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Verificamos que na imagem de TC, conseguimos verificar toda a estrutura com facilidade e essa é a vantagem da TC, diante ao raio-x.

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Verificamos que no raio-x a imagem fica bem limitada comparando com a tomografia.

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Falar de tomografia computadorizada é falar de Röntgen, seus trabalhos e suas dificuldades inerentes ao exame do corpo humano. Ver por dentro sempre foi o grande objetivo, isto é, sem abrir o paciente. Objetivo que começou a se tornar realidade com os raios X, melhorou com a ultrassonografia e que teve grande salto de qualidade quando alguém resolveu tentar acoplar um computador a cristais sensíveis a radiações para construir imagens do interior do corpo.

Desde a sua descoberta, no final do século passado, os raios X têm sido utilizados como método de diagnóstico em medicina, através da radiografia e da radioscopia. Com o passar dos anos, o diagnóstico radiológico passou por significativo avanço tecnológico, pela produção de aparelhos de maior potência e qualidade, resultando em melhor aproveitamento da radiação. Um dos momentos mais importantes dessa evolução foi a introdução do computador, utilizando para a realização de cálculos matemáticos a partir da intensidade dos fótons de raios X.

Falar de tomografia computadorizada é falar de Röntgen, seus trabalhos e suas dificuldades inerentes ao exame do corpo humano. Ver por dentro sempre foi o grande objetivo, isto é, sem abrir o paciente. Objetivo que começou a se tornar realidade com os raios X, melhorou com a ultrassonografia e que teve grande salto de qualidade quando alguém resolveu tentar acoplar um computador a cristais sensíveis a radiações para construir imagens do interior do corpo.

Desde a sua descoberta, no final do século passado, os raios X têm sido utilizados como método de diagnóstico em medicina, através da radiografia e da radioscopia. Com o passar dos anos, o diagnóstico radiológico passou por significativo avanço tecnológico, pela produção de aparelhos de maior potência e qualidade, resultando em melhor aproveitamento da radiação. Um dos momentos mais importantes dessa evolução foi a introdução do computador, utilizando para a realização de cálculos matemáticos a partir da intensidade dos fótons de raios X.

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Tomografos de 1ª geração, descrevendo as características de cada uma delas até a geração multslice.

Desde a sua invenção várias gerações de equipamentos surgiram, sendo a primeira e segunda gerações com características de translação e rotação do tubo e detectores em torno do objeto estudado, tendo poucos detectores. Os aparelhos da terceira geração têm maior número de detectores, nos quais o tubo e os detectores realizam rotação em torno do objeto. Os aparelhos da quarta geração têm a coroa de detectores fixa e apenas o tubo gira em torno do paciente. A quinta geração são os aparelhos helicoidais que têm movimentos simultâneos do gantry e mesa. A sexta geração são os aparelhos multislice que, além dos movimentos simultâneos do gantry e mesa, possuem fileiras de detectores que permitem múltiplas aquisições simultâneas.

Primeira Geração:

Princípio de translação e rotação.

Feixe retilínio único.

Tempo de 4 a 6 minutos

Único detector.

Tomografia apenas do crânio.

Nos equipamentos de primeira geração, o método de aquisição de dados é baseado no princípio de translação e rotação, onde um único feixe de raios-X e um detector realizam um movimento de translação ao longo de linhas paralelas e lados opostos coletando dados. Então o conjunto roda em torno da estrutura anatômica em incrementos de 1º grau e outra translação ou “passagem de escaneamento” é realizada desta vez em direção oposta.

Esta operação translação – parada – rotação – translação – parada – rotação é repetida até alcançar 180º de rotação em torno da cabeça do paciente. Para produzir um corte completo do objeto requer aproximadamente de 4 até 6 minutos.

Segunda Geração:

Princípio de translação e rotação.

Pequeno feixe de raios X

Múltiplos detectores (30-50).

Tempo de 20 a 30s.

Assim como os tomógrafos de primeira geração, os equipamentos de segunda geração estão baseados no princípio de translação e rotação. Em contraste com o equipamento de primeira geração, os tomógrafos de segunda geração forneciam um feixe de raios X em forma de leque, com até 30 detectores ou mais para a aquisição de dados. Este novo desenvolvimento permite que os dados sejam adquiridos de mais de um ângulo durante uma translação. As vantagens dos equipamentos de segunda geração são óbvias. Tempo total de aquisição reduzido, borramento e artefatos de movimento respiratório são reduzidos, entretanto, a densidade e a resolução espacial ainda não apresenta grandes diferenças.

Terceira Geração

Princípio de rotação.

Rotação conjunta de tubo e detectores.

Feixe de raios X em leque pulsado.

Múltiplos detectores (260 – 520).

Tempo de 5 a 10s.

Os equipamentos de terceira geração têm sua geometria de aquisição de dados radicalmente modificada, com a eliminação do movimento de translação o que permite tempos de aquisição ainda menores que equipamentos de segunda geração. Nestas máquinas o tubo de raios X e um conjunto de detectores dispostos contiguamente rodam em torno do paciente. A imagem é obtida por um feixe de raios-X em leque que são reconhecidos por 200 a 600 detectores que giram sincronicamente com o tubo. Entretanto, não mais de duas rotações completas são possíveis antes que o gantry tenha sua direção revertida, visto que cabos elétricos usados para suprir o tubo de raios X, coletar dados dos detectores funcionam com mecanismos de enrolar/desenrolar. O tempo de escaneamento é de 5 a 10 segundos e os artefatos respiratórios são praticamente eliminados. Permitiu uma varredura de todo o corpo, que não era possível com os scanners antigos.

Quarta Geração:

Princípio de rotação

Rotação apenas do tubo.

Múltiplos detectores fixos dispostos em anel.

Largo feixe de raios X.

Tempo de 2 a 10s.

Um equipamento de quarta geração consiste em múltiplos detectores fixos que formam um anel em torno do objeto, dentro do gantry. O tubo de raios-X move-se em torno do objeto 360º, emitindo um feixe deraios X cuja geometria é descrita como de um grande leque. Cerca de 300 a 1000 detectores recolhem os dados que são gravadosdurante a rotação. O tempo de escaneamento é de 2 a 10 segundos. Os artefatos causados por movimentos peristálticos, cardíacos praticamentedeixam de ser percebidos.

Quinta Geração (Espiral/Helicoidal):

Rotação contínua.

Movimento de translação da mesa.

Tempo de sub-segundo na aquisição.

Tubo com apenas um foco.

Uma fileira de detectores.

Reconstrução instantânea.

Ilimitada capacidade calorífica do tubo.

Aumento da cobertura anatômica.

Exames com menos filmes.

Durante os primeiros anos da década de 1990, um novo tipo de scanner foi desenvolvido, chamado scanner de TC por volume (helicoidal/espiral). 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 ou “em mola”. Dessa forma, um volume de tecido é examinado, e dados são coletados, em vez de cortes individuais como em outros sistemas. Os sistemas de TC por volume utilizam arranjos de detectores do tipo de terceira ou quarta geração, dependendo do fabricante específico. 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. Anteriormente o movimento do tubo de raios X era restrito por cabos de alta tensão fixados, e limitado a uma rotação de 360º em uma direção compreendendo um corte, seguida por outra rotação de 360º na direção oposta, criando um segundo corte com o paciente movendo um incremento entre os cortes. O desenvolvimento de tecnologia de engenharia de anéis de deslizamento permite rotações contínuas do tubo, que, quando combinadas com o movimento do paciente cria dados de varredura do tipo helicoidal com tempos totais de varredura que são a metade ou menos daqueles de outros scanners de terceira ou quarta geração.

Sexta Geração (Multislice):

Rotação contínua do tubo

Translação da mesa.

Tubo com duplo foco.

Dupla fileira de detectores.

Redução do tempo de escaneamento.

No final de 1998, quatro fabricantes de TC anunciaram novos scanners multicorte, todos capazes de obter imagens de quatro cortes simultaneamente. Esses são scanners de sexta geração com capacidades helicoidais e com quatro bancos paralelos de detectores, capazes de obter quatro cortes de TC em uma rotação do tubo de raios X. Uma das vantagens desse método é a velocidade de obtenção de imagens, especialmente quando o movimento do paciente é um fator limitante. Essa obtenção mais rápida de imagens torna possíveis estudos cardiovasculares por TC, exames pediátricos ou outros casos em que são necessários tempos de exposição rápidos.

Uma segunda vantagem relacionada à velocidade de obtenção de imagens é a capacidade de adquirir um grande número de cortes finos rapidamente. Essa velocidade, por exemplo, torna possível a angiografia por TC com doses menoresdo contraste exigido; ou um exame de abdome completo por TC é possível com cortes muito finos, de 2 a 3 mm, em um tempo de exame razoavelmente curto.

Uma desvantagem dos scanners de multicorte são os custossignificativamente maiores. Há também algumas limitações quanto à tecnologia de aquisição de dados, muitas vezes, incapaz de processar o grande volume de dados que pode ser obtido por esses sistemas.

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EVOLUÇÃO DA TOMOGRAFIA - GERAÇÃO DOS TOMOGRAFOS

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TC
Essa técnica, que se baseia em raios-X, foi utilizada para aplicações clínicas ainda no início da década de 70, uma vez que torna possível examinar o encéfalo e, com maior clareza, os limites do sistema ventricular e as partes ósseas do crânio. O aparelho consiste em uma fonte de raios-X que é acionada ao mesmo tempo em que realiza um movimento circular ao redor da cabeça do paciente, emitindo um feixe de raios-X em forma de leque. No lado oposto a essa fonte, está localizada uma série de detectores que transformam a radiação em um sinal elétrico que é convertido em imagem digital. Dessa forma, as imagens correspondem a secções ("fatias") do crânio. A intensidade (brilho) reflete a absorção dos raios-X e pode ser medida em uma escala (unidades Hounsfield).

Recentemente, com a evolução tecnológica, é possível adquirir imagens rapidamente através da técnica de varredura espiral (ou helicoidal). Essa inovação permite realizar o exame em aproximadamente três minutos (quando o presente artigo foi escrito). Torna possível também a angiografia por TC (angio-TC) e outros procedimentos que se beneficiem de dados volumétricos. Isto facilita o exame de pacientes agitados.

Apesar dos avanços, ainda é limitada a capacidade de diferenciar entre substância branca e cinzenta, notadamente na região do cerebelo e núcleos da base. A grande deficiência é vista nas doenças desmielinizantes ou em algumas lesões neoplásicas infiltrativas e em transtornos psiquiátricos. A única indicação para esse exame em psiquiatria é a pesquisa de diagnósticos diferenciais como neoplasias e processos inflamatórios, em situações em que o acesso à RM é limitado.

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Dr Pixel FCM UNICAMP -  Imagem na Saúde da Mulher

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TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA - e aí, pra começar o que preciso saber?

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Quando falamos em exames por imagem logo pensamos em Röntgen(1845-1923), físico que, no final do século passado,  deu a luz aos Raios X.

Com a sua descoberta, a ciência médica entrou na era radiológica, e passou a examinar o corpo humano sem a necessidade de abrir o paciente, iniciando aí a medicina que tudo vê.

A partir deste advento e com o avanço tecnológico, muitas outras formas de ‘ver por dentro’ foram desenvolvidas, e os raios X se tornaram cada vez melhores.

Até que na década de 60, dois grandes nomes da radiologia: Godfrey Newbold Hounsfield (1919-2004) e o Dr. James Ambrose (1923-2006), baseados em estudos matemáticos do físico Allan MacLeod Cormack (1924-1998), tiveram a ideia de acoplar um computador a cristais sensíveis à radiação, que deu início a primeira geração dos tomógrafos.

Godfrey Hounsfield ao lado do primeiro aparelho de Tomografia Computadorizada EMI-Scanner, em 1972.

Dessa forma, o primeiro aparelho de TC foi desenvolvido em 1972, inicialmente, restrito a análise de encéfalo e crânio.  Segundo relatos históricos, o desenvolvimento da pesquisa de Hounsfield – engenheiro da EMI Ltda – foi patrocinado com verba obtida pela venda de aproximadamente 200 milhões de LPs da banda inglesa The Beatles em 1968, produzido pela gravadora.

Nesse protótipo Hounsfield usou uma fonte de amerício-241, emissora de raios gama, computador com programação para reprodução bidimensional e detectores de cristal de iodeto de sódio. Devido a baixa densidade da fonte de irradiação, o tempo de aquisição da imagem foi de nove dias e o computador levou 150 minutos para processar uma simples imagem. Algo revolucionário, mas ainda precisava ser melhorado. No início, as imagens eram reproduzidas de forma borrada, mas hoje são tridimensionais, nítidas e de alta resolução.

Em 20 de abril de 1972, Housfield  e Ambrose apresentam no congresso anual de British Institute of Radiology, as primeiras imagens obtidas por um novo método de utilização da radiação, capaz de medir descontinuidade de densidades para construir imagens do interior do corpo. Nasce aqui, a Tomografia Axial Computadorizada.

O primeiro tomógrafo do Brasil foi instalado em São Paulo, no Hospital Beneficência Portuguesa, em 1977.

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Em 8 de novembro de 1895, foram descobertos os Raios-X pelo físico alemão Wilhelm Conrad Roetgen ao ver sua mão projetada numa tela enquanto trabalhava com radiações. Após observar a projeção, imaginou que de um tubo em que ele trabalhava deveria estar sendo emitido um tipo especial de onda que tinha a capacidade de atravessar o corpo humano. E, por ser uma radiação invisível, denominou-a Raios-X. Tal façanha vale-lhe o prêmio Nobel de Física, no ano de 1901.

Um ano depois, em 1896, foi realizada na Inglaterra a primeira radiografia de um projétil de arma de fogo no interior do crânio de um paciente.

Desde esta época até os dias de hoje surgiram várias modificações nos aparelhos iniciais a fim de se reduzir a radiação ionizante usada nos pacientes que, acima de uma certa quantidade, é prejudicial à saúde.

A evolução dos equipamentos trouxe novos métodos. Assim surgiu a Planigrafia linear, depois a Politomografia onde os tubos de Raios-X realizavam movimentos complexos enquanto eram emitidos.

No Brasil, Manuel de Abreu desenvolveu a Abreugrafia, um método rápido de cadastramento de pacientes para se fazer radiografias do tórax, tendo sido reconhecida mundialmente.

Até então as densidades conhecidas nos Raios- X eram ossos, gorduras, líquidos e partes moles. Com esse método, devido a sua alta sensibilidade foi possível separar as partes moles assim visualizando sem agredir o paciente, o tecido cerebral demonstrando-se o liquor, a substância cinzenta e a substância branca. Até essa época, as imagens do nosso corpo eram obtidas pela passagem do feixe de Raios- X pelo corpo, que sofria atenuação e precipitava os sais de prata numa película chamada filme radiográfico que era então processada.

Nas últimas décadas tivemos grandes conquistas na radiologia, com a tomografia computadorizada que faz o diagnóstico das imagens sem agredir o paciente. Hoje se pode diagnosticar em 10 minutos tumor “in situ” de até 1mm de diâmetro localizado na intimidade do cérebro.

Superando cada vez mais a medicina, a tomografia computadorizada foi superada pela Ressonância Nuclear Magnética, que, por não usar ionizantes, raramente necessita uso de contraste e são obtidas imagens nos três planos: sagital, coronal e transversal.

Momentos históricos:
Em abril de 1896, fez-se a primeira radiografia de um projétil de arma de fogo no interior do crânio de um paciente, essa radiografia foi feita na Inglaterra pelo Dr. Nelson.

Em novembro de 1899, Oppenhein descreveu a destruição da sela túrcica por um tumor hipofisário.

Em março de 1911, Hensxhen radiografou o conduto auditivo interno alargado por um tumor do nervo acústico (VIII par.).

Em novembro de 1912, Lackett e Stenvard descobriram ar nos Ventrículos ocasionados por uma fratura do crânio.

Um neurocirrugião de Baltimore, Dandy, em 1918, desenvolveu a ventriculografia cerebral, substituindo o líquor por ar. Assim ele trouxe grande contribuição no diagnóstico dos tumores cerebrais.

Por volta de 1931, J. Licord desenvolveu a mielografia com a introdução de um produto radiopaco no espaço suboracnóideo lombar.

Em julho de 1927, Egaz Moniz desenvolveu a angiografia cerebral pela introdução de contraste na artéria carótida com punção cervical. Ao apresentar seu trabalho na Sociedade de Neurologia de Paris, ele disse: “Nós tinhamos conquistado um pouco do desconhecido, aspiração suprema dos homens que trabalham e lutam no domínio da investigação”.

Em 1952, desenvolveu-se a técnica da angiografia da artéria vertebral por punção da artéria femoral na coxa passando um cateter que ia até a região cervical, pela aorta.

Por volta de 1970 através de catéteres para angiografia, começou-se a desobstruir os vasos tumorais surgindo assim a Radiologia Intervencionista e Terapêutica. Assim, nos dias de hoje, usam-se catéteres que dilatam e desobstruem até coronárias, simplesmente passando-os pela artéria femoral do paciente, com anestesia local, evitando nesses casos cirurgias extracorpóreas para desobstrução de artérias (famosas pontes de safena).

Também na década de 1970, um engenheiro inglês, J. Hounsfield, desenvolveu a Tomografia Computadorizada, acoplando os Raios-X a um computador. Ele ganhou o prêmio Nobel de Física e Medicina.

Por volta de 1980 foi desenvolvido a Ressonância Nuclear Magnética. Ela obtém imagens do nosso corpo similares às da tomografia computadorizada, só que com várias vantagens adicionais. Não utiliza radiação ionizante, raramente necessita uso de contraste e são obtidas imagens nos três planos: sagital, coronal e transversal.

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Felipe Passinatto R:20  Trabalho: Tomografia Computadorizada

Professora: Francyeli.