O TOMÓGRAFO

A tomografia computadorizada (TC) é considerada a maior invenção da Radiologia depois da descoberta do Raios X. Hoje é um dos mais importantes métodos de diagnóstico, sendo fundamental para a actividade médica, uma vez que se trata de um método não invasivo que fornece imagem definida das estruturas e patologias dos órgãos analisados.

A TC utiliza um aparelho de Raios X que gira à volta do paciente, fazendo radiografias transversais do seu corpo. Estas radiografias são então convertidas por um computador nos chamados cortes tomográficos. Isto quer dizer que a TC constrói imagens internas das estruturas do corpo e dos órgãos através de cortes transversais, uma série de secções fatiadas que são posteriormente montadas pelo computador para formar um quadro completo.

Através de processamento matemático, ainda é possível reconstruir os orgãos estudados tridimensionalmente.

Os tomógrafos de terceira geração possuem um leque de detectores situados à frente do tubo do outro lado do gantry e igualmente espaçados entre si. À medida que o tubo se movimenta, estes detectores movimentam-se à mesma velocidade e no mesmo sentido rotacional, garantindo a leitura dos raios X oriundos do tubo. Os tomógrafos de quarta geração possuem um tubo gigante e uma coroa de detectores num raio maior. Estes detectores não se movimentam, pois toda a circunferência do gantry está provida de detectores.

O funcionamento do tomógrafo de terceira geração e, consequentemente do simulador, consiste na produção de um feixe de raios X e consequente detecção destes raios atenuados pelo corpo em estudo (no caso do simulador um phantom geométrico).

Para chegar a este resultado calcula-se os pontos de intersecção entre o raio e cada uma das elipses. Na posse desses dois pontos, é possível determinar a distância entre eles. Multiplicando-se essa distância pela atenuação da elipse em questão, tem-se a atenuação gerada por aquela elipse. O processo é então repetido para todas as outras elipses que são interceptadas pelos raios X do tubo do tomógrafo e ao fim de todas as projeções é feito o somatório das atenuações de todas as elipses, para cada angulo de projecção.

Estes raios são projectados numa geometria equiangular e devem ser adequados a um senograma de geometria paralela para cada ângulo de incidência. Para que isto ocorra, é necessário utilizar a técnica de rebbininng, transladando os dados para agrupar cada uma das projecções no seu ângulo correto. Após isto, tem-se o senograma pronto para a reconstrução da imagem tomográfica.

SENOGRAMA

É a apresentação gráfica dos somatórios das atenuações do phantom para cada ângulo. Embora o gráfico pareça contínuo, a movimentação do sistema é discreta e, consequentemente existe uma lacuna entre cada um dos ângulos apresentados. Estes dados ficam disponíveis para a reconstrução futura e consequente processamento da imagem. Uma possibilidade cada vez mais comum é a reconstrução do elemento de estudo em 3D, a partir de interpolações entre as várias aquisições (ou cortes) realizadas no mesmo exame. Outra possibilidade é por exemplo, trabalhar com os dados originais em comparação com imagens novas ou com as antigas; estudo de uma mesma região porém obtidos com equipamentos diferentes e o resultado de diferentes algorítmos na reconstrução da imagem a partir destes dados.

São vários os algoritmos existentes para a reconstrução da imagem a partir das projecções, porém, embora já bem desenvolvidas, continuam como assunto para aperfeiçoamento em pesquisas.

PHANTOM

São objectos geométricos usados para descrever o objecto a ser escaneado pelo tomógrafo. É composto por um ou mais elementos, sendo estes elementos formas geométricas simples como rectângulos, triângulos, elipses, sectores e segmentos.

Um phantom pode ser classificado como eletrónico. Este trata-se de uma combinação espacial de voxels que devem representar um objecto com uma dimensão, localização, orientação, e composição pré-definida, para que possam serem descritos pela média dos coeficientes de atenuação que corresponde cada região.

As coordenadas cartesianas determinam a localização de um ponto do objecto sendo uma referência em geral do centro de simetria. Já a orientação do objecto é especificada por três coordenadas angulares. A composição é seleccionada de uma biblioteca contendo tipos de tecido (osso, músculo, gordura) , metais (chumbo, cobre, passa a ferro, alumínio), e outros materiais também importantes em radiologia como água, por exemplo. Nos objectos de formas irregulares os seus contornos são reconstruídos, através de pontos que determinarão os contornos de suas secções sucessivas e então traçados os seus lados.

O volume de interesse é dividido em voxels representados por uma matriz dimensional que determinará a informaçãodo conteúdo de cada voxel. O phantom também pode ser criado compilando uma série de fatias da tomografia, resultando em uma seção anatómica virtual do corpo Humano, neste caso, a todo voxel será atribuído um valor da atenuação linear (coeficiente) correspondendo a um número que será a base para a reconstrução tomográfica.

Funcionamento de um tomógrafo