Capitulo 23 - parte 1

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CAPÍTULO 23 Tomografia Computadorizada Multicorte TÓPICOS Princípios de Operação Gerações da Tomografia Computadorizada Componentes do Sistema de Imagem Console de Operação Computador Gantry Tecnologia de Anel Deslizante Características da Imagem Matriz de Imagem Números de TC Reconstrução da Imagem Reforma Multiplanar Qualidade da Imagem Resolução Espacial Resolução de Contraste Ruído Linearidade Uniformidade Princípios do Exame de TCMC Algoritmos de Interpolação Fator de Passo Perfil de Sensibilidade

Técnica de Exame Arranjo de Detectores Multicorte Taxa de Aquisição de Dados Controle de Qualidade em Tomografia Computadorizada Ruído e Uniformidade Linearidade Resolução Espacial Resolução de Contraste Espessura de Corte Velocidade da Mesa Localizador por Laser Dose para o Paciente OBJETIVOS Ao final deste capítulo, o estudante deverá ser capaz de: 1. Listar e descrever as várias gerações de sistemas de imagens por tomografia computadorizada (TC) 2. Relacionar os componentes de um TC às suas funções 3. Discutir a reconstrução de imagem via interpolação e retroprojeção 4. Descrever as características da imagem de TC: matriz de imagem, unidade de Hounsfield e perfil de sensibilidade 5. Descrever a seleção de técnica em TC 6. Explicar as relações nos exames espirais sobre fator de passo, índice, perfil de dose e dose para o paciente 7. Discutir qualidade de imagem e sua relação com resolução espacial, resolução de contraste, ruído, linearidade e uniformidade 8. Listar as vantagens e limitações da tomografia computadorizada multicorte (TCMC) O TOMÓGRAFO COMPUTADORIZADO (TC) é uma revolução. Isso porque nenhum receptor de imagem comum, como um filme ou um tubo intensificador de imagem, precisa ser utilizado com ele. Direciona-se um feixe de raios X colimado ao paciente e mede-se a imagem formada pela radiação-x atenuada por um detector cuja resposta é transmitida para um computador. Após a análise do sinal oriundo do detector, o computador reconstrói a imagem e a mostra em um monitor. A reconstrução computadorizada da anatomia de uma secção transversal é realizada com equações matemáticas

(algoritmos) adaptados para o processamento computacional. A TC espiral, que surge como uma nova e aprimorada ferramenta para o diagnóstico, fornece melhores imagens anatômicas de partes mais difíceis de visualizar devido ao movimento respiratório. A TC espiral é principalmente interessante para tórax, abdome e pélvis, tendo a capacidade de realizar exames transversais convencionais de regiões do corpo onde o movimento não é problema, como cabeça, coluna vertebral e extremidades. Este capítulo introduz os princípios físicos da tomográfica computadorizada multicorte (TCMC). As características dos componentes do sistema de imagem e as da imagem propriamente ditas serão revisadas.

Os componentes necessários para construir um tomógrafo computadorizado (TC) já eram conhecidos pelos profissionais de física médica 20 anos antes de Godfrey Hounsfield demonstrar a técnica em 1970 pela primeira vez. Hounsfield era físico e engenheiro da EMI, Ltda., empresa inglesa famosa por ter gravado o discos dos Beatles, e tanto ele quanto sua companhia receberam, merecidamente, grande aclamação. Alan Cormack, um físico médico da Tufts University, dividiu o Prêmio Nobel de Física de 1979 com Hounsfield. Cormack desenvolveu a matemática utilizada na reconstrução de imagens de TC. O tomógrafo computadorizado é uma ferramenta diagnóstica inestimável. Seu desenvolvimento e introdução nas práticas radiológicas assumiram importância comparável ao transformador sem interruptores de Snook, ao tubo de raios X de catodo quente de Coolidge, ao diafragma de Potter-Bucky e ao tubo intensificador de imagem. Nenhuma invenção envolvendo exames com raios X nos últimos 50 anos foi tão significativa.

PRINCÍPIOS DE OPERAÇÃO Quando se examina o abdome com técnicas radiográficas convencionais, a imagem é gerada diretamente em um receptor de imagem tela-filme e possui contraste ruim, principalmente devido à radiação espalhada. A imagem também é prejudicada por causa da superposição de todas as estruturas anatômicas do abdome. Para uma melhor visualização de uma estrutura abdominal, como os rins, pode ser utilizada a tomografia convencional (Fig. 23-1). Na nefrotomografia, é possível se distinguir o contorno do rim em razão dos tecidos sobrejacentes e subjacentes aparecerem borrados. Além disso, o contraste das estruturas em estudo é maior. Ainda assim, a imagem permanece amorfa ou borrada.

FIGURA 23-1

Arranjo do equipamento para se obter uma radiografia e uma tomografia convencional.

Chama-se a tomografia convencional de tomografia axial, devido ao plano de imagem ser paralelo ao eixo maior do corpo; isso resulta em imagens sagitais e coronais. Uma imagem de TC é dita transaxial ou transversal por ser perpendicular ao eixo maior do corpo (Fig. 23-2).

FIGURA 23-2

A tomografia convencional resulta em uma imagem paralela ao eixo maior do corpo. A tomografia computadorizada (TC) produz uma imagem transversal.

O método preciso por meio do qual um tomógrafo produz uma imagem transversal é extremamente complicado, e sua compreensão requer muito conhecimento de física,

engenharia e ciência da computação. Os princípios básicos, no entanto, podem ser compreendidos, se forem considerados os sistemas de TC mais simples, que consistem em um feixe de raios X colimado e um detector. A fonte de raios X e o detector movem-se sincronizadamente. Quando o conjunto fonte-detector realiza uma varredura, ou translação, através do paciente, as estruturas internas do corpo atenuam o feixe de raios X conforme suas densidades de massa e números atômicos efetivos, como foram discutidos no Capítulo 10. A intensidade da radiação detectada varia de acordo com o padrão de atenuação, e um perfil de intensidade, ou projeção, é formado (Fig. 23-3).

FIGURA 23-3

De maneira simplificada, um tomógrafo computadorizado (TC) consiste em um feixe de raios X bem colimado e um único detector, ambos executando sincronizadamente movimentos de translação/rotação. Cada varredura do conjunto fonte-detector resulta em uma projeção, que representa o padrão de atenuação do perfil do paciente.

Ao final da translação, o conjunto fonte-detector retorna à posição inicial, e todo o conjunto gira e começa uma segunda translação. Durante a segunda translação, o sinal no detector será novamente proporcional à atenuação de raios X produzida pelas estruturas anatômicas, e uma segunda projeção será descrita. Se esse processo for repetido várias vezes, um grande número de projeções será produzido. Essas projeções não são mostradas, mas armazenadas digitalmente em um

computador. O processamento computacional dessas projeções envolve a superposição efetiva de cada projeção para reconstruir uma imagem das estruturas anatômicas naquele corte. A superposição dessas projeções é algo inimaginável. O sinal do detector a cada translação tem tamanho dinâmico de 12 bits (4.096 níveis de cinza). O valor de cada incremento relaciona-se ao coeficiente de atenuação total do caminho percorrido pelos raios X através do tecido. Por meio da utilização de equações simultâneas, obtém-se uma matriz de valores, que representa a anatomia de uma secção transversal.

GERAÇÕES DA TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA A execução prévia de um feixe colimado de raios X e um detector que transladam pelo paciente e giram entre sucessivas translações é característica dos tomógrafos computadorizados de primeira geração. O sistema original da EMI necessitava de 180 translações, cada uma delas separadas por uma rotação de um grau. Foram incorporados a esse sistema dois detectores e dividiu-se o feixe colimado de raios X para que dois cortes contíguos pudessem ser produzidos a cada procedimento. A principal desvantagem desse sistema era o tempo de, aproximadamente, cinco minutos para completar uma única imagem. Tomógrafos de primeira geração: translação/rotação, feixe colimado, único detector, 5 minutos para produção de uma imagem.

Os TC de primeira geração são considerados apenas projetos de demonstração. Eles provaram a viabilidade do casamento funcional entre conjunto detector-fonte, movimentação mecânica do gantry e utilização de um computador, na produção da imagem. Os sistemas de segunda geração também eram do tipo translação/rotação. Essas unidades incorporaram a extensão natural do único detector para um conjunto de múltiplos detectores, para a interceptação de um feixe de raios X em forma de leque, em vez de um único feixe colimado (Fig. 23-4).

FIGURA 23-4

Tomógrafo computadorizado de segunda geração operado no modo translação/rotação com um arranjo de múltiplos detectores interceptando um feixe de raios X em forma de leque.

Uma desvantagem do feixe em forma de leque é a maior intensidade de radiação que ocorre nas bordas do feixe devido à forma do corpo. Isso é compensado pelo uso de um filtro tipo “gravata-borboleta”. As principais características dos sistemas de primeira e segunda gerações são apresentadas na Fig. 23-5.

FIGURA 23-5

Perfis de dois feixes de raios X utilizados na tomografia computadorizada (TC). Com o feixe em forma de leque de segunda geração, um filtro em forma de gravata-borboleta é utilizado para equalizar a intensidade da radiação que chega ao arranjo de detectores. Nos TC de primeira geração, utiliza-se um feixe de raios X colimado.

A principal vantagem dos sistemas de segunda geração é a velocidade. Esses sistemas possuíam de 5 a 30 detectores no conjunto de detecção; dessa forma, foram possíveis tempos menores na realização dos exames. Em razão do arranjo de múltiplos detectores, uma única translação resultava na mesma quantidade de dados obtida com várias translações dos tomógrafos da primeira geração. Consequentemente, as translações eram

separadas por incrementos de rotação de 5° ou mais. Com incrementos de rotação de 10°, apenas 18 translações são necessárias para obter uma imagem de 180°. Tomógrafos de segunda geração: translação/rotação, feixe em forma de leque, arranjo de detectores, 30 segundos para produção de uma imagem.

A principal limitação dos tomógrafos de segunda geração era o tempo do exame. Em razão do complexo movimento de translação/rotação e da enorme massa do gantry, a maioria das unidades foi desenvolvida para produzir imagens a cada 20 segundos ou mais. Essa limitação foi superada pelos tomógrafos de terceira geração. Nesses sistemas, a fonte e o arranjo de detectores giram em torno do paciente (Fig. 23-6). Por serem equipamentos que executam apenas movimentos de rotação, os tomógrafos de terceira geração podem produzir uma imagem em menos de 1 segundo.

FIGURA 23-6

Os tomógrafos computadorizados de terceira geração operam somente no modo de rotação com um feixe de raios X em forma de leque e um arranjo de detectores que giram concentricamente ao redor do paciente.

Os tomógrafos de terceira geração utilizam um sistema curvilíneo que contém muitos detectores e um feixe em forma de leque. O número de detectores e a amplitude do feixe em forma de leque – entre 30° e 60° – são substancialmente maiores que os dos tomógrafos de segunda geração. Nos tomógrafos de terceira geração, o feixe em forma de leque e o arranjo de detectores “enxergam” o paciente inteiro a todo instante. O arranjo curvilíneo dos detectores resulta em uma distância fonte-detector constante, o que é vantajoso para a reconstrução da imagem. Essa característica do sistema de detecção de terceira geração também permite uma melhor colimação do feixe e reduz os efeitos da radiação espalhada. Uma das principais desvantagens dos tomógrafos de terceira geração é o aparecimento ocasional de artefatos tipo anel. Se um dos detectores ou um conjunto deles falhar, o sinal adquirido ou a sua falta resultará em um anel na imagem reconstruída (Fig. 23-7). Algoritmos de programas para correção de reconstrução de imagens minimizam esses artefatos.

FIGURA 23-7

Artefatos do tipo anel podem ocorrer nos tomógrafos de terceira geração porque cada detector visualiza um “anel” de anatomia durante o exame. O mau funcionamento de um detector pode resultar num artefato tipo anel.

Tomógrafos de terceira geração: rotação, feixe em forma de leque, arranjo de detectores, produção de imagem em menos de 1 segundo, artefatos tipo anel.

O projeto dos tomógrafos de quarta geração incorporou uma configuração rotatória/estacionária. A fonte de raios X gira, mas o conjunto de detecção não. Realiza-se a detecção da radiação por meio de um arranjo circular fixo de detectores (Fig. 23-8), que contém cerca de 4.000 elementos individuais. O feixe de raios X tem forma de leque com características semelhantes às do feixe da terceira geração. Essas unidades são capazes de produzir imagens em uma fração de segundo, podem acomodar espessuras de corte variáveis através de colimação automática selecionada antes do posicionamento do paciente e têm a capacidade de manipular imagens dos sistemas anteriores.

FIGURA 23-8 estacionários.

Tomógrafos computadorizados de quarta geração operam com uma fonte de raios X giratória e detectores

O arranjo fixo de detectores dos TC da quarta geração não resulta num caminho constante a ser percorrido pelo feixe da fonte para todos os detectores, mas permite que o detector seja calibrado e seu sinal normalizado para cada imagem, assim como era possível nos equipamentos de segunda geração. Os equipamentos de quarta geração não apresentam artefatos tipo anel. Tomógrafos de quarta geração: rotatórios/estacionários, feixe em forma de leque, arranjo de detectores, produção de imagens em fração de segundo.

O contínuo desenvolvimento de TC aponta melhorias na qualidade da imagem com menor exposição do paciente. Alguns incorporaram movimentos específicos para o tubo de raios X ou para o arranjo de detectores, ou para ambos. Alguns envolvem também o movimento do paciente. Nenhum desses projetos foi aclamado como a quinta geração, mas a TC multicorte é uma forte candidata. Largos passos no desenvolvimento foram dados da primeira para a segunda geração, e avanços ainda maiores aconteceram entre a segunda e a terceira gerações. A versão da terceira geração tornou-se, de fato, o modelo de referência para o avanço das gerações seguintes.

COMPONENTES DO SISTEMA DE IMAGEM

É conveniente classificar os componentes de um sistema de imagens por raios X em três subsistemas: o console de operação, o gerador e o tubo de raios X. Também é conveniente identificar os três principais componentes de um TC: o console de operação, o computador e o gantry (Fig. 23-9). Cada um desses componentes tem diversos subsistemas.

FIGURA 23-9

Componentes de um tomógrafo computadorizado completo.

Console de Operação Os TC podem ser equipados com dois ou três consoles. Um console é utilizado pelo técnico em radiologia na operação do equipamento. Outro console pode ficar disponível para o técnico fazer o processamento das imagens após a realização dos exames. Um terceiro console pode ficar disponível para o médico visualizar e manipular contraste, tamanho e aspecto geral das imagens. O console de operação contém os controles para seleção dos fatores técnicos adequados, dos movimentos do gantry, da mesa do paciente e para a utilização dos comandos computacionais que permitem a reconstrução e a transferência da imagem. O console de visualização do médico aceita a imagem enviada pelo console do operador e a disponibiliza para visualização e diagnóstico.

Um console de operação típico possui controles e monitores para vários fatores técnicos (Fig. 23-10). Normalmente, a operação ultrapassa os 120 kVp. A corrente máxima é, em geral, de 400 mA e modulada (variada) durante o exame, de acordo com a espessura do paciente para minimizar a dose para ele. A espessura do corte do tecido a ser examinado também pode ser ajustada. Espessuras nominais estão entre 0,5 e 5 mm. Seleciona-se a espessura do corte no console por meio do ajuste do colimador automático e por meio da seleção de várias linhas do arranjo de detectores. Há também controles para o movimento automático e para a indexação da mesa de suporte para o paciente. Isso permite ao

operador programar a localização do eixo z, o volume do tecido a ser examinado e o passo espiral.

FIGURA 23-10

Console do operador de um tomógrafo computadorizado multicorte.

(Cortesia de Reggie Carter, GE Healthcare.)

O console de operação costuma ter dois monitores. Um serve para o operador anotar os dados do paciente na imagem (p. ex., identificação do hospital, nome, número do paciente, idade, sexo) e para identificar cada imagem (p. ex., número, técnica, posicionamento da mesa). O segundo monitor permite ao operador visualizar a imagem produzida antes de transferi-la para o arquivo digital ou para o console de visualização do médico.

Estação de Trabalho do Médico. Este console permite ao médico recuperar qualquer imagem produzida previamente e manipulá-la para obter melhores imagens para diagnóstico. Os controles para manipulação incluem ajuste de contraste e brilho, técnicas de magnificação, visualização de regiões de interesse (ROI, region of interest), e utilização de programas computacionais online.

Esses programas podem gerar projeções de números de TC ao longo de um eixo selecionado, cálculo de desvios médios e desvios padrão nos valores de TC em uma ROI, técnicas de subtração e análises quantitativas planares e volumétricas. Também é possível a reconstrução de imagens nos planos coronal, sagital e planos oblíquos. O console de visualização do médico costuma se localizar fora da área de exames do TC, sendo utilizado para atividades de pós-processamento de todas as imagens digitais (Cap. 29). Ele também pode ser conectado a uma rede de Sistemas de Arquivamento e Comunicação de Imagens (PACS, Picture Archiving and Communication Systems Network).

Computador O computador é um subsistema único do sistema de imagem de TC. Dependendo do formato da imagem, cerca de 250.000 equações devem ser resolvidas simultaneamente; portanto, é necessária uma enorme capacidade computacional. No “coração” do computador utilizado em TC, está o microprocessador e a memória primária. Eles determinam o tempo entre o fim do exame e o aparecimento da imagem – o tempo de reconstrução. A eficiência do exame é diretamente influenciada pelo tempo de reconstrução, especialmente quando se realiza um grande número de cortes. O tempo de reconstrução é o tempo entre o fim do exame e o aparecimento da imagem.

Vários TC utilizam um arranjo de processadores em vez de um microprocessador para a reconstrução da imagem. O arranjo de processadores faz mais cálculos simultaneamente e, por esse motivo, é muito mais rápido que o microprocessador.

Gantry O gantry inclui o tubo de raios X, o arranjo de detectores, o gerador de alta voltagem, a mesa de suporte do paciente e o suporte mecânico de cada um desses. Esses subsistemas recebem comandos eletrônicos do console de operação e transmitem os dados para o computador para a produção da imagem e atividades pós-processamento.

Tubo de raios X. Os tubos de raios X utilizados na TCMC têm requisitos especiais. O TCMC possui considerável demanda térmica do tubo de raios X. O tubo de raios X pode ser energizado por até 60 segundos continuamente. Apesar de alguns tubos de raios X operarem a baixas correntes, para vários deles a capacidade energética instantânea deve ser alta.

Rotores de alta velocidade são utilizados na maioria das vezes para a melhor dissipação de calor. A experiência tem mostrado que falhas nos tubos de raios X são a principal causa de funcionamento defeituoso nos TC e a principal limitação da frequência de exames sequenciais. O tamanho de ponto focal também é importante na maioria dos projetos, mesmo que a imagem no TC não seja baseada nos exames por projeção direta. Os TC projetados para alta resolução espacial têm tubos de raios X com pequeno tamanho de ponto focal. Os tubos de raios X do TCMC são muito grandes. Eles têm anodos com capacidade de armazenamento de calor da ordem de 8 MHU ou mais. Eles têm taxas de resfriamento do anodo de, aproximadamente, 1 MHU por minuto, pois o disco do anodo tem grande diâmetro e é espesso, resultando em grande massa.

As características limitantes são o perfil do ponto focal e a dissipação de calor. Um ponto focal pequeno pode ser especialmente robusto em um projeto. Fabricantes projetam algoritmos para resfriamento do ponto focal para prever o estado térmico e, por consequência, ajustar a mA. O tubo de raios X mostrado na Figura 23-11 foi projetado especialmente para o TC espiral. Espera-se que esse tubo dure por, pelo menos, 50.000 exposições – aproximadamente a vida útil de um tubo de raios X para TC convencional.

FIGURA 23-11

Este tubo de raios X foi desenvolvido especialmente para a tomografia computadorizada espiral. Ele possui um disco com 15 cm de diâmetro e 5 cm de espessura e anodo com capacidade térmica de 7 MHU. (Cortesia de Randy Hood, Philips Medical Systems.)

Uma empresa produziu um tubo de raios X revolucionário no qual toda a inserção gira imersa em óleo durante a exposição. O feixe de elétrons é desviado para o anodo em um processo semelhante ao que acontece no tubo de raios catódicos (TRC). O resultado é que ele pode resistir a 30 milhões de unidades de calor e resfriar à taxa de 5 milhões de unidades

de calor por minuto (Fig. 7-16).

Arranjo de Detectores. Os TCMC têm múltiplos detectores em um arranjo que chega a dezenas de milhares deles (Fig. 23-12). Antigamente, eram utilizados detectores a base de gás mas, agora, todos são detectores de estado sólido, cintiladores.

FIGURA 23-12

Este arranjo de múltiplos detectores contém 64 linhas com 1.824 detectores, cada um com 0,6 mm de largura (116.736 detectores). (Cortesia de Andrew Moehring, GE Healtcare.)

Os primeiros arranjos de detectores cintilantes continham conjuntos de cristais cintiladores e tubos fotomultiplicadores. Esses detectores não podem ser montados muito próximos e necessitam de fonte de alimentação para cada tubo fotomultiplicador. Por isso, eles têm sido substituídos por conjuntos de cristais cintiladores e fotodiodos.

Os fotodiodos convertem luz em um sinal eletrônico. Eles são menores e mais baratos e não requerem uma fonte de alimentação. O iodeto de sódio (NaI) era o cristal utilizado nos primeiros sistemas. Ele foi rapidamente substituído pelo germanato de bismuto (Bi4Ge3O12 ou BGO) e pelo iodeto de césio (CsI).

Tungstato de cádmio (CdWO4) e cerâmicas especiais são os cristais utilizados atualmente. A concentração de detectores de cintilação é uma importante característica de um TC que afeta a resolução espacial do sistema.

Os detectores de cintilação têm alta eficiência na detecção de raios X. Cerca de 90% dos raios X incidentes no detector são absorvidos e contribuem para o sinal produzido. Agora, é

possível montar os detectores de forma que o espaço entre eles seja nulo. Consequentemente, a eficiência total da detecção chega a 90%. A eficiência do arranjo de detectores reduz a dose para o paciente, permite maior velocidade na produção da imagem e melhora a qualidade da imagem por aumentar a razão sinal-ruído. O projeto do arranjo dos detectores é especialmente crítica no TCMC.

Colimação. A colimação é necessária durante o exame no TCMC pelas mesmas razões da radiografia

convencional. A colimação adequada reduz a dose para o paciente por restringir o volume de tecido irradiado. Mais importante ainda é a melhora do contraste da imagem por limitar a radiação espalhada. Na radiografia convencional, apenas um colimador é montado no cabeçote do tubo de raios X. No TCMC, geralmente são utilizados dois colimadores (Fig. 23-13).

FIGURA 23-13 pré-detector.

Os tomógrafos computadorizados multicorte espiral possuem o colimador pré-paciente e o colimador

Um colimador é montado no cabeçote do tubo de raios X ou adjacente a ele. Esse colimador limita a área do paciente que intercepta o feixe útil e, portanto determina a dose para o paciente. Em geral, esse colimador pré-paciente consiste em várias seções, de forma a obter um feixe de raios X praticamente paralelo. A colimação pré-paciente determina o perfil de dose e a dose para o paciente.

O colimador pré-detector restringe o feixe de raios X visualizado pelo arranjo de detectores. Esse colimador reduz a radiação espalhada incidente no arranjo de detectores e,

quando adequadamente acoplado com o colimador pré-paciente, define a espessura do

corte, também chamada perfil de sensibilidade. O colimador pré-detector reduz a radiação espalhada que chega ao arranjo de detectores, melhorando o contraste da imagem. O colimador pré-detector determina também o perfil de sensibilidade e a espessura do corte.

Gerador de Alta Tensão. Todo TCMC opera com energia de alta frequência. Um gerador de alta frequência é pequeno em razão do pequeno tamanho do transformador de alta voltagem; sendo assim, ele pode ser montado para girar no gantry. As restrições de projeto do gerador de alta voltagem são as mesmas do gerador do tubo de raios X. Em um TCMC projetado adequadamente, ambos devem estar combinados para operarem na capacidade máxima. Aproximadamente 50 kW de potência são necessários.

Posicionamento do Paciente na Mesa de Suporte. Além de acomodar o paciente de modo confortável, a mesa do paciente deve ser construída com material de baixo Z, como a fibra de carbono, de forma que não interfira na transmissão do feixe de raios X e no exame do paciente. A mesa deve ser movimentada precisa e suavemente por um motor, para permitir um posicionamento correto do paciente e que não seja afetado por seu peso. Quando o posicionamento da mesa do paciente não é exato, o mesmo tecido pode ser examinado duas vezes, consequentemente duplicando a dose, ou ele pode ser perdido completamente. A mesa do paciente é ajustada automaticamente, para que o operador não precise entrar na sala de exame entre as sequências de imagens. Essa característica reduz o tempo de exame para cada paciente.

Tecnologia do Anel Deslizante Anéis deslizantes são dispositivos eletromecânicos que conduzem eletricidade e sinais elétricos através de anéis e escovas de uma superfície giratória para uma superfície fixa. Uma superfície é um anel liso e a outra um anel com escovas que varrem o anel liso (Fig. 23-14). O TC espiral foi possível pela utilização da tecnologia do anel deslizante, que permite a contínua rotação do gantry sem interrupções.

FIGURA 23-14 TCMC.

Anéis coletores e escovas conectam eletricamente os componentes do gantry giratório com o resto do

(Cortesia de Terry Williams, Toshiba Medical Systems.)

Os primeiros exames de TC eram realizados com pausas entre as rotações do gantry. Durante a pausa, a mesa do paciente era movimentada e o gantry retornado para a posição inicial. No sistema do gantry com anel deslizante, os sinais elétricos e de energia são transmitidos através de anéis estacionários dentro do gantry, eliminando assim a necessidade de cabos, que tornavam impossível a rotação contínua. Anéis deslizantes tornaram a TCMC possível.

As escovas que transmitem energia para os componentes do gantry deslizam em sulcos de contato no anel coletor estacionário. Escovas feitas de materiais condutores (p. ex. liga de grafite-prata) são utilizadas no contato deslizante. Os anéis devem durar toda a vida útil do equipamento. As escovas devem ser trocadas anualmente ou durante as manutenções preventivas. A Figura 23-15 mostra o quão compacto um gantry giratório deve ser.

FIGURA 23-15

O gantry desse tomógrafo computadorizado multicorte espiral contém um gerador de alta voltagem, um tubo de raios X, um arranjo de detectores e diversos sistemas de controle. (Cortesia de Brad Mattinson, Phillips Medical Systems.)

CARACTERÍSTICAS DA IMAGEM A imagem obtida no TC é diferente da obtida na radiografia convencional. Ela é sintética, por ser artificialmente produzida a partir de dados recebidos e não ser uma imagem projetada. Na radiografia, raios X formam uma imagem diretamente no receptor de imagem. Nos sistemas TC, os raios X formam uma imagem eletrônica armazenada mostrada como uma matriz de intensidades.

Matriz de Imagem O formato da imagem do TC consiste em várias células, cada uma associada a um número e mostrada com uma densidade óptica ou nível de brilho no monitor. O formato original da EMI consistia em uma matriz 80 × 80, com um total de 6.400 células individuais de informação. Os sistemas atuais fornecem matrizes de 512 × 512, resultando em 262.144 células de informação. Cada célula de informação é um pixel (picture element), e a informação numérica contida em cada pixel é um número de TC, ou unidade Hounsfield (HU, Hounsfield unit). O pixel é uma representação bidimensional de um volume de tecido correspondente (Fig. 23-16).