PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
ORIGEM DO GREGO
TOMO = FATIA / PARTE / CORTE
GRAFIA = GRAVAR
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
O equipamento de Tomografia Computadorizada detecta a radiação que passa através do corpo, em múltiplos ângulos, e com ajuda de um computador consegue reconstruir uma secção (corte ou fatia) onde aparecem as diferenças de atenuação dos tecidos.
A diferença de atenuação de radiação nos tecidos está vinculada diretamente as distintas densidades do meio que ela atravessa.
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Coeficiente de atenuação
PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Em resumo, o coeficiente de atenuação é um número que representa a facilidade ou dificuldade com que a radiação X atravessa um dado material.
Os valores obtidos estão relacionados diretamente com os coeficientes de atenuação linear do elemento em questão (μ) e da água (μw), observados na equação abaixo:
		X = 1.000 x (4 μ/ μw – 1)
Assim, por esta equação, temos um valor de UH da água igual a zero, que é a base comparativa para os outros elementos ou estruturas do corpo do paciente.
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Interação do feixe de RX com material único e com material de diferentes densidades.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Relação entre campo de visão, tamanho da matriz, voxel, e pixel em uma imagem tomográfica.
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Origem da Tomografia Computadorizada
	Criada em 1971 por Hounsfield
	Hounsfield era engenheiro da EMI (Electric and Musical Industry)
	O primeiro modelo de tomografia necessitava de 9 dias para produzir uma imagem simples.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
 TOMÓGRAFO MULTISLICE
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Tomografia Multi-Slice (MSCT)
Os MSCT trabalham com várias coroas de detectores pareadas, que podem, ou não, apresentarem as mesmas dimensões. 
As coroas podem apresentar detectores que vão desde 0,5 até 10 mm.
Outra característica notável dos MSCT, está relacionado à velocidade com que o conjunto tubo-detectores gira no interior do gantry.
Este reduzido tempo permitiu novos estudos de tomografia com
 sincronização cardíaca.
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
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Vantagens
Redução do tempo de aquisição;
Grande aumento da resolução espacial e temporal;
Possibilidade de aquisição de volumes com voxel isotrópico;
Reconstruções para diversas espessuras de corte, planos com o mesmo “raw
data”;
Técnicas de reconstrução 3D com “Rendering” com menos artefatos;
Imagens cardíacas com sincronia com o ECG e apnéia;
Utilização de menor volume de meio de contraste.
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Gantry Internamente
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Colimadores
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Detectores
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
 Unidades de Hounsfield
Em um corte tomográfico existem diferentes tecidos que possuem,
conseqüentemente, diferentes coeficientes de atenuação (μ) a
radiação X.
AR (μ menor) – absorve menos RX
OSSO (μ maior) – absorve mais RX
TECIDO MOLE (μ médio) 
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Unidades de Hounsfield
IMAGEM x coeficiente de atenuação (μ)
	Uma imagem de tomografia computadorizada é um MAPA DOS COEFICIENTES DE ATENUAÇÃO da região examinada.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
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Números de TC – Unidades de Hounsfield
DEFINIÇÃO
O computador transforma os valores de μ medidos durante a exposição em números que correspondem a um tom de cinza.
Esses números são chamados de NÚMEROS DE CT ou UNIDADES HOUNSFIELD (HU).
Na determinação de todos os valores e seus respectivos tons de cinza foi utilizado como parâmetro a água.
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HUx=1000 × (μx - μágua)/μágua
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PODE-SE CALCULAR O NÚMERO DE CT DA SEGUNTE MANEIRA:
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Números de TC – Unidades de Hounsfield
EXEMPLOS
Osso Médio = +1000
Sangue Coagulado = +55 a +75
Fígado = +40 a +70
Rins = +40 a +60
Músculo = +35 a +50
Subst. Branca = +36 a +46
Subst. Cinzenta = +20 a +40
Sangue = +13 a +18
Líquor = +15
Tumores = +5 a +35
Gordura = -150 a -400
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PRINCÍPIOS AVANÇADOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
CARACTERÍSTICA DA IMAGEM DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
PARÂMETROS RELACIONADOS A DOSE DE RADIAÇÃO
PARÂMETROS DE RECONSTRUÇÃO E APRESENTAÇÃO DA IMAGEM
GARANTIA DA QUALIDADE EM TOMOGRAFIA
FÍSICA DA TOMOGRAFIA - TÓPICOS PARTE 2
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Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
REVISANDO
Para a obtenção de imagens são utilizados os raios x. 
Enquanto na radiografia convencional o feixe é piramidal e a imagem obtida é uma projeção, na tomografia computadorizada o feixe é emitido por uma pequena fenda formando um leque.
Na tomografia computadorizada o tubo de raios x gira 360º em torno da região do corpo a ser estudada e o resultado são “fatias” da região anatômica.
Para a formação da imagem em tomografia a emissão do feixe de raios x é feita em diversas posições.
Posteriormente as informações obtidas são processadas utilizando uma
	técnica matemática chamada de projeção retrógrada, ou outras, como a
	transformada de Fourier.
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Características da Imagem de Tomografia Computadorizada
Os principais parâmetros que descrevem fisicamente a imagem de tomografia são:
 i. resolução espacial de alto contraste; 
 ii.a resolução de baixo contraste; 
 iii. artefatos na imagem.
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Tomografia Computadorizada
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Dose de Radiação em Tomografia
A dose em MSCT é maior do que na SSCT.
Detectores muito pequenos - >mA para compensar.
Redução da Distância Foco-Paciente.
Maior volume de tecido irradiado.
Utilizar a tecnologia e o conhecimento para compensar o aumento na dose:
Usar CARE DOSE
Evitar repetições devido à movimento
Reconstruir em outros planos
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Tomografia Computadorizada
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RESOLUÇÃO DE BAIXO CONTRASTE
(Sensibilidade de Contraste)
Capacidade de diferenciar estruturas com densidades muito próximas.
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
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A resolução de baixo contraste em TC é afetada por muitos fatores:
O fluxo de fótons que atinge os detectores
Espessura de corte
Tamanho do paciente
Sensibilidade do detector
Algoritmo de reconstrução
Apresentação e registro da imagem e ruído
	Ex.: diferenciação entre a substância branca e cinzenta no cérebro.
O principal fator da degradação da resolução de baixo contraste na
	imagem de TC é o ruído.
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
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RESOLUÇÃO DE ALTO CONTRASTE
(Nitidez de detalhe)
	Capacidade de definir objetos muito próximos e de tamanho reduzido.
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OSSO E PULMÃO
Grande diferença de densidade
Necessita Alta Resolução
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A resolução de alto contraste em tomografia é afetada por muitos fatores:
Alguns controláveis pelo operador e outros característicos do projeto do tomógrafo.
Tamanho da amostra e abertura da amostragem, visto que os detalhes anatômicos que se encontram dentro da espessura de corte não são distinguíveis no ato de medir.
É determinada pela janela do detector, tamanho do ponto focal,
deslocamento do ponto focal durante a medição de um perfil e o espaçamento entre os detectores.
Filtros de reconstrução
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Tomografia Computadorizada
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ESPESSURADE CORTE x RUÍDO
	Espessuras de cortes muitos finas podem ser afetadas de modo significativo pelo ruído.
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
 10 mm 1 mm
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RESOLUÇÃO TEMPORAL (RT)
Velocidade em que a imagem é adquirida
Aquisição rápida – alta resolução temporal
Aquisição Lenta – baixa resolução temporal
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Tomografia Computadorizada
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RESOLUÇÃO TEMPORAL
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
Aquisição 1,5 s de rotação
do tubo
Artefatos de movimento são eliminados da imagem.
Aquisição 0,4 s de rotação
do tubo
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Artefatos
Artefatos de anel ( Rings artifacts )
	Os artefatos na imagem que se apresentam em forma de anel, está inicialmente relacionado com problemas nos detectores.
Materiais de alta densidade.( Strike)
	Objetos metálicos, implantes de materiais de alta densidade, como as obturações dentárias, projéteis de arma de fogo, entre outros, produzem artefatos lineares de alta densidade.
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
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Materiais de alto número atômico.
	Os materiais de alto número atômico tendem a ser comportar como os materiais metálicos e, produzir artefatos do tipo “Strike”. Os meios de contraste positivos como o Iodo e o Bário em altas concentrações, devem ser evitados, ou, usados com critério.
Ruído da imagem.
	O ruído, aspecto que confere granulosidade às imagens, ocorre principalmente em função da utilização de feixes de baixa energia ou, quando o objeto apresenta grandes dimensões, como no caso dos pacientes obesos.
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
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FATORES DE EXPOSIÇÃO
TENSÃO (kV)
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
kV
Penetração
Dose no Paciente
Ruído na Imagem
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TENSÃO (kV) x RUÍDO
Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
120 kV
60 mA
120 kV
100 mA
120 kV
200 mA
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Princípios da Formação de Imagem em
Tomografia Computadorizada
Este garoto necessita de 50 mAs para apresentar uma imagem de qualidade com baixo ruído.
Este garoto necessita de 100 mAs para apresentar uma imagem de qualidade com baixo ruído.
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ESPESSURA DE CORTE
Espessura
Resolução de Baixo
contraste
Dose no Paciente
Ruído na Imagem
Resolução de Alto
Contraste
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 0,75 mm de espessura 2 mm de espessura
ESPESSURA DE CORTE
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