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Tomografia Computadorizada
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A tomografia computadorizada foi
inventada pelo engenheiro eletrnico
Godfrey N. Hounsfield (1919-), pela qualrecebeu o prmio Nobel em fisiologia e
medicina em 1979, juntamente com o sul-
africano naturalizado americano, fsicoAllan McLeod Cormack (1924-).
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Cormack desenvolveu em 1956 a teoria e a
matemtica de como mltiplos raios
projetados sobre o corpo, em ngulosdiferentes, mas em um nico plano,
forneceriam uma imagem melhor do que o
raio nico, usado na radiografia. Seustrabalhos foram publicados no Journal of
Applied Physics, em 1963 e 1964.
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Princpios A TC utiliza um aparelho de raios X que
gira a sua volta, fazendo radiografias
transversais de seu corpo.
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Estas radiografias so ento convertidas por umcomputador nos chamados cortes tomogrficos.Isto quer dizer que a TC constri imagens internasdas estruturas do corpo e dos rgos atravs decortes transversais, de uma srie de sees fatiadasque so posteriormente montadas pelo computadorpara formar um quadro completo.
Portanto, com a TC o interior de seu corpo podeser retratado com preciso e confiana para serdepois examinado.
Princpios
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Caractersticas: no sobreposio de estruturas
melhor contraste ( menos radiao espalhada)
usa detectores que permitem visibilizar pequenas
diferenas em contraste de tecido
manipular e otimizar imagens
Tecnologia que envolve: aquisio, processamento
de dados e apresentao da imagem
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Progressos na Radiologia
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Princpios de Funcionamento A TC um exame no plano axial, mas
que permite a reproduo de imagens em
qualquer plano.
Tomgrafos mais recentes, permitem que
sejam realizados cortes sem intervalos, o
que possibilita a criao de imagenstridimensionais.
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Em um exame, um feixe de raios X do calibre de
um lpis gira ao redor do paciente formando uma
imagem de uma "fatia" do mesmo. So formadospequenos blocos de tecidos (voxels), cada um com
um determinado valor de absoro conforme as
caractersticas do tecido escaneado.
Estas imagens so reconstrudas em um planobidimensional (pixels) na tela do computador
Princpios de Funcionamento
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Primeira Gerao TC Primeira gerao (EMI, 1972): feixe
linear, um detector; 160 pontos por
projeo; 180 projees; 5 minutos porfatia.
A fonte de raios-x e o detetor passam
transversalmente ao longo do objetosendo analisado, com rotaes sucessivas
ao final de cada movimento transversal.
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Primeira Gerao TC
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Reconstruo da imagem A gerao da imagem requer a
determinao do coeficiente de atenuao
de cada voxel. Algoritmo de reconstruo: retroprojeo
com aplicao de filtro.
Computadores com processadores paralelospodem fazer a anlise de milhes de pontosmuito rapidamente.
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Segunda Gerao Segunda gerao: feixe em leque, vrios detetores;
maiores passos na rotao; 1 minuto por fatia.
Um feixe de raios-x com um pequeno ngulo evrios detetores registram vrios pincis
simultaneamente.
Como os pincis divergentes passam atravs do
paciente em diferentes ngulos, o gantry pode
girar em incrementos de vrios ngulos resultando
em menores tempos de leitura.
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Segunda Gerao
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Caractersticas Segunda
Gerao CRT (monitor de vdeo), impresso a laser em
filme radiogrfico.
Normalmente so utilizados 12 bits por pixel, querepresentam 4096, um intervalo dinmico muito
maior que a capacidade de display de monitores e
filmes.
Janelas com diferentes nveis e larguras so
utilizadas para otimizar a aparncia das imagens.
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Nvel da janela (ou centro): nro. de Hounsfield que ser
mostrado com intensidade mdia na imagem.
Largura da janela: intervalo de nro. mostrados em tornodo nvel.
Exemplo: nvel=50 e largura=100 implicam que HUs
iguais ou menores que 0 sero mostrados como preto e
HUs iguais ou maiores a 100 sero mostrados como
branco e HUs de 50 sero mostrados no tom
intermedirio de cinza.
Caractersticas Segunda
Gerao
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TC de Terceira Gerao Terceira gerao: tubo rotativo com feixe
em leque e detetores rotativos.
Um feixe de raios-x com um grande
ngulo abrange todo o objeto investigado.
Vrias centenas de medidas so
registradas para cada pulso da fonte deraios-x.
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TC de Terceira Gerao
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TC de Quarta Gerao Tubo rotativo com feixe em leque e um anel
de detectores (at 4800). Aquisio de uma
fatia em
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TC de Quarta Gerao
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TC Modernos ( Quarta
Gerao)A. Tubos de raios-x e colimadores
O aquecimento do tubo em geral alto.
Mancha focal de aproximadamente 1 mm. Tubos de alta performance podem custar mais de US$
50.000,00.
O feixe colimado quando sai do tubo e novamente
quando chega no detetor. A colimao define a largura da fatia e reduz o
espalhamento.
A elevada filtragem do feixe leva a feixe com camadassemi-redutoras de 10 mm de alumnio.
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B. Detetores de estado slido
Cintiladores que produzem luz quando raios-x so
absorvidos. O detetor de luz acoplado ao cintilador gera um sinal
eltrico proporcional intensidade da radiao incidente.
Material mais usado: tungstanato de cdmio (CdWO4). As restries geometria permitem que somente detetores
de estado slido sejam utilizados em equipamentos de
quarta gerao.
TC Modernos ( Quarta
Gerao)
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TC de Quinta Gerao -
Helicoidal Trata-se de equipamento extremamente
rpido, uma vez que no possui partes
mveis (o controle do feixe eletrnico). Note o uso de quatro anis-alvo para
aquisio simultnea de mltiplas fatias.
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Helicoidal
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Helicoidal Utilizam feixes de eltrons que so defletidos e
focalizados em anis de alvo com grande dimetro
posicionados no gantry. Possui mltiplos anis de alvo e mltiplos anis de
detetores.
Por no ter partes mveis, so extremamente
rpidos (poucas dezenas de milisegundos por
fatia).
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Equipamentos com anis de contato (slip
ring) podem ser utilizados no modo
helicoidal (ou espiral). Na tomografia helicoidal, o paciente
movido ao longo do eixo horizontal
enquanto o tubo de raios-x gira em tornodele.
Helicoidal
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O feixe central de raios-x entrando no paciente segue umatrajetria helicoidal durante o exame.
A relao entre o movimento do paciente e do tubo chamada passo (pitch), que definida como o movimentoda mesa durante cada revoluo do tubo de raios-x(medido em milmetros) dividido pela largura decolimao (medida em milmetros).
Para uma fatia de 5 mm, o paciente pode mover-se 10 mmdurante o tempo que leva para o tubo girar 360 graus,levando a um passo de 2.
Helicoidal
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Helicoidal
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A reconstruo da imagem obtida
interpolando-se as projees obtidas em
posies selecionadas ao longo do eixo dopaciente.
As imagens podem ser reconstrudas em
qualquer nvel e com qualquer incrementomas tm sempre a espessura do colima-dor
utilizado.
Helicoidal
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Helicoidal
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Detetores A rejeio da radiao espalhada se d mais
pela colimao dos detetores do que pelo
analisador de pulsos. Eficincia de deteco superior a 50%
(geomtrica/quntica/converso)
Tempo de resposta curto Estabilidade de operao
Mnima dependncia energtica
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Sensores do estado slido: Detetores a cintilao opticamente
acoplados a fotodiodos (semicondutores): tungstato de cdmio
(CdWO4) e material cermico de alta pureza (xidos terras-raras) de
alta eficincia.
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Aquisio de dados
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Formato da imagem O campo de viso ou circulo de reconstruo
chamado FOV e corresponde a regio na qualas medidas de transmisso so gravadas sobre umamatriz selecionada.
Tamanho pixel = campo de viso/ tamanho damatriz
Ex: matriz 512 x 512 e FOV = 25 cm250 mm / 512 = 0,5 mm
Cada pixel pode ter variaes de cinza entre 256(28) a 4096 (212).
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Formato da imagem
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Processamento de dados Os nmeros computados para reconstruo
da imagem so nmeros inteiros.
K: escala de contraste de Hounsfield (0,1 %por n CT)
N CT da gua= 0; n CT do osso =+1000; n CT do ar = - 1000
2000 nmeros representam a escala decontraste (nveis de cinza).
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A escala de cinza ajustada por dois controles:controlede nvel e janela.
Manipular a escala de cinza significa alterar o contrastenvel da janela (WL): n0 CT intermedirio ou centraldentro do range de densidade do tecido de interesse
largura da janela (WW): ajuste da escala de contraste
dentro de um nvel selecionado. WW : muitos n0s CT para diferenciar
preto/branco : contraste
WW : poucos n0s CT para diferenciar
preto/branco: contraste
Escala de cinza
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Escala de cinza
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Escala de cinza
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Escala de cinza
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Doses de radiao espessura de corte
rudo
eficincia do detector
reconstruo
colimao e filtrao
E D di t lti l ( G *)
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ExameDose mdia em cortes mltiplos (mGy *)
Cabea 50 - Coluna lombar 35 - Abdmen 25
*Nveis de Referncia de Radiodiagnstico em CT para
Paciente Adulto Tpico
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Os protocolos de exame devem
descrever: espessura de corte/espaamento;
angulao do gantry;
extenso do estudo;
uso de contraste;
janela
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As imagens registram: registro do exame / dados do paciente
srie do corte; nmero do corte
posio do corte em relao a mesa angulao do gantry
espessura do corte
FOV( rea que est sendo examinada) X e Y
filtro
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Controle de Qualidade em CT
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Controle de Qualidade em CT
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Controle de Qualidade em CT
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GARANTIA DA QUALIDADE
NA RADIOLOGIA
Verificar atravs dos testes de constncia, a manutenodas caractersticas tcnicas e requisitos de desempenhodos equipamentos.
Evitar que os equipamentos sejam operados fora dascondies exigidas.
Estabelecer e implementar padres de qualidade deimagem e verificar a sua manuteno.
Determinar os valores representativos das dosesadministradas nos pacientes e verificar se podem serreduzidas, levando-se em considerao os valores de
referncia.
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