Diagnóstico por imagem - Efeitos biológicos das radiações

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Beatriz Machado de Almeida 
Diagnóstico por imagem – Aula 2 
Relembrar: Os 2 métodos que utilizam radiação 
ionizante são raio X e tomografia. 
• O raio X usa um único feixe de radiação 
ionizante, que ultrapassa o indivíduo em uma única 
direção e nos dá uma imagem que é uma 
somatória/organização de todas as estruturas 
atravessadas, sobressaindo as estruturas de 
maior densidade/ maior número atômico. Se 
tiver um nódulo pulmonar atrás de uma costela, 
ele pode não aparecer, porque vai predominar a 
densidade da costela. O raio X tem a limitação de 
ter sobreposição de densidades. 
• A tomografia não tem a sobreposição de 
densidades. 
Tomografia computadorizada 
 
Foi desenvolvida em 1979: 
Hounsfield e Cormark recebem o 
Prêmio Nobel de Medicina e 
Fisiologia. Nessa época, a imagem de 
uma tomografia de crânio tinha uma 
resolução baixa e era uma imagem bastante 
demorada. De 1979 até hoje muita coisa evoluiu, em 
termos de qualidade de imagem e de rapidez. 
Formação da imagem tomográfica 
• Mesmo princípio (mecanismo biofísico) da 
Radiografia: radiação ionizante. 
• Na tomografia, o feixe atravessa o paciente em 
todas as direções/circunferência. Com isso, não 
fica nada sem ser estudado. Não tem o risco de 
um nódulo pulmonar não ser visto porque ficou 
atrás de uma costela. 
• O tubo de raios X gira em torno do paciente 
(dentro do gantry – fonte – circunferência), 
emitindo radiação constantemente por um feixe 
precisamente colimado (feixe bem fininho). Após 
atravessar o paciente, esse feixe de radiação 
atinge uma camada de detectores (como se fosse 
o filme na radiografia) localizada no lado oposto 
do tubo. Durante a realização do exame, a mesa 
em que está deitado o paciente é deslocada 
gradualmente através do gantry. 
• A gente estuda o paciente como se ele tivesse 
sendo fatiado. 
• Detecção dos Raios X por detectores digitais, 
que transformam cada valor de densidade em 
informação a ser processada por um computador 
para formar a imagem (oferece como se fosse um 
mapa da anatomia do indivíduo). 
• Maior acurácia e maior exposição que o raio X. 
• É necessário pesar relação risco-benefício. É 
possível fazer só o raio X? É importante fazer 
uma tomografia? Eu posso resolver sem nenhum 
dos dois, de alguma outra forma? 
A fonte de energia está de um lado e o detector do 
outro. O gantry fica circulando (rodando 360º) e o 
feixe atravessa o paciente em todas as direções. 
O computador vai fazer uma média (mapa das 
fatias) dessas densidades. Cada pixel tem um valor 
de densidade, que vai representar a estrutura que 
está naquela parte. Ex. Se for um osso, vai estar mais 
branco (deixa o raio X passar menos); se for o ar, 
vai estar mais preto (deixa o raio X passar mais). 
Vamos supor que exista um nódulo que está atrás de 
uma costela ... Não é como o raio X que apresenta uma 
imagem no plano coronal e deixa o nódulo escondido. 
Na tomografia, ele vai aparecer. 
Espectro de densidades tomográficas 
• Utilização prática; 
• Amplamente utilizado; 
• Grande vantagem: Não há sobreposição de 
estruturas: nada vai ser escondido. 
Formação da Imagem Diagnóstica, Efeitos 
Biológicos das Radiações e Proteção Radiológica 
 
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• Cautela radiação; 
Tradução para a vida real: vamos supor que vai ser 
tirada uma foto e a menina maior e mais gordinha está 
na frente e a outra menor e mais magrinha está atrás. 
Quando tirar a foto, a magrinha não vai aparecer ... 
Esse é o raio X! É a sobreposição de densidades. Na 
tomografia, o processo biofísico da formação da 
imagem é o mesmo, mas é como se a foto fosse tirada 
de cima ou de outro ângulo que permite a visualização 
das duas meninas. É como se, ao invés de fazer uma 
foto, fosse feito um filme rodeando as duas meninas 
em 360º (não tem como eu não ver as duas). 
Diferenças: O raio X tem sobreposição de 
densidades; a tomografia não! O raio X irradia 
menos e a tomografia irradia mais, o que fornece 
uma imagem mais acurada/detalhada, conseguindo 
diferenciar a densidade de água e músculo. 
Termos: Hiperdenso, isodenso, hipodenso: 
representa a estrutura que está naquela determinada 
parte (osso – mais branco – o raio X passa menos / ar 
– mais preto – o raio X passa mais). 
 
• Canto superior esquerdo → tomografia de tórax; 
saber a questão de lateralidade. É como se o 
paciente estivesse deitado na minha frente com 
os pés virados pra mim. Então, a minha mão 
direita é o lado esquerdo do paciente, enquanto 
que a minha mão esquerda é o lado direito do 
paciente. Janela de mediastino. 
• Canto superior direito → reconstrução da aorta 
torácica; 
Imagem: faltou a densidade do músculo (+50 UH) 
O raio X tem 4 densidades anatômicas e 1 
densidade não anatômica, enquanto que a tomografia 
mostra 5 densidades anatômicas – 
acurácia/precisão maior – (ar, gordura, água, 
músculo e osso) e 1 densidade não anatômica 
(metal/contraste). 
O ar é o mais escuro, tanto no raio X quanto na 
tomografia (consegue medir a densidade em valor 
numérico – ex. -1.000UH). Abaixo do ar, temos a 
gordura (tom de cinza - 100UH), depois água (cinza 
um pouco mais claro 0UH), músculo (um pouco mais 
claro +50H), osso (branco +1.000UH) e 
metal/contraste (mais claro >+1.000UH). Preto → 
Branco = menos denso → mais denso. 
Relembrar: Raio X – Hipertransparente (quando tá 
mais preto) ou hipoatenuante (atenuação é o 
contrário de transparência). 
Transparência (é como se não oferecesse barreira ao 
raio X; transparente deixa o raio passar → preto) é 
oposto de densidade. Densidade é a mesma coisa 
de atenuação. O que no raio X é hipertransparente, 
na tomografia é hipodenso. O que no raio X é 
hiperratenuante, na tomografia é hiperdenso. 
RESUMO: 
• Hipertransparente = hipoatenuante: um é o 
contrário do outro. 
• Densidade = atenuação. 
• Transparência ≠ densidade. 
Janelas de apresentação 
As tomografias do tórax são sempre avaliadas em 2 
janelas (filtros): parênquima pulmonar e mediastino. 
Não tem como avaliar os dois na mesma foto. 
• Janela de mediastino: o pulmão fica todo preto. 
É possível avaliar os vasos, aorta, arco aórtico, 
traqueia, esôfago, gordura do mediastino, 
musculatura da parede torácica, osso. 
• Janela de pulmão, só aparece o parênquima 
pulmonar cinza e o resto fica todo branco (Não é 
possível visualizar osso, músculo, gordura). 
Janela de mediastino: 
Pulmões direito e 
esquerdo (pretos), 
tronco da artéria 
pulmonar, artéria 
pulmonar direita, 
pedaço da artéria pulmonar esquerda, aorta 
ascendente, aorta descendente, vértebra - osso, 
costela, gordura subcutânea, músculo. 
Tromboembolismo pulmonar bilateral: só é possível 
ver quando faz contraste (pra ver o trombo preto, eu 
preciso que o sangue circulante esteja branco) e com 
uma janela de mediastino. 
 
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A angiotomografia das artérias pulmonares é o 
padrão ouro para o diagnóstico de TEP. Quanto 
maior o trombo, ou seja, quanto mais central for a 
artéria que o trombo ocluir, mais repercussão 
hemodinâmica ele vai dar. Isso também depende da 
reserva cardiopulmonar e da condição clínica prévia 
do paciente. 
Importante: O diagnóstico de TEP 
(tromboembolismo pulmonar) é feito na janela de 
mediastino. 
Janela de pulmão: avaliação 
do parênquima/arcabouço 
pulmonar: vaso, brônquio. O 
pulmão desenhado é o direito. 
Não dá pra ver TEP. 
Evolução das imagens por tomografia 
computadorizada 
• 1971: Primeiro exame de TC – crânio – 15 horas; 
• 1974: 60 instalações de equipamentos de TC – 
crânio; 
• 1975: Hounsfiel constrói o primeiro tomógrafo 
de corpo inteiro; 
• 1977: Primeiro Tomógrafo instalado no Brasil; 
• 1979: Hounsfiel e Cormark – Prêmio Nobel de 
Medicina e Fisiologia; 
• 1989: Kalender e Bock realizam o primeiro exame 
clínico com a TC helicoidal; 
• 1998:introdução dos sistemas de detectores 
multicortes (MDCT). 
Antigamente, os tomógrafos eram sequenciais. O 
paciente entrava no gantry, a ampola rodava 360º, 
mas a imagem captada no escaneamento ia pro 
computador através de um fio. Por conta disso, o 
gantry não podia girar continuamente pra o fio não 
enrolar. Então, ele dava uma volta de 360º, mandava 
a imagem pro computador, voltava a posição inicial pra 
o fio não enrolar, e depois dava outra volta. Esse 
funcionamento fazia com que o exame ficasse muito 
mais lento. No momento em que se criou a tecnologia 
wifi, capaz de enviar a imagem sem a necessidade 
do fio, a mesa pôde andar continuamente, evoluindo 
para os tomógrafos helicoidais. 
Depois dos tomógrafos helicoidais, a evolução foi 
para os tomógrafos multislices. A diferença é o 
número da fileira de detectores. Antigamente, só 
existia uma fileira de detectores, ou seja, em cada 
feixe de raio X que saia eu ia estudar uma estrutura 
fina do paciente. Atualmente, se eu tiver um 
tomógrafo de 16 canais, eu tenho 16 detectores. 
Em cada volta de 360º da ampola, eu vou estudar uma 
região/extensão maior. Isso aumenta a qualidade da 
imagem e a rapidez do exame, permitindo o estudo 
da cabeça ao pé em menos de 1 minuto, com 
altíssima resolução. 
A tomografia é o método de imagem mais rápido 
que vem, sendo de extrema importância na urgência 
e emergência. A ressonância magnética é muito mais 
demorada. Então, enquanto eu faço uma tomografia 
do corpo inteiro em menos de 1 minuto, eu vou 
demorar de 20 a 40 minutos pra fazer 1 segmento 
de ressonância magnética. Na grande maioria das 
vezes, em situações de urgência e emergência, o 
método mais acurado é a tomografia. 
Tomógrafos convencionais sequenciais 
• A energia elétrica – tubo de raios x e as 
informações geradas pelos detectores são 
transmitidas através de fios. Isso impede o tubo 
e os detectores de realizarem giros contínuos ao 
redor do paciente. 
• Só ocorre avanço da mesa 
através do gantry nos 
intervalos entre as 
aquisições (enquanto o tubo 
está voltado para a posição inicial). Esse processo 
é repetido sequencialmente até que toda área de 
interesse tenha sido estudada. 
Tomógrafos helicoidais 
singleslice e multislice 
 
• Desenvolveu-se um sistema para fornecer 
eletricidade ao tubo e captar os sinais elétricos 
gerados pelos detectores sem a utilização de 
fios, o chamado sistema de escovas e anéis. 
 
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• Permitiu o giro ininterrupto do gantry em torno 
do paciente, emitindo radiação continuamente a 
o movimento contínuo da mesa de exame – 
espiral imaginária entre o tubo e o paciente. 
Tomógrafos multicortes 
 
Tomógrafo de múltiplos detectores: Possibilidades 
de cortes - 4, 10, 16, 32, 64, 128 ... até 300 e poucos. 
Equipamentos de hemodinâmica 
 
Além do raio X e da tomografia, a radiação ionizante 
também é o mecanismo biofísico responsável pelos 
exames na hemodinâmica: arteriografia, 
procedimentos com colocação de stent, cateterismo 
cardíaco, angiografia. Outros métodos: mamografia, 
histerossalpingografia (tipo de raio X constrastado), 
uretrocistografia miccional, urografia excretora 
(está praticamente em desuso). 
Efeitos biológicos dos raios x 
O raio X pode causar alteração da molécula de DNA. 
• Primeiro caso de 
câncer radioinduzido 
– pele em 1902; uso 
indiscriminado, sem 
nenhum tipo de 
proteção. 
• 1911: mais de 100 casos; 
• Tempo de latência do desenvolvimento do 
câncer: inversamente proporcional à dose; 
Quanto maior a exposição, mais precocemente o 
câncer radio-induzido pode se manifestar. 
• Os efeitos danosos podem ser reversíveis ou 
irreversíveis. 
Efeitos biológicos dos raios x 
É uma coisa necessária e cai muito em prova. 
Estocásticos 
• CAUSAM TRANSFORMAÇÃO CELULAR; 
• Alteração no DNA da célula; 
• Probabilidade de ocorrência é função da dose; 
Quanto maior a dose maior a probabilidade; 
• Não apresentam dose limiar; 
• Indivíduos diferentes – tolerâncias diferentes; 
ex: eu posso expor a 
pessoa A a x e a 
pessoa B a 2x, e ainda 
assim, a pessoa A 
desenvolver e a B não. 
• Pode ocorrer mesmo com baixas doses, 
justamente pela predisposição genética. A 
exposição pode funcionar como um gatilho. 
• A gravidade não depende da dose; 
• Efeito tardio (leva anos para se desenvolver); é 
acumulativo. Tomar MUITO CUIDADO com 
crianças, porque se ficar usando radiografia/ 
tomografia pra tudo, quando ela tiver 50 anos vai 
ter uma carga de exposição grande. Se for um 
paciente de 80 anos, a preocupação é menor, 
porque ele tem uma sobrevida diferente. 
• Exemplo: neoplasias e efeitos hereditários. 
Pode acontecer em qualquer pessoa que estiver 
exposta, seja profissional de saúde ou paciente, se 
tiver uma susceptibilidade. Tem a possibilidade 
aumentada quando mais indiscriminado e quanto 
menos protegido for o uso. 
Determinísticos 
• CAUSAM MORTE CELULAR; 
• Gravidade aumenta com o aumento da dose; 
• Existe um limiar de dose; 
• Depende também do tecido irradiado; alguns 
tecidos são mais sensíveis à radiação ionizante, 
 
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como por exemplo, a tireoide, o cristalino e os 
ovários, necessitando assim, de maior proteção. 
• Indivíduos diferentes – tolerâncias diferentes; 
• Efeito agudo ou tardio; 
• Exemplos: leucopenia, 
anemia (morte das 
células sanguíneas), 
catarata, necrose 
tissular, radiodermite, 
queda dos pelos. 
Esses efeitos determinísticos são muito prevalentes 
em profissionais que trabalham em hemodinâmica. 
Diferente do raio X, em que o profissional se esconde 
atrás da parede de chumbo. Diferente da tomografia 
em que o paciente está lá e o profissional está atrás 
do vidro plumbífero. O hemodinamicista não pode se 
afastar, pois precisa estar ali passando cateter, 
injetando contraste. 
Por conta disso, é 
muito comum a 
radiodermite, que 
são essas lesões de 
pele, que acontecem 
devido a morte do 
tecido. Existem ferramentas de proteção (óculos, 
luvas, capa, avental, protetor de tireoide, gorro), 
porém estas não cobrem o corpo todo. 
Mais comum em profissionais expostos (mais comum 
na hemodinâmica) do que nos pacientes propriamente 
que estão fazendo os métodos diagnósticos. Às vezes 
ocorre em pacientes que estão em radioterapia 
(terapia para determinados tipos de câncer que usa 
radiação pra matar a célula cancerígena e acaba 
matando algumas células sadias). 
Proteção radiológica 
Diretrizes Básicas 
Existem medidas para a proteção radiológica. A 
diretriz básica de proteção radiológica limita-se em 
um tripé: 
1. Limitação da dose: relação risco-benefício, 
direcionar a dose necessária para o biotipo do 
paciente, fazer o procedimento somente quando 
for necessário; 
2. ALARA – As Low As Reasonable Achievble: a 
menor dose possível que permita o diagnóstico; 
3. Justificação de uma prática: ex – criança com 
quadro pneumônico, eu faço uma radiografia, e 
não uma tomografia. Ex 2 – paciente de 80 anos 
com quadro pneumônico arrastado sem melhora 
com tratamento antibiótico, raio X com imagem 
duvidosa → fazer tomografia, porque o paciente 
pode ter um tumor subjacente que o raio X não 
está conseguindo identificar. 
 
• Distância: Quanto 
maior a distância do 
feixe de raio X, menor 
a radiação; 
• Blindagem: barreiras 
mecânicas - chumbo. 
• Tempo: Quanto mais 
tempo, mais irradiado você é. 
Proteção radiológica 
Barreiras mecânicas 
 
Raios (beta, X, gama). 
• Os raios X ultrapassam o papel e o alumínio, 
mas não ultrapassam o chumbo e o concreto. 
• Os raios gama ultrapassam até o chumbo, mas 
não ultrapassam o concreto. 
 
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Proteção radiológica - blindagem 
• Blindagem Arquitetônica (parede 
baritada, vidro plumbífero, 
paredes móveis); 
• Blindagemdo Aparelho (paredes 
fixas ao teto, saia de chumbo 
presa na mesa, campos protetores 
– prática incomum no Brasil); 
• Blindagem pessoal (óculos plumbíferos, protetor 
de tireoide, luvas). Os hemodinamicistas 
geralmente não conseguem usar a luva, pois tem 
um trabalho minucioso e, ao usar as luvas, não 
conseguem ter a coordenação motora necessária. 
Proteção radiológica: 
Tipos de radiação 
 
A proteção radiológica vai proteger não apenas do 
feixe direto – feixe primário do raio X (que vai 
atingir o paciente e o hemodinamicista – se estiver 
passando um cateter, por exemplo), mas também da 
radiação de fuga (que escapa do aparelho e vai em 
outras direções) e da direção espalhada. O feixe 
primário, ao interagir com o paciente, perde energia, 
mas vai em todas as direções. 
Então, os profissionais de saúde, de um modo geral, 
com exceção dos hemodinamicistas, estão expostos a 
radiação de fuga e a radiação espalhada, que tem 
menor energia, mas ainda podem ser prejudiciais. 
Densidades aos exames de raios X 
Revisar as densidades: O raio X tem 5 densidades (4 
anatômicas e 1 não atômica), enquanto que a 
tomografia tem 6 densidades (5 anatômicas e 1 não 
anatômica). O metal é a não anatômica. 
O osso oferece uma grande absorção ao raio X e, por 
isso, fica branco. A densidade de água/partes 
moles/músculos tem absorção média, ficando cinza. 
A densidade de gordura oferece pouca absorção e 
fica um cinza mais escuro. O ar é transparente 
(deixa o raio X passar) e fica negro 
(hipertransparente). 
 
Água ou músculo é igual no raio X, mas diferente na 
tomografia. 
CITE AS DENSIDADES RADIOGRÁFICAS 
ENCONTRADAS 
 
• Imagem 1: incidência PA; 
• Imagem 2: Decúbito lateral direito com raios 
horizontais. 
Redução da transparência nos 2/3 inferiores do 
hemitórax direito. Acontece porque tem um aumento 
da atenuação, que é compatível com líquido. Se eu 
pensar nas 5 densidades do raio X, eu vou dizer que a 
densidade do pulmão está igual a densidade do 
mediastino, o qual é composto por água/partes moles. 
O aumento da atenuação é compatível com líquido. O 
líquido no tórax pode estar no espaço pleural ou nos 
alvéolos. Se eu faço um decúbito lateral com raios 
horizontais e esse líquido não está dentro dos 
alvéolos, o líquido escorre, o que nos leva a crer que é 
um derrame pleural e não um processo pneumônico. 
Se fosse um processo pneumônico, o líquido não 
escorreria. 
 
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Raio X do tórax em PA: 
Pulmão direito com uma 
transparência habitual. A 
densidade de água/partes 
moles do mediastino está 
invadindo o espaço do 
pulmão esquerdo, que 
deveria ter densidade de ar. Alargamento de 
mediastino por aneurisma da aorta torácica. 
Radiografia de tórax em PA: 
Redução da transparência 
(aumento da atenuação) na 
metade superior de hemitórax 
direito, a qual é limitada pela 
incisura menor (horizontal). Pneumonia lobar 
acometendo o lobo superior do pulmão direito. 
São estruturas que apresentam 
densidade de partes moles 
• Tecido conectivo; 
• Músculos; 
• Sangue; 
• Cartilagem; 
• Pele; 
• Cálculos de colesterol (VB); 
• Cálculos de ácido úrico (renais).