tomografia computadorizada 02 (1)

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PROGRAMA DE EDUCAÇÃO CONTINUADA A DISTÂNCIA Portal Educação

CURSO DE

TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

Aluno:

EaD - Educação a Distância Portal Educação

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CURSO DE

TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

MÓDULO II

Atenção: O material deste módulo está disponível apenas como parâmetro de estudos para este Programa de Educação Continuada. É proibida qualquer forma de comercialização ou distribuição do mesmo sem a autorização expressa do Portal Educação. Os créditos do conteúdo aqui contido são dados aos seus respectivos autores descritos nas Referências Bibliográficas.

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MÓDULO II

2 COMPONENTES DOS APARELHOS DE TC

Independente da geração do aparelho de tomografia computadorizada há

componentes-padrão, que serão descritos neste módulo. O esquema de um sistema

tomográfico pode ser visto na figura 26.

FIGURA 26. COMPONENTES DE UM TOMÓGRAFO.

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FONTE: Disponível em: <http://www.acbo.org.br>. Acesso em: 11 nov. 2012.

2.1 O GANTRY

O gantry, também chamado de pórtico ou portal, é considerado o maior

componente de um aparelho de tomografia computadorizada (Figura 27). É o

aparato que permite a passagem do paciente posicionado sobre a mesa de exame.

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FIGURA 27. GANTRY DO TOMÓGRAFO


O gantry é constituído por um anel que representa o local onde estão os

sensores ou detectores (cristais luminescentes - NAL) e o gerador de feixes, também

chamado de ampola de feixes, por onde os feixes de raios X são emitidos (Figura

28).

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FIGURA 28. ANEL DO GANTRY DE UM TOMÓGRAFO

FONTE: Disponível em: <http://www.acbo.org.br. Acesso em: 11 nov. 2012.

Todos os comandos básicos que controlam o gantry se encontram em um

painel na parte frontal do próprio gantry (Figura 29). Esses comandos controlam

diversas opções como: altura e movimentação da mesa, angulação do gantry e a

ativação dos eixos que promovem a centralização dos feixes na área examinada no

paciente.

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FIGURA 29. COMANDOS DO GANTRY

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É por meio da inclinação proporcionada pelo gantry, de - 30º a + 30º (Figura

30) em relação ao eixo vertical, que ocorre o processo de escaneamento sobre o

paciente na mesa de exame, responsável pela captação dos dados do paciente

(Sistema de Aquisição de Dados - DAS), possibilitando os diferentes cortes em

diferentes planos.

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FIGURA 30. INCLINAÇÃO DO GANTRY


Esse escaneamento dependerá do modelo do tomógrafo utilizado e da

programação, pois está relacionado às movimentações do tubo de feixe de raios X.

O gantry possui um sistema de refrigeração próprio, responsável por

refrigerar o tubo de feixes de raios X, além de um conjunto de motores responsáveis

pelo controle do equipamento. Na figura 31 podemos ver com mais detalhes o

esquema das partes de um gantry.

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FIGURA 31. PARTES DE UM GANTRY

FONTE: Disponível em: <http://www.radioinmama.com.br>. Acesso em: 11 nov. 2012.

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No gantry encontram-se dispostos os projetores de luz, que facilitam o

posicionamento do paciente de acordo com a área a ser analisada no exame (Figura

32).

FIGURA 32. PROJETORES DISPOSTOS NO GANTRY


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2.2 A MESA

A mesa de exames de um tomógrafo é o local onde há o posicionamento do

paciente de maneira correta para garantir uma captação de dados eficiente em

relação à área desejada (Figura 33).

FIGURA 33. A MESA DE UM TOMOGRÁFO

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A mesa deve ser constituída de material resistente e rígido. A resistência

está relacionada à capacidade em suportar o peso do paciente. Os modelos mais

modernos apresentam uma tolerância de até 200kg. Esse limite deve sempre ser

respeitado a fim de evitar a ocorrência de acidentes. Já a rigidez está relacionada ao

fato da mesa apresentar a capacidade de não flexionar com a movimentação no

gantry. Outra característica que o material da mesa deve ter é a baixa capacidade

de atenuar o feixe de raios x. Dessa forma, não haverá distorção na reconstrução da

imagem.

A mesa tem a capacidade de movimentação em relação ao gantry, ou seja,

é um dispositivo regulável tanto em altura quanto em profundidade. Na figura 34

podemos ter uma noção do seu movimento. Lembrando que a movimentação da

mesa é controlada pelo comando na parte frontal do gantry.

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FIGURA 34. MOVIMENTAÇÃO DA MESA DE PACIENTE

Movimentação horizontal

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Movimentação vertical


A mesa não é escaneada em toda a sua extensão. Diante disso, o paciente

deve ser posicionado de forma a facilitar a análise da região do corpo desejada. Por

exemplo, caso o paciente necessita de uma tomografia nas regiões superiores do

corpo, ele deve ser posicionado com a cabeça voltada para o gantry, caso seja uma

tomografia das regiões inferiores, o posicionamento deve ser inverso.

A mesa permite a utilização de acessórios específicos e próprios para

aumentar o conforto do paciente no momento do exame. Alguns desses acessórios

podem ser visualizados na figura 35.

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FIGURA 35. ACESSÓRIOS DA MESA


2.3 O GERADOR DE RAIOS X

Um aparelho de raios X deve possuir os seguintes componentes:

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Gerador de Raios X;

Tubo de raios X;

O filtro do feixe de raios X;

Os detectores;

Os colimadores.

Nesse módulo definiremos todos os componentes citados acima, com

exceção dos colimadores, que serão descritos no próximo módulo.

Os geradores de raios X dos tomógrafos mais modernos são caracterizados

por apresentar alta frequência e funcionamento contínuo muito superior aos

geradores convencionais. Os geradores de raios X de alta frequência possuem

vários componentes, como:

Transformadores de frequência: são os responsáveis por transformar a

baixa frequência (60 Hz - Hertz) em alta frequência (500 a 25.000 Hz).

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Transformadores de tensão: são os responsáveis por transformar a

baixa tensão em alta tensão (80 a 140 kV -kilovolts).

Transformadores de corrente: são os responsáveis por transformar a

corrente alternada em corrente contínua, dada em mA (miliamperes).

Esses componentes garantem que haja estabilidade na emissão de fótons

do feixe em todo o processo de irradiação. Outro componente do sistema de raios X

é o tubo de raios X. O tubo de raios X dos tomógrafos modernos é capaz de

sustentar potências extremamente elevadas e um alto grau de calor, o que exige

como já foi dito, um sistema de refrigeração eficiente. A diferença em relação aos

tubos de raios X convencionais é que, no tomógrafo, ele trabalha em movimento, o

que permite a realização de exames com alto parâmetro de qualidade. O tubo de

raios X de um tomógrafo pode ser visto na figura 36.

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FIGURA 36. TUBO DE RAIOS X DE UM TOMÓGRAFO


O tubo de raios X de um tomógrafo é constituído dos seguintes

componentes:

a) Cápsula ou envoltório

A cápsula ou envoltório é um dispositivo composto de metal duplo, com

revestimento de chumbo, que envolve o tubo de raios X com o auxílio de um óleo de

isolamento e refrigeração.

A cápsula tem como função promover a proteção elétrica e mecânica do

tubo, além de promover também a dissipação de calor. Essa dissipação ocorre de

duas formas: pela interação do tubo com o óleo e pela interação da cápsula com o

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ar do ambiente. Na cápsula encontra-se uma abertura denominada janela, por onde

é liberado o feixe de raios X.

b) Catódio

O catódio é um aparato composto por filamentos de tunsgtênio, localizados

no interior do coletor eletrônico. A função primordial do cátodo é a liberação de

elétrons. Seus filamentos estão relacionados ao foco.

c) Anódio rotatório

Após liberados pelo catódio, os elétrons atingem o anódio, formando os raios

X, liberando, dessa forma, muito calor. O anódio rotatório permite parâmetros

técnicos superiores quando comparados com o anódio fixo. Dessa forma, as

imagens produzidas são mais fidedignas com a realidade.

Como dito anteriormente, os raios X são formados pelo contato dos elétrons

liberados do catódio com o anódio. Porém, apenas 1% da energia dos elétrons é

transformada em raios X, o restante gerado é calor. Portanto, o rendimento de

geração de raios X é extremamente baixo. Dessa forma, para aumentar esse

rendimento, deve-se aumentar a corrente de energia.

O feixe de radiação que é liberado pela janela do envoltório é denominado

de feixe útil de radiação. A qualidade do feixe útil depende da tensão aplicada ao

tubo. Quanto menor a variação da tensão, maior a qualidade do feixe formado. Os

tubos mais modernos apresentam uma durabilidade de 10.000 a 40.000 horas.

Como os raios X, que são liberados do tubo, apresentam diferentes

comprimentos de ondas, ou seja, são policromáticos ou polienergéticos, há a

necessidade de um filtro, capaz de gerar um feixe composto por raios X com

energias semelhantes (monoenergético), imprescindível para a reconstrução de uma

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imagem com qualidade. A esse filtro, damos o nome de filtro de feixe de raios

(Figura 37).

FIGURA 37. FILTRO DE FEIXE DE RAIOS X


2.4 OS DETECTORES

Os detectores ou sensores são dispositivos responsáveis em captar a

radiação e transformar os dados obtidos em sinais elétricos analógicos. Os

detectores podem ser de dois tipos: os detectores de estado sólido (Figura 38A) ou

as câmaras de ionização que contêm o gás xenônio (Figura 38B).

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FIGURA 38. TIPOS DE DETECTORES


Os detectores, para ser considerados ideais, devem apresentar as

seguintes características:

Alta eficiência na transformação do sinal, dessa forma, será necessária

uma dose baixa de irradiação incidindo no paciente para garantir a reconstrução da

imagem desejada;

Alta estabilidade;

Baixa sensibilidade a variações de temperatura.

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2.5 O SISTEMA COMPUTACIONAL

Depois de transformados em sinais elétricos pelos detectores, os sinais são

digitalizados e processados pelo sistema computacional, por meio de um software

específico.

O sistema computacional (Figura 39) é composto por: monitor e CPU

(computador) e o painel de comando. A imagem obtida pelo processo de

digitalização é armazenada em um banco de dados para posterior manipulação.

Todo o sistema computacional fica localizado em uma sala específica,

separada da sala de exames, onde os profissionais mantêm contato com o paciente

durante todo o processo do exame, por meio de um sistema de microfones que são

instalados no gantry. Esse procedimento é uma forma de evitar o contato com a

radiação. Caso seja necessária a entrada do profissional na sala de exames durante

o exame, são adotadas diversas medidas de segurança. Além disso, a sala possui

revestimento protetor, tudo para garantir a segurança ocupacional.

É por meio do computador que é feita toda a programação do tomógrafo.

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FIGURA 39. SISTEMA COMPUTACIONAL


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2.6 O PAINEL DE COMANDO

O painel de comando é um constituinte do sistema computacional. É por

meio dele que o profissional realiza todos os procedimentos durante todo o exame.

O painel de controle é constituído dos seguintes componentes:

Teclado alfa-numérico;

Mouse;

Monitor destinado ao planejamento do exame;

Monitor destinado à visualização das imagens;

Microfones para comunicação com o paciente.

2.7 A IMAGEM FÍSICA

Como já dito anteriormente, os detectores são responsáveis em captar a

radiação e transformar os dados obtidos em sinais elétricos. Esses sinais são

digitalizados e processados pelo sistema computacional, por meio de um software

específico.

A digitalização ocorre por meio da transformação dos sinais elétricos em

dígitos, pela natureza binária do sistema. Só assim é possível a concretização da

imagem física.

As imagens são armazenadas no computador em formato DICOM (Digital

Imaging and Communication in Medicine). Todo o processo está envolvido no

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sistema PACS (Picture Archiving and Communication System), um sistema de

geração de imagens físicas.

A interpretação das imagens com anatomicidade só é possível pelas

projeções em diferentes ângulos que são realizados pelo computador, representada

em uma matriz de imagem.

Uma matriz de imagem é composta por pixels. Pixels são as unidades

formadoras de uma imagem digital. Portanto, a matriz é considerada um arranjo de

pixels. Diante disso, quanto maior a matriz, ou seja, quanto maior o número de

pixels, melhor será a resolução da imagem.

Na atualidade, os padrões das matrizes são: 340 x 340, 512 x 512, 768 x

768 e 1024 x 1024 pixels. Na figura 40 está uma ilustração de um pixel.

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FIGURA 40. ILUSTRAÇÃO DE UM PIXEL

FONTE: Disponível em: <http://www.quenerd.com.br>. Acesso em: 13 nov. 2012.

O pixel, portanto, é uma unidade de medida bidimensional (altura x

comprimento). O voxel já é uma medida tridimensional, já que adiciona a

característica profundidade no processo (Figura 41).

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FIGURA 41. ILUSTRAÇÃO DE UM VOXEL

FONTE: Disponível em: <http://www.quenerd.com.br>. Acesso em: 13 nov. 2012.

Como citado anteriormente, todo aparelho de tomografia computadorizada

possui um sistema de geração de imagens, o PACS. Há dois sistemas de geração

de imagens: o convencional e o de impressão a laser. No convencional, as imagens

são impressas da mesma forma que nos diagnósticos de raios X, pela mesma

metodologia. Já no sistema de impressão a laser, selecionam-se as imagens de

forma organizada e essas são diretamente encaminhadas à impressora, sendo

impressas em papel próprio.

A qualidade das imagens está relacionada aos valores do coeficiente de

atenuação dos raios X (UH – Unidade de Hounsfield). Cada componente do corpo

humano apresenta uma faixa de UH característica, como pode ser observado na

tabela 1. Porém, esse valor vai depender da estrutura onde se encontra tal

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componente. O coeficiente é correlacionado com a densidade desses componentes.

Toda comparação é feita em relação à água.

TABELA 1. CORRELAÇÃO ENTRE O UH E O ASPECTO DA IMAGEM

Tecido UH Aspecto da imagem

Ar -1000 Preto

Pulmão -900 a -400 Cinza escuro a preto

Gordura -110 a -65 Cinza escuro a preto

Água 0 Escala de cinza

Rim 30 Escala de cinza

Sangue normal 35 a 55 Escala de cinza

Sangue coagulado 80 Escala de cinza

Substância cinzenta 30 a 40 Escala de cinza

Substância branca 35 a 45 Escala de cinza

Músculo 40 a 60 Escala de cinza

Fígado 50 a 85 Escala de cinza

Osso medular 130 a 250 Escala de cinza

Osso cortical 300 a 1000 Branco


As imagens de tomografia computadorizada apresentam as seguintes

características:

a) Resolução de baixo contraste ou sensibilidade de contraste.

Essa característica permite a visualização do contraste entre duas estruturas

com densidades semelhantes. Um exemplo é a possibilidade de visualização da

massa cinzenta e da massa branca do cérebro. Essa característica é influenciada

por diversos fatores como: a insciência de radiação recebida pelos detectores, à

espessura do corte, a dimensão do paciente, a qualidade dos detectores, dentre

outros.

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b) Ruído

O ruído é um efeito gerado pela flutuação dos elétrons. Quanto mais

eficiente os detectores, menores serão os ruídos gerados. Os ruídos dificultam a

interpretação das imagens de tomografia computadorizada.

c) Resolução espacial de alto contraste

É a capacidade de distinção entre dois pontos de alto contraste, levando em

consideração uma pequena distância entre eles. Muitos fatores afetam essa

capacidade como: a magnitude da matriz, a magnitude do foco, a magnitude da

abertura dos detectores, a espessura da porção analisada, os movimentos de mesa

durante o escaneamento.

d) Os artefatos de imagem

Os artefatos de imagem são quaisquer estruturas ou padrões divergentes do

objeto de estudo. Os artefatos de imagem podem ser causados por uma infinidade

de fatores, os principais são: artefatos de movimento, causados tanto por

movimentos voluntários (Figura 42 A) quanto por movimentos involuntários do corpo

humano (Figura 42 B) e os artefatos de alta atenuação (Figura 43), como obturações

dentárias e outros objetos.

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FIGURA 42. ARTEFATOS DE MOVIMENTO


FIGURA 43. ARTEFATOS DE ALTA ATENUAÇÃO


Na figura 44 temos alguns exemplos de imagens de tomografia

computadorizada.

A B

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FIGURA 44. IMAGENS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA


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FIM DO MÓDULO II

tomografia computadorizada 02 (1)

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