Princípios físicos
A TC baseia-se nos mesmos princípios que a conografia
convencional, segundo os quais
tecidos com diferentes composições absorvem a
radiação X de forma diferente. Ao serem atravessados por raios X, tecidos mais densos (como o
fígado) ou com
elementos mais pesados (como o
cálcio presente nos ossos), absorvem mais radiação que tecidos menos densos (como o
pulmão, que está cheio de ar).
Assim, uma TC indica a quantidade de
radiação absorvida por cada parte do corpo analisada (radiodensidade), e traduz essas variações numa escala de
cinzentos, produzindo uma imagem. Cada
pixel da imagem corresponde à
média da absorção dos tecidos nessa zona, expresso em unidades de Hounsfield (em homenagem ao criador da primeira máquina de TC).
Procedimento de segurança
Para obter uma TC, o paciente é colocado numa mesa que se desloca
para o interior de um anel de cerca de 70 cm de diâmetro. À volta deste
encontra-se uma
ampola de Raios-X, num suporte circular designado
gantry.
Do lado oposto à ampola encontra-se o detector responsável por captar a
radiação e transmitir essa informação ao computador ao qual está
conectado.
Nas máquinas sequenciais ou de terceira geração, durante o exame, o
“gantry” descreve uma volta completa (360º) em torno do paciente, com a
ampola a emitir raios X, que após atravessar o corpo do paciente são
captados na outra extremidade pelo detector. Esses dados são então
processados pelo computador, que analisa as variações de
absorção
ao longo da seção observada, e reconstrói esses dados sob a forma de
uma imagem. A “mesa” avança então mais um pouco, repetindo-se o processo
para obter uma nova imagem, alguns milímetros ou centímetros mais
abaixo.
Os equipamentos designados “helicoidais”, ou de quarta geração,
descrevem uma hélice em torno do corpo do paciente, em vez de uma
sucessão de círculos completo. Desta forma é obtida informação de uma
forma contínua, permitindo, dentro de certos limites, reconstruir
imagens de qualquer seção analisada, não se limitando portanto aos
"círculos" obtidos com as máquinas convencionais. Permitem também a
utilização de doses menores de radiação, além de serem muito mais
rápidas. A hélice é possível porque a mesa de pacientes, ao invés de
ficar parada durante a aquisição, durante o corte, tal como ocorre na
tomografia convencional, avança continuamente durante a realização dos
cortes. Na tomografia convencional a mesa anda e pára a cada novo corte.
Na helicoidal a mesa avança enquanto os cortes são realizados.
Atualmente também é possível encontrar equipamentos denominados
DUOSLICE, e MULTISLICE, ou seja multicorte, que, após um disparo da
ampola de raios x, fornecem múltiplas imagens. Podem possuir 2, 8, 16,
64 e até 128 canais, representando maior agilidade na execução do exame
diagnostico. Há um modelo, inclusive, que conta com dois tubos de
raios-x e dois detectores de 64 canais cada, o que se traduz em maior
agilidade para aquisição de imagens cardíacas, de modo que não é
necessário o uso de beta-bloqueadores. Permite também aquisições
diferenciais, com tensões diferentes em cada um dos emissores, de modo a
se obter, por subtração, realce de estruturas anatômicas.
Com essa nova tecnologia é possível prover reconstruções 3D, MPR
(MultiPlanarReconstrucion) ou até mesmo mensurar perfusões sanguíneas.
Características das imagens tomográficas
Tomografia computadorizada
Documentário de 1977 sobre tomografia computadorizada
Entre as características das imagens tomográficas destacam-se os
pixeis, a
matriz, o
campo de visão (ou
fov, “field of view”), a escala de cinza e as janelas.
O pixel é o menor ponto da imagem que pode ser obtido. Assim uma
imagem é formada por uma certa quantidade de pixeis. O conjunto de
pixeis está distribuído em colunas e linhas que formam a matriz. Quanto
maior o número de pixeis numa matriz melhor é a sua resolução espacial, o
que permite um melhor diferenciação espacial entre as estruturas. E
apos processos de reconstrução matemática, obtemos o Voxel (unidade 3D)
capaz de designar profundidade na imagem radiológica.
O campo de visão (FOV) representa o tamanho máximo do objeto em
estudo que ocupa a matriz, por exemplo, uma matriz pode ter 512 pixeis
em colunas e 512 pixeis em linhas, e se o campo de visão for de 12 cm,
cada pixel vai representar cerca de 0,023 cm (12 cm/512). Assim para o
estudo de estruturas delicadas como o ouvido interno o campo de visão é
pequeno, como visto acima enquanto para o estudo do abdômen o campo de
visão é maior, 50 cm (se tiver uma matriz de 512 x 512, então o tamanho
da região que cada pixel representa vai ser cerca de quatro vezes maior,
ou próximo de 1 mm). Não devemos esquecer que FOV grande representa
perda de foco, e consequentemente radiação x secundaria.
Em relação às imagens, existe uma convenção para traduzir os valores
de voltagem detectados em unidades digitais. Dessa forma, temos valores
que variam de –1000, onde nenhuma voltagem é detectada: o objeto não
absorveu praticamente nenhum dos fótons de Rx, e se comporta como o ar;
ou um valor muito alto, algo como +1000 ou mais, caso poucos fótons
cheguem ao detector: o objeto absorveu quase todos os fótons de RX. Essa
escala onde –1000 é mais escuro, 0 é um cinza médio e +1000 (ou mais) é
bem claro. Dessa forma quanto mais RX o objeto absorver, mais claro ele
é na imagem. Outra vantagem é que esses valores são ajustados de acordo
com os tecidos biológicos.
A escala de cinza é formada por um grande espectro de representações
de tonalidades entre branco, cinza e o preto. A escala de cinzas é que é
responsável pelo brilho de imagem. Uma escala de cinzas foi criada
especialmente para a tomografia computadorizada e sua unidade foi
chamada de unidade Hounsfield (HU), em homenagem ao cientista que
desenvolveu a tomografia computadorizada. Nesta escala temos o seguinte:
- zero unidades Housfield (0 HU) é a água,
- ar -1000 (HU),
- osso de 300 a 350 HU;
- gordura de –120 a -80 HU;
- músculo de 50 a 55 HU.
As
janelas são recursos computacionais que permitem que após a
obtenção das imagens a escala de cinzas possa ser estreitada
facilitando a diferenciação entre certas estruturas conforme a
necessidade. Isto porque o olho humano tem a capacidade de diferenciar
uma escala de cinzas de 10 a 60 tons (a maioria das pessoas distingue 20
diferentes tons), enquanto na tomografia no mínimo, como visto acima há
2000 tons. Entretanto, podem ser obtidos até 65536 tons – o que seria
inútil se tivéssemos que apresentá-los ao mesmo tempo na imagem, já que
não poderíamos distingui-los. A janela é na verdade uma forma de mostrar
apenas uma faixa de tons de cinza que nos interessa, de forma a adaptar
a nossa capacidade de visão aos dados obtidos pelo tomógrafo.
Numa janela define-se a abertura da mesma ou seja qual será o número
máximo de tons de cinza entre o valor numérico em HU do branco e qual
será o do preto. O nível é definido como o valor (em HU) da média da
janela.
O uso de diferentes janelas em tomografia permite por exemplo o
estudo dos ossos com distinção entre a cortical e a medular óssea ou o
estudo de partes moles com a distinção, por exemplo, no cérebro entre a
substância branca e a cinzenta. A mesma imagem pode ser mostrada com
diferentes ajustes da janela, de modo a mostrar diferentes estruturas de
cada vez. Não é possível usar um só ajuste da janela para ver, por
exemplo, detalhes ósseos e de tecido adiposo ao mesmo tempo.
As imagens tomográficas podem ser obtidas em dois planos básicos: o
plano axial (perpendicular ao maior eixo do corpo) e o plano coronal
(paralelo a sutura coronal do crânio ou seja é uma visão frontal). Após
obtidas as imagens, recursos computacionais podem permitir reconstruções
no plano sagital (paralelo a sutura sagital do crânio) ou reconstruções
tridimensionais.
Como na radiografia convencional o que está sendo analisado são diferenças de densidade, que podem ser medidas em unidades
Hounsfield.
Para descrever diferenças de densidades entre dois tecidos é
utilizada uma nomenclatura semelhante à utilizada na ultrassonografia:
isoatenuante, hipoatenuante ou hiperatenuante. Isoatenuante é utilizada
para atenuações tomográficas semelhantes. Hipoatenuantes para atenuações
menores do que o tecido considerado padrão e hiperatenuante para
atenuações maiores que o tecido padrão (geralmente o órgão que contém a
lesão é considerado o tecido padrão, ou quando isto não se aplica, o
centro da janela é considerado isoatenuante).
Vantagens e desvantagens
Tomografia à cabeça. É visível o cerebelo, seios etmóides e globo ocular.
Vantagens
A principal vantagem da TC é que permite o estudo de "cortes" ou
secções transversais do corpo humano vivo, ao contrário do que é dado
pela radiologia convencional, que consiste na representação de todas as
estruturas do corpo sobrepostas. É assim obtida uma imagem em que a
percepção espacial é mais nítida. Outra vantagem consiste na maior
distinção entre dois tecidos. A TC permite distinguir diferenças de
densidade
da ordem 0,5% entre tecidos, ao passo que na radiologia convencional
este limiar situa-se nos 5%. Desta forma, é possível a detecção ou o
estudo de anomalias que não seriam visualizadas em radiografias comuns,
ou através de métodos invasivos, sendo assim um exame complementar de
diagnóstico de grande valor.
Desvantagens
Uma das principais desvantagens da TC é devida ao fato de utilizar
radiação X. A principal característica deste tipo de radiação é que é
ionizante, ou seja, tem a capacidade de arrancar elétrons dos átomos por
onde passa. Este tem um efeito negativo sobre o
corpo humano, sobretudo pela capacidade de causar
mutações genéticas, visível sobretudo em
células
que se multiplicam rapidamente. Embora o risco de se desenvolverem
anomalias seja muito baixo, é de extrema importância que as exposições
médicas à radiação ionizante sejam controladas de forma adequada dentro
do princípio de ALARA e das normas de proteção radiológica. Este exame
tem se tornado, com o passar dos anos, um dos principais métodos de
diagnóstico por imagem para avaliação de estruturas anatômicas.
