TC - Aula Introdutória, UNIP

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Tomografia
Computadorizada
Prof. Eng. TR Rodrigo C Souza
Fatia Imagem
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Detectores
ROI
colimador
Tubo de raios -X
Raios -x 
atenuados
Transformação 
analógico -digital
computador
Algoritmos de 
reconstrução
Imagem
Tomógrafo
• Composto por um conjunto de sistemas :
– Sistema de emissão de raio X;
– Sistema de detectores de radiação;
– Sistema de reconstrução de imagem;
– Sistema de armazenamento e apresentação de
imagens (HD/teclado /monitor);
– Mesa de exame;
– Sistema de documentação (impressora multi-
formato ou laser comum ou seca).
(Gantry)
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FINALIDADE: detectar, absorver e converter
os fótons de energia em sinais elétricos.
TIPOS DE DETECTORES: Cintilação e
Ionização à gás.
•CINTILADORES: o material usado
atualmente nos cintiladores como fotodiodo
são: o tungstato de cádmo e um material
cerâmico puro, óxido de terras raras.
•IONIZAÇÃO À GÁS: Os detectores a gás
utilizam o gás xenônio.
DETECTORES: 
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Documentação
Dose de RX
Janelas
(osso/fígado/pulmão
Cerebro,etc)
Contraste necessário 
(Oral/ev/retal)
Ângulo da mesa
Extensão do estudo
(Primeiro ao último corte) 
Espessura/Incremento
PROTOCOLO
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Limitação da TC
• Mulheres grávidas;
• Pessoas obesas (superior a 120 kg* ou mais);
• Pessoas alérgicas ao contraste (só se submete a fase
sem contraste);
• Pessoas que se submeteram a exames contrastados
recentemente com a utilização de sulfato de bário;
• Distúrbios psiquiátricos / neurológicos (Parkinson ou
outras afecções que causam movimentos
involuntários);
• Crianças ou adultos senil (dificuldade de compreensão
quanto a necessidade de imobilização prolongada).
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Termos utilizados
• Supine - decúbito dorsal.
• Prone - decúbito ventral.
• Head First / Feet First - Relativo ao posicionamento do 
paciente (Cabeça Primeiro / Pés-Primeiros).
• Right/Left – direito/esquerdo (R/L).
• Anterior/Posterior - representados pela letra A e P.
* Axial - É a plano habitual dos cortes tomográficos.
* Coronal - É um plano utilizado nos cortes tomográficos para 
estudos complementares de algumas regiões.
= Call FOV – Campo de visão (diâmetro)
= Recon FOV /Vari-área /Zoom – Reconstrução de imagem (FOV).
= Mag – magnificação de determinada imagem, com perda de 
resolução.
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REVOLUÇÃO: Compreende 
o giro de 360 graus do 
conjunto tubo-detectores. 
O tempo de aquisição dos 
cortes influencia a 
velocidade de rotação do 
conjunto.
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TC por volume (helicoidal/espiral) 1989. Com esse sistema, o 
paciente é movido de forma contínua e lenta através da 
abertura durante o movimento circular de 360º do tubo de 
raios X e dos detectores, criando um tipo de obtenção de 
dados helicoidal. Dessa forma, um volume de tecido é 
examinado, e dados são coletados, em vez de cortes 
individuais como em outros sistemas. O desenvolvimento de 
anéis de deslizamento para substituir os cabos de raios X de 
alta tensão permite rotação contínua do tubo, necessária para 
varredura do tipo helicoidal.
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TC helicoidal multicorte (1992)
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4 x 1.5 mm 8x0.75 mm 8x0.75 mm 4 x 1.5 mm
Detector Multi-Slice:
• Mosáico 2D detectores de estado sólido
• 24 segmentos em configuração assimétrica
• As Matrizes assimétricas possibilitam melhor
resolução espacial da imagem
Segmentação dos detectores no Eixo Z
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Múltiplas projeções para formar uma 
imagem bidimensional
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A produção de imagens depende totalmente da absorção 
diferencial ou atenuação entre tecidos adjacentes.
Após o computador de TC determinar um coeficiente de 
atenuação linear relativo para cada pixel na matriz de 
exibição, os valores são então convertidos em outra escala 
numérica que envolve números de TC (conhecida por 
escala de Hounsfield). São então atribuídos tons de cinza 
aos números de TC. O resultado final é a imagem por 
tomografia computadorizada, em escala de cinza.
Matriz matemática Formação da imagem
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Webb20
Matriz matemática Formação da imagem
A radiografia convencional pode mostrar tecidos que tenham uma 
diferença de pelo menos 10% em densidade, enquanto a TC pode 
detectar diferenças de densidade entre tecidos de 1 % ou menos. 21
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Matriz – Conjunto de dados alinhado em linhas e 
colunas (Pixels)
Exemplo: 512 x 512 = 262.144 ou 1024 x 1024 = 
1.048.576 (¹)
PIXEL – Menor unidade de medida bi-dimensional 
(mm²), proporcional ao FOV.
Exemplo: FOV 10 cm = pixel 0,2mm (¹)
VOXEL – Menor unidade de medida volumétrica 
(mm³), referente a matriz e espessura de corte*
(¹)
Scanner à Rayons X - Tomodensitométrie; Doyon.D; et al, 2ª 
Edição, 2000, Ed Masson S/A.
Min. Trabalho Lei 331
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Reconstrução 3D
Webb 27
Reconstrução Reconstrução 
BiplanarBiplanar
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Unidades Hounsfield 
( HU )
I = radiação x incidente
I0 = radiação x no detector
 = coeficiente de atenuação linear 
do tecido (cm-1)
x = espessura do meio (cm) 
A constante K = 1.000
n CT = tecido - h2o . k
_________________
h2o
N de CT
é proporcional ao coeficiente de atenuação linear (  )
do tecido pertencente no corte. I=I0e
- x
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Janela
+10
-10
Tomografia Computadorizada
Nível : 0
Abertura: 20
+1000
-1000
0
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Tomografia Computadorizada
+1000
-1000
0 -680
-700
-690
Nível : -690
Abertura: 20
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A Resolução da Imagem
A resolução ou, o grau de definição das imagens, está
relacionada com a matriz utilizada. Quanto maior a
matriz, melhor será a resolução, pois os pixels se
apresentarão com dimensões reduzidas.
Campo de Visão - FOV (Field of View) – refere-se à área 
ou diâmetro axial examinado pela tomografia (definido em 
milímetros).
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JANELA (Window)
• Numa janela define-se a abertura ou largura da mesma, ou seja,
qual será o número máximo de tons de cinza entre o valor numérico
em HU do branco e qual será o do preto.
• O NÍVEL é definido como o valor da média da janela (em Unidades
Hunsfield = A MÉDIA DO TECIDO ESTUDADO).
• O olho humano tem a capacidade de diferenciar uma escala de cinzas
de 10 a 60 tons (a maioria das pessoas distingue em torno de 20
diferentes tons);
• Na tomografia computadorizada há 2.000 tons entre -1.000 e +
1.000;
• Entretanto, podem ser obtidos até 65.536 tons – o que seria inútil se
tivéssemos que apresentá-los ao mesmo tempo na imagem, já que não
poderíamos distingui-los.
• A JANELA é na verdade uma forma de mostrar apenas uma faixa de
tons de cinza DENTRO DO NÍVEL que nos interessa, de forma a
adaptar a nossa capacidade de visão aos dados obtidos pelo tomógrafo.
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Seqüencial
Interpolados
Com Buraco (gap)
Os cortes tomográficos podem ser de maneira seqüencial, interpolado ou com gap (buraco)
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SISTEMA DA TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
REVOLUÇÃO: Compreende o giro
de 360 graus do conjunto tubo-
detectores. O tempo de aquisição
dos cortes influencia a velocidade de
rotação do conjunto.
PITCH (passo)
Representa a razão entre o
deslocamento da mesa pela
espessura de corte. Nas aquisições
das imagens helicoidais com pitch
de 1:1, observamos que; a mesa se
desloca na mesma proporção da
espessura do corte em cada
evolução. Assim, se os cortes forem
de 10 mm, para cada imagem a
mesa se deslocará 10 mm.
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PITCH
Pith ou “Passo”
Representa a razão entre o deslocamento da mesa pela espessura 
de corte.
Pitch > 1 – Reduz a dose no paciente, diminui o tempo do 
scan, pode ser usado em exames de grandes volumes 
(tórax ou abdômen)
Pitch < 1 – Melhora resolução no eixo Z, aumenta a dose 
no paciente e o tempo do scan. 
PITCH 1,0 PITCH 2,0
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• Se alterarmos a relação do Pitch para 2:1 a mesa
se deslocará numa distância equivalente ao dobro da
espessura do corte por revolução.
• Nessas circunstâncias, podemos concluir que o
tempo necessário para a aquisição de 20 imagens
será de 10 segundos. (Considerando-se um tempo
de uma evolução de 1 segundo).
• Fator importante a considerar nos casos de trabalho
com pitchs de relação maiores que 1:1, é que, a
quantidade de radiação por fatia de corte será
sensivelmente reduzida,aumentando assim o ruído
da imagem provocado pela baixa dose de exposição.
PITCH = Deslocamento da mesa / Espessura de corte.
D__ distância percorrida 10 cm
sw espessura do corte 0,5 cm PITH= 2
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ROI
ROI: Unidade que mede a densidade de um corte, transferindo estes valores para a
escala Hounsfield (HU). Podendo ser delimitado com tamanho e forma.
Ar - 1000
Pulmão - 500 à - 800
Gordura - 20 à - 80
Água 0
Músculo + 20
Parênquima cerebral + 36
Pâncreas + 50
Fígado + 60
Osso normal + 100 / 200
Osso denso + 300 / 1000 
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970
36
06
-953
-1000
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PROBLEMAS COMUNS EM TOMOGRAFIA 
COMPUTADORIZADA
1º O Efeito de Volume Parcial:
• Em tomografia, a imagem final representa a
densidade correspondente de cada tecido através
de uma escala de cinzas.
• Particularmente nas imagens com pouca
resolução (matrizes baixas ), um voxel poderá
ser representando numa tonalidade de cinza não
correspondente ao tecido que representa. Isto
pode acontecer, por exemplo, quando um voxel
representa a imagem de um material de baixa
densidade e parcialmente a imagem de um
material de alta densidade.
• Os cálculos efetuados pelo computador podem
atribuir uma tonalidade de cinza correspondente
a de um tecido muscular, causando um artefato
de imagem conhecido por efeito de Volume
Parcial.
•SOLUÇÃO: Este efeito tende a ser reduzido nas
matrizes de alta resolução
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PROBLEMAS COMUNS EM TOMOGRAFIA 
COMPUTADORIZADA
1º O Efeito de Volume Parcial:
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2º Artefatos de Anéis 
( Rings artifacts)
• Os artefatos na imagem que se apresentam em forma de
anel, está inicialmente relacionado com problemas nos
detectores.
• Como os detectores necessitam de calibração com o "ar"
para reconhecimento dos demais tecidos, ocasionalmente
pode ocorrer de perderem os valores de referência, o que,
ocasiona artefatos na imagem na forma de anéis.
• SOLUÇÃO: O primeiro procedimento do profissional
nestas circunstâncias é efetuar uma calibração nos
detectores.
• A periodicidade com que devemos fazer essas calibrações
varia de aparelho para aparelho.
• A maior parte dos equipamentos modernos admitem uma
única calibração diária.
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3º Materiais de alta densidade
• Objetos metálicos, implantes de materiais de alta densidade,
como as obturações dentárias, projéteis de bala, entre outros,
produzem artefatos lineares de alta densidade, devido aos altos
coeficientes de atenuação linear apresentados por estes
materiais.
• SOLUÇÃO: A presença desses artefatos pode ser atenuada a
partir do uso de feixe de alta energia (120 a 140 kV) e baixa
miliamperagem (60 a 80 mA) embora não possam ser evitados.
4º Materiais de alto número atômico
• Os materiais de alto número atômico como o Iodo e bário,
tendem a ser comportar como os materiais metálicos e, produzir
artefatos.
• SOLUÇÃO: devem ser evitados sempre que possível, ou,
usados com critério
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5º Ruído da imagem:
• O ruído, aspecto que confere granulosidade
às imagens, ocorre principalmente em função
da utilização de feixes de baixa energia (80 kV)
ou, quando o objeto apresenta grandes
dimensões, como no caso dos pacientes
obesos. Nesses casos orienta-se aumentar a
dose de exposição.
• Outros artefatos se referem aos movimentos
causados pelo paciente. Esses, são de difícil
controle e, muitas vezes, exigem o uso de
anestesia e/ou sedativos.
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Ruído
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ANAMNESE:
O exame de tomografia computadorizada se inicia com entrevista
ao paciente, buscando saber seu estado clínico e tratamentos
anteriores, sintomatologia apresentada e a quanto tempo e os
antecedentes alérgicos. Após esta entrevista se buscará o plano
de exame mais adequado à hipótese diagnostica do paciente. A
explicação sobre o exame é importante pois tranqüiliza o
paciente.
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Dose no paciente
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As imagens quando 
manipuladas podem ser 
reconstruídas para formar 
imagens em Multiplanar (MPR) 
ou Tridimensional (3D).
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Controle de Qualidade
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Controle de Qualidade
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Controle de Qualidade
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Nóbrega, Almir I.; Tecnologia Radiológica e Diagnóstico por Imagem, Vol.3 Ed. Difusão 2006
Mauricio Goulart - Uninove
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