Tomografia computadorizada é um procedimento não invasivo de diagnóstico por imagem que combina o uso de raio-x com computadores especialmente adaptados. É utilizado para criar imagens detalhadas dos mais variados tecidos do corpo humano.

O procedimento é realizado através da emissão de raios-x rotacionada ao redor do corpo, que por sua vez e de forma variada, a depender de cada tecido, atenua o feixe de raios-X, que são absorvidos por detectores de radiação, que enviam então os dados para um sistema computacional. Posteriormente, as imagens podem ser reformatadas em vários planos, até gerar imagens digitais que podem ser visualizadas em um monitor específico para isso. Além disso, podem ser impressas ou transferidas para o PACS – ou também, enviadas diretamente para um serviço de telerradiologia.

Nesse artigo, você vai ver:

 

1. A história da tomografia computadorizada

 

inventor da tomografia computadorizada

Godfrey Hounsfield com protótipo do primeiro equipamento de TC

 

Com o avanço da tecnologia, assim como em outras modalidades de radiodiagnóstico, a tomografia computadorizada foi marcada por gerações.

Ela foi inventada pelo engenheiro eletrônico britânico Sir Godfrey Newbold Hounsfield, em 1972, e descrita no Congresso Britânico do Instituto de Radiologia. Por isso, o nome Escala Hounsfield: que é uma escala utilizada em tomografia computadorizada para distinção dos tons de cinza ao avaliar cada estrutura anatômica (falaremos disso adiante).

A primeira utilização operacional de um tomógrafo computadorizado no mundo foi em Atkinson Morley Hospital, em Londres, berço dos estudos de Hounsfield. Além disso, o primeiro equipamento de TC, só permitia a avaliação do metabolismo cerebral ou de tumores do cérebro.

No Brasil, o primeiro aparelho de tomografia computadorizada foi instalado no Hospital Beneficência Portuguesa, em São Paulo, no ano de 1977. A primeira avaliação foi realizada em uma mulher de 41 anos, com um tumor no lobo frontal esquerdo.

Em 1979, Godfrey Hounsfied recebeu o prêmio Nobel em Fisiologia e Medicina, ao lado do seu co-criador, o sul-africano físico Allan Cormack.

 

2. A evolução da tomografia computadorizada

 

Esboço de Hounsfield do protótipo de tomógrafo computadorizado

Esboço de Hounsfield do protótipo de tomógrafo computadorizado

 

Até então, a tomografia computadorizada passou por uma série de aperfeiçoamentos. E uma das principais foi a introdução do sistema computacional, que permitiu a captação de imagens com melhor qualidade.

Falaremos sobre essas diferenças, em específico, abaixo.

 

Tomografia Linear


Também conhecida como tomografia convencional, foi o primeiro método de obtenção de imagens tomográficas. Sua principal característica é a formação da imagem diretamente em filmes radiográficos. Portanto, o resultado era uma imagem de baixíssima qualidade e com grande número de artefatos. Esse método passou por quatro gerações.

 

Primeira geração:

Surgiu em 1972. Era um procedimento extremamente demorado, visto que exigia aproximados 5 minutos para reunir informações suficientes de cada corte. Ou seja, após a primeira varredura, o tubo sofria uma rotação de grau para iniciar uma nova varredura. Assim, sucessivamente por 180 vezes.

Créditos: Manus Mongkolsuk | Fonte: Youtube.

 

Segunda geração:

Surgiu em 1974. Seguia com a mesma engenharia dos aparelhos da primeira geração. Entretanto, as inovações que se destacaram nessa geração foram a utilização de mais detectores adjacentes e a forma do feixe, que passou a ser mais aberto (em forma de leque). Com isso, o tempo de cada varredura diminuiu, em média, de 20 a 60 segundos. Todavia, a qualidade da imagem ainda não tinha sofrido melhorias.

Créditos: Manus Mongkolsuk | Fonte: Youtube.

 

Terceira geração:

Surgiu entre 1975 e 1977. Essa geração sofreu grandes alterações quando comparada às primeiras gerações. Nesse caso, os tubos de raio x e os detectores do aparelho deixaram de seguir com movimentações lineares, passando a ter movimentação de 360º em torno de um objeto. Com isso e devido a presença de múltiplos detectores (entre 288 e 700), o tempo de cada varredura diminuiu significativamente a 1 e 2 segundos. Além disso, o feixe dessa geração, que também era em forma de leque, passou a ser mais aberto (para atingir todo o arco do detector). Em consequência, com menos artefatos de movimento, as imagens tiveram uma melhora incrível.

Créditos: Manus Mongkolsuk | Fonte: Youtube.

 

Quarta geração:

Surgiu em 1981. Seguiu com a mesma engenharia da terceira geração. Contudo, teve um aumento no número de detectores (agora, com 2000), que tornou-se uma inovação à tomografia computadorizada, chamada de sistema slip-ring. Por sua vez, esse sistema eliminou os cabos de alimentação e os tubos passaram a realizar rotações contínuas. Foi também a transição para os novos aparelhos de tomografia: os helicoidais e os multislice.

Créditos: Manus Mongkolsuk | Fonte: Youtube.

 

Tomografia Helicoidal


A tomografia helicoidal é caracterizada por realizar uma hélice em torno do corpo ao invés de uma sucessão de círculos. Isto é, a mesa de paciente, ao invés de ficar parada durante o corte e captação das imagens, avança continuamente em torno dele. Ou seja, as informações são captadas de maneira contínua com a reconstrução de imagens de qualquer secção analisada.

 

Tomografia Multislice ou Multicorte


A tomografia multislice é caracterizada por suas múltiplas fileiras de detectores. Dessa forma, ela é capaz de adquirir simultaneamente quatro cortes de imagens e com baixíssimo tempo de aquisição (0,5 s). Além disso, a baixa dose de radiação e a redução no tempo do exame também são características importantes da tomografia multislice.

 

3. O aparelho de tomografia computadorizada

 

paciente realizando exame de tomografia computadorizada

Paciente entrando no aparelho de tomografia computadorizada.

 

O Tomógrafo é o aparelho utilizado no exame de tomografia computadorizada.

Sua estrutura habitual é formada por:

– Gantry, que, basicamente, é o corpo do aparelho de TC. No Gantry estão: o tubo de raio x e o conjunto de detectores. Através do Gantry é possível controlar a Kv e mA, ou seja, a tensão e corrente elétrica da ampola de raio x. Além disso, através do Gantry, é possível ter a interação dos comandos do painel de controle com o sistema e botões controladores da mesa do tomógrafo.

– Tubos de raio x, que, a princípio, tem o funcionamento similar ao que é utilizado nos aparelhos convencionais de raio x. Contudo, em aparelhos de tomografia computadorizada, os tubos de raio x funcionam em movimento contínuo.

– Detectores (ou sensores), que são responsáveis pela captação da radiação produzida pela ampola e que ultrapassa o paciente. Portanto, transformando essa informação em sinal elétrico que pode ser digitalizado e lido pelo computador.

– Mesa de exame, que é o local onde o paciente fica posicionado.

– Mesa de comando, onde se encontram o monitor para planejamento dos exames e processamento das imagens, e o sistema de comunicação com o paciente. A mesa de comando também é responsável pelo envio de informações para o aparelho, além de ser utilizada para tratamento e documentação das imagens adquiridas.

– Bomba injetora (opcional), que fica ao lado do paciente, controlada pelo aparelho de TC. É responsável por administrar o contraste no paciente de acordo com o protocolo de cada exame, variando o tempo e velocidade.

 

4. Como funciona o exame de tomografia computadorizada?

 

Exame de Tomografia Computadorizada

Exame de Tomografia Computadorizada.

 

A execução de um exame de tomografia computadorizada, é simples. A mesa de exames, onde o paciente estará posicionado, se desliza para dentro do Gantry. Em seguida, o tubo de raio x emite um feixe de radiação (em forma de leque) que é atenuado pelo corpo do paciente, interagindo com um conjunto de detectores responsáveis por transformar o sinal da radiação eletromagnética em sinal elétrico.

É válido ressaltar que, para que a imagem possa ser interpretada como uma imagem anatômica (ou seja, sem sobreposição de estruturas), são realizadas múltiplas projeções.

O resultado da conversão dos sinais elétricos são armazenados na Raw Data, um arquivo dos dados brutos da aquisição. Só então, o computador utiliza os dados obtidos do sinal elétrico para construir uma imagem digital através de processos matemáticos.

A imagem digital é representada em uma matriz composta de pixels. Em cada pixel, dependendo da intensidade da radiação que foi absorvida pelo paciente, é atribuído um determinado valor de tonalidade com base na Escala de Hounsfield. Nessa escala, a radiodensidade da água destilada é definida como 0 HU, e ela varia entre -1000 HU, para o ar, e 1000 HU, para o osso.

Então, podemos considerar que a tomografia computadorizada é um procedimento com base numa escala de densidades, visto que cada estrutura do corpo tem sua densidade (ar, osso, gordura). Certamente, a Tomografia Computadorizada, é uma das principais modalidades de diagnóstico por imagem, ao lado da Ressonância Magnética.

 

Referências


– Carvalho, Antonio Carlos Pires. “História da tomografia computadorizada.” Rev imagem 29.2 (2007): 61-6.

– Mourão, Arnaldo Prata. Tomografia computadorizada: tecnologias e aplicações. Difusão Editora, 2018.

– Amaro Júnior, Edson, and Helio Yamashita. “Aspectos básicos de tomografia computadorizada e ressonância magnética.” Brazilian Journal of Psychiatry 23 (2001): 2-3.

– Buzug, Thorsten M. “Computed tomography.” Springer Handbook of Medical Technology. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011. 311-342.

– Brenner, David J., and Eric J. Hall. “Computed tomography—an increasing source of radiation exposure.” New England Journal of Medicine 357.22 (2007): 2277-2284.

 

 


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