metodos de formação de imagem biofísica

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Morfofuncional II 
Biofísica II – 2017.1 
Victor Fernando 
Medicina – UPE/FCM (107) 
 
Método de Formação de Imagens (Diagnósticos) 
 
1. Fotografia 
 
 A fotografia é bastante usada na prática médica. Sendo utilizada para o diagnóstico 
ou o monitoramento de condições. 
 É uma técnica bastante utilizada em dermatologia, oftalmologia, cirurgia plástica 
entre outras..., sendo um recurso que possibilita comparar a situação anterior com 
um resultado posterior. 
 A imagem formada pode ser editada, sendo modificadas condições como brilho, 
matiz e contraste. 
 A resolução da imagem captada é um fator importante da técnica, pois quanto 
maior a quantidade de MP (megapixels) maior o detalhamento propiciado. 
 A fotografia pode ser colorida ou em tons de cinza. 
 É possível utilizar o zoom para acessar mais detalhes, entretanto, deve-se ter 
cuidado para não ocorrer distorções de imagem. 
 O fundo utilizado na imagem deve ser uniforme e contratante com a pele do 
paciente. 
 É importante destacar que a identidade do paciente dever sempre ser preservada. 
 Pode-se associar a técnica a recursos propiciados pela Telemedicina, permitindo a 
discussão de casos clínicos com especialistas mesmo estando a grandes distâncias, 
facilitando assim o diagnóstico. 
 A fotografia 3D é uma das novidades do século XXI, nesta são utilizadas 2 
câmaras justapostas, este mecanismo associado ao processamento das imagens 
obtidas, possibilita uma a formação de imagens tridimensionais. Essas imagens 
podem ser importantes no acompanhamento de dismorfismos e resultados após 
cirurgias plásticas. 
 
 Biofísica da Técnica 
1. Os raios de luz entram na abertura da Câmara, sendo o tamanho da abertura 
regulada pelo diafragma. 
2. Os raios de Luz atravessam um sistema de lentes até atingir o CCD (mecanismo 
de captura), este registra a imagem e a converte em sinal elétrico. 
3. O sinal elétrico é, então, enviado para um computador/ sistema de memória e de 
processamento. 
 
 Aplicações na Medicina 
1. Acompanhamento no tratamento de Manchas de Pele (fotoenvelhecimento) 
2. Acompanhamento no tratamento de Acne e de Rugas 
3. Acompanhamento de resultados nas cirurgias de rinoplastia, mamoplastia... 
 
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2. Endoscopia 
 
 A técnica permite visualizar o corpo por dentro. 
 Permite o diagnóstico por meio de visualização, permite a realização de 
biópsias e em alguns casos tratamento de condições. 
 Recebe diferentes denominações a depender do órgão no qual será formada a 
imagem. 
1- Histeroscopia (Útero) 
2- Artroscopia (Articulação) 
3- Colonoscopia (Cólons Intestinais) 
 
 Na Gastroenterologia, o aparelho (endoscópio) possui 3 vias: 
- Visualização ( microcâmara CCD) 
- Iluminação ( fonte de luz) 
- Manipulação (utilizada para realizar procedimentos) 
 
 Para realização do exame, é preciso que o paciente esteja em jejum e sedado. 
 Há uma divisão entre a endoscopia digestiva: 
1. Digestiva Alta: Inserção pela cavidade oral, e geralmente tem por objetivo de 
observar a trajetória digestiva compreendendo o esôfago, estômago e parte do 
duodeno. 
2. Digestiva Baixa: Inserção do endoscópio pelo ânus, e geralmente tem por 
objetivo de observar o cólon do intestino grosso. 
 
 Existem Cápsulas Digestivas que permitem a realização de imagens por todo o 
sistema digestório, entretanto, esta não possui via de manipulação. 
 
3. Laparoscopia 
 
 Laparo => abdômen , copia => visualização 
 A laparoscopia diferentemente da endoscopia permite a visualização da cavidade 
abdominal e dos órgãos abdominais, entretanto, essa visão é externa ao órgão 
em si. 
 Permite o diagnóstico por meio de visualização, permite a realização de 
biópsias e em muitos casos tratamento de condições. 
 Na laparoscopia, o instrumento utilizado é o laparoscopio, este possui 4 vias: 
- Visualização ( microcâmara CCD) 
- Iluminação ( fonte de luz) 
- Manipulação (utilizada para realizar procedimentos) 
- Insuflação ( liberação de CO2 na cavidade abdominal, formando um 
pneumoperitônio, facilitando a manipulação). 
 
 
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 Vantagens do Método em relação à Laparotomia 
- O procedimento cirúrgico por via laparoscopia é em muitos casos preferível em 
relação à laparotomia (via aberta) por ser menos invasivo, apresentar um tempo 
intra-cirúrgico reduzido em cerca de 30 minutos, diminuindo estatisticamente a 
probabilidade de infecções, eviscerações e complicações sistêmicas. Além disso 
possui a vantagem de que os pacientes passam menos tempo no hospital no pós-
operatório e detêm de resultados estéticos melhores. 
 Biofísica da Técnica 
- Após o processo anestésico e preparamento cirúrgico, é iniciada a etapa de 
degermação do abdômen, procedendo a determinação dos locais onde serão feitas as 
incisões. 
- É puncionada a agulha de Veres na região Peri umbilical, esta estando conectada 
ao insuflador de CO2, iniciando-se a insuflação até a formação de um 
pneumoperitônio. 
- São realizadas incisões nos locais determinado e são inseridos trocateres, estes 
equipamento possibilitarão o acesso a cavidade abdominal, neles é inserido o 
laparoscópio e suas vias. 
- A imagem do processo é obtida por meio de uma microcâmara presente na via de 
visualização, esta acoplada juntamente a um sistema de lentes. A microcâmara 
possui chips CCD (1 ou 3), estes sendo responsáveis pela transdução da imagem 
captada em sinal elétrico, sendo enviado por fibras óticas até o processador de 
imagem localizado na torre de imagem. 
- O processador de imagem envia a imagem já processada para o monitor de 
videocirurgia e para o equipamento documentador. 
- É importante destacar a iluminação da cavidade abdominal durante o procedimento 
uma vez que sem essa seria impossível formar a imagem. Há vários tipos de 
lâmpadas, quanto mais próxima a luz branca similar ao luz solar mais cara e de 
maior dificuldade para a troca. 
- Devido a possibilidade de complicação durante a laparoscopia é sempre disposto 
na sala de cirurgia, um kit completo de cirurgia convencional, havendo a 
possibilidade de conversão da cirurgia empregada. 
 Aplicações na Medicina 
- Principais Aplicações: Colescistectomia, Duodenopancreatectomia, Histereatectomia, 
Tratamentos de Grávidez tubária, Tratamento de Endometriose e de Miomas, 
laqueadura tubária. 
 
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4. Radiografia Convencional 
 
 O método utiliza raios-X para a obtenção de imagens. 
 Os equipamentos liberam raios-X de baixa, média e alta energia, por isso deve 
haver filtros para os de baixa e alta energia. Sendo os de energia média os 
responsáveis pela formação de imagem. 
 Os raios-X penetram o corpo, e uma parte ao ultrapassar atinge o filme, 
impressionando-o. 
 A imagem é em tons de cinza, mais clara em locais onde o material corporal é 
mais denso, pois materiais densos tornam a passagem por entre esses dificultada, 
possibilitando que o sais de haleto de prata dissolvam o filme. 
 A imagem na radiografia convencional se apresenta em tamanho real. 
 Três fatores regulam a formação da imagem: 
1. Miliamperagem (mA) 
2. Quilovoltagem (kV) 
3. Tempo de Exposição (s) 
 Pode-se utilizar substâncias de contraste como sais de bário (ingeridos, sistema 
digestório) ou compostos de iodo (injetado, sistema vascular). 
 A radiografia possui nomes diferenciados conforme a área examinada, como 
urografia, arteriografia, mamografia... Durante a radiografia, deve-se ser retirados os objetos de metais pois esses 
podem gerar raios-X secundários. 
 É preconizada uma série de recomendações de proteção durante a exposição aos 
raios-X, tendo em vista que estes são raios ionizantes, podendo ao atingir o 
material genético e este não conseguir ser reparado, dar origem a tumores. 
 As regiões mais sensíveis são aquelas que possuem mais água, são menos 
diferenciadas e possuem alto potencial mitótico. 
 É necessário ter cuidado com a exposição das gônadas sexuais aos raios-X, 
procurando sempre evitar essa exposição, pois deformações e mutações podem 
estar presentes na prole. 
 
 Principais Aplicações na Medicina: 
1. Identificação de Fraturas; 
2. Identificação de projeteis/corpos estranhos 
3. Identificação de doenças que acometem os pulmões (derrames pleurais, 
pneumonias...) 
4. Identificação de Tumores. 
 
 Vantagens: Permite visualização rápida e são relativamente baratas. 
 Desvantagens: Não pode ser usada em mulheres grávidas e expõe os pacientes e 
técnicos à radiação ionizante. 
 
 
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5. Radiografia Digital 
 
 A radiografia digital assemelha-se bastante com a radiografia convencional, 
entretanto, a exposição aos raios-X é reduzida. 
 Na radiografia digital é utilizado um sistema de detecção a base de silício, e não 
há um filme. 
 O sistema de detecção transforma os raios em sinais elétricos, que serão 
enviados a um conversor analógico-digital que enviara os sinais para o 
computador, onde a imagem será formada. 
 A imagem é formada em poucos segundos e pode ser armazenada por tempo 
indeterminado. 
 É preconizado pela OMS, que exames como mamografia sejam realizados 
radiografias digitais. 
 Há um processo continuo de substituição dos aparelhos de radiografia 
convencional para o digital. 
 
6. Cateterismo 
 
 O Cateterismo é um procedimento médico onde um tubo (cateter) é introduzido 
em um vaso sanguíneo, órgão ou cavidade corporal com o objetivo de facilitar a 
passagem de líquidos e fluidos corporais. 
 A técnica pode fornecer diagnósticos, propiciar tratamento e possibilitar a 
realização de biopsias de alguns tecidos. 
 Há 4 tipos principais de cateterismo: 
 
1) Cateterismo Cardíaco: 
 Apesar de ser um procedimento rápido e preciso é um procedimento 
cirúrgico e o paciente faz uso de anestésicos. 
 Neste, é inserido através da artéria braquial ou femoral um cateter, que será 
direcionado até o coração. 
 Ao alcançar o coração, é introduzido contraste venoso, a base de iodo e por 
esse motivo deve ser acompanhado sempre com o ECG para o monitoramento 
cardíaco. 
 A maquina especializada emite radiação (mais que radiografias comuns) e 
está forma imagens por meio de fotos e vídeos do procedimento que serão 
gravados em um CD, sendo entregue ao paciente. 
 Por meio desse tipo de cateterismo é possível realizar angioplastia (reparar 
vasos deformados, geralmente por desobstrução e colocação de stent – anel de 
aço que impede a colabação do vaso). 
 
2) Cateterismo Vesical: 
Introdução de cateter pela uretra em direção à bexiga com o objetivo de esvazia-
la. 
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3) Cateterismo Umbilical: 
Inserção do cateter pelo umbigo, utilizado par medir pressão arterial e realizar 
gasometria, utilizado principalmente em bêbes prematuros, não é amplamente 
utilizado, pois traz riscos. 
 
4) Cateterismo Nasogástrico: 
Introdução de um cateter pelo nariz em direção ao estômago, podendo servir 
como via de alimentação, ou para a retirada de fluidos do estômago ou do 
esôfago. 
 
7. Tomografia Computadorizada 
 
 Produz imagens radiográficas que se assemelham à cortes anatômicos 
transversais (fatias) de uma determinada parte do corpo. 
 Possibilita uma percepção espacial mais nítida. 
 As imagens da TC são sempre exibidas em uma vista inferior. 
 Nesta técnica, um feixe de raios-X atravessa o corpo enquanto o tubo de raio-X 
e o detector giram em torno do eixo. 
 Antes, fazia-se círculos completos em torno do paciente. Atualmente, prefere-se 
utilizar uma trajetória helicoidal, diminuindo a exposição do paciente à radiação. 
 Esta técnica expõe o paciente a elevados níveis de radiação, não sendo uma 
técnica de primeira escolha e é contraindicada para pacientes gestantes. 
 Pode-se utilizar contraste intravenoso de iodo, pois é seguro para pacientes não 
alérgicos. 
 Principais Indicações Clínicas: neoplasias cerebrais, tumores ósseos e massas 
abdominais. 
 
8. Densitometria Óssea 
 
 É um exame que utiliza radiação, entretanto em doses mínimas (25% de 
radiografia simples). 
 O método consiste em avaliar a quantidade de raios-X que determinado volume 
ósseo consegue atenuar, quando maior a atenuação maior a densidade óssea. 
 Os locais geralmente escolhidos para a realização do exame são a coluna lombar 
e o quadril direito (fêmur). 
 A análise dos resultados é dada por meio de comparação de scores entre pessoas 
da mesma idade (score T) e com valores de adultos saudáveis de 20-40 anos ( 
score Z). 
 É um método não invasivo, não indolor e não traz reações adversas. 
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 Existem pesquisas que apoiam o uso da técnica (DEXA) para a análise da massa 
e modelagem corporal. 
 O exame é bastante importante, pois consegue diagnosticar a osteopenia e a 
osteoporose, que geralmente são de evolução silenciosa. 
 Indicação Clínica: Mulheres após menopausa e homens com idade acima de 65 
anos. 
 
9. Cintilografia 
 
 Neste método, utiliza-se uma substância denominada “traçador”, que possui 
afinidade com o órgão de interesse, essa substância é constituída por materiais 
radioativos que impregnam a célula em sua superfície ou em seu interior e irão 
emitir radiação para o estudo desejado das partes. 
 São detectadas as emissões, e são geradas imagens na tela do computador, da 
distribuição do radiotraçador, que podem ser analisadas de forma visual ou 
quantitativa através de cálculos de concentração e velocidade de movimento do 
radiotraçador. 
 Principais Aplicações na Medicina: 
1. Mapeamento da tireoide, por captação de iodo 
2. Função Pulmonar, através de gases inspirados ou injetados (intravenoso). 
3. Fisiologia Cardíaca ( albumina ou hemácias marcadas) 
 
10. PET 
 
 O método pode ser denominado de uma “tomografia por emissão de pósitrons”. 
 Utiliza de radionuclídeos que emitem pósitrons/ raios gama no momento de sua 
degradação, o qual é detectado pelo equipamento para formar as imagens. 
 Utiliza-se a glicose ligada a um elemento radioativo e injeta-se no paciente. 
 As regiões que possuírem metabolização da glicose em excesso, tais como 
tumores ou regiões como o cérebro e o músculo cardíaco aparecerão em 
vermelho na imagem criada pelo computador. 
 O PET gera imagens em 3D ou em fatias assim como acontece na tomografia 
computadorizada. 
 O PET é um exame bastante preciso e consegue gerar imagem de tumores ainda 
em estágio inicial. 
 As imagens são bastante nítidas, entretanto, o exame costuma a ser bastante 
caro. O principal motivo e sua desvantagem é a necessidade de possuir um 
acelerador de partículas nas proximidades do local onde o exame é realizado. 
 O PET informa principalmente sobre o estado funcional do órgão estudado e não 
tanto acerca dos aspectos morfológicos. 
 Indicações Clínicas: Investigação Farmacológica(absorção, fixação e 
eliminação), Acompanhamento de tratamento de neoplasias agressivas. 
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11. SPECT 
 
 O SPECT é uma técnica bastante parecida como PET, entretanto, nesse último 
as substâncias radioativas empregadas possuem um tempo de decaimento maior. 
Emitindo raios gama Simples, ao contrário do PET onde os raios emitidos são 
duplos, permitindo nesse uma imagem mais nítida 
 O centro de exames que realiza o SPECT, ao contrário do PET, não precisa estar 
próximo à um centro com acelerador de partículas, logo é um exame mais barato 
em comparação ao PET. 
 Oferece um verdadeiro dado biotipológico em 3D, geralmente, a imagem 
apresenta-se em cortes transversais, entretanto, pode ser facilmente reconstruída 
em imagens em cortes sagitais. 
 Ao contrário de exames que empregam o uso de raios-X, no PET e no SPECT, o 
medicamento injetado permitirá que o paciente emita a radiação necessária para 
a aquisição da imagem. 
 A câmara gama gira ao redor do paciente e gera imagens a partir de vários 
ângulos diferentes 
 O SPECT fornece informações acerca da circulação sanguínea e da distribuição 
de substâncias radioativas no organismo. Além disso, é utilizado no estudo do 
funcionamento cerebral. 
 
12. Ressonância Magnética Nuclear 
 
 Neste exame, o corpo do paciente deve permanecer estático, e deve ser posto em 
um campo magnético estático. Isso vai induzir um direcionamento dos prótons 
presentes na água corpórea. 
 Os prótons que possuírem baixa energia, ficam paralelos ao campo e os que têm 
alto nível de energia ficam antiparalelos ao campo, nesse momento é aplicado 
um pulso de radiofrequência. 
 As imagens permitem uma melhor diferenciação tecidual, sendo bastante 
semelhante à cortes anatômicos, sobretudo, no encéfalo. 
 A principal vantagem desse método é a não exposição do paciente a raios-X ou 
substâncias radioativas, sendo um exame sem efeitos colaterais 
 As principais desvantagens do exame é a produção alta de ruídos/sons, pessoas 
com marca-passo tem realização contraindicada e pode ser um exame incomodo 
para pessoas que possuam claustrofobia. 
 
Aplicações da RMN: 
 Apoiar um diagnóstico de AVC; 
 Apoiar um diagnóstico de esclerose múltipla; 
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 Identificar problemas cerebrais e da medula espinal que não possam ser 
observados por TC; 
 Detectar tumores cancerosos em vários órgãos, como cérebro, medula espinal, 
pulmões, fígado, ossos, próstata e útero; 
 Ajuda a determinar se um nódulo de mama é canceroso ou correspondente a 
uma doença fibroquística não cancerosa; 
 Identificar cancros em mulheres que tenham tecido mamários muito densos ou 
implantes. 
 
13. Mapeamento Cerebral 
 
 O mapeamento Cerebral avalia a quantidade de atividade elétrica de uma 
determinada região do cérebro. 
 É também chamado de EEG(eletroencefalograma) quantitativo e proporciona 
uma avaliação precisa da atividade cerebral. 
 O equipamento utilizado fornece uma visão gráfica apurada das alterações 
elétricas através da demonstração e exposição à histogramas e mapas de valores. 
 Há a possibilidade também de formar animações dinâmicas das imagens 
cerebrais, facilitando o estudo do cérebro em ação. 
 Se possível, é realizado o estudo da função cerebral do paciente acordado 
(estado de vigília) e do paciente dormindo (estado de sonolência). Este estudo 
aumenta a sensibilidade do método para a verificação de anormalidades. 
 O EEG q é realizado através da colocação de eletrodos no coro cabeludo do 
paciente, esses eletrodos são fixados com a ajuda de uma pasta condutora, esta 
também ajuda na aquisição de sinais elétricos adequados. 
 É importante que antes do procedimento o paciente não utilize produtos nos 
cabelos e de que proceda lavando os cabelos com shampoo anti-resíduos. 
 A principal vantagem é não possuir efeitos colaterais e não empregar radiação 
ionizante para a formação da imagem. 
 
 Indicações Clínicas: 
1. Determinar a localização precisa de tumores cerebrais. 
2. Localização de Doenças focais como derrames , alterações vasculares 
cerebrais. 
3. Utilizado para apoiar o diagnóstico de doenças como epilepsia, Alzheimer... 
 
 
 
 
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14. Ultrassonografia 
 
 Técnica permite ver estruturas superficiais ou profundas do corpo, mediante 
registro de pulso de ondas ultrassônicas refletidas pelos tecidos. 
 Um transdutor entra em contato com a pele do paciente, gerando ondas de alta 
frequência, não audíveis pelo ouvido humano, essas atravessam as estruturas 
corporais e retornam (ecos) ao transdutor que transforma o sinal mecânico em 
sinal elétrico e envia ao computador. 
 No computador o sinal elétrico é transformado em imagens, que geralmente são 
em tons de cinza. 
 É um exame simples, barato e que não traz complicações quando utilizado por 
profissionais treinados. 
 Atualmente, têm se estudado a possibilidade do uso do ultrassom no tratamento 
de condições como cálculos renais. O método já tem sido utilizado também para 
tratamentos estéticos. 
 É utilizado principalmente na gravidez, mas possui aplicações também na 
avaliação de órgãos abdominais como : fígado, baço, pâncreas, rins, e também é 
utilizado para a avaliação de glândulas como tireoide. 
 
15. Dooplerfluxometria 
 
 O Exame utiliza os mesmos princípios da ecografia/ultrassonografia. 
 O exame é capaz de captar o fluxo sanguíneo no corpo humano. Através da 
emissão de ultrassons, é possível obter imagens que identificam velocidade, 
fluxo e direção do fluxo sanguíneo, a fim de rastrear a irrigação sanguínea em 
determinados órgãos. 
Observações: 
 Imagem vermelha – sangue se aproxima do transdutor (maior frequência); 
 Imagem azul – sangue se afasta do transdutor (menor frequência). 
 Possibilita ver a luz dos vasos; 
 Objetivo funcional; 
 Não utiliza radiação. 
 
 
 
Contribuições: 
1. Carol Fabro – Turma 107