Tomografia Computadorizada

Tomografia Computadorizada

(Parte 2 de 10)

TOMÓGRAFO COMPUTADORIZADO 3

Núcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia Clínica

1.3.4. Sistema de rotação com detetores fixos

Os tomógrafos de 4a geração são aqueles construídos com detectores distribuídos ao longo dos 360o. A fonte de radiação gira em torno do arranjo de detectores que pode ter entre 800 e 4000 sensores. O tempo de varredura está entre 1 e 3 segundos. Um exame completo de tórax ou abdômen pode não atingir 1 minuto.

Fig. 1.6. Sistema de rotação com detectores fixos.

1.3.5. Sistema de rotação helicoidal

Considerado de 5a geração, a tomografia helicoidal não difere dos seus antecessores em termos de funcionamento geral. O sistema utilizado é o de rotação total da ampola, sendo que os detetores podem ser móveis ou fixos (3a e 4a geração). A diferença está no movimento da mesa com o paciente. Nas gerações anteriores, a mesa do paciente movia-se após a ampola terminar a aquisição do corte (após 360o de rotação), posicionando-se então para o novo corte. Assim, o movimento da mesa era intermitente, entre os cortes.

Com a capacidade computacional dos novos tomógrafos, a aquisição de dados é contínua, de forma que a ampola permanece girando enquanto a mesa permanece movimentado-se. Neste processo, não há mais a aquisição de dados por corte, mas sim de forma ininterrupta. Os cortes só aparecem para o técnico, pois o computador tratará as informações recebidas de forma a montar as imagens requisitadas pelo médico. É o sistema mais rápido que existe, capaz de realizar uma tomografia inteira de coluna em poucos segundos.

Figura 1.7. Na tomografia helicoidal, o paciente move-se simultaneamente com a rotação do tubo de raios X.

Este modelo de tomógrafo é o mais moderno que existe e utiliza-se de um conceito diferente na geração de raios X. Conhecido como Electronic Beam Computed Tomography – EBCT (Tomografia Computadorizada por Canhão de Elétrons), este tipo de aparelho se destaca por não possuir tubo de raios X ou ampola. A geração do feixe de fótons é realizada ao ar livre, sem confinamento, a partir de um canhão de elétrons, que faz às vezes do cátodo. Os elétrons são acelerados pelo canhão e desviados por um conjunto de bobinas ao longo to trajeto em direção ao alvo. O alvo, ou o ânodo, a ser atingido é um dos vários anéis de tungstênio que circundam o paciente na metade inferior do equipamento (parte inferior da mesa). Quando os elétrons atingem o alvo com energia suficiente ocorre o fenômeno de geração de raios X pela transferência de energia dos elétrons para o átomo de tungstênio. Este fenômeno é idêntico àquele que ocorre dentro de uma ampola comum de raios X.

Figura 1.8. Foto de um TC por canhão de elétrons sendo montado. (Imatron Inc. - divulgação).

Os anéis são desenhados para que as "pistas

4 Parte 5 – TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

Núcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia Clínica anódicas" neles contidas produzam um feixe de fótons com direção conhecida e precisa. A direção do feixe é a dos sensores de raios X, que estão posicionados diametralmente opostos aos anéis-alvo. No caminho entre os anéis e os sensores, o feixe de fótons interage com o paciente que está sobre a mesa.

A vantagem deste tipo de tecnologia está principalmente no fato de não existirem partes móveis, o que sempre é um fator de limitação na velocidade de geração de imagens nos tomógrafos giratórios. Além disso, há uma grande melhora na dissipação de calor gerado pela produção de raios X, já que a "pista anódica" possui área muito maior e fica um tempo muito menor recebendo o impacto dos elétrons acelerados. Atualmente, existem mais de 100 EBCT instalados no mundo, com os Estados Unidos hospedando mais de 70% destas unidades.

Figura 1.9. Partes componentes de um UltrafastCT da Imatron (Imatron Inc., divulgação).

Descrição das partes:

A Canhão de Elétrons: permite até 640 mA de potência de raios X.

B Feixe de Elétrons: pode ser gerado com tempos da ordem de milisegundos.

C Sistema de refrigeração interno auto-contido: retira todo o calor gerado nos anéis, eliminando o tempo morto entre os cortes e permitindo longos tempos de exames (para volumes grandes).

D Sistema de Aquisição de Dados: desenvolvido para permitir uma aquisição contínua de dados tomográficos.

E Anéis-Alvo: construído de alvos múltiplos (na forma de semi-anéis) para uma varredura otimizada de corte simples ou cortes múltiplos.

F Mesa com Movimento Preciso e Rápido: permite o movimento contínuo da mesa para a varredura de volumes.

1.3.7. Tomógrafo Móvel A Philips Medical System já possui um to- mógrafo móvel, conhecido como Tomoscan M. Dividido em três partes, todas com rodas, o portal (450 kg), a mesa para o paciente (135 kg) e o console de comando podem ser levados a qualquer local do hospital. Com dimensões que permitem passar por portas de 90 cm de largura, inclusive ser levado em elevadores, este sistema diminui o trauma do paciente de ser removido de seu leito para ser levado até a sala de tomografia.

O tomógrafo possui um sistema elétrico que funciona com 4 baterias, o que permite que qualquer tomada de parede de 220 V, com capacidade para 10 Amperes, possa carregar as baterias. Alem da mobilidade, o sistema de baterias permite ao tomógrafo funcionar quando há falta de energia elétrica no hospital, aliviando o sistema de fornecimento de emergência de energia.

Figura 1.10. Tomoscan M, da Philips Medical Sys- tem: o primeiro tomógrafo móvel (Revista Medica Mundi, Philips Medical Ssytem).

Figura 1.1. Visão frontal do Tomoscan M, em repouso enquanto carrega as baterias (Revista Medica Mundi, Philips Medical Ssytem).

TOMÓGRAFO COMPUTADORIZADO 5

Núcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia Clínica

1.4 SISTEMA TOMOGRÁFICO

Inicialmente poderíamos dizer que o tomógrafo de forma geral, independente de sua geração, é constituído de três partes: a) portal; b) eletrônica de controle; c) console de comando e computador.

Estes seriam os itens mais complexos e, com certeza, os que requerem um maior cuidado por serem os mais caros. Há também uma tendência em se reduzir o tamanho e simplificar os componentes que integram um sistema tomográfico, o que acabará reduzindo as partes do sistema aos três itens citados.

Figura 1.12. Planta baixa típica da sala de tomografia e sala de comando. (Picker Int. - divulgação)

No entanto, um sistema de Tomografia Computadorizada é muito mais do que apenas os componentes citados. Além desses equipamentos, o sistema é completado com a parte de alta tensão/alta potência, a mesa motorizada para o paciente, um console remoto para o médico radiologista fornecer o diagnóstico, impressora fotográfica ou laser, entre outros. Vale lembrar que cada um destes componentes é formado por inúmeras partes, sejam mecânicas ou elétricas. Na Figura 1.1, a seguir, podemos verificar a forma de interligação entres os diversos componentes. Fisicamente, estes módulos, chamados de armários devido a semelhança de forma, podem estar localizados na mesma sala ou em várias salas distintas.

Nos tomógrafos mais modernos, muitos destes armários foram incorporados pelos portais, reduzindo portanto o espaço total necessário para a implantação de um serviço de tomografia. Esta redução chegou a ponto de serem construídos tomógrafos móveis, que já estão disponíveis no mercado.

1.5 PORTAL

O portal (gantry em inglês) é o maior componente de um sistema tomográfico e o que mais impressiona. Pelo seu tamanho e imponência, pelo fato

Figura 1.1. Diagrama de disposição de um Sistema Tomográfico. (Picker Internacional - divulgação)

6 Parte 5 – TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

Núcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia Clínica do paciente ficar envolvido por ele durante o exame e por não enxergarmos o movimento do cabeçote e dos detetores, há sempre um fascínio sobre seu funcionamento. O portal é uma estrutura mecanicamente complexa, porém de funcionamento elétrico não diferente de um equipamento de raios X convencional. Basicamente, o que encontramos por trás da cobertura do portal é um cabeçote contendo a ampola de raios X típica: ânodo giratório, refrigerado a óleo ou água, filamento simples ou duplo e pista anódica.

Os detectores de raios X são colocados diametralmente opostos ao cabeçote e encontram-se presos à mesma estrutura mecânica para que ambos possam girar simultaneamente. Engrenagens reforçadas e motores elétricos garantem precisão e velocidade ao sistema de rotação. O posicionamento angular do cabeçote em relação ao paciente é informado por sensores de posição que repassam a informação de forma digital para o computador. Além do movimento interno giratório, o portal também pode inclinar-se (até 30o) para frente ou para trás, permitindo cortes oblíquos na anatomia do paciente. Para isso, todo o conjunto é sustentado por dois suportes, um de cada lado, onde encontram-se motores ou pistões hidráulicos que realizam a inclinação.

Figura 1.12. Exemplo de portal: Equipamento Toshiba (cortesia - Hosp. Celso Ramos - Florianópolis)

Junto aos detectores, encontram-se placas de circuitos eletrônicos que tem a função de transduzir a informação de raios X (quantidade) em sinal elétrico, amplificá-la e passá-la para os conversores analógico-digitais. A seguir, a informação digitalizada é transmitida pelo portal para o computador, que fará, então, os cálculos matemáticos necessários para a reconstrução da imagem. Uma vez obtida a imagem dos vários cortes realizados, esses poderão ser armazenados ou fotografados em filme para o laudo do médico radiologista.

(b)

Figura 1.14. Interior de um tomógrafo: (a) fotogra- fia; (b) identificação dos componentes. (Picker Internacional - divulgação)

O cabeçote de um tomógrafo é idêntico ao de um equipamento de raios X convencional: ampola com ânodo giratório, copo catódico, refrigeração, filtragem, etc. Porém, devido ao funcionamento constante do tubo durante um exame, existe a necessidade de um sistema de refrigeração eficiente. Vale lembrar, que no tubo de raios X, 9% da energia gerada é transformada em calor e apenas 1% é convertida em fótons. No tomógrafo, todo este calor é gerado durante alguns segundos de funcionamento, o que resulta num produção de calor de 1.0 a 10.0 vezes mais do que um tubo de raios X convencional, que funciona durante tempos menores que 1 segundo.

TOMÓGRAFO COMPUTADORIZADO 7

Núcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia ClínicaNúcleo de Tecnologia Clínica

(b)

Figura 1.15. Portal do Elscint 1800 (cortesia - Hosp. Regional Hans Schimidt - Joinville)

(Parte 2 de 10)

Comentários