Modulo 1 - Física da Tomografia Computadorizada

Prévia do material em texto

29/08/2020
1
Módulo 1 – Física da 
Tomografia Computadorizada
Goiânia-GO
Prof. Aguinaldo Silva
contato@amrededeensino.com.br
ASPECTOS HISTÓRICOS
Era uma sexta-feira, 8 de
novembro de 1895, noite
chegando quando Wilhelm
Röentgen, decidiu repetir o
experimento realizado por
Lenard. Apagou a luz do
laboratório, acomodou os olhos
à escuridão e foi afastando a
tela até 2m do tubo. Ligou e
desligou o tubo e percebeu que
toda vez que desligava a
luminescência desaparecia.
2
Wilhelm Röentgen (1845 – 1923)
1901 – Prêmio Nobel em Física
Descoberta dos raios X
29/08/2020
2
Durante a colocação de
uma das peças entre o tubo e
a tela, ele observou o
contorno dos ossos de seus
dedos. Concluiu que aqueles
raios era parados pelos ossos,
da mesma forma que por uma
placa de chumbo. No dia 22
de dezembro, Röentgen
radiografou a mão da sua
esposa Ana Bertha e deveria
ficar estática durante 15
minutos de exposição.
3
Ana Bertha Röentgen (1833 – 1919)
ASPECTOS HISTÓRICOS
A palavra tomografia significa imagem em tomos, ou
em planos, sendo esta a definição para as imagens de
qualquer aparelho diagnóstico que permita a geração
de imagem de um plano de corte, possibilitando o
estudo de estruturas internas do corpo humano.
O método tomográfico é utilizado em várias ciências
sendo as principais medicina, indústria, biologia e
física;
Este método é baseado em um procedimento
matemático chamado de reconstrução matemática.
4
ASPECTOS HISTÓRICOS
29/08/2020
3
5
ASPECTOS HISTÓRICOS
Os princípios básicos
matemáticos da tomografia
computadorizada foram
desenvolvidos por Johan Randon,
matemático austríaco em 1917.
“A imagem de um objeto
conhecido pode ser produzida se
a mesma tiver infinitas projeções
desse objeto”
6
Johan Radon (1887 – 1956)
ASPECTOS HISTÓRICOS
29/08/2020
4
Allan Comarck, físico sul-
africano, matemática
computacional e desenvolvimento
da CAT – Tomografia Axial
Computadorizada.
7
Allan Comarck (1924 – 1998)
1979 – Prêmio Nobel em Fisiologia e Medicina Desenvolvimento da CAT
ASPECTOS HISTÓRICOS
Godfrey Hounsfield,
engenheiro elétrico inglês,
desenvolvimento da CAT –
Tomografia Axial
Computadorizada em 1971.
8
Godfrey Hounsfield (1919 – 2004)
1979 – Prêmio Nobel em Fisiologia e Medicina
Desenvolvimento da CAT
ASPECTOS HISTÓRICOS
29/08/2020
5
Definição CT – procedimento radiológico de
reconstrução matemática da imagem de um corte do
corpo a partir de uma série de análises de densidades
efetuadas pela rotação do conjunto tubo raios X e
detectores.
A TC como método de diagnóstico por meio de
imagens surgiu no ano de 1971, quando foram
realizadas as primeiras imagens de crânio. No entanto,
essa tecnologia só foi apresentada à sociedade
científica no ano de 1972 por Godfrey Hounsfield.
9
ASPECTOS HISTÓRICOS
10
ASPECTOS HISTÓRICOS
29/08/2020
6
11
ASPECTOS HISTÓRICOS
12
ASPECTOS HISTÓRICOS
29/08/2020
7
13
FONTE: http://www.youtube.com/watch?v=u_R47LDdlZM
ASPECTOS HISTÓRICOS
14
FONTE: http://www.youtube.com/watch?v=dBulN83zjuM&feature=relmfu
ASPECTOS HISTÓRICOS
29/08/2020
8
15
ASPECTOS HISTÓRICOS
Tomografia 
Computadorizada
Transmissão (CT)
Gera imagem 
anatômica
Alta resolução 
(1024x1024)
Emissão 
(PET ou SPECT)
Gera imagem 
funcional
Baixa resolução 
(120x120)
CLASSIFICAÇÃO BÁSICA CT
29/08/2020
9
Entre os principais aspectos da evolução deste
método pode-se destacar: mudanças nas gerações
dos equipamentos que eram acompanhadas de
significativa redução nos tempos de exames e
redução da dose para o paciente.
Um exame de crânio passou de mais de 1 hora para
alguns segundos.
17
ASPECTOS HISTÓRICOS
Durante a aquisição de um corte tomográfico,
enquanto o tubo gira ao redor do paciente, um feixe de
radiação é emitido, incidindo nos detectores que
coletam as informações obtidas a partir de múltiplas
projeções.
18
INTRODUÇÃO AO ESTUDO CT
29/08/2020
10
19
INTRODUÇÃO AO ESTUDO CT
20
INTRODUÇÃO AO ESTUDO CT
29/08/2020
11
As imagens dos primeiros equipamentos eram
formadas a partir do sinal obtido nos detectores. Cerca
de 160 exposições eram realizadas ao longo de uma
direção (varredura linear).
Após completar esta varredura, o conjunto tubo-
detectores fazia um movimento de rotação de 1° e uma
nova varredura linear iniciava-se.
21
INTRODUÇÃO AO ESTUDO CT
22
INTRODUÇÃO AO ESTUDO CT
29/08/2020
12
23
Quando visualizamos uma imagem de CT estamos
observando vários elementos de volume (Voxel) da
fatia de corte reconstruída. Cada Voxel é representado
na Matriz pelo menor elemento de imagem (Pixel),
sendo que a altura do Voxel é a própria espessura do
corte.
Matriz é a quantidade de linhas e colunas
responsáveis pela formação da imagem digital.
PIXEL
MATRIZ DA IMAGEM CT
RESOLUÇÃO DE IMAGEM
24
Quanto maior a quantidade de linhas e colunas
melhor será a resolução da imagem.
MATRIZ DA IMAGEM CT
29/08/2020
13
RESOLUÇÃO DE IMAGEM
25
MATRIZ DA IMAGEM CT
26
MATRIZ DA IMAGEM CT
29/08/2020
14
O FOV (Field of View) ou o campo de visão, refere-
se a área examinada pela tomografia. Normalmente o
FOV é definido em centímetros. Assim, o tamanho do
Pixel é dado pela razão entre FOV e MATRIZ que pode
variar de 256x256, 512x512 ou 1024x1024.
27
MATRIZ DA IMAGEM CT
RESOLUÇÃO DE IMAGEM
28
MATRIZ DA IMAGEM CT
29/08/2020
15
PRIMEIRA GERAÇÃO
Após a primeira varredura, o tubo sofria uma
rotação de 1° para iniciar nova varredura e coletar
outros 160 feixes na nova projeção.
Tempo de aquisição de um único corte podia chegar
a cinco minutos e um estudo completo durava mais de
uma hora.
29
EVOLUÇÃO DA CT
PRIMEIRA GERAÇÃO
30
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
16
31
EVOLUÇÃO DA CT
SEGUNDA 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 o
equipamento de 1ª geração.
O feixe de RX passou a ser laminar (forma de leque)
suficiente para cobrir o conjunto de detectores.
32
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
17
SEGUNDA GERAÇÃO
33
EVOLUÇÃO DA CT
34
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
18
TERCEIRA GERAÇÃO
Nesses equipamentos, eliminou-se a varredura
linear. A partir de então, os tubos mudaram do
procedimento de varredura a cada grau e passaram a
realizar movimentos de 360º não contínuos.
35
EVOLUÇÃO DA CT
TERCEIRA GERAÇÃO
36
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
19
TERCEIRA GERAÇÃO
37
EVOLUÇÃO DA CT
38
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
20
QUARTA GERAÇÃO
A 4ª geração surgiu com um conjunto de detectores
distribuídos ao longo dos 360° do gantry, ocupando
assim todo o anel. Principal inovação foi a tecnologia
Slip-ring.
Houve uma melhora significativa mas devido ao alto
custo, inviabilizou a produção.
39
EVOLUÇÃO DA CT
QUARTA GERAÇÃO
40
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
21
41
EVOLUÇÃO DA CT
QUINTA GERAÇÃO – CT por feixe de elétrons
Esses equipamentos apresentam como principal
característica a ausência de tubo de raios X
convencionais.
Nesses equipamentos os elétrons são acelerados e
colidem com um enorme alvo que ocupa 180° da
abertura do gantry e os outros 180° são ocupados por
detectores.
Principal vantagem é a ausência de movimentos
de detectores e tubo de raios X como observado nos
demais equipamentos de TC.
42
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
22
QUINTA GERAÇÃO – CT por feixe de elétrons
43
EVOLUÇÃO DA CT
44
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
23
CT é muito bom!
Mas ainda há alguns
problemas...
Necessidades Clínicas...
45
A respiração era o problema...
Caro paciente, sua lesão não
foi detectada porque você
não manteve o mesmo nível
de respiração em cada scan...
46
29/08/2020
24
Inspiração moderada
Perda de informação devido à respiração
Problemas do CT Convencional...
Inspiração profunda
47
SEXTA GERAÇÃO – Sistema Helicoidal
O sistema utilizado é de rotação total da ampola,
sendo que os detectores podem ser fixos ou móveis (3ª
e 4ª ger.). Os cortes são obtidos com a mesa em
movimento. Nas gerações anteriores a mesa do
paciente movia-se após a ampola terminar a aquisição
do corte.
Com acapacidade computacional de novos
tomógrafos, a aquisição de dados é contínua, de forma
em que a ampola permanece girando enquanto a mesa
permanece movimentando-se.
48
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
25
SEXTA GERAÇÃO – Sistema Helicoidal
49
EVOLUÇÃO DA CT
SINGLE SLICE HELICAL COMPUTED TOMOGRAPHY
(TC HELICOIDAL ÚNICO CORTE)
50
1 Segundo/Revolução
50
29/08/2020
26
SEXTA GERAÇÃO – Sistema Helicoidal
51
EVOLUÇÃO DA CT
SEXTA GERAÇÃO – Sistema Helicoidal
Com o advento da tecnologia helicoidal reduziu de
forma drástica o tempo de realização dos exames e
surgiram novas técnicas, que são:
❑ Revolução
❑ Pitch
52
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
27
SEXTA GERAÇÃO – Sistema Helicoidal
Pitch: razão entre o deslocamento da mesa pela
espessura de corte.
Nas aquisições de imagens com Pitch 1:1, observa-
se que a mesa se desloca na mesma proporção da
espessura do corte em cada revolução, “ou seja”, se os
cortes forem de 10mm, para cada imagem a mesa se
deslocará 10mm.
53
EVOLUÇÃO DA CT
SÉTIMA GERAÇÃO – Helicoidal / Multidetector
O GRANDE AVANÇO...
54
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
28
SÉTIMA GERAÇÃO – Helicoidal / Multidetector
55
Esses equipamentos passaram a apresentar múltiplos
conjuntos de detectores, tornando-se possível a aquisição
de dados simultânea de vários cortes de imagens por um
tempo ainda menor.
EVOLUÇÃO DA CT
SÉTIMA GERAÇÃO – Helicoidal / Multidetector
56
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
29
SÉTIMA GERAÇÃO – Helicoidal / Multidetector
57
EVOLUÇÃO DA CT
MULTISLICE HELICAL COMPUTED TOMOGRAPHY
(TC HELICOIDAL DE MÚLTIPLOS CORTES)
58
0.28 Sec./Revolução
+ 1700 Imag./Vol. do Corpo Estudado
29/08/2020
30
SÉTIMA GERAÇÃO – Helicoidal / Multidetector
59
EVOLUÇÃO DA CT
60
EVOLUÇÃO DA CT
29/08/2020
31
61
VELOCIDADE DE VARREDURA / SCANNING
SEXTA GERAÇÃO CT vs SÉTIMA GERAÇÃO CT
(HELICOIDAL – CT) (MULTISLICE-CT)
Multslice Single slice
EVOLUÇÃO DA CT
QUANDO USAR A CT HELICOIDAL?
❑ Para exames contrastados;
❑ Para todas as regiões do corpo;
❑ Para pacientes com trauma ou pediátricos, que
necessitam de rapidez;
❑ Para longas faixas anatômicas (abdome total).
62
INCURSOS/Comparação varredura SS e MS.wmv
INCURSOS/Comparação Scout SS e MS.avi
29/08/2020
32
CT vs Radiografia Convencional
63
A CT possui três vantagens gerais em relação a
radiografia convencional:
Primeira: as informações 3D são apresentadas na
forma de uma série de cortes finos; a informação
resultante não é superposta;
Segunda: sistema é + sensível na diferenciação de
tipos de tecido quando comparado com a RC;
Terceira: habilidade de manipular e ajustar a
imagem após ter sido completada a varredura, como
de fato ocorre com toda a tecnologia digital.
64
CT vs Radiografia Convencional
29/08/2020
33
O equipamento de CT
Os principais constituintes de um equipamento de
tomografia como:
❖ Corpo do aparelho (gantry);
❖ Tubo de RX;
❖ Mesa de comando e exames;
❖ Computadores para planejamento das imagens;
❖ Suportes em geral;
❖ Unidade de distribuição de força (gerador).
6666
EQUIPAMENTO DE CT
29/08/2020
34
Os equipamentos atuais de tomografia são do tipo
helicoidal com um único canal (single-slice) ou na
sua maioria helicoidal com múltiplos canais de
detectores (multslice).
6767
EQUIPAMENTO DE CT
Esses equipamentos
apresentam um corpo
(gantry) constituído de um
grande bloco contendo no seu
interior uma abertura circular
onde posiciona-se o paciente.
Na parte interior do gantry
encontra-se o tubo de RX e
detectores e computadores
de bordo responsáveis pela
realização das tarefas
definidas na mesa de
comando.
6868
EQUIPAMENTO DE CT
29/08/2020
35
69
7070
GANTRY
29/08/2020
36
Na parte frontal do
Gantry possui um painel
com comandos manuais
onde possibilita alguns
controles como:
❖Movimentação da
mesa;
❖ Angulação do Gantry;
❖ Laser de
posicionamento;
❖ Regulagem de altura e
botão de emergência.
71
GANTRY
Além de botões de
comando, existem
marcadores digitais
capazes de informar a
angulação do gantry
em graus e a partir do
ponto zero, a posição
em que se encontra a
mesa com o paciente,
medida em milímetros.
72
DISPLAY INFORMATIVO...
29/08/2020
37
73
GANTRY
74
GANTRY
29/08/2020
38
75
PAINEL DO GANTRY
Os principais componentes
do Gantry são:
❖ Tubo de RX;
❖ Conjunto de detectores;
❖ DAS (Data Aquisition
Sytem);
❖ Colimadores de feixe;
❖ Botões controladores dos
movimentos da mesa e do
gantry.
76
GANTRY
29/08/2020
39
Normalmente o
Gantry possui
inclinação variando
entre +30° à -30°
em relação ao eixo
vertical.
77
ANGULAÇÃO DO GANTRY
O posicionamento do
paciente em relação ao
gantry é realizado com o
auxílio de eixos luminosos
na vertical e horizontal
com os quais se pode
situar o paciente de
acordo com o
posicionamento desejado.
78
LASER DE POSICIONAMENTO...
29/08/2020
40
Existe um
sistema de
megafone que
permite ao
profissional instruir
o paciente durante
o exame ou
comunicar-se com
ele, se necessário.
79
COMUNICAÇÃO COM O PACIENTE
80
GANTRY
29/08/2020
41
Na mesa de comando encontram-se armazenados
os protocolos para a aquisição das imagens e ainda
pode ser realizado o planejamento, processamento e
documentação das imagens. Pode ser apresentada
com um ou dois monitores de imagens.
81
MESA DE COMANDO...
Na mesa de comando podemos encontrar:
❑ Monitores para processamento e planejamento das
imagens;
❑ Teclado alfanumérico;
❑ Mouse;
❑ Trackball (3ª geração – CT);
❑ Sistema de comunicação com o paciente.
82
MESA DE COMANDO...
29/08/2020
42
83
PERIFÉRICOS
84
GANTRY
29/08/2020
43
O sistema computacional é o responsável pela
geração das imagens tomográficas a partir do
processamento dos sinais enviados pelos detectores de
radiação.
Para isso, possui um software específico que
contém algoritmos especiais capazes de obter a
imagem digitalizada a partir dos sinais enviados pelos
detectores.
Esta imagem é armazenada no computador, que
possibilita sua manipulação de acordo com a
necessidade do profissional.
85
PROCESSAMENTO DAS IMAGENS...
A mesa do
aparelho de CT é
onde o paciente
deve ser
posicionado. A mesa
é regulável de altura
e profundidade em
relação ao gantry.
86
MESA DE EXAMES
29/08/2020
44
As mesas dos aparelhos de CT apresentam um
limite de carga e esse limite deve ser respeitado. Em
aparelhos mais recentes o limite de carga da mesa está
na faixa de 200kg, mas existem aparelhos com limites
de cargas maiores e menores.
Por isso, pessoas que apresentam massa corporal
maior que o limite de carga estabelecido pelo fabricante
do equipamento ficam impossibilitados de se submeter a
esse tipo de exame.
87
MESA DE EXAMES
88
MESA DE EXAMES
29/08/2020
45
89
MESA DE EXAMES
Os principais acessórios utilizados na mesa de exames
são:
❑ Suportes para crânio;
❑ Extensão da mesa;
❑ Dispositivos de contenção do paciente;
❑ Suporte de soros e outros.
90
MESA DE EXAMES
29/08/2020
46
91
SUPORTES e ACESSÓRIOS...
9292
29/08/2020
47
9393
94
29/08/2020
48
95
Bomba injetora de contraste em CT
ACESSÓRIOS...
❑ Para prolongar a vida útil, o tubo de RX deve ser
aquecido após duas horas de inatividade;
❑ Após o aquecimento do tubo, é conveniente, pelo
menos uma vez ao dia realizar a calibração dos
detectores;
❑ Equipamentos dotados de laser para posicionamento
do paciente, deve-se tomar o cuidado para não
direcionar o feixe luminoso nos olhos do paciente;
❑ O limite de peso estipulado pelo fabricante deve ser
respeitado;
96
ASPECTOS DE SEGURANÇA EM CT
29/08/2020
49
❑ Os equipamentos de CT são dotados de mecanismos
de segurança especiais que permitem interromper a
alimentação do conjunto tubo/detectores.
97
ASPECTOS DE SEGURANÇA EM CT
❑ Cuidado deve ser tomado com relação às
angulações do gantry durante os exames. Alguns
pacientes podem ter parte do corpo pressionado pelo
equipamento ou até mesmo fobia.
98
ASPECTOS DE SEGURANÇA EM CT
29/08/2020
50
99
100
29/08/2020
51
Formação da Imagem em CT
PIXEL: BIDIMENSIONAL
VOXEL: TRIDIMENSIONAL
Cortesaxial 
original adquirido
102
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
29/08/2020
52
Tanto na Radiologia Convencional como na CT, os
RX atravessam o paciente e são absorvidos de
diferentes formas pelos tecidos que compõem o corpo
humano. As diferenças de atenuações são registradas
nos filmes radiológicos ou por detectores para obtenção
de imagens médicas analógicas ou digitais.
Nesse método diagnóstico, o tubo de raios X gira
360 graus em torno da região do corpo a ser estudada.
Esses raios X são emitidos em feixes em formato de
leque com espessura que varia de acordo com o
aparelho, podendo chegar a 0,5 mm ou menos.
103
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
104
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
29/08/2020
53
105
Quando visualizamos uma imagem de CT estamos
observando vários elementos de volume (Voxel) da
fatia de corte reconstruída. Cada Voxel é representado
na Matriz pelo menor elemento de imagem (Pixel),
sendo que a altura do Voxel é a própria espessura do
corte.
Matriz é a quantidade de linhas e colunas responsáveis
pela formação da imagem digital. PIXEL
MATRIZ DA IMAGEM...
106
MATRIZ DA IMAGEM...
29/08/2020
54
RESOLUÇÃO DE IMAGEM
107
Quanto maior a quantidade de linhas e colunas
melhor será a resolução da imagem.
MATRIZ DA IMAGEM...
RESOLUÇÃO DE IMAGEM
108
MATRIZ DA IMAGEM...
29/08/2020
55
O FOV (Field of View) ou o campo de visão, refere-
se a área examinada pela tomografia. Normalmente o
FOV é definido em centímetros. Assim, o tamanho do
Pixel é dado pela razão entre FOV e MATRIZ que pode
variar de 256x256, 512x512 ou 1024x1024.
109
MATRIZ DA IMAGEM...
Caso o paciente
tenha suspeita
de mieloma
será indicado a
realização do
exame com o
início dos
cortes na S1 até
L1.
110
FOV DA COLUNA LOMBAR...
29/08/2020
56
FOV
Field of View ou Campo de Visão serve para
visualizarmos o campo de estudo. Eles variam de 14cm
à 48cm, são diretamente proporcionais ao tamanho do
objeto, por exemplo: Imagem grande FOV grande;
Imagem pequena FOV pequeno.
111
Exemplos de Campos de Visão (FOV)
Tórax 35cm
Abdome 40cm
Joelho 18cm
Face 14cm
PARÂMETROS TÉCNICOS...
O processo de formação da imagem em CT pode
ser dividido em três formas:
❑ Aquisição de dados;
❑ Reconstrução dos dados obtidos;
❑ Apresentação da imagem.
112
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
29/08/2020
57
A aquisição de dados se refere a medida dos raios
X transmitidos provenientes do paciente.
Após passar pelo paciente, os raios X que o
atravessaram atingem os detectores, medindo o que se
pode chamar valores de transmissão ou valores de
atenuação (dados).
Devem ser coletados valores de transmissão
suficientes para que o processo de construção das
imagens seja realizado pelo sistema computacional.
113
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
No processo de aquisição de imagens, são
coletados dados de forma sistemática do paciente.
Existem basicamente dois métodos de aquisição de
imagens:
114
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
29/08/2020
58
AQUISIÇÃO AXIAL
O conjunto tubo de RX e detectores giram ao redor do
paciente e os dados são coletados. Em seguida, o
movimento do conjunto é cessado e a mesa é
deslocada para a posição do próximo corte. O segundo
corte é adquirido. Esse é um processo contínuo até que
toda região de interesse seja irradiada.
115
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
AQUISIÇÃO VOLUMÉTRICA
É utilizada uma geometria helicoidal ou espiral. O
conjunto tubo de RX e Detectores giram ao redor do
paciente simultaneamente com o deslocamento da
mesa, adquirindo os dados de forma volumétrica de
toda região de interesse.
116
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
29/08/2020
59
117
Corte a Corte
Conjunto tubo de RX e Detectores
com rotação de 360º não contínua,
movimento não contínuo da mesa
durante a aquisição.
Corte em Volume
Conjunto de tubo de RX e Detectores
com rotação de 360º contínua,
movimento contínuo da mesa durante
a aquisição das imagens.
AQUISIÇÃO AXIAL AQUISIÇÃO VOLUMÉTRICA
AQUISIÇÃO DE DADOS...
118
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
29/08/2020
60
119
O Feixe de raios X após interagirem com o corpo do
paciente posicionado no centro de varredura, atingem
os detectores que estão distribuídos de forma oposta
ao tudo de raios X. Os detectores recebem
individualmente apenas a projeção da secção em estudo
de um determinado ângulo.
PROJEÇÃO DE FEIXE PARALELO PROJEÇÃO DE FEIXE EM LEQUE
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
GERAÇÃO DOS DADOS
Um feixe de raios X, ao atravessar um objeto, sofre
alteração na sua composição devido à interação de
seus fótons com a matéria.
A parcela de fótons que interage está associada às
características da estrutura e à energia do fóton,
definida pelo coeficiente de atenuação linear (μ).
Fatores que influenciam as interações com o μ são
os efeitos fotoelétrico, Compton e o
comprimento do trajeto que o feixe percorre na
matéria objeto (x).
Logo, para um dado número de fótons I0 de entrada,
o número de fótons It transmitido é obtido através da
seguinte continha...
120
FORMAÇÃO DE IMAGENS...
29/08/2020
61
m
Io I
RX
x
o eII
-= m
x
I – INTENSIDADE DO FEIXE FINAL (TRANSMITIDA)
I0 – INTENSIDADE DO FEIXE INICIAL (INCIDENTE)
e – BASE LOGARÍTMA NEPERIANO
m – COEFICIENTE DE ATENUAÇÃO LINEAR
x – ESPESSURA DO MEIO MATERIAL
D
E
T
E
C
T
O
R
E
S
AQUISIÇÃO DE DADOS...
x
m
Io I
Io I
RX
RX
m m2 m3
x
x
o eII
++-
= )( 321
mmm
x
o eII
-= m DE
T
E
C
T
O
R
E
S
Sendo o corpo humano constituído de diferentes tipos
de tecido, para construir um corte ou fatia do mesmo,
é necessário mapear os coeficientes de atenuação de
cada tecido que compõe a secção do corte.
AQUISIÇÃO DE DADOS...
29/08/2020
62
x
oI
I
-=m
1
lnm
Io I
RX
x
D
E
T
E
C
T
O
R
E
S
x
oI
I
-=m2
1
lnm2
Io I
RX
x D
E
T
E
C
T
O
R
E
S
Os valores de Intensidade Inicial e Final do Feixe de
Raios-X são aferidos pelos detectores e a Espessura
também é conhecida, pode-se determinar o valor do
Coeficiente de Atenuação Linear do Meio.
Ele determina quanto esse material atenua o feixe de 
Raios-X por unidade de comprimento.
AQUISIÇÃO DE DADOS...
Os dados da Projeção são armazenados no
Computador e a imagem é reconstruída.
O objetivo dessa etapa é calcular os
Coeficientes de Atenuação Linear em cada ponto
(Pixel) no objeto, µ(x,y), com base nos valores dos
coeficientes através do objeto em direções diferentes.
AQUISIÇÃO DE DADOS...
29/08/2020
63
m(x,y)
DETECTOR
FONTE
θ
X
Y
Uma projeção é composta por um conjunto de
medidas de atenuação dos raios, denominado perfil
de atenuação.
AQUISIÇÃO DE DADOS...
m(x,y)
DETECTOR
FONTE
θ3
X
Y
θ2
θ1
DETECTOR
DETECTOR
FONTE
FONTE
Para produzir uma imagem é necessário um
conjunto de perfis de atenuação obtidos em
diferentes ângulos de projeção.
AQUISIÇÃO DE DADOS...
29/08/2020
64
Quando visualizamos uma imagem de CT estamos
observando vários elementos de volume (voxel) da
fatia de corte reconstruída. Cada voxel é representado
na Matriz Bidimensional (Dados Brutos da Imagem) pelo
menor elemento da imagem (pixel), sendo que a
altura do voxel é a própria espessura de corte.
Voxel
Pixel
Espessura do corte: 
0,5;1;2;...5;...10mm
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
128
512
FOV
Voxel
Pixel
Matriz Filme
O FOV (Field of View) ou o campo de visão, refere-se a
área examinada pela tomografia. FOV é definido em
centímetros. Assim, o tamanho do Pixel é dado pela razão
entre FOV e MATRIZ que varia de 512x512 ou 1024x1024.
Espessura do corte: 
0,5;1;2;...5;...10mm
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
29/08/2020
65
256
FOV
Espessura do corte: 
0,5;1;2;...5;...10mm
Voxel
Pixel
Matriz Filme
O FOV, Pixel e tamanho da Matriz de Reconstrução
determinam a Resolução Espacial da Imagem.
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
PROCESSO DE RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM
O processo de reconstrução da imagem em CT é
realizado por computador, onde, algoritmos matemáticos
transformam os dados obtidos em imagem digital.
Para que a imagem na CT seja reconstruída existem
vários métodos matemáticos computacionais capazes da
manipulação dos dados adquiridos durante o processo
de aquisição aplicadosna formação da imagem.
I. Transformada de Radon;
II. Retroprojeção;
III. Interpolação;
IV. Transformada de Fourier.
130
FORMAÇÃO DA IMAGEM EM CT
29/08/2020
66
270º
180º0º
90º
CONCEITO DE PROJEÇÃO
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
CONCEITO DE PROJEÇÃO
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
29/08/2020
67
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
29/08/2020
68
SINOGRAMA
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
PROCESSO DE RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM
Apesar das imagens de cortes transversos (axiais)
serem as mais úteis no processo diagnóstico em CT, as
imagens de cortes com outras orientações podem ser
solicitadas e por isso são frequentemente reconstruídas
a partir das imagens originais (cortes axiais).
O processo de reconstrução que permite gerar a
imagem de outros cortes anatômicos a partir dos cortes
transversos é denominado Reconstrução Multiplanar
ou MPR.
136
RECONSTRUÇÃO MPR
29/08/2020
69
PROCESSO DE RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM
A partir do volume obtido, o sistema computacional é
capaz de gerar a imagem de um outro corte anatômico
em qualquer plano ortogonal, dependendo da
disponibilização do software adequado.
A qualidade da imagem gerada, dependerá da
distância entre os eixos de corte utilizados na aquisição.
Quanto < a distância entre os cortes axiais melhor
será a qualidade da imagem gerada por Reconstrução
Multiplanar (MPR).
137
RECONSTRUÇÃO MPR
PROCESSO DE RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM
138
RECONSTRUÇÃO MPR
29/08/2020
70
PROCESSO DE RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM
139
RECONSTRUÇÃO MPR
PROCESSO DE RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM
A reconstrução por Projeção de Intensidade
Máxima (MIP) é uma opção comumente disponível nos
pacotes de softwares de reconstrução de volume para
imagens médicas. Esse tipo de técnica é largamente
utilizado particularmente em imagens de angiografia
por CT ou MRI.
Ao utilizar a técnica MIP, pode-se realçar estruturas
como pequenos vasos, bronquíolos e até mesmo pontos
de contraste para melhorar o diagnóstico.
140
RECONSTRUÇÃO MIP
29/08/2020
71
Projeção de Intensidade Máxima (MIP)
141
RECONSTRUÇÃO MIP
PROCESSO DE RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM
A reconstrução por Projeção de Intensidade Máxima
(MIP) consiste em projetar o voxel com o maior valor de
atenuação de cada exibição em todo o volume em uma
imagem em 2D.
142
RECONSTRUÇÃO MIP
29/08/2020
72
RECONSTRUÇÃO MIP
RECONSTRUÇÃO MIP
29/08/2020
73
A Projeção de Intensidade Mínima (MinIP) é um
método de visualização de dados que permite a
detecção de estruturas de baixa densidade em um
determinado volume. O algoritmo utiliza todos os dados
de um volume de interesse e consiste em projetar
o voxel com o menor valor de atenuação em todas
as visualizações do volume em uma imagem 2D.
O algoritmo MinIP é quase idêntico ao algoritmo
MIP, mas, no caso do MinIP, apenas o menor valor de
HU é representado. Dessa forma, apenas as estruturas
mais hipodensas do volume são representadas.
145
RECONSTRUÇÃO MinIP
RECONSTRUÇÃO MinIP
https://radiopaedia.org/articles/voxel?lang=us
29/08/2020
74
RECONSTRUÇÃO MinIP
148
APRESENTAÇÃO DA IMAGEM
A fase final é a conversão da imagem analógica para
imagem digital, onde o profissional poderá utilizar todos
os recursos disponíveis para edição da imagem.
29/08/2020
75
Em CT, os valores de atenuação são medidos em
unidades Hounsfield (HU). O valor de atenuação do ar
e da água (-1000HU e 0HU) representam pontos fixos
na escala de densidade do tomógrafo servindo como
referência para análise de outros tecidos. Trata-se de
um padrão universal.
149
ESCALA DE HOUNSFIELD
+1000
-1000
0
+100
-100
GORDURA
O
SS
O
 C
O
M
PA
C
TO
OSSO 
ESPONJOSO
AR
TECIDO 
PULMÃO
+1OO
+90
+80
+70
+60
+50
+40
+30
+20
+10
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
RIM
PÂNCREAS
FÍGADO
G
O
R
D
U
R
A
MÚSCULO
SA
N
G
U
E
ÁGUA
SUOR
Escala HU
150
29/08/2020
76
AR
OSSO
N
ÍV
E
L
 0
-1000
+ 1000
0
L
A
R
G
U
R
A
1
0
0
0
NÃO VISÍVEL
NÃO VISÍVEL
TUDO PRETO
TUDO BRANCO
+ 500
UH
+ 500 UH
- 500 UH
ESCALA DE UNIDADES HOUNSFIELD - UH
ÁGUA
- 500
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
OSSO COMPACTO + 1000
FÍGADO + (40 ~ 60)
MASSA BRANCA 
(CÉREBRO)
+ 46
MASSA CINZENTA 
(CÉREBRO)
+ 43
SANGUE + 40
MÚSCULO + 10 - 40
RIM + 30
FLUÍDO ESPINHAL + 15
ÁGUA 0
GORDURA - (50 ~ 100)
AR - 1000
ESCALA DE UNIDADES HOUNSFIELD - UH
RECONSTRUÇÃO DA IMAGEM...
29/08/2020
77
Para cada exame e região existe um janelamento
adequado. As janelas utilizadas na visualização de
cada imagem dependem da região do corpo e da
resolução de contraste requerido.
153
APLICAÇÃO DE JANELAS...
LARGURA DA JANELA WW (Window Width)
A largura da janela refere-se a quantas unidades de
HU, incluídas no quadro de escala de tons de cinza que
varia de -1000 a +1000HU, relacionado ao contraste
da imagem.
NÍVEL DA JANELA WL (Window Level)
Está diretamente relacionado com os valores de
atenuação tecidual, determina o brilho da imagem.
154
APLICAÇÃO DE JANELAS...
29/08/2020
78
O gráfico abaixo define os parâmetros para se
estabelecer uma correlação entre a escala de cinzas e
a escala numérica de Hounsfield (HU).
155
O valor de L define o
valor de HU que receberá a
cor cinza médio (cor central
da escala de cinzas).
O valor W corresponde à
janela da escala HU na qual
será distribuída a escala de
cinzas.
APLICAÇÃO DE JANELAS...
156
Se for definido um valor de L = +100HU e um
valor de W = +400HU, a escala de cinzas estará
centrada no número +100HU e distribuída entre -100
e +300HU, que correspondem aos pontos p1 e p2 do
gráfico.
= 100 –
400
2
= –100HU
= 100 + 
400
2
= +300HU
APLICAÇÃO DE JANELAS...
29/08/2020
79
157
Todos os valores da escala de HU que estiverem
fora do intervalo entre p1 e p2 estarão saturados no
preto ou no branco na escala de cinzas.
Valores da escala de HU menores que o valor de p1
receberão a cor preta (valores negativos) e valores da
escala de HU que forem maiores que p2 receberão a
cor branca (valores positivos).
APLICAÇÃO DE JANELAS...
APLICAÇÃO DE JANELAS...
29/08/2020
80
APLICAÇÃO DE JANELAS...
APLICAÇÃO DE JANELAS...
29/08/2020
81
161
WL = -500HU
WW = +1000HU
Tecido Pulmonar
(Lung)
WL = 0HU
WW = +400HU
Tecidos moles
(soft tissue)
WL = +200HU
WW = +800HU
Tecidos ósseo
(bone tissue)
APLICAÇÃO DE JANELAS...
Mulher, 69 anos, com febre, tosse e dor muscular com histórico 
de exposição a Wuhan, China.
Achados tomográficos de COVID-19 indicados pelas setas 
(opacidade em vidro fosco).
Fonte: https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/radiol.2020200490
APLICAÇÃO DE JANELAS...
https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/radiol.2020200490
29/08/2020
82
163
PARTES MOLES PARTES ÓSSEAS
Largura da Janela
WW (Window Width) 130 - 180
Nível da Janela
WL (Window Level) 30 - 40
Largura da Janela
WW (Window Width) 1200 - 3000
Nível da Janela
WL (Window Level) 300 - 400
APLICAÇÃO DE JANELAS...
164
APLICAÇÃO DE JANELAS...
29/08/2020
83
165
APLICAÇÃO DE JANELAS...
166
DOCUMENTAÇÃO EM CT...
29/08/2020
84
ANATOMIA SECCIONAL
ANATOMIA SECCIONAL
29/08/2020
85
ANATOMIA SECCIONAL
ANATOMIA SECCIONAL
29/08/2020
86
Parâmetros Técnicos em CT
São imagens na radiografia que não correspondem
as estruturas pertencentes ao corpo do examinado e
que podem induzir ao médico a erros de avaliação.
Materiais de Alta Densidade (Strike) – objetos
metálicos produzem artefatos de alta densidade devido
aos altos números atômicos.
172
Piercing 
ARTEFATOS DA IMAGEM EM CT
29/08/2020
87
Ruído da Imagem – aspecto que confere
granulosidade às imagens, ocorre em função de feixes
de baixa energia ou quando o objeto apresenta grandes
dimensões, como pacientes obesos. É necessário
aumentar a dose de exposição.
173
Granulosidade
ARTEFATOS DA IMAGEM EM CT
Artefatos de movimento – devido à movimentação
do paciente produzindo linhas através da imagem.
174
ARTEFATOS DA IMAGEM EM CT
29/08/2020
88
ESPESSURA DO CORTE ou SLICE
Está relacionado com a colimação do corte podendo
ser de 0,1mm; 0,5mm; 1mm; 1,5mm; 2mm; 3mm; 5mm.
INCREMENTOou INDEX ou GAP
É o espaçamento (intervalo) entre os cortes.
175
PARÂMETROS TÉCNICOS
ZOOM
Aumento da imagem a partir de dados brutos
adquiridos a partir de RAWDATA (dados brutos de
aquisição de imagem).
MAGNIFICAÇÃO
Aumento da imagem já formada com perda de
resolução.
176
PARÂMETROS TÉCNICOS
29/08/2020
89
ROI
Serve para medir a densidade bem como calcular a área, número
de pixels e desvio padrão.
VARREDURA / ESCANOGRAMA / SCOUT
Nesta imagem aplica-se as programações de cortes necessários
para o exame, planejamento de cortes.
FEET FIRST / HEAD FIRST
Direção em que o paciente entra no grantry FF = pés / HD = cabeça.
177
ROI
PARÂMETROS TÉCNICOS
KILOVOLTAGEM (KV)
Correlacionado com a penetrabilidade do feixe de Raios-
X. Quanto maior, melhor a penetração de RX. Na CT
variam de 80kV a 140kV. Relação direta com o
contraste da imagem.
178
RX normal 
70kV
RX com superposição 
80kV
RX subexposta
60kV
PARÂMETROS TÉCNICOS
29/08/2020
90
MILIAMPERAGEM (mA)
Relacionado com a corrente elétrica aplicada no tubo de
RX, diretamente proporcional á quantidade de radiação
produzida. Relação direta com a densidade (detalhar)
das estruturas.
MILIAMPERAGEM x SEGUNDO (mAs)
Quanto tempo irá passar a mesma quantidade de
corrente elétrica pelo tubo de Raios-X para se fazer o
corte, ou seja, é a duração de radiação produzida.
PARÂMETROS TÉCNICOS
RX do abdome 70kV
10 mAs
RX do abdome 70kV
12,5 mAs
RX do abdome 70kV
15 mAs
PARÂMETROS TÉCNICOS
29/08/2020
91
A maioria dos sistemas de raios X padrão possui
três componentes principais, que são um tubo de raios
X, uma fonte de alimentação de alta tensão e uma
unidade de controle. Trabalhando juntos, esses
componentes são comuns a todos os sistemas padrão.
181
TUBO DE RAIOS X EM CT
Três requisitos são necessários para geração dos
raios X: fonte de elétrons, meio de aceleração e um
alvo para interação. A energia elétrica é fundamental e
necessária para a geração de raios X.
FONTE DE ELÉTRONS
Se pegarmos um pedaço de fio condutor e
passarmos uma corrente por ele, o fio aquecerá devido
à resistência no fio. O calor do fio excita os elétrons e
eles se separam do fio.
182
TUBO DE RAIOS X EM CT
29/08/2020
92
MEIO DE ACELERAÇÃO
Quanto maior a velocidade do elétron quando ele
interage com um átomo, maior a energia da radiação
que será produzida. Como as cargas diferentes
(positivas e negativas) se atraem, tudo o que precisa é
de uma carga positiva nas proximidades para atrair o
elétron. Pode-se fazer isso colocando um pedaço de
metal (ânodo) a uma curta distância do filamento do fio
(cátodo).
183
TUBO DE RAIOS X EM CT
Quando aplicamos uma tensão neste ânodo,
colocamos uma carga positiva alta nele. Essa carga
positiva atua como um ímã e atrai os elétrons
livres. Essa força atraente puxa os elétrons em direção
ao ânodo em alta velocidade. Ao aumentar a tensão
aplicada ao ânodo, pode-se aumentar a velocidade dos
elétrons.
184
TUBO DE RAIOS X EM CT
29/08/2020
93
ALVO PARA INTERAÇÃO
Nos geradores de raios X de alta tensão, um
material-alvo especial (tungstênio) é incorporado no
ânodo. Isso fornece aos elétrons um material adequado
para interagir e produzir raios X. Quando o elétron
atinge o material alvo, várias fótons são produzidos.
185
TUBO DE RAIOS X EM CT
O tubo de raios X utilizado em CT tem princípio de
funcionamento similar aos utilizados em radiografias
convencionais. No entanto, deve-se observar que, em
radiografias o tubo permanece estático (ânodo
estático), enquanto nos aparelhos de CT o tubo de
raios X está em movimento circular (ânodo giratório).
186
TUBO DE RAIOS X EM CT
29/08/2020
94
Os tubos de raios X em CT trabalham alimentados
com valores de alta-tensão (kV) em corrente contínua e
corrente cátodo-ânodo (mA). A alimentação da alta-
tensão em corrente contínua utiliza sistemas
retificadores de alta frequência (transformador). Os
tubos de raios X apresentam ânodos giratórios com
rotações acima de 10.000rpm, produzem fótons de 30
a 140V e são gerados, em sua maioria por
bremsstrahlung.
187
TUBO DE RAIOS X EM CT
Tomografia
Computadorizada 
CT vs MRI
29/08/2020
95
189
A Imagem por Ressonância Magnética (MRI) é um
método que utiliza um campo magnético e ondas de
radiofrequência (RF) para produzir imagens de
diferentes regiões do corpo e não utiliza radiação
ionizante como nos aparelhos de CT e RX.
A MR é baseada nos princípios da ressonância
magnética nuclear (NMR), uma técnica utilizada por
cientista para obter informações químicas e físicas de
átomos e moléculas.
HISTÓRIA DA MRI
190
HISTÓRIA DA MRI
29/08/2020
96
191
HISTÓRIA DA MRI
HISTÓRIA DA MRI
192
HISTÓRIA DA MRI
29/08/2020
97
❑ Obtenção de imagens em três planos – axial, coronal
e sagital, inclusive oblíquos;
❑ Obtenção de imagens de vasos sanguíneos,
determinando direção e velocidade de fluxo
sanguíneo, sem a necessidade de contraste;
❑ Uso de contraste paramagnético e não iodado, em
caso de pacientes alérgicos a iodo.
193
VANTAGENS DA MRI
❑ Tempo de realização dos exames relativamente
demorado;
❑ Necessidade de cooperação por parte do paciente,
evitando artefatos de movimento;
❑ Altos custos operacionais;
❑ Próteses ou corpos estranhos que podem ser
deslocados (dano funcional e anatômico) em
portadores de: Clipes cerebrais ou cirúrgicos;
Marcapasso; DIU; Diafragma; Implantes auditivos; e
Próteses.
194
DESVANTAGENS DA MRI
29/08/2020
98
RESSONÂNCIA 
A ressonância, é um fenômeno que ocorre quando
um núcleo é exposto a uma alteração oscilatória
que tem uma frequência próxima de sua própria
frequência natural de oscilação.
Esse núcleo ganha energia da força externa e entra
em ressonância. Para que ocorra a ressonâncias do
átomo de H, é necessário que seja aplicado um pulso
de energia por radiofrequência exatamente na
mesma frequência de Larmor do H.
195
PRINCÍPIOS FÍSICOS
QUEM é QUEM? E AGORA JOSÉ?
29/08/2020
99
Nos exames por CT o profissional tem grande
responsabilidade ao manipular as imagens, sendo
assim, deve ter total domínio dos conhecimentos
técnicos, anatômicos e tecnológicos para que não haja
uma manipulação inadequada das imagens,
atrapalhando um bom diagnóstico.
O profissional é peça chave no processo diagnóstico,
sendo assim deve-se estar preparado para atender as
expectativas.
197
PAPEL DO TECNÓLOGO EM CT...
198
PENSAMENTO...
29/08/2020
100
199
FIM