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1 UNIVERSIDADE BRAZ CUBAS ANA PAULA RIBEIRO DA SILVA FERREIRA - RGM:281816 JEAN CARLO SARQUIS AGRA DE LIMA - RGM:283593 JONATAS MARTINS - RGM:284141 MURILO TAKIGAWA MARCONDES - RGM:283807 ROGER MARTINS LORIJOLA - RGM:280238 TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA Mogi das Cruzes, SP 2015 2 UNIVERSIDADE BRAZ CUBAS ANA PAULA RIBEIRO DA SILVA FERREIRA - RGM:281816 JEAN CARLO SARQUIS AGRA DE LIMA - RGM:283593 JONATAS MARTINS - RGM:284141 MURILO TAKIGAWA MARCONDES - RGM:283807 ROGER MARTINS LORIJOLA - RGM:280238 TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA Mogi das Cruzes, SP 2015 Trabalho de Projeto Integrador I, Orientado pela Professora Orien- tadora Cristina Marcondes Tavares Almeida, apresentado ao curso de Tecnologia em Radiologia da Universidade Braz Cubas como parte dos requisitos para avaliação do curso. 3 SUMÁRIO INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 4 1. ASPECTOS HISTÓRICOS ..................................................................................... 5 2. MÉTODOS E PRINCÍPOS BÁSICOS ..................................................................... 6 3. GERAÇÕES DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA ...................................... 8 4. O EQUIPAMENTO DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA .......................... 10 5. A MESA DE EXAMES .......................................................................................... 10 6. A MESA DE COMANDO ...................................................................................... 11 7. O GANTRY ........................................................................................................... 11 8. O CONTRASTE .................................................................................................... 12 9. PREPARAÇÃO PARA O EXAME DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA ... 13 10. QUANDO SE DEVE USAR A TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA .............. 13 CONCLUSÃO ........................................................................................................... 14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 15 4 INTRODUÇÃO A tomografia computadorizada é uma técnica assistida por computador em que dados de diferentes perfis são combinados e calculados para formar imagens "em fatias" e obter um diagnóstico, o uso dessa tecnologia permitiu visualizar estruturas que não eram identificadas pela radiografia convencional, sua capacidade de reproduzir os detalhes da anatomia humana é surpreendente. O equipamento de tomografia computadorizada associa a informática ás técnicas de produção de imagem por raios-X, gerando assim imagens digitais do corpo humano. Desde sua descoberta tem havido constantes avanços tecnológicos nesse campo e os aparelhos de última geração permitem imagens de maior qualidade em menor tempo. 5 1. ASPECTOS HISTÓRICOS A tomografia computadorizada como método de diagnóstico por imagem surgiu no ano de 1971 quando foram realizadas as primeiras imagens de crânio por esse método, porém só foi apresentada a sociedade científica no ano de 1972 por Godfrey N. Hounsfield (28 de agosto de 1919; Newark, Gran Bretaña – 12 de agosto de 2004), engenheiro eletrônico que trabalhava para a empresa fonográfica EMI na Inglaterra. Paralelamente nos Estados Unidos outro pesquisador, Dr. Allan M. Cormak desenvolvia pesquisas nesta área, ambos foram agraciados como prêmio Nobel de medicina no ano de 1979 por suas contribuições no surgimento e desenvolvimento da tomografia computadorizada. A introdução desta técnica revolucionou o diagnóstico neurológico, e em pouco tempo foi ampliada e passou a ser utilizada nos demais sistemas e órgãos do corpo humano, passando a fazer parte dos principais centros de diagnósticos por imagem do mundo. No Brasil o primeiro equipamento de tomografia foi instalado no Hospital Beneficência Portuguesa de São Paulo. Figura 1 – Godfrey Hounsfield, prêmio Nobel de Medicina de 1979 pelo desen- volvimento da tomografia computado- rizada, ao lado de um tomógrafo de primeira geração da EMI http://www.mc.vanderbilt.edu/documents/ radiologyfaculty/images/Hounsfield,%20 Godfrey%2003.jpg 6 Figura 2 – Godfrey Newbold Hounsfield http://www.datuopinion.com/g odfrey-n-hounsfield Figura 3 – Tomógrafo de primeira geração da EMI http://livrariamedimagem.esy.es/arquivo s/TC/historia_TC/historia%20da%20to mografia,.htm 2. MÉTODOS E PRINCÍPOS BÁSICOS Os métodos utilizados na TC combinam o uso dos raios- x obtidos por tubos de alta potência com computadores especialmente adaptados para processar grande volume de informação e produzir imagens com alto grau de resolução. Nos atuais tomógrafos computadorizados um tubo de raio x emite um feixe de radiação laminar em forma de leque e de espessura muito fina que atravessa o paciente indo sensibilizar o conjunto de detectores, os sinais são obtidos em forma de correntes elétricas de pequenas intensidades a um dispositivo eletrônico que transforma os sinais obtidos em dígitos de computador. Para que a imagem seja interpretada, múltiplas projeções são realizadas a partir de diferentes ângulos. O computador com os dados obtidos constrói uma imagem digital, e cada elemento da imagem apresenta-se com um tom de cinza correspondente à sua densidade radiológica. 7 O tubo de raio x está disposto no interior do corpo do aparelho em um dispositivo rotatório de forma justaposta a um conjunto de elementos que coletam o residual de feixe de radiação que atravessa o paciente e é conhecido por conjunto detector. O conjunto de detectores é o principal elemento da coleta do sinal da tomografia e é responsável pela transformação da energia residual incidente em correntes elétricas que podem facilmente ser processadas por computador. Figura 4 – Tomografia http://www.saudemedicina.com/tomografia/ Figura 5 – Aparelho Mulltislice http://osbatidoresdeumagrandemergencia.blogs pot.com/2011/07/sistema-helicoidal- tomografia.html 8 Figura 6 – Tomografia Computadorizada http://www.sonitec.com.br/posts/tomografia- computadorizada.html 3. GERAÇÕES DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA Os equipamentos de TC (Tomografia Computadorizada) ao longo do tempo passaram por inúmeras mudanças, para um melhor desempenho na detecção de imagens. Entre os principais aspectos da evolução da TC podemos destacar as mudanças nas gerações dos equipamentos que foram acompanhadas por uma significativa redução no tempo dos exames. Da primeira até a quarta geração surgida no ano de 1985 o tempo médio de realização de um exame passou de uma hora para alguns segundos. Porém o grande passo evolutivo aconteceu no início dos anos 1990 com a chegada dos tomógrafos de múltiplos detectores conhecidos como multislice, essa evolução aconteceu pela possibilidade de aquisição simultânea de múltiplos cortes e a criação de novos protocolos de exames. Os equipamentos multidetectores atuais apresentam de 64 a 128 canais que permitem a aquisição de até 300 imagens por segundos. 1ª Geração: O primeiro tomógrafo da primeira geração apresentava as seguintes características: Feixe de radiação estreito medindo aproximadamente 3x13 mm, que fazia múltiplas varreduras lineares sobre o objeto, coletando informações de 160 feixes distintos. Após a primeira varredura, o tubo sofria uma rotação de 1 grau para iniciar uma nova varredura e coletar outros 160 feixes na nova projeção. Esse processo erarepetido por 180 vezes vareando-se cada projeção em 1 grau. O tempo de aquisição de um único corte tomográfico podia chegar a 5 minutos e um estudo completo frequentemente durava mais de uma hora. 9 2ª geração: O equipamento de 2ª geração trouxe como inovação a aquisição de dados a partir de um conjunto de detectores, e não mais um único, como era no equipamento de primeira geração. Esta tecnologia possibilitou a redução drástica do tempo de aquisição das imagens. Nesses equipamentos o feixe passou a ser laminar, em forma de leque, suficiente para cobrir o conjunto de detectores que podiam varear entre 20 a 40, dependendo do fabricante. O princípio de aquisição das imagens era semelhante ao dos equipamentos de primeira geração, ou seja, múltiplas projeções, defasadas de movimentos de rotação de um grau até perfazer um total de 180 projeções. Nos equipamentos de 2ª geração os tempos de aquisição dos cortes ficaram reduzidos a menos de um minuto, com um substancial ganham em relação aos equipamentos de primeira geração. Hoje, estes equipamentos foram proibidos de operar no mercado por apresentar taxas de doses não compatíveis com os níveis permissíveis. 3ª geração: Os equipamentos de 3ª geração apresentaram uma evolução significativa. Nesses equipamentos, eliminou-se o que conhecemos por varredura linear. A partir de então, os tubos mudaram do procedimento de varredura a cada grau e passaram a fazer movimentos de rotação contínuos com a coleta simultânea dos dados. Um conjunto de detectores com aproximadamente 600 unidades, suficientes para coletar os dados de um feixe largo de radiação, girando de forma sincrônica com o tubo de raio-X, pôde reduzir os tempos de aquisição dos cortes para algo em torno de 2 à 5 segundos por imagem. O processamento das imagens pelo computador também foi sensivelmente reduzido, variando entre 5 e 40 segundos. Os tomógrafos de 3ª geração ainda são largamente utilizados e estão presentes em grande parte dos serviços de diagnóstico por imagem do país, embora estejam sendo gradativamente substituídos pelos chamados TC helicoidais/multidetectores. 4ª geração: Essa geração de equipamentos surgiu com um conjunto de detectores distribuídos pelos 360 graus do gantry ocupando todo o anel. A principal inovação observada a partir desses equipamentos foi a introdução da tecnologia Slip-ring, que constitui-se de um anel de ligas especiais. Um sistema de escovas que 10 liga os geradores a superfície do slip-ring leva as informações previamente ajustadas pelo sistema, particularmente no que se refere ás doses de exposição. A ausência dos cabos permitiu o giro contínuo dos tubos numa única direção e agilizou o processo de aquisição e processamento das imagens. 4. O EQUIPAMENTO DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA Os atuais equipamentos de tomografia computadorizada são, em sua grande maioria, do tipo helicoidal com um único canal de detectores, ou helicoidal com múltiplos canais de detectores. Esses equipamentos apresentam um corpo (Gantry), constituído de grande bloco. Na parte interior desta abertura encontra-se fixados o tubo de raio-X, os geradores de alta tensão, o conjunto de detectores e os computadores de bordo responsáveis pela realização das tarefas definidas na mesa de comando. Todo este conjunto gira ao redor do paciente enquanto produzem as imagens por tomografia. O tubo de raio-X empregado nos equipamentos de TC são de alta potência e apresentam características especiais. Os detectores utilizados são em geral do tipo cristal luminescente. Os atuais tomógrafos computadorizados exigem computadores velozes, com processadores potentes e alta capacidade de armazenamento de dados. O sistema de tomografia computadorizada é constituído de: Corpo do aparelho; Mesa de exames; Mesa de comandos; Computador para processamento das imagens; Unidade de distribuição de força. 5. A MESA DE EXAMES A mesa de exames é o local onde o paciente fica posicionado; Deve ser constituída de material radio transparente e ser de alta resistência. Os principais acessórios usados na mesa são: os suportes de crânio, a extensão da mesa, os 11 dispositivos de contenção do paciente, os suportes de soro e outros. Em geral as mesas suportam pacientes com até 180 kg de peso. As mesas apresentam: Tampo Deslizante, Suporte para posicionamento do paciente e sistema de elevação do tampo. 6. A MESA DE COMANDO A mesa de comando é o local onde enviamos as informações para o sistema. Na mesa de comando encontra-se armazenados os protocolos para a aquisição das imagens. E com frequência também o local utilizado para o tratamento e documentação das imagens adquiridas. A mesa de comando pode estar constituída por um ou dois monitores. Quando a mesa se apresenta com dois monitores, um deles é responsável pelas funções de aquisição das imagens. Neste monitor podem-se acessar os protocolos dos exames previamente gravados através do mouse junto ao teclado. No decorrer do exame se é possível acessar a página do planejamento onde, entre muitas funções, permite-se alterar qualquer parâmetro de uma imagem que ainda não tenha sido adquirida ou apenas observar tecnicamente as imagens que já foram realizadas. O Segundo monitor está destinado basicamente a visualização dos estudos e ao pós-processamento das imagens. A partir deste monitor faz-se toda a documentação das imagens adquiridas. Um software conectado a câmara laser ou outro dispositivo de documentação permite a escolha do filme, a definição da sua formatação e possibilita a gravação das imagens. 7. O GANTRY No interior do Gantry encontra-se o tubo de raios-X com potência de cerca de 50kW, normalmente refrigerado a óleo e com dupla pista focal. Alimentação do tubo com alta tensão é feita a partir de dois tanques, um do anodo e outro do catodo, que ficam estrategicamente colocados no interior do Gantry. O filamento é alimentado por uma corrente de baixa tensão a partir de um terceiro tanque. Um computador fixo localizado no interior do Gantry, o STC é responsável pela interação dos comandos do painel de controle com o sistema. 12 Encontramos ainda no interior do Gantry dois motores: um responsável pelo movimento de rotação de todo o conjunto envolvendo o tubo e o outro, responsável pela angulação do Gantry. A angulação do Gantry pode ser ajustada de um angulo de 30 graus inferior à 30 graus superior em relação ao paciente. O feixe luminoso utilizado para fixar um ponto de referência no paciente fator este conhecido como zero no posicionamento, pode ser do tipo laser e serve para alinhar o paciente segundo os planos anatômicos sagital, coronal e transversal. 8. O CONTRASTE Na TC utilizamos meio de contraste endovenoso à base de Iodo, cuja densidade metálica permite não só dissociar vasos como demonstrar processos dinâmicos de funcionamento dos órgãos estudados. A injeção endovenosa de contraste iodado permite uma melhor avaliação melhorando o detalhe anatômico (a visualização das estruturas bem como todos os seus detalhes anatômicos). Os contrastes iodados são macromoléculas com densidade suficiente para absorver os feixes de raios-X. Essas substâncias são excretadas pelos rins, sendo filtradas pelos glomérulos e concentrada pelos túbulos, aparecendo em grande concentração nas vias excretoras. Quando fazemos a injeção endovenosa do meio de contraste, as lesões podem captar ou não o iodo. Baseado nesse fato podemos classificar as lesões em: Lesão hipercaptante – lesão que capta muito o meio de contraste; Lesão hipocaptante – lesão que capta pouco o meio de contraste; Lesão não captante – lesão que não capta o meio de contraste; Lesão espontaneamente densa – lesão com alta densidade sem ainjeção do meio de contraste; Lesão isodensa – lesão que capta o meio de contraste e torna-se de igual densidade às estruturas vizinhas. 13 9. PREPARAÇÃO PARA O EXAME DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA Para diagnostico de doenças do crânio, coluna, membros superiores e inferiores, tórax e pescoço, o paciente deve apresentar-se para exame com pelo menos, três horas de jejum. O paciente não deve suspender sua medicação habitual, mas deve manter três horas de jejum solicitadas. O motivo do jejum prende-se ao fato de um paciente, ao realizar um exame de TC, pode estar sujeito ao uso do contraste iodado, durante a realização do mesmo. Eventualmente, um dos efeitos colaterais desde contraste é náusea. Com o estômago cheio, esta náusea pode se transformar em vômitos, o que torna o exame bastante desagradável. O exame é totalmente indolor e sem contra indicações, e dura apenas cerca de quinze minutos. 10. QUANDO SE DEVE USAR A TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA A TC é usada para detectar tumores, fraturas, obstruções circulatórias, alterações nas estruturas orgânicas e outras anomalias teciduais, sendo mais precisam para tecidos moles que a simples radiografias. Hoje em dia a tomografia computadorizada vem perdendo o terreno para a ressonância magnética em virtude de duas grandes vantagens dessa última: imagens com maior definição e o fato de não usar energia radioativa 14 CONCLUSÃO De acordo com a pesquisa feita foram apresentados inúmeros avanços tecnológicos em relação à tomografia computadorizada melhorando a qualidade e tempo de realização dos exames solicitados. A T.C que foi apresentada em 1972 por Godfrey Hounsfield é um método de raios-x por tubos de alta potência com computadores que processam informações e imagens de alta resolução. Os equipamentos de T.C evoluíram de maneira objetiva, de sua 1ª geração até a 4ª geração e os dias atuais. Hoje os tomógrafos de múltiplos detectores conhecidos como “Multislice”, diminuíram gradativamente o tempo dos exames pela aquisição simultânea de múltiplos cortes e a criação de novos protocolos e exames. 15 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS IHS ENGINEERING 360. Great Engineers e Scientists. Disponível em: <http://www.mc.vanderbilt.edu/documents/radiologyfaculty/images/Hounsfield,%20G odfrey%2003.jpg>. Acessado em: 7 de março de 2015 às 09h12m. DATUOPINION.COM. Opiniones de Godfrey Newbold Houndsfield. Disponível em: <http://www.datuopinion.com/godfrey-n-hounsfield>. Acessado em: 11 de março de 2015 às 09h27m. LIVRARIA MEDIMAGEM. Tomografia. Disponível em: <http://livrariamedimagem.esy.es/arquivos/TC/historia_TC/historia%20da%20tomogr afia,.htm>. Acessado em: 14 de março de 2015 às 10h24m. SAÚDE MEDICINA. Tomografia. Disponível em: <http://www.saudemedicina.com/tomografia/>. Acessado em: 17 de março de 2015 às 14h47m. OS BASTIDORES DE UMA GRANDE EMERGÊNCIA. Sistema Helicoidal. Disponível em: <http://osbatidoresdeumagrandemergencia.blogspot.com/2011/07/sistema-helicoidal- tomografia.html>. Acessado em: 17 de março de 2015 às 17h12m. SONITEC. Tomografia Computadorizada. Disponível em: <http://www.sonitec.com.br/posts/tomografia-computadorizada.html>. Acessado em: 19 de março de 2015 às 09h52m. NÓBREGA, Almir Inácio. Manual de Tomografia Comutadorizada. São Paulo: Atheneu, 2005. (Tecnologia em radiologia médica- Kellen Adriana Curci Daros(org.)).
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