienergéticas, quando aplicável
Semestralmente, quando se utiliza radionuclídeos com mais de
um fotopico.
Corregistro espacial de imagens para fontes
multienergéticas, quando aplicável
Semestralmente, verifica-se o registro espacial com fontes
com mais de uma energia.
Sensibilidade plana ou tomográfica
Semestralmente, testa-se a contagem da câmara para uma
fonte com atividade conhecida.
Taxa máxima de contagem Semestralmente, realizado intrinsecamente.
Verificação de defeitos na angulação dos
furos de todos os colimadores
Semestralmente, verifica-se todos os colimadores divergente e
convergentes.
Velocidade da mesa de exame do
equipamento na varredura de corpo total
Semestralmente, verifica-se a integridade do sistema de
movimentação da mesa.
Uniformidade de campo integral e
diferencial extrínseca do sistema, se o
equipamento dispuser dessa função, para
todos os colimadores em uso
Semestralmente, testa-se todos os colimadores do serviço.
Desempenho geral da câmara SPECT Semestralmente, testes realizados com objetos simuladores.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Os testes a seguir devem ser realizados somente no aceite ou após reparos:
Teste de tamanho do pixel

Verificação do funcionamento do sistema computacional e dos periféricos

Verificação da marcação do tempo pelo computador em estudos dinâmicos

Verificação da aquisição sincronizada com sinais fisiológicos

Verificação da blindagem do sistema de detecção
Os testes de constância e da qualidade da imagem não devem ser entendidos apenas como requisitos regulatórios, mas,
sim, como uma necessidade do serviço. Devem entrar para a rotina de forma natural, melhorando a qualidade geral do
serviço e a segurança de pacientes e dos trabalhadores. Essas ações garantem, além da qualidade da imagem, um
diagnóstico viável, com a mínima dose de radiação possível.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. ASSINALE A ÚNICA OPÇÃO CORRETA A RESPEITO DO SPECT:
A) O cristal cintilador emite radiação gama que será direcionada ao tubo fotomultiplicador.
B) O tubo fotomultiplicador gera elétrons e os multiplica.
C) Os elétrons gerados pelo fotomultiplicador são direcionados ao cristal de cintilação.
D) Todo cintilador possui formato hexagonal.
E) O SPECT funciona com radiação beta e gama.
2. PARA QUE OCORRA O PROCESSO DE LUMINESCÊNCIA EM UM CRISTAL CINTILADOR, UM
ELÉTRON DA BANDA DE VALÊNCIA DEVE ABSORVER ENERGIA:
A) Suficiente para levá-lo ao primeiro nível da banda de valência, mais energia para superar o gap.
B) Suficiente para levá-lo ao último nível da banda de valência, menos energia para superar o gap.
C) Suficiente para levá-lo ao último nível da banda de condução, mais energia para superar o gap.
D) Suficiente para levá-lo ao último nível da banda de condução, menos energia para superar o gap.
E) Suficiente para levá-lo ao último nível da banda de valência, mais energia para superar o gap.
GABARITO
1. Assinale a única opção correta a respeito do SPECT:
A alternativa "B " está correta.
Os elétrons são gerados pelo cátodo no interior do tubo fotomultiplicador quando interage com os fótons de luz visível
gerados no cristal de cintilação.
2. Para que ocorra o processo de luminescência em um cristal cintilador, um elétron da banda de valência deve
absorver energia:
A alternativa "E " está correta.
O elétron na banda de valência pode estar em qualquer nível de energia dentro dessa banda. Para que ele possa saltar
para a banda de condução, deve ter energia suficiente para ocupar pelo menos o primeiro nível da banda de condução.
Essa energia deve ser suficiente para ele chegar ao último nível da banda de valência e ainda vencer o gap do cristal,
chegando pelo menos ao primeiro nível da banda de condução.
MÓDULO 2
 Descrever a modalidade tomografia por emissão de pósitrons e seu princípio físico para aquisição de imagens
PRINCÍPIOS BÁSICOS
O tomógrafo por emissão de pósitrons (PET) possui uma matriz de detectores fixos, dispostos em forma de anel,
localizados no interior do gantry do equipamento. É considerado um tomógrafo de quarta geração. Os detectores também
são cintiladores e o PET utiliza a técnica de retroprojeção para reconstruir a imagem, porém utilizam o método de detecção
por coincidência.
Fonte: Wikimedia
 Equipamento PET
Fonte: Wikimedia
Fonte: Wikimedia
 Anéis de detectores que ficam no interior do gantry.
Na figura à esquerda, são destacados apenas alguns detectores, mas eles estão dispostos por toda a circunferência,
conforme mostra a figura à direita.
DETECÇÃO POR COINCIDÊNCIA
A detecção por coincidência é uma técnica que registra apenas os fótons que foram emitidos simultaneamente. Esses
fótons são criados no processor de aniquilação de pósitron-elétron.
É administrado ao paciente um radiofármaco marcado com radionuclídeo emissor de partículas β+ (pósitrons). Como
sabemos, o alcance dessas partículas é muito curto, ou seja, quando estão em um material, a interação ocorre em poucos
milímetros da posição de onde foram emitidas.
 ATENÇÃO
A principal interação é a aniquilação pósitron-elétron; as partículas β+, ao encontrarem os elétrons do corpo do paciente,
são aniquiladas. A reação de aniquilação emite um par de fótons na mesma direção, mas em sentidos exatamente
opostos.
Em outras palavras, é emitido um par de fótons, e cada um segue uma trajetória de 180° em relação ao outro, conforme
mostrado a seguir.
Fonte: Adaptado de Nuclear Power.
 Representação da reação de aniquilação pósitron-elétron. Um pósitron encontra um elétron dando origem a um par de
fótons com energia de 511 keV cada um. No canto superior direito da figura, está a reação de decaimento do 23Mg em
23Na, emitindo um pósitron.
Consideramos que a massa de cada partícula é convertida em energia eletromagnética, os dois fótons. A energia de cada
fóton emitido pode ser calculada a partir da equação de Einstein:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Sendo “m” a massa de repouso do elétron igual a 9,109 x 10-31kg e c a velocidade da luz. Substituindo os valores, temos:
E = 9,109 x 10-31 x (2,998 x 108)2 = 8,187 x 10-14J e, convertendo a unidade de energia que está em Joule para eletrovolt,
temos 511,1 keV.
Para garantir que o sinal detectado pertença ao par de fótonsgerados na mesma aniquilação, o sistema contabiliza
apenas fótons detectados simultaneamente em detectores opostos.
Na verdade, existe um pequeno intervalo de tempo de detecção para cada fóton de um mesmo par, pois, apesar de terem
sido originados no mesmo local, percorrerão a espaços diferentes até seus respectivos detectores. Cabe ressaltar que os
eventos de aniquilação não serão gerados necessariamente no isocentro do equipamento.
ISOCENTRO
Local geometricamente equidistante (central) de todos os pontos do detector.
E  =  m  ×  c2
javascript:void(0)
Fonte: Acervo do curador
 Desenho esquemático mostrando que fótons gerados no mesmo evento podem chegar ao detector em momentos
diferentes. O fóton relacionado ao tempo 1 chegará antes ao detector.
Esse intervalo de tempo permite que seja calculada a posição em que ocorreu a aniquilação. Com os dados da contagem
de fótons e das posições, a imagem poderá ser reconstruída. A detecção não pode ser feita com uma contagem contínua
de tempo. É necessário ajustar no sistema uma janela de tempo de coincidência para detectar pares de fótons do mesmo
evento de aniquilação. Tipicamente, essa janela é de 6 x 10-9 segundos até 12 x 10-9 segundos.
Fonte: O autor.
 Detecção por coincidência. Os pontos pretos representam os eventos de aniquilação. As setas vermelhas representam
os pares de fótons que não foram detectados por coincidência. As setas verdes representam as detecções por
coincidência.
O tempo de “voo” permite a localização do evento de aniquilação pela seguinte equação:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Onde é a localização do evento de aniquilação em relação ao isocentro, é a velocidade da luz e é a diferença
entre os tempos de chegada de cada fóton de um mesmo evento. Tipicamente, o tempo de voo é da ordem de 10-12 s e os
circuitos devem possuir a capacidade de medir esse tempo. Por exemplo, se o evento ocorrer a 3 cm de distância do
isocentro, teremos uma diferença de tempo igual a 2x10-10 s, pois:
Δd  =   Δt × c
2
Δd c Δt
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
RESOLUÇÃO ESPACIAL
Resolução espacial é a distância mínima que podemos aproximar dois objetos diferentes e ainda conseguir distingui-los
como dois objetos diferentes. Os sistemas PET possuem excelente resolução espacial, da ordem de 7 mm. Esses
aparelhos são superiores em resolução espacial em relação aos equipamentos SPECT.
A resolução espacial é limitada, principalmente, por dois fatores, sendo a energia cinética dos pósitrons liberados pelo
radiofármaco que possui valores variados e a variação de energia dos pares de fótons criados.
Pósitrons que possuem energia relativamente alta possuem alcance maior do que aqueles que possuem menor energia.
Assim, para radiofármacos marcados com radionuclídeos que liberam maior energia, a aniquilação pode acontecer em
distâncias relativamente altas em relação ao local onde ocorreu a emissão. Portanto, existe uma limitação em se garantir a
exata biodistribuição do radiofármaco.
 ATENÇÃO
Por outro lado, quando ocorre a aniquilação, os pares de fótons possuem energia residual das partículas que foram
aniquiladas, ou seja, os fótons possuem energia acima de 511 keV. Isso causa um pequeno desvio na trajetória dos fótons
e ocasiona cerca de 1 mm de incerteza na detecção do evento.
A resolução espacial do PET é dada, principalmente, pelo tamanho de cada um dos detectores. Considerando uma fonte
pontual em frente ao detector, a largura à meia altura (FWHM, de full width at half maximum) do pulso gerado é chamada
de resolução do detector. Esse valor, tipicamente, corresponde à metade da largura do detector.
SENSIBILIDADE
A sensibilidade do PET é a capacidade de detecção do sistema e está relacionada à eficiência de absorção do detector, a
fatores geométricos e à absorção dos fótons pelo corpo do paciente. A interação de fótons com a matéria é um processo
probabilístico. Isso significa que, quando um campo de radiação atinge um detector, como no caso dos fótons emitidos por
aniquilação, nem todas as partículas são detectadas. A fração dos fótons detectados em relação aos fótons incidentes é
chamada de eficiência intrínseca (ɛ). Então:
Δd  =     =  0, 3m2×10−10×3×108
2
ɛ  =  
fótons detectados
fótons incidentes
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
A tabela abaixo relaciona a eficiência de detecção de fótons com 511 keV para diversos materiais. Note que o BGO possui
maior eficiência e, por esse motivo, é o mais utilizado em PET.
Tabela 1 – Eficiência de detecção para fótons de 511 keV.
CINTILADOR EFICIÊNCIA PARA 2 CM, 511 KEV
NAI(TL) 0,34
BGO* 0,95
BAF2 0,44
*Óxido germanato de bismuto.
Fonte: O autor.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
A geometria também tem influência na sensibilidade do sistema, pois, dependendo da posição relativa, entre o local da
aniquilação e o detector, a sensibilidade pode reduzir. A próxima imagem ajuda a explicar esse fato, representando um
feixe de fótons paralelos incidindo em um detector. No primeiro caso, o alinhamento é perfeito, mas, no segundo caso, não,
pois a incidência é obliqua. É o caso de quando um objeto está no centro do gantry, a geometria é mais favorável. Se ele
estiver um pouco para fora do gantry, o alinhamento já não é tão favorável. Para alguns detectores, o alinhamento modifica
a sua capacidade de detecção, como no caso do PET.
Fonte: O autor.
 Representação de duas situações de alinhamento entre um campo de fótons e um detector. À esquerda, o alinhamento
é perfeito. À direita, a incidência do campo é oblíqua.
CORREÇÃO DE ATENUAÇÃO
No sistema do PET, é possível corrigir a atenuação sofrida pelos fótons de 511 keV pelo corpo do paciente. Para um par de
fótons de aniquilação, a quantidade total de tecido do paciente que é atravessada é sempre a mesma. Esse fato, além da
janela de detecção, permite que sejam selecionados os pares de fótons que possuem origem na mesma aniquilação.
Para funcionar, é considerado que o paciente não se moveu durante o exame. Dessa forma, é possível obter a
biodistribuição do radiofármaco com grande precisão, o que é perfeito para estudos de perfusão, assim como estudo de
processos metabólicos.
CORREÇÃO DE TEMPO MORTO
 ATENÇÃO
Em qualquer sistema de detecção de radiação, pode ocorrer um efeito chamado de empilhamento. Ocorre quando dois
fótons de eventos de aniquilação diferentes são detectados simultaneamente por um detector.
Por efeito, o fotopico fica deslocado em relação ao seu canal de detecção (visto no módulo anterior – uma faixa de energia
por canal). Esse efeito pode ser evitado com a correção de tempo morto, que é o tempo em que nenhuma detecção é
possível de ocorrer.
RECONSTRUÇÃO DE IMAGENS TOMOGRÁFICAS
As imagens digitais são compostas por pequenos pontos e cada um destes pontos é chamado de pixel. Nas imagens
tomográficas, cada pixel representa um volume, por exemplo, imagine que você está cortando uma banana em rodelas.
Cada rodela possui uma espessura de corte. Assim, também é uma imagem tomográfica, representando uma “fatia” da
região anatômica analisada. Como cada pixel representa um volume da fatia, seu nome muda para voxel, que é uma
espécie de pixel volumétrico.
Em termos de processamento computacional, um voxel é a mesma coisa que um pixel. O processo de reconstrução da
imagem consiste em calcular a atividade nuclear em cada voxel do corte. Isso é feito a partir da projeção destes cortes
sobre os detectores. O valor da atividade é convertido para uma escala de cores ou de tons de cinza. Geralmente, as
regiões com maior atividade, também chamadas de mais quentes, são representadas por tons mais escuros, mas essa
escala pode ser modificada de acordo com a necessidade.
 ATENÇÃO
O processo de reconstrução conhecido por retroprojeção é muito simples e muito eficiente. Ele não fornece o valorexato
da atividade de cada voxel, mas fornece uma imagem muito precisa, que é o que interessa de fato para o diagnóstico.
Essa técnica de reconstrução é utilizada em SPECT, PET, tomografia computadorizada e em ressonância magnética.
Na próxima figura, veremos um exemplo simplificado, onde a grade representa uma imagem tomográfica com apenas 4
voxels. Para descobrir a atividade de cada voxel, são realizadas medições em várias angulações em relação ao corte
desejado. Cada angulação fornece um conjunto de números chamados de perfil de projeção.
O valor de cada perfil de projeção é utilizado para preencher a grade. Então, teremos uma grade para cada perfil de
projeção e essas grades terão os valores repetidos de cada perfil. Somando-se todas essas grades, temos uma imagem
final representada por valores numéricos. Atribui-se uma cor para cada valor e, com isso, teremos a imagem final.
Fonte: Wikimedia
 Método da retroprojeção.
Primeiramente, obteve-se o perfil horizontal P1 que possui os valores 7 e 9. Esses valores foram utilizados para formar a
matriz P1. Da mesma forma, procedeu-se com os perfis P2, P3 e P4, obtendo-se as 3 matrizes:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Somando-se todas as matrizes, obtemos a matriz soma:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Após essa etapa, os valores são ajustados de forma a obtermos as projeções originais. Nesse caso, chega-se à matriz
final, subtraindo-se 16 de todos os valores, dividindo-se por 3 os resultados.
Como esse ajuste é feito?
Se observarmos a matriz final, podemos obter os perfis P’n, ou seja, P’, P’2. P’3 e P’4:
P2  =
11    4
1     11
                   P3  =
4    12
4    12
                  P4  =
3    5
5    8
P1 + P2 + P3 + P4  =  
7 + 11 + 4 + 3
9 + 1 + 4 + 5
        
7 + 4 + 12 + 5
9 + 11 + 12 + 8
    =    
25 28
19 40
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Observe que os perfis originais são:
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Devemos encontrar um valor que possa ser subtraído de de forma a obter valores múltiplos de . Matematicamente,
é . Desse modo, temos para P1 e P’1:
P ’1 =  (25 + 28 ;  19 + 40)  =  (53 ;  59)
P ’2 =  (19 ;  25 + 40 ;  28)  =  (19 ;  65 ;  28)
P ’3 =  (25 + 19 ;  28 + 40)  =  (44 ;  68)
P ’4 =  (25 ;  19 + 28 ;  40)  =  (25 ;  47 ;  40)
P1 =  (9;  7)
P2 =  (1;  11;  4)
P3 =  (4;  12)
P4 =  (3;  5;  8)
P ’n Pn
P ’n –  a  =  b  ×  Pn
25  −  a  + 28  − a  =  b  ×  9
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Resolvendo esse sistema de equações do primeiro grau, temos: e 
O mesmo procedimento pode ser realizado para os outros perfis e sempre obtemos o mesmo resultado. Isso significa que,
se subtrairmos 16 de cada valor da matriz soma, e depois dividirmos por 3, iremos obter a matriz final com os perfis
idênticos aos originais.
TESTES OBRIGATÓRIOS PARA O PET
Pela legislação vigente, os testes de constância nos equipamentos PET devem ser realizados no momento de instalação
do equipamento (testes de aceitação) ou após reparos. Adicionalmente, alguns testes devem ser refeitos periodicamente,
conforme indicado a seguir:
Inspeção visual da integridade
física do sistema
Diariamente, antes de ligar o equipamento pela primeira vez do dia,
deve-se proceder uma inspeção visual de todo o sistema para garantir
sua integridade.
Verificação da estabilidade do
sistema de detectores
Basicamente, esse teste garante que cada detector responde da mesma
forma quando recebe sinais com as mesmas características. Deve ser
realizado diariamente antes de iniciar a rotina do serviço.
Resolução temporal na marcação
de coincidências em sistema com
tempo de voo (TOF)
Alguns equipamentos permitem ajustar a detecção do tempo de voo.
Teste realizado diariamente.
Uniformidade
O PET é capaz de determinar a atividade nuclear em cada parte da
imagem. O equipamento deve ser capaz de fazer isso
independentemente da posição e do campo de visão selecionado. Teste
semestral.
Normalização
Teste realizado trimestralmente, para avaliar se a eficiência dos
detectores está uniforme, considerando a tolerância adequada. Esse
teste é realizado a cada trimestre ou na periodicidade recomendada pelo
fabricante do equipamento.
19  −  a  +  40 –  a  =  b  ×  7
a  =  16 b  =  3
Verificação da calibração do
sistema
Trimestralmente, deve-se utilizar uma fonte padrão para verificar a
calibração do sistema.
Calibração da concentração
radioativa ou verificação da
sensibilidade de detecção com o
volume
Teste trimestral que verifica se o sistema quantifica corretamente as
concentrações radioativas (atividade específica) a partir de uma imagem.
Resolução energética
Teste semestral realizado em equipamentos que permitem distinguir
radiações com energias próximas.
Resolução espacial nas direções
transversal e axial
Consiste em se verificar, semestralmente, a resolução espacial do
sistema tomográfico.
Sensibilidade Teste anual para determinação da eficiência intrínseca do sistema.
Fração de espalhamento Verificar, anualmente, a coincidência espalhada.
Largura da janela de coincidência
temporal
Anualmente, deve ser verificada a largura da janela de detecção.
Espessura de corte Teste anual para a verificação da espessura de corte.
Desempenho da taxa de contagem Relacionado ao ruído. Teste anual.
Taxa de eventos verdadeiros
Anualmente, deve ser verificada a taxa de detecção de coincidências
verdadeiras.
Taxa de eventos aleatórios
Anualmente, deve ser verificada a taxa de detecção de coincidências
aleatórias.
Desempenho geral PET
Teste realizado, anualmente, com um fantoma para a qualidade da
imagem.
Partes mecânicas do equipamento
Verifica-se, anualmente, a integridade mecânica dos componentes do
aparelho.
Exatidão nas correções de eventos aleatórios.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Apenas na aceitação ou após reparos, os seguintes testes deverão ser realizados:
Exatidão nas correções de perda de contagem.

Verificar a exatidão nas correções de perda de contagem.

Exatidão nas correções de espalhamento.

Exatidão nas correções de atenuação.

Tamanho do pixel.
Enquanto no SPECT, dentre todos os testes necessários, os mais importantes estão relacionados ao funcionamento dos
detectores, no PET, existem muitos outros fatores críticos que vão além do sistema de detecção. O processamento do
sinal detectado é crítico e diversas correções são necessárias, como janela de tempo e atenuação, por exemplo. Falhas de
desempenho nesses fatores podem inviabilizar um diagnóstico, caso não estejam bem ajustadas. A medicina nuclear,
apesar de baixas doses, envolve a utilização de material radioativo. Logo, a qualidade do processo e a consequente não
repetição de procedimentos é fundamental para a segurança da modalidade.
VANTAGENS DO SISTEMA PET
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. O PRINCIPAL ASPECTO DA DETECÇÃO POR COINCIDÊNCIA CONSISTE EM SE DETECTAR
SIMULTANEAMENTE OS DOIS FÓTONS GERADOS POR UMA ANIQUILAÇÃO. LEIA AS OPÇÕES
ABAIXO E ASSINALE A ÚNICA INCORRETA:
A) Para ocorrer a aniquilação, um pósitron deve encontrar um elétron.
B) Quando existe energia cinética residual das partículas aniquiladas nos fótons produzidos, a trajetória de cada fóton
poderá não ser exatamente a 180° uma em relação à outra.
C) Dois eventos de aniquilação distintos podem ser detectados simultaneamente, acarretando um erro de detecção.
D) O FDG é o radiofármaco mais utilizado no PET, porém esse equipamento também pode utilizar 131I, pois esse
radionuclídeo também é emissor beta.
E) O tempo de voo fundamental para a seleção dos eventos de aniquilação.
2. A SENSIBILIDADE INTRÍNSECA DO CRISTAL CINTILADOR É CRUCIAL PARA A
SENSIBILIDADE DE UM SISTEMA DE DETECÇÃO POR CINTILAÇÃO. ASSINALE A ÚNICA
OPÇÃO ABAIXO QUE CONTÉM OUTRO FATOR DETERMINANTEPARA A SENSIBILIDADE:
A) Geometria
B) Tempo de voo
C) Uniformidade
D) Atenuação
E) Janelamento
GABARITO
1. O principal aspecto da detecção por coincidência consiste em se detectar simultaneamente os dois fótons
gerados por uma aniquilação. Leia as opções abaixo e assinale a única incorreta:
A alternativa "D " está correta.
O 131I é emissor beta negativo e, portanto, não haveria aniquilação caso ele fosse utilizado com PET.
2. A sensibilidade intrínseca do cristal cintilador é crucial para a sensibilidade de um sistema de detecção por
cintilação. Assinale a única opção abaixo que contém outro fator determinante para a sensibilidade:
A alternativa "A " está correta.
A geometria modifica a perspectiva com que as partículas atingem o detector. Isso pode reduzir o número de partículas
detectadas.
MÓDULO 3
 Descrever o funcionamento e a aplicação dos sistemas híbridos da medicina nuclear
FINALIDADE DOS SISTEMAS HÍBRIDOS
As modalidades de imagem em medicina nuclear, PET e SPECT, possuem grande facilidade em se detectar a atividade
metabólica.
 EXEMPLO
Em tecidos comprometidos por tumores cancerígenos, a atividade metabólica é muito intensa, consumindo muita energia.
Ao administrar o FluoroDesoxiGlicose (18FGD) ao paciente, esses tumores ficam impregnados por 18F, pois a glicose será
consumida em maior quantidade. Dessa forma, é possível identificar a localização com grande precisão.
Outro exemplo seria em exames cardíacos. Em alguns casos, o miocárdio que está comprometido tem em algumas
regiões a atividade metabólica reduzida. Assim, ao se administrar o FDG ao paciente, o miocárdio sadio terá o 18F
uniformemente distribuído e o miocárdio comprometido não.
Nos dois exemplos acima, é fácil a identificação da patologia, porém as imagens em medicina nuclear possuem, no melhor
dos casos, resolução da ordem de 5 mm. Esse fato pode ser um complicador para o tratamento correto, uma vez que a
localização e o tamanho do câncer não são muito precisos.
Por outro lado, as imagens de radiologia, especificamente as imagens de tomografia computadorizada, realizadas com uso
de raios X, conseguem definir as posições anatômicas com resolução da ordem de 0,5 mm, sendo 10 vezes maior do que
em medicina nuclear, mas são incapazes de identificar atividade metabólica. A imagem de um órgão comprometido pode
ter as mesmas características da imagem de um órgão sadio, caso não haja alteração em sua forma.
Surgiu a ideia de realizar a fusão da imagem de uma região adquirida por SPECT ou PET, com imagens obtidas de uma
mesma região, por tomografia computadorizada. Dessa forma, aproveita-se o melhor dos 2 mundos, ou seja, a alta
resolução espacial e a alta resolução metabólica.
A figura abaixo mostra imagens da mesma região anatômica em CT e PET e a fusão entre as duas. Na imagem PET,
podemos observar um ponto muito escuro bem no centro, com a posição marcada por duas linhas cruzadas. Esse ponto
escuro ou ponto quente indica uma captação acentuada, porém há certa dificuldade em se determinar a exata localização
anatômica desse ponto. Na imagem CT, porém, as estruturas anatômicas estão muito bem determinadas, mas não é
possível visualizar nenhuma informação fisiológica. Finalmente, quando se fundem as duas imagens, é possível localizar
com grande exatidão o ponto quente.
Fonte: Wikimedia
 Fusão de imagens. Acima, à esquerda, há uma imagem de tomografia (CT). Acima, à direita, há uma imagem PET.
Abaixo, à esquerda, há uma imagem de CT fundida com imagem PET. Na imagem fundida, foi escolhida para o PET uma
escala de cor alaranjada, para realçar o ponto quente. Abaixo, à direita, há uma imagem PET identificando a projeção de
intensidade máxima.
A próxima figura mostra a imagem de reconstrução 3D feita em CT, fundida com imagem óssea de SPECT. Note os pontos
quentes bem nítidos, impossíveis de visualizar em CT.
Fonte: Wikimedia
 Fusão de imagem CT com SPECT.
Embora sejam muito úteis, sendo um grande avanço para o diagnóstico, essas imagens fundidas possuem o problema de
casamento. Como os exames são feitos em momentos diferentes, até mesmo em dias diferentes, em mesas diferentes e
equipamentos diferentes, é impossível reproduzir a posição exata do paciente na aquisição de ambas as imagens.
Para resolver o problema, foram desenvolvidos os equipamentos híbridos, o SPECT/CT e o PET/CT. São equipamento que
possuem uma tomografia computadorizada acoplada. Então, o paciente no mesmo procedimento terá imagens de
medicina nuclear e de tomografia computadorizada, eliminando quase completamente possíveis descasamentos entre as
imagens.
Essa técnica é particularmente interessante para o tratamento do câncer por radioterapia, por exemplo, na região da
próstata, pulmões e linfonodos. Com a correta localização do tumor, é possível demarcar a região a ser tratada. Também é
útil para imagens em busca de reincidências de câncer em pacientes já tratados, ou operados.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
A tomografia computadorizada é um sistema de aquisição de imagens que utiliza raios X e as imagens são reconstruídas
através da técnica de retroprojeção. Os tomógrafos modernos possuem um tubo de raios X e uma matriz de detectores
que giram ao redor do paciente. São obtidas medidas de atenuação em diversas angulações e um computador reconstrói a
imagem utilizando processamento matemático.
Fonte: Belish/Shutterstock
 Fotografia de um equipamento de tomografia computadorizada.
 COMENTÁRIO
Em geral, os pacientes não necessitam de preparo prévio para fazer o exame e, na maioria dos casos, apenas é solicitado
que o paciente vista as roupas do hospital. A duração do procedimento é menor que um minuto. Essa simplicidade se
contrapõe aos procedimentos em medicina nuclear, que são muito mais elaborados.
O funcionamento da CT pode ser entendido a partir da próxima figura, onde um feixe de raios X em forma de leque
atravessa o paciente e um conjunto de algumas centenas de detectores, chamados de matriz, medem a atenuação sofrida
por cada um dos raios emitidos, em várias angulações diferentes. A imagem representa duas angulações, mas podem ser
utilizadas dezenas. Para cada angulação, teremos os dados dos detectores, conhecido como perfil de atenuação P.
O perfil nada mais é do que uma sequência de valores numéricos referentes à atenuação sofrida por cada raio. A partir
dessa etapa, é utilizada a retroprojeção para reconstruir a imagem.
Fonte: Wikimedia
 Duas posições do tubo de raios x e da matriz de detectores.
 ATENÇÃO
Para a CT, a imagem de um corte é composta por voxel, da mesma forma que as imagens PET e SPECT, porém, para
cada voxel, é atribuído um valor correspondente à atenuação dos raios X para esse voxel e para cada valor de atenuação
é estipulado um tom de cinza. Essa escala é chamada de Hounsfield e os valores são medidos em HU.
Na prática, podemos dizer que a escala de tons de cinza em CT varia de -1000 HU, correspondendo ao ar, passa por 0
HU, correspondendo à água e 1000 HU, correspondendo ao valor máximo ou saturação. Para a estrutura óssea densa,
geralmente, atribui-se um valor próximo da 1000 HU. Já estruturas metálicas como próteses de aço ultrapassam esse
valor, caso de saturação, mas o sistema atribui valores próximos a 1000 HU. Em radioterapia, isso constitui um problema,
que é resolvido quando se utiliza a escala estendida de Hounsfield, que pode chegar a 3000 HU ou a 6000 HU, conforme o
caso.
Fonte: Wikimedia
 Sistema de emissão de raios X no tomógrafo e sistema de detecção.
A seta verde à esquerda indica a matriz de detectores e a seta verde à direita indica a posição do tubo de raios X. As setas
vermelhas indicam a direção do feixe de radiação.
TESTES DE CONSTÂNCIA EM CT
Equipamentos SPECT/CT e PET/CT devem seguir os mesmos testes de constância e qualidade da imagem que os
equipamentos SPECT, PET e CT. Abaixo, seguem os testes que devem ser realizados em tomografia durante o
procedimento de aceitação ou após reparos ou, na periodicidadeindicada:
Exatidão da tensão A verificação da tensão do tubo deve ser realizada com uso de equipamentos
invasivos ou não invasivos. Equipamentos invasivos necessitam que seja
desmontada parte do equipamento e geralmente só ocorre quando se realiza
manutenção no equipamento. Por equipamentos não invasivos, são testes
realizados a partir do feixe de raios X.
Valor indicado do nº de CT
Semanalmente, faz-se a imagem de um simulador para verificar se o número
de CT está de acordo com a recomendação.
Uniformidade do nº de CT
Semanalmente, verifica-se com um simulador de água a uniformidade das
imagens para cada protocolo utilizado.
Ruído
Não existe valor padrão para o ruído, porém, durante o teste de aceitação, é
estabelecido o valor que será utilizado como linha de base para futuros
testes.
Valores representativos de
dose
Anualmente, é realizada a dosimetria do equipamento, verificando o índice
de dose em tomografia (CTDI).
Resolução espacial Teste realizado anualmente com o uso de um fantoma.
Espessura do corte Teste anual, realizado com um fantoma.
Indicador do deslocamento da
mesa
Anualmente. Os sistemas de movimentação da mesa, geralmente, são
hidráulicos, ou seja, existe um conjunto formado por bomba injetora, fluido e
pistão para movimentar a mesa. Com o tempo, pode entrar ar no sistema e a
precisão do movimento da mesa pode ser comprometida.
Indicador do posicionamento
da mesa
Anualmente, verifica-se se a posição da mesa é corretamente identificada
pelo sistema.
Luminância do monitor para
diagnóstico e laudo
Anualmente, avalia-se o brilho do monitor utilizado pelo serviço para laudo ou
diagnóstico.
Luminância do negatoscópio
para diagnóstico e laudo
Anualmente, nos serviços que utilizam imagens impressas em filmes, é
necessário que os negatoscópios sejam avaliados.
Iluminância da sala de laudos
Anualmente. A sala de laudos não pode estar muito iluminada, pois isso pode
afetar a capacidade de visualizar os exames.
Integridade dos acessórios e
equipamentos de proteção
individual
Anualmente, verifica-se com uma imagem radiográfica, a presença de
rachaduras nas vestimentas de proteção individual (VPI).
Coincidência entre os
indicadores luminosos do
plano externo e interno e do
plano irradiado
Anualmente, o laser do equipamento deve ser verificado. Ele deve coincidir
com a posição indicada pela mesa e a posição do corte tomográfico.
Uniformidade da Luminância
dos monitores e
negatoscópios para
diagnóstico
Anualmente, verifica-se os monitores e negatoscópios, para avaliar se estão
apresentando, em algumas partes, descontinuidades em seu brilho.
Verificação de ausência de
artefatos na imagem
Anualmente. Artefato é qualquer objeto que apareça na imagem, que não
corresponde à região de análise.
Exatidão do Indicador de Dose
em TC (quando aplicável)
Anualmente. Alguns sistemas informam o valor do índice de dose para cada
protocolo utilizado. Esse valor deve ser verificado.
Compensação do Sistema de
modulação de corrente para
diferentes espessuras (quando
aplicável)
Anualmente, para equipamentos que ajustam a dose de acordo com a
estrutura a ser estudada.
Levantamento radiométrico Quadrienal. Verificação da integridade das blindagens da sala.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
SPECT/CT
Para aumentar a qualidade das fusões de imagens, pode-se acoplar um equipamento de CT ao SPECT. Vejamos 3 casos
em que se aplica essa técnica:
USO DE MIBI – 99MTC
PARA ESTUDO DE ANTÍGENO DE TECIDO PERIFÉRICO (PTA), NO
PESCOÇO
USO DE 131I
PARA AVALIAÇÃO DE CÂNCER DE TIREOIDE
USO DE MDP – 99MTC
PARA ESTUDO DE LESÕES ÓSSEAS
USO DE MIBI – 99MTC PARA ESTUDO DE ANTÍGENO DE TECIDO
PERIFÉRICO (PTA), NO PESCOÇO
Para a maioria dos pacientes, os exames convencionais de SPECT fornecem informações suficientes para o diagnóstico
de adenomas, porém a fusão com a imagem de CT permite também a localização de adenomas ectópicos profundos.
USO DE 131I PARA AVALIAÇÃO DE CÂNCER DE TIREOIDE
Exames convencionais de SPECT são muito utilizados para estudos da tireoide, porém torna-se muito difícil a localização
exata de tecido tumoral após o paciente ter sofrido cirurgia e posterior terapia de ablação. O SPECT/CT permite que seja
realizada melhor localização, sendo auxiliar no planejamento de nova cirurgia para remoção de câncer reincidente.
USO DE MDP – 99MTC PARA ESTUDO DE LESÕES ÓSSEAS
A fusão de imagens novamente permite a exata localização das lesões. Caso se utilize SPECT convencional, o diagnóstico
poderia ser classificado como indeterminado.
Fonte: Wikimedia
 Equipamento SPECT/CT.
Equipamentos SPECT/CT podem realizar imagens apenas de CT, porém, geralmente, a CT deste tipo de equipamento
possui limitações em relação a um equipamento de CT dedicado. Nem todos os protocolos de exames estão presentes e a
própria construção do equipamento é mais simples.
PET/CT
Assim como existem os equipamentos SPECT/CT, existem os PETC/CT, com finalidade de possibilitar a fusão de imagens
da melhor maneira possível. Atualmente, são mais comuns do que os SPECT/CT.
As CTs incorporadas ao PET, geralmente, possuem quase os mesmos recursos de equipamento CT dedicados. Isso faz
com que os serviços adquiram as licenças de software para que possam utilizar protocolos de exames de radiologia.
Assim, essas máquinas podem ser utilizadas apenas para CT quando for necessário.
As análises realizadas com FDG associadas à CT agregam informações que estariam presentes em cada modalidade
separadamente. Vejamos dois exemplos:
Imagens realizadas com FGD podem não revelar nódulos benignos, mas caso possuam morfologia adequada, podem ser
identificados pela CT.
Em exames para suspeita reincidência em regiões tratadas ou operadas, os nódulos podem estar bem pouco visíveis,
dificultando a sua localização, mas a CT permite sua correta localização.
Fonte: Wikimedia.
 Equipamento de PET/CT.
TESTES OBRIGATÓRIOS EXCLUSIVOS PARA SISTEMAS
HÍBRIDOS
Além dos testes próprios para SPECT, PET e CT, os sistemas híbridos ainda necessitam das seguintes avaliações:
CORREGISTRO EM SPECT/CT E EM PET/CT
DESEMPENHO GERAL PET/CT
CORREGISTRO EM SPECT/CT E EM PET/CT
Trimestral. Corregistro é outro nome para fusão de imagens e deve ser verificado a concordância anatômica entre as
imagens de cada técnica.
DESEMPENHO GERAL PET/CT
Anualmente, com o uso de um simulador específico. Além dos quesitos de avaliação de constância e qualidade da imagem
do SPECT e do PET, os sistemas híbridos possuem a necessidade de que seja testada a tomografia computadorizada
acoplada aos equipamentos. Além disso, o casamento entre as imagens deve ser perfeito. Apenas dessa forma, os
sistemas híbridos produzirão imagens com todo o potencial de cada técnica.
FUSÃO DE IMAGENS
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. LEIA AS OPÇÕES ABAIXO E ASSINALE A ÚNICA CARACTERÍSTICA COMUM EM SISTEMAS
SPECT, PET E CT:
A) O uso de radionuclídeos para a obtenção de imagens
B) A estrutura física das dependências do serviço de imagem
C) O algoritmo de reconstrução de imagens chamado retroprojeção
D) O tempo de exame
E) As características finas da imagem
2. ASSINALE A OPÇÃO ABAIXO QUE JUSTIFICA A FUSÃO DE IMAGENS PET COM A DE
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA.
A) O SPECT possui resolução espacial superior ao PET, mas ainda é inferior à da tomografia computadorizada.
B) O PET possui resolução espacial inferior ao SPECT, mas ainda é inferior à da tomografia computadorizada.
C) O PET possui resolução espacial superior ao SPECT, mas ainda é superior à da tomografia computadorizada.
D) O PET possui resolução espacial superior ao SPECT, mas ainda é inferior à da tomografia computadorizada.
E) O PET possui resolução espacial superior à tomografia computadorizada, mas ainda é inferior ao do SPECT.
GABARITO
1. Leia as opções abaixo e assinale a única característica comum em sistemas SPECT, PET e CT:
A alternativa "C " está correta.
As três técnicas citadas no enunciado utilizam algoritmosbaseados em retroprojeção.
2. Assinale a opção abaixo que justifica a fusão de imagens PET com a de tomografia computadorizada.
A alternativa "D " está correta.
Mesmo possuindo resolução melhor do que o SPECT, podendo chegar a 5 mm, o PET não se compara à tomografia
computadorizada, que pode chegar a 0,5 mm.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com a compreensão dos assuntos abordados em cada módulo, você vislumbra a medicina nuclear, que está sendo
utilizada cada vez mais, por apresentar imagens com informações que seriam muito difíceis de conseguir ou até mesmo
impossíveis, por outras técnicas de diagnóstico.
No módulo 1, você compreendeu o processo de produção de imagens com o SPECT, com detalhamento do sistema de
detecção por cintilação. Também aprendeu as aplicações desse equipamento para diagnóstico por imagem. No módulo 2,
estudou os princípios de funcionamento dos equipamentos PET e entendeu o processo de detecção por aniquilação. A
compreensão de como duas técnicas de imagem com princípios físicos tão distintos podem compor uma imagem, com
mais informações do que em cada técnica em separado, foi estudada no módulo 3. Todo conteúdo abordado mostra como
a evolução tecnológica e científica permite cada vez mais avanços em busca de melhorias na qualidade de vida da
população.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
CAMARGO, R. Radioterapia e Medicina Nuclear. São Paulo: Érica, 2015.
EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos explorados neste tema:
Leia:
CINTILOGRAFIA, {Tudo Sobre Cintilografia} - Entenda de Forma Simples, publicado no Radiologia Blog.
Vigilância Ativa no câncer de Tireoide, da Dra. Suzana Vieira, publicado em seu próprio site.
Assista:
PET CT - Para que serve e como é realizado, no Canal da ABRALE - Associação Brasileira de Linfoma e Leucemia.
CT at max speed, no Canal de Karl Wagener.
CONTEUDISTA
Paulo Cesar Baptista Travassos
 CURRÍCULO LATTES
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