História tomografia computadorizada

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Professor: André Silva 
 Tecnólogo em Radiologia 
Técnico em Anatomia e Histologia 
Técnico em imobilização ortopédica e Socorrista 
Pós Graduando em Formação de Imagem e Protocolo de Exame em RM e TC 
E-mail: andresocorrista@yahoo.com.br 
 
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mailto:andresocorrista@yahoo.com.br
Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
TOMOGRAFIA 
COMPUTADORIZADA ( TC ). 
 
 
 
 
O termo tomografia deriva das palavras gregas tomos, que significa “fatia” e 
graphein, que significa “escrever”. 
A TC utiliza um computador sofisticado e um sistema mecânico que provê 
imagens anatômicas seccionais nos planos axial, sagital e coronal. 
O conceito de TC pode ser simplificado pela comparação do procedimento com a 
imagem de um pedaço de pão; a radiografia convencional produz imagens do pão 
como um todo, enquanto a TC produz fatias individuais do pão e de qualquer 
imagem, (o que chamamos também de secções ou cortes), que são visualizadas 
independentemente. Exemplo: o abdome anteroposterior (AP) é o “pão” e a 
tomografia à direita, representa a “fatia” 
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TERMINOLOGIA 
 
 
 
 
Como a tecnologia da TC está em constante evolução, o mesmo 
acontece com os termos usados para descrevê-la. Inicialmente, os 
termos tomografia assistida por computador e tomografia axial 
computadorizada (TAC) foram utilizados, mas como a tecnologia 
avançou, o termo mais aceito tornou-se tomografia computadorizada 
(TC). 
Embora o termo “exame de TAC” ainda possa ser ouvido, este não é 
preciso porque as imagens da TC são frequentemente reconstruídas 
nos planos sagital e coronal, bem como nos oblíquos. 
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EVOLUÇÃO DA TC 
 
 
 
 
Desde a introdução do exame clínico de TC no início da 
década 1970, os sistemas se aprimoraram por quatro 
gerações. 
A diferença entre as gerações é relacionada primeiramente 
com o número e organização dos detectores, dispositivos que 
medem a atenuação dos feixes de raios X. 
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Tomógrafos Gerações de Primeira e Segunda 
 
 
 
Os tomógrafos de primeira geração usavam um feixe de raios 
X que era fino como um lápis e possuíam um detector. 
Um exame exigia uma exposição de quatro minutos e meio 
para coletar informações suficientes para uma rotação, de 
180° do tubo e detector. 
Esses tomógrafos eram capazes de realizar apenas 
tomografias de crânio. 
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Tomógrafos de Terceira Geração 
 
 
 
 
Os tomógrafos de terceira geração ,incluíam um banco de 
até 960 detectores oposto ao tubo de raios X, que juntos 
giravam em torno do paciente em 360°, em um ciclo 
completo, para delinear um pedaço de tecido. 
Os tempos de exame também foram significativamente 
reduzidos se comparados aos da primeira e segunda 
gerações. 
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Os tomógrafos de segunda geração apresentavam-se bem 
mais aperfeiçoados que os primeiros e emitiam um feixe de 
raios X em forma de leque e possuíam 30 ou mais detectores. 
Os períodos de exposição eram menores, em torno de 15 
segundos por corte ou 10 minutos para realizar um exame de 
40 cortes 
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Tomógrafos de Quarta Geração 
 
 
 
Foram desenvolvidos durante a década de 1980, concomitantes aos 
de terceira geração. 
Esses tomógrafos possuíam um anel fixo, com no mínimo 4.800 
detectores, os quais circundavam o paciente de forma completa 
dentro do gantry. Um único tubo de raios X girava em um arco em 
360° durante a coleta de dados. 
 
Durante o movimento rotatório contínuo, e feixes de radiações curtas 
eram geradas por um tubo de raios X, cujos tempos de varredura 
eram inferiores a 1minuto para um exame completo (semelhante a 
um tomógrafo de terceira geração). 
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Atualmente, a tecnologia de quarta geração não se mostra 
mais avançada ou preferida. Ela é apenas diferente. 
O desenvolvimento da tecnologia convencional da TC para a 
quarta geração está em andamento, mas a terminologia 
geração não tem sido empregada a cada novo avanço 
tecnológico que se tornou disponível para uso no ambiente 
clínico. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
Tomógrafos de volume 
O movimento do tubo de raios X nos primeiros tomógrafos 
era restrito por cabos de alta tensão. Neste tipo de modelo, o 
tubo de raios X girava em 360° em uma direção para obter 
um corte, a mesa de tomografia avançava uma distância 
definida e o tubo girava em 360° na direção oposta para 
obter o próximo corte. 
O desenvolvimento da tecnologia de anel deslizante, no início 
da década de 1990, permitiu que a tecnologia da TC fosse 
além da aquisição de apenas um corte. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
Os anéis deslizantes substituíram cabos de alta tensão e 
permitiram a rotação contínua do tubo de raios X, que 
quando combinados com os movimentos dos pacientes pelo 
gantry, permitiam a aquisição de dados em um movimento 
helicoidal ou espiral. 
O termo geral utilizado para descrever esse processo é 
aquisição de volume. Os termos, helicoidal e espiral, algumas 
vezes são usados para se referir a essa técnica de exame, mas 
estes são termos específicos de vendedores. Tomógrafos de 
volume também são capazes de realizar aquisições de corte 
único. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
Tomógrafos volumétricos (Helicoidais) 
Classificados como de 3º e 4º geração dependendo do 
fabricante. 
Varredura por volume (espiral). Rotação contínua do tubo e 
dos detectores em 360° enquanto o paciente se move para 
dentro e/ou para fora. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
Vantagens 
 
 
 
 
A aquisição de volume oferece diversas vantagens em comparação com 
a aquisição de corte único: Reconstrução multiplanar (MPR): 
Informações volumétricas permitem uma reconstrução mais acurada 
dos dados do paciente em planos alternativos (coronal, sagital, oblíquo 
e tridimensional [3D]) — por isso, o termo reconstrução multiplanar. 
• Tempos de aquisição mais curtos: Os tempos de aquisição são curtos 
porque o paciente se movimenta continuamente pelo gantry. 
• Artefatos reduzidos: Os artefatos causados pelo movimento do 
paciente são reduzidos. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
Tomógrafos multidetectores 
Os tomógrafos desenvolvidos antes de 1992 eram modelos de 
corte único capazes de realizar apenas um corte de cada vez. 
No final de 1998, os fabricantes de TC anunciaram que uma 
nova tecnologia de tomógrafos multidectores estava 
disponível e que estes eram capazes de realizar quatro cortes 
simultaneamente por rotação do tubo de raios X. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
A TC multidetectores continuou a progredir rapidamente, em 
grande parte por conta dos avanços na tecnologia dos 
computadores. No presente momento, tomógrafos 
multidetectores que podem realizar 320 cortes por rotação de 
tubo de RX estão disponíveis. 
Embora seja importante que os tecnólogos tenham 
conhecimentos sobre este tema, informações específicas em 
física e instrumentação desta tecnologia. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
Vantagens 
Tempo de aquisição mais curto: Um sistema de 64 cortes pode adquirir 
160 imagens por segundo em 
comparação com outro modelo que realiza um corte por segundo. Essa 
varredura mais rápida é vantajosa para procedimentos que exigem 
apneia única ou em casos em que a movimentação do paciente é um 
problema. 
 
Isso também possibilita procedimentos que requerem períodos de 
exposição curtos (p. ex., tomografias cardíacas). 
Diminuição da quantidade de meio de contraste: Uma diminuição da 
quantidade de meio de contraste intravenoso é factível por conta do 
aumento da velocidade de aquisição dos tomógrafos multidetectores. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
Resolução espacial melhorada: Como resultado desta 
tecnologia, um corte de espessura submilimétrica é possível 
de ser visualizado. Isto é vantajoso, principalmente, para 
exames da orelha interna ou de outras estruturas complexas. 
Uma diminuição da quantidade de meio de contraste também 
é necessária por conta do aumento da velocidade de aquisição 
das imagens. 
Qualidade aprimorada das imagens: Como resultado da 
obtenção de cortes mais finos, a qualidade de imagem para 
angiografias e reconstruções multiplanares e em 3D é 
aprimorada.. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
 
Componentes do sistema de TC Sistemas de tomografia são instalações 
fixas. 
Tomógrafos móveis podem ser usados, mas não são comuns. 
Eles podem ser utilizados sem traumatismos ou exames intra 
operatórios; eles também servem como um sistema auxiliar ou de 
reserva, no departamento de imagem. Eles são úteis em hospitais 
militares e para pacientes que se encontram em isolamento restrito.. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
Os sistemas de TC consistem em três componentes 
principais— gantry, computador e painel de operação. 
Esses sistemas incluem dispositivos de imagem e computação 
altamente sofisticados. 
A seção, a seguir, fornece uma ampla introdução para um 
tópico muito tecnológico. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
Gantry 
O gantry consiste no tubo de raios X, um conjunto de detectores e 
colimadores. Dependendo das especificações técnicas da unidade, o 
gantry geralmente pode ser disposto em um ângulo de 30° em cada 
direção, necessário, por exemplo, nas tomografias de coluna ou crânio. 
O gantry possui uma abertura central. 
A mesa de tomografia é eletronicamente ligada ao gantry para 
movimentos controlados durante a aquisição. 
O segmento anatômico que está na abertura central é que sofrerá o 
escaneamento. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
 
 
Tubos de raios X 
 
 
 
 
Do ponto de vista da construção e operação, o tubo de raios X 
é similar a um tubo radiográfico; entretanto, modificações no 
design são ocasionalmente necessárias para garantir que o 
tubo seja capaz de resistir ao calor adicional por causa do 
aumento dos tempos de exposição. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
 
FEIXE DE DETECTORES 
 
 
 
Detectores encontram-se em estado sólido e são compostos 
de fotodiodos, juntamente com cristais de cintilação 
(tungstato de cádmio ou raros cristais de cerâmica). 
Detectores de estado sólido convertem a energia transmitida 
de raios X para luz, que é convertida em energia elétrica e, em 
seguida, em um sinal digital. 
O feixe de detectores afeta a dose do paciente e a eficiência 
da unidade de TC. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
Conjunto de colimadores 
 
 
 
 
A colimação na TC é importante porque reduz a dose do 
paciente e melhora a qualidade da imagem. 
A geração atual de tomógrafos geralmente usa um colimador 
pré- paciente (no tubo de raios X), que molda e limita o feixe. A 
espessura de corte em unidades de TC multidetectores é 
determinada pelo tamanho do feixe de detectores utilizado. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
Computador 
 
 
 
O computador para TC exige dois tipos de programas altamente 
sofisticados — um para o funcionamento do sistema e outro para 
aplicações. O sistema operacional controla o equipamento, enquanto 
aplicativos gerenciam o pré-processamento, a reconstrução de imagem 
e uma grande variedade de operações de pós processamento. 
O computador deve possuir velocidade e capacidade de memória 
impecáveis. Por exemplo, considere que para um corte de TC (imagem) 
com uma matriz 512 × 512, o computador deve executar 
simultaneamente 262.144 cálculos matemáticos por corte. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
Painel de Operação 
 
 
 
Os componentes do painel de operação incluem um teclado, um 
mouse e monitor simples ou duplo, dependendo do sistema. 
O painel de operação permite ao tecnólogo controlar os parâmetros 
do exame, protocolo, e visualizar ou manipular as imagens geradas. 
O protocolo, que é predeterminado para cada procedimento, inclui 
fatores como a quilovoltagem, miliamperagem, ângulo de 
inclinação, campo de visão, espessura do corte, indexação da mesa, 
reconstrução de algoritmos e exibição de janelas. Estes parâmetros 
podem ser modificados pelo tecnólogo, se for preciso, baseados na 
apresentação do paciente ou história clínica. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
Rede de Conexões e Arquivamento 
 
 
 
Redes de computadores são uma configuração em que estações de 
trabalho estão situadas em outros locais e permitem o acesso do 
radiologista ou tecnólogo. 
 
Essas estações de trabalho podem estar dentro do departamento de 
imagem ou localizadas em áreas remotas com transmissão eletrônica 
de dados. 
 
O arquivamento de imagens para a maioria dos sistemas de TC envolve 
o uso de mídias digitais que são hospedadas em PACS (picture 
archiving and communications system/Sistema de comunicações e 
arquivamento de imagens). 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagens que não estão arquivadas em um PACS, de forma 
alternativa, podem usar uma combinação de discos ópticos e 
rígidos para arquivamento de dados permanente e de alta 
capacidade. 
Impressoras a laser também podem ser usadas para imprimir 
uma cópia física da imagem para armazenamento. 
A interpretação dos dados encontrados no exame costuma 
ser realizada por um radiologista, em uma estação de 
trabalho de alta resolução. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
 
 
Reconstrução de imagem 
 
 
 
Como na radiografia convencional, as tomografias exibem vários 
tons de cinza. 
A radiação incidente é atenuada pelo paciente e a radiação 
remanescente é medida pelos detectores. 
 
Estruturas de densidade baixa (pulmões e estruturas preenchidas 
por ar) atenuam muito pouco o feixe de raios X, enquanto as 
estruturas de maior densidade (ossos e meios de contraste) 
atenuam todos ou quase todos os feixes de raios X. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
A informação de atenuação sai dos detectores em sua forma 
analógica e é convertida em um sinal digital por um 
conversor analógico-digital. 
Os valores digitais são utilizados no passo seguinte, que 
consiste na reconstrução da imagem, com base em uma 
série de reconstruções de algoritmos. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
 
O Elemento de Volume (Voxel) 
 
 
 
A matriz da imagem digital é composta de linhas e colunas de 
pequenos blocos chamados de pixels (elementos de imagem). 
Cada pixel é uma representação bidimensional (2D) do volume 3D do 
tecido no corte apresentado na TC. 
Esses volumes tridimensionais de tecido são chamados de elementos 
de volume ou voxels. 
Voxels possuem altura, largura e profundidade. A profundidade de um 
voxel é determinada pela espessura do corte, conforme selecionado 
pelo tecnólogo. 
Cada voxel é representado por um pixel na imagem 2D reconstruída. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como visto anteriormente, a TC multidetectores permite 
cortes com espessuras submilimétricas, nos quais os voxels 
possuem dimensões iguais nos três eixos (altura, largura e 
profundidade — ou planos x, y e z). Os conjuntos de dados 
destes voxels são isotrópicos. 
Conjuntos de dados isotrópicos permitem uma reconstrução 
multiplanar de melhor qualidade e imagens em 3D com 
resolução espacial igual em todos os planos. 
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A imagem isotrópica é especialmente útil quando é preciso uma 
reconstrução multiplanar de alta resolução, tais como tomografias 
ósseas, orelha e angiografia. 
Qualquer imagem de TC, tal como é composta de um grande número 
de pixels que representam vários níveis de atenuação, dependendo da 
densidade anatômica do tecido no voxel que está sendo 
representado. 
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Atenuação Voxel (Absorção Diferenciada) de Cada 
 
 
 
 
A cada voxel no corte de tecido é assinalado um número 
pelo computador que é proporcional ao nível de atenuação 
dos raios X daquele volume de tecido. 
Na TC, dados de absorção diferenciada de tecidos em cada 
voxel são coletados e processados pela unidade de 
processamento do computador. 
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Preparatório para Concurso em Radiologia 
 
 
 
 
 
 
Convertendo Voxels 3D em Pixels 2D 
Quando o nível de atenuação de cada voxel é determinado, o 
corte de tecido em 3D é apresentado no monitor do 
computador como uma imagem 2D. 
Cada voxel de tecido é representado no computador como um 
pixel. 
O número de pixels capazes de ser representados é 
determinado pelo fabricante. 
Um exemplo de amostra 2D de um corte de tecido cerebral 
criado pela atenuação ou absorção diferenciada desses tecidos. 
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O LCE dentro dos ventrículos resulta em menos atenuações 
de voxels desses tecidos comparativamente ao que é visto 
nos voxels de regiões ósseas do crânio ou na glândula pineal 
calcificada e “branca” na linha média do encéfalo. 
Os plexos coroides (capilares no interior dos ventrículos) 
também são calcificados. 
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Referências Bibliográficas 
 
 
 
 
Kenneth, L. Bontrager Tratado de posicionamento radiográfico e anatomia associada, Rio de Janeiro, Ed. Elsevier, 
2010. 
Nóbrega, Inácio Almir. Tomografia computadorizada, Universidade São Camilo, Hospital Santa Catarina, apostila. 
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