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Tomografia
ComputadorizadaAlexandre Kuster
mailto:[email protected]:[email protected] -
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ASPECTOS HISTRICOS.
A tomografia computadorizada como mtodode diagnstico por imagem foi apresentada sociedade cientfica no ano de 1972 por
Godfrey N. Hounsfield - engenheiro eletrnicona Inglaterra.
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O mtodo obteve grande repercusso,particularmente pelas suas propriedades de
avaliao de tecidos "moles" como osmsculos, as vsceras e o parnquimacerebral, at ento difceis de serem
demonstrados.
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A introduo desta tcnica revolucionou odiagnstico neurolgico. At a sua introduo,
a avaliao do hematoma no traumacranioenceflico, ou mesmo, do acidentevascular cerebral, s podia ser feito de formaclnica ou com maior segurana na abordagem
cirrgica.
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O MTODO
A tomografia computadorizada um mtodo dediagnstico por imagem que combina o uso de raios-Xobtidos por tubos de alta potncia com computadoresespecialmente adaptados para processar grande volume deinformao e produzir imagens com alto grau de resoluo.
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O tubo de raios-X est disposto no interior docorpo do aparelho em um dispositivo rotatrio deforma justaposta a um conjunto de elementosque coletam o residual do feixe de radiao queatravessa o paciente e conhecidos pordetectores.
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O conjunto de detectores constitui o principalelemento da coleta do sinal da tomografia e
responsvel pela transformao da energiaresidual incidente em correntes eltricas quepodem facilmente ser processadas porcomputador.
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O primeiro tomgrafo.
Foi apresentado por Godfrey N. Hounsfield, engenheiroeletrnico, em 1972, na Inglaterra.
O equipamento foi fabricado pela empresa EMI. econstava de um tubo de raios-X simples de anodo fixo
e alvo de dimenses relativamente exageradas (3 X 13mm), mas suficientemente potente para suportar oalto "calor" produzido pelos sucessivos bombardeiosde eltrons.
A construo dos cortes tomogrficos (scans) se faziapor meio de um feixe estreito da espessura aproximadade um lpis que, aps atravessar o corpo do paciente,incidia em dispositivos detectores da radiao residual.
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CLASSIFICACAO DOS TOMOGRAFOS
Conforme o movimento de varredura, osequipamentos de tomografia so classificadosem quatro tipos:
Primeira;
Segunda;
Terceira; Quarta gerao.
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Primeira gerao.
Feixe em forma de lpis; um detector; movimento de translao do sistema tubo/detector; tempo de varredura entre 4 a 5 minutos.
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Segunda gerao. Feixe em forma de leque;
Mltiplos detectores (cerca de 30); Movimento linear do sistema tubo/detectores com
rotaes maiores (30); Tempo de varredura em torno de 20 a 60 segundos.
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Terceira gerao. Feixe em forma de leque;
mltiplos detectores (288 a 700);
movimento de rotao do sistema tubo/detectores;
tempo de varredura em torno de 1 a 2 segundos.
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Quarta gerao.
Feixe em forma de leque;
Mltiplos detectores (ate 2 mil);
Detectores fixos;
Movimento de rotao somente do tubo de raios X;
Tempo de varredura em torno de 1 a 2 segundos.
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TC helicoidal
O diferencial desse tipo de exame a aquisio volumtricade dados, feita de modo continuo, enquanto a mesa movida para o interior do gantry em uma velocidadeconstante e com a radiao ionizante desenvolvendo umatrajetria em espiral.
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Novos conceitos foram introduzidos,destacando-se: evoluo,pitch e
interpolao.
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Evoluo.
E o giro de 360 do conjunto tubo-detectores.O tempo de aquisio dos cortes influencia avelocidade de rotao do conjunto. Nos
tomgrafos helicoidais o tempo de revoluomdio e de 1 segundo.
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Pitch O termopitch definido na TC helicoidal como distancia percorrida
pela mesa - durante um giro de 360 - dividida pela colimao dofeixe de raios X.
Representa a razo entre o deslocamento da mesa e a espessura decorte.
Nas aquisies de imagens helicoidais com pitch de 1:1, observa-seque a mesa desloca-se na mesma proporo da espessura do corteem cada revoluo.
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Se a relao do pitch for alterada para 2:1, a mesa sedeslocar em uma distancia equivalente ao dobro daespessura do corte por revoluo. Nessas circunstancias, e
possvel concluir que o tempo necessrio para a aquisio de20 imagens ser de 10 segundos (considerando-se um tempode revoluo de 1 segundo).
Quanto maior opitch, menores sero o tempo de aquisioe a qualidade da imagem.
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Interpolaco.
A aquisio dos dados no sistema helicoidal gera imagensque, embora no perceptveis ao olho humano,apresentam a forma de hlice, resultado da aquisicdo emespiral.
Nos protocolos em que se faz necessrio o uso depitchsuperior a razo de 1:1, observa-se que as imagens efetivasapresentam espessura maior que a nominal, resultado doincremento na aquisio espiral. Para evitar que aespessura dos cortes apresentem variaes muito amplas,alguns equipamentos fazem a aquisio dos dados em
apenas 180 do movimento do tubo, interpolando dadosnos prximos 180, calculados pelo computador com basenas informaes obtidas a partir da primeira parte daaquisio.
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TC multislice (multicorte)
Os equipamentos de tomografia possuem mais de umafileira de detectores,dessa forma, a cada revoluo(giro do gantry de 360), so gerados vrios cortes.
Exemplo: para um equipamento com oito fileiras dedetectores, sero gerados oito cortes.
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O EQUIPAMENTO DE TOMOGRAFIACOMPUTADORIZADA.
Corpo do aparelho(gantry);
Mesa de exames; Mesa de comandos;
Computador paraprocessamento das
imagens; Unidade de
distribuio de fora.
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EQUIPAMENTOS DA TC
Gantry
O gantry constitui-se em um sistema no qualdados so recolhidos para serem processados
e transformados em imagens pelocomputador. E composto pelo tubo de raios Xe pelos detectores, que so grupos desensores que recebem a radiao atenuadapelo feixe de raios X e transformam-na emimpulsos eltricos.
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GANTRY
Tubo de raios-X;
com potncia de cerca de 50 KW, normalmente refrigerado a leo e com duplapista focal
Conjunto de detectores;
DAS (Data Aquisition System);Coleta de dados dos cortes tomogrficos
OBC (On-board Computer);tem por funo controlar o kv e o mAe aindareceber os dados coletados pelo DAS
STC (Stationary Computer); responsveis pela interpretao dos comandos dopainel de controle com sistema.
Botes controladores dos movimentos da mesa e do gantry;
Painel identificador do posicionamento da mesa e do gantry; Dispositivo laserde posicionamento;
Motor para rotao do tubo;
Motor para angulao do gantry.
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O TUBO DE RAIOS-X DO TC
O tubo de raios X da TC bastante semelhante aoutilizado nos equipamentos de raios X geral
Possui um sitema de refrigerao muito eficiente,devido as exposies muito longas e as altas dosesde exposio. Normalmente refrigerado a leoVida mdia de:
Helicoidais cerca de 100.000 cortes.
mult sliceaproximadamente 500.000 cortes.
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O TUBO DE RAIOS-X DO TC
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DETECTORES
Os detectores nos equipamentos de tomografia so toimportantes quanto o tubo de raios-X. As principais caractersticasdos detectores esto relacionadas com:
Custo; Eficincia; Estabilidade; Velocidade.
O custo dos detectores o principal fator dos altos preos dos TCs
atuais. Distinguem-se basicamente dois tipos de detectores: Os decristais luminescentes e os de cmara de ionizao.
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Detectores de Cristais Luminescentes
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Detectores de Cmara de lonizao
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Os detectores podem ser:
SLIDOS: que se tornam fluorescentes quandoirradiados; so compostos por elementos deterras-raras e possuem maior eficincia (75 a
80%), porem so difceis de serem produzidose mais caros.
PREENCHIDOS POR GS: so cmara deionizao preenchidas por xenon; so menoseficientes (40 a 60%), porem fceis deproduzir, mais baratas e mais rpidas.
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Mesa
A mesa determina o posicionamento dospacientes; seu movimento interfere no nvelde corte e na sincronizao perfeita com o
gantry.
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POWER DISTRIBUTION UNIT - PDU
O PDU o dispositivo responsvel pela alimentao dacorrente eltrica do equipamento principal e dosdiversos acessrios que compem o sistema detomografia computadorizada.
Trifsico com tenso de entrada de 480 Volts.
O PDU pode estar localizado em uma sala a parte dosistema de TC para que possa ser refrigerado comtemperaturas mais baixas (17 a 19 graus) e assim obtermaior estabilidade de funcionamento do equipamento.
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Estao de aquisio e processamentode imagens
Workstation para planejamento, aquisio,exibio, processamento,documentao earmazenamento de imagens.
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PRINCIPIOS DA RECONSTRUO DA IMAGEM
As imagens da TC so exibidas em um monitor para observao egravadas em filme para interpretao e armazenamento, possuempixel, voxel e matriz como elementos bsicos da imagem digital.
PIXEL a menor unidade da imagem, representado na TC por um ponto
(quadrado) em escala de cinza atenuado pelo feixe de raios X;assim, uma imagem formada por inmeros pixels. O conjunto depixels esta distribudo em colunas e linhas que formam a matriz.
VOXEL E opixel com volume e profundidade, uma imagem
tridimensional, representada pela espessura de corte.MATRIZ Numero de linhas ou colunas depixels que compem a imagem.
Imagens exibidas em matriz quadrada, geralmente entre 256 e1024 (512 mais comuns).
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Exemplo: uma matriz baixa,de (256 X 256), gera umaimagem de menorresoluo, enquanto uma
matriz de 512 X 512 gerauma imagem de maiorresoluo, ou seja, quantomaior a matriz, melhor a
resoluo da imagem.
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O CAMPO DE VISO FOV(FIELD OF VIEW)
O campo de viso refere-se rea examinadapela tomografia. Normalmente o FOV definido em centmetros. Assim, normal
estabelecer um FOVde 22 cm para o estudotomogrfico do crnio.
Exemplos de Campos de Viso (FOV)Crnio 22 cmTrax 35 cm
Abdome 40 emJoelho 18 cmFace 14 cmColuna 14 cm
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O CAMPO DE VISO FOV(FIELD OF VIEW)
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A d fi
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A documentao tomogrfica
A:janela fechada alto contraste; B: janela aberta baixo contraste.
Uma boa documentao, alm de demonstrar zelo com o exame, pode serdecisiva para uma correta interpretao do estudo. As imagens devem serdocumentadas levando-se em considerao qual o tecido de maior interesse(assunto) e, evidenciando-se, na medida do possvel, o contraste da imagem.
O tecido de interesse estabelecido pelo nvel da imagem (Window LeveI) ou
WL O contraste da imagem depende da amplitude da janela (Window Width) ou
WW.
Janelas muito amplas apresentam imagens tomogrficas acinzentadas e,portanto, de baixo contraste.
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Lung: Parnquima pulmonar.
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Bone: nfase aos tecidos sseos.
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O EQUIPAMENTO DE TOMOGRAFIACOMPUTADORIZADA
Single-slice.
Multi-slice
tubo de raios-X de alta que permite uma rpidadissipao do calor.
Os detectores de cristal luminescente que permitetempos de respostas mais curtos.
Alta tecnologia computacional.
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R d d i d
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Reaes adversas do meio decontraste
Reaes adversas aos meios de contraste modernos paratomografia so muito raras. Porem, como qualquer produtofarmacutico, elas podem ocorrer.
As reaes so divididas em leves, moderadas e graves. As reaes leves, mais freqentemente observadas, so: nuseas,
urticrias e vmitos. Reaes adversas moderadas envolvem tontura, fraqueza, urticria,
edema facial, edema de glote e crise de bronco espasmo. So exemplos de reaes graves: choque hipotensivo, edema
pulmonar, convulses e parada cardiorrespiratria, nesses casos, necessria a hospitalizao do paciente. Para diminuir o risco dereaes adversas, os profissionais de sade devem questionar opaciente sobre sua historia medica, com perguntas do tipo:
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O EXAME TOMOGRFICO
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DELAY
Na TC existe o delay, que o tempo de esperapara que o contraste chegue na regio a serestudada.
Alguns exemplos de delay:
Fase arterial: 20 a 40 segundos.
Fase venosa: 60 a 120 segundos.
Fase de equilbrio: 120 a 360 segundos.
Fase tardia: aps 360 segundos.
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TC CRNIO
A tomografia de crnio est indicada:
Nos tumores do encfalo;
Nos processos infecciosos; Nas doenas vasculares;
Nas doenas degenerativas;
No trauma crnio enceflico; Nas malformaes.
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Contraste
O contraste em TC utilizado sempre que houver umaruptura da barreira hematoenceflica, como nos casos detumores vascularizados e nos processos infecciosos ou, ainda,quando o objetivo for o contraste de vasos arteriais e/ouvenosos.
O contraste utilizado base de iodo, sendo prefervel osmeios no inicos, pela sua menor toxicidade.
O volume a ser administrado determinado pelo mdico quesupervisiona o exame.
Normalmente: 2 ml/kg na TC convencional.
1 ml/kg na TC helicoidal.
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Os cortes da fossa posterior so em geral mais finos
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Os cortes da fossa posterior so em geral mais finos,variando entre 2, 3, e podendo chegar at 5 mm.
Com cortes desta espessura, reduz-se a magnitude
dos artefatos produzidos pela massa ssea densacorrespondente poro petrosa do osso temporal.
Os cortes supratenporiais so realizados em geral
com 8 ou 10 mm.
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Documentao:
Um filme com 19 imagens + scout(sem contraste).
Um filme com 19 imagens + scout(com contraste).
Um filme com janela ssea (se necessrio).
conveniente manter na primeira exposio o scoutcom as linhas de referncia.
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O CRNIO EM CORTES CORONAIS
O posicionamento do paciente semelhante posio de Hirtz, utilizada naradiologia convencional. Alguns equipamentos permitem o posicionamento emdecbito dorsal. Neste caso, o paciente fica com a cabea numa posio maisbaixa em relao ao corpo.
E b
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Em ambos osposicionamentos, noentanto, se faz
necessrio angular ogantry para que oscortes se aproximem daperpendicularidade dalinha orbitomeatal(LOM).
d
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Cortes de 5 mm -Incremento 5 mm.
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Os cortes coronais
A critrio do mdico radiologista, podem serdocumentados com duas janelas:
Partes moles
Tecido sseo.
Ou utilizando-se apenas uma janelaintermediria.
Os cortes no plano coronal frequentementeso de menor espessura que os axiais, 3 mmde espessura com 4 mm de incremento.
Nas sinusopatias, rinites e em outras doenas
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comuns das vias areas, no se faz necessriaa administrao do meio de contraste.
Estas patologias representam mais de 90% dassolicitaes.
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Dezenove imagens
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por filme + scoutcomreferncia.
Srie CoronalUm ou dois filmes
com janela
intermediria (20 a 30imagens) (Fig. 3.14).
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Trax
O estudo do trax na tomografiacomputadorizada o mtodo de escolha nodiagnstico diferencial das patologias que
afetam o parnquima pulmonar. tambmum mtodo altamente eficaz no estudo dosgrandes vasos; tromboembolismo pulmonar,
processos infecciosos e tumores em geral.
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Contraste.
A critrio do radiologista, poder ou no serrealizado com meio de contraste iodado.
O volume de contraste em mdia de 1,5 mLpor kg de peso. Deve ser administrado pormeio de bomba injetora a uma velocidade de2 a 3 mL por segundo. Os cortes tomogrficosso adquiridos aproximadamente com 30segundos do incio da injeo.
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Posicionamento do paciente.O paciente deve serposicionado emdecbito dorsal, com oplano coronal emperpendicular ao plano
transversal. Commembros superioresabduzidos. Utilizando otopograma no plano
coronal para se marcaro inicio da varreduranos pices pulmonarese o fim nos seioscostofrnicos.
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Coluna Vertebral
O estudo da coluna vertebral por meio da
tomografia indicado nos processosdegenerativos, nas compresses radiculares,nos traumas, nos processos infecciosos e nostumores desta regio.
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O exame de rotina da coluna lombar compreende ostrs ltimos segmentos, isto : os nveis L3-L4, L4-L5
e L5-S1. A aquisio feita preferencialmente em bloco com
cortes em torno de 0,5 mm.
O campo de viso deve estar ajustado s pequenasdimenses das vrtebras, cerca de 14 cm. Os cortesso adquiridos em filtro standard, devendo aindaserem reconstrudos com filtro sseo para
documentao prpria.
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Documentao
Filme formatado 20:1 - Com referncias dosnveis de corte.
Janela de partes moles.
Janela- ssea