TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA (TC) - Parte 1

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TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Funcionamento
 Desde o primeiro tomógrafo, os princípios
básicos de funcionamento permanecem ate
hoje, com um tubo de raios X que gira ao
redor do paciente, emitindo radiação de
forma constante através de um feixe em
leque.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Funcionamento
 A radiação atravessa o paciente e atinge
uma camada de detectores no lado oposto
do tubo.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Considerações iniciais
 Foi desenvolvida na década de 70 por Godfrey
Newbold Hounsfield e seus colaboradores com a
realização do primeiro exame de crânio;
 No decorrer do tempo esse método vem passando
por grande evolução, saindo da primeira geração da
década de 70, que levava aproximadamente 5 minutos
para efetuar a varredura de um corte;
 Nos dias atuais, se leva alguns segundos para varrer o
volume do exame e gerar dezenas ou mesmo
centenas de imagens.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Considerações iniciais
 Auxilia nos dias de hoje na área
médica no diagnóstico de usuários
com nódulos, aneurismas, abcessos,
lesões múltiplas, cânceres e
traumatismo.
ANATOMIA IMAGINOLÓGICA BÁSICA EM 
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
 A anatomia em tomografia computadorizada (TC)
é, em grande parte, estudada em imagens
transversais, já que as imagens nesta modalidade
são adquiridas no plano axial;
 Quando o exame apresenta reformatações
multiplanares (pós processamento de imagens)
faz-se necessário o estudo da anatomia em
diferentes planos (coronal, sagital, oblíquo).
FÍSICA DA FORMAÇÃO DA IMAGEM EM 
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
 Gantry: onde se encontram o tubo gerador de
raios X e os detectores
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
FÍSICA DA FORMAÇÃO DA IMAGEM EM 
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Com a aplicação de uma corrente de alta tensão
no tubo de raios X, os elétrons serão repelidos do
catado e atraídos pelo anodo;
A energia de desaceleração espécie convertida em
calor (99%) e raios X (1%)
FÍSICA DA FORMAÇÃO DA IMAGEM EM 
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
 Para o ajuste da quantidade de raios X, em tomografia
computadorizada, devemos aumentar a corrente (mA), ou
seja, quanto maior a corrente (mA), maior o número de
elétrons disponíveis;
 A qualidade do feixe de radiação, em tomografia
computadorizada, é diretamente proporcional a tensão (Kv)
aplicada ao tubo, ou seja, quanto maior a tensão aplicada
ao tubo, maior será a energia de aceleração dos elétrons, e
o poder de penetração do feixe de raios X e
consequentemente, melhor a qualidade da imagem.
 Os sinais gerados pelo feixe atenuado nos detectores são
utilizados para reconstruir as imagens.
 Para produzir a imagem todo sistema é rotacionado ao
redor do paciente, produzindo informações de atenuação
de raios X de diferentes slices do individuo em diferentes
ângulos.
EVOLUÇÃO
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Gerações
Primeira geração
 Utilizava um feixe único de raios X e um único
detector que acompanhava o tubo numa rotação
de 180 graus;
 Aproximadamente 5 minutos para obtenção de
uma única imagem;
 Limitado apenas a TC de crânio.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Gerações
Segunda geração
 Feixe de raios X em forma de leque;
 30 ou mais detectores;
 Aproximadamente 15 segundos para obtenção de
uma imagem, e ainda limitado a rotação de 180
graus.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Gerações
Terceira geração
 Feixe de raios X em forma de leque;
 Conjunto com ate 960 detectores que giram junto
com o tubo numa rotação completa de 360 graus;
 Tempo de aquisição extremamente reduzido,
comparado aos de primeira e segunda geração;
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Gerações
Quarta geração
 Desenvolvidos na década de 80, possuem um anel fixo
com 4800 detectores ou mais;
 Sendo assim a fileira de detectores não acompanha mais a
rotação do tubo;
 Por meio de movimentos rotatórios contínuos, curtos feixes
de radiação são emitidos, o que proporciona menores
tempos de aquisição.
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Gerações
Quinta geração
 Movimento de rotação do tubo de raio X com
translação da mesa;
 Permite aquisição volumétrica de dados e
consequentemente, estudos vasculares, por
reconstruções multiplanares 2D e 3D.
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Componentes
 Gantry: área de aquisição onde se encontra o tubo
de raios X e os detectores;
 Mesa: local para acomodar o usuário, ou objeto de
exames;
 Mesa de comando: área de comando do
equipamento, composta por monitores e teclados);
 Computador: processamento de todos os
comandos.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Componentes
Visão interna
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Detectores
 Convertem a radiação em sinais
elétricos, os quais são enviados a um
computador que os transforma em
imagens através de complexos
cálculos matemáticos.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Formação da imagem
 A área onde o paciente esta, é dividida
virtualmente em quadrados, formando uma grade;
 Cada quadrado é denominado PIXEL
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Formação da imagem
 A grade que é formada pelos pixels tem sempre
um formato quadrado ou retangular e é
denominada MATRIZ.
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Formação da imagem
 Quanto maior o numero de pixels atribuídos
para uma determinada área, menor o
tamanho dos mesmos e,
consequentemente, maior a definição da
imagem.
 Melhorar a definição da imagem =
aumentar numero de pixels = aumentar a
matriz
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Formação da imagem
 Cada imagem gerada possui uma
espessura o VOXEL, cuja altura é formada
pela altura do corte
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Numero CT
 Cada estrutura do corpo apresenta densidade
diferente;
 Os coeficientes de atenuação são medidos em
unidades Hounsfield (UH);
 Nesta escala é atribuído o valor 0 para água, e
-1.000 para o ar;
 Esses valores são representados na imagem por
tons de cinza.
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Numero CT
 A água é utilizada como referencia porque seu
coeficiente de atenuação é similar ao dos tecidos
moles, e é um material fácil de obter para
calibração do equipamento;
 O numero CT para os ossos é +1.000.
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Padrões de atenuação
 Padrão “ar”
 Padrão “água”
 Padrão “cálcio”
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Escala de Hounsfield
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Numero CT
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TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
PITCH
 Na TC helicoidal, o tubo de raios X efetua
giros de 360 graus ininterruptamente ao
redor do paciente;
 A mesa de exame se desloca com
velocidade constante pré-programada
através do gantry.
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PITCH
 Essa velocidade de mesa é regulada pelo PITCH;
 Aumentando o PITCH, aumenta a velocidade de
progressão da mesa;
 O tamanho do PITCH refere-se ao espaço entre
as voltas a cada 360 graus e o movimento da
mesa.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
PITCH
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
PITCH:
 PITCH menor: significa maior aquisição (rotações
completas ou duplicadas), mais informação e
melhor imagem;
 PITCH maior: implica em “voltas incompletas” e
perda equivalente na qualidade da imagem.
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RESUMINDO...
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Como funciona a TC
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O SLICE
 Os raios X penetram na camada axial do objeto,
chamada de “SLICE”.
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O “VOXEL” e o “PIXEL”
 O “SLICE” é dividido virtualmente em pequenos
elementos de volume chamados “VOXELS”;
 Os elementos da figura são chamados de PIXELS.
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A “Matriz”
 O valor da atenuação da radiação, é medido,
codificado e transferido para o computador.
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Geração da imagem
 A matriz numérica é convertida em imagem preto e
branco correspondente a uma escala de cinza.
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Tomografia Helicoidal
 Aquisição volumétrica de dados, feita de modo
continuo, enquanto a mesa é movida parao
interior do gantry numa velocidade constante;
 A fonte de raio x faz rotações constantes ao redor
do paciente;
 A mesa move-se numa velocidade constante.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
TC Convencional vs TC Espiral
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
TC Convencional vs TC Espiral
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Os 4 “C”s da TC Espiral
1) Rotação do Tubo Detector: Continua
2) Radiação: Continua
3) Aquisição de dados: Continua
4) Movimento da mesa: Continua
TC Espiral = Scan volumétrico
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Vantagens da TC Espiral
 Redução de artefatos respiratórios e movimentos;
 Redução nos tempos de exame;
 Maior conforto para o paciente;
 Menor dose de radiação;
 Melhor visualização de estruturas vasculares.
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Vantagens da TC Espiral
 Menor quantidade de contraste;
 Reconstruções multiplanares e tridimensionais;
 Imagens continuas, sem a perda de lesões por
deslocamento dos órgãos internos.
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Artefatos – o que pode causar?
1) Implantes metálicos.
2) Movimentos fisiológicos detectáveis (cardíaco).
3) Materiais resinados de alta densidade (próteses).
4) Escolha impropria da técnica de exame.