quarta-feira, 21 de maio de 2014

Evolução computacional de métodos de diagnósticos

Evolução da tomografia computadorizada

Os princípios básicos matemáticos da tomografia computadorizada foram desenvolvidos por Johan Randon, matemático austríaco em 1917.

Definição CT – procedimento radiológico de reconstrução matemática da imagem de um corte do corpo a partir de uma série de análises de densidades efetuadas pela rotação do conjunto tubo raios X e detectores.



A TC como método de diagnóstico por meio de imagens surgiu no ano de 1971, quando foram realizadas as primeiras imagens de crânio. No entanto, essa tecnologia só foi apresentada à sociedade científica no ano de 1972 por Godfrey Hounsfield.
















Entre os principais aspectos da evolução deste método pode-se destacar: mudanças nas gerações dos equipamentos que eram acompanhadas de significativa redução nos tempos de exame. Um exame de crânio passou de mais de 1 hora para alguns segundos. Durante a aquisição de um corte tomográfico, enquanto o tubo gira ao redor do paciente, um feixe de radiação é emitido, incidindo nos detectores que coletam as informações obtidas a partir de múltiplas projeções. As imagens dos equipamentos de 1ª geração eram formadas a partir do sinal obtido nos detectores. Cerca de 160 exposições eram realizadas ao longo de uma direção (varredura linear). Após completar esta varredura, o conjunto tubo detectores fazia um movimento de rotação de 1° e uma nova varredura linear iniciava-se.

Quando visualizamos uma imagem de CT estamos observando vários elementos de volume (Voxel) da fatia de corte reconstruída. Cada Voxel é representado na Matriz pelo menor elemento de imagem (Pixel), sendo que a altura do Voxel é a própria espessura do corte. Matriz é a quantidade de linhas e colunas responsáveis pela formação da imagem digital.


Quanto maior a quantidade de linhas e colunas melhor será a resolução da imagem.








4 RESOLUÇÃO DE IMAGEM

O FOV (Field of View) ou o campo de visão, refere-se a área examinada pela tomografia. Normalmente o FOV é definido em centímetros. Assim, o tamanho do Pixel é dado pela razão entre FOV e MATRIZ que pode variar de 256 x 256, 512 x 512 ou 1024 x 1024. RESOLUÇÃO DE IMAGEM PRIMEIRA GERAÇÃO.

Após a primeira varredura, o tubo sofria uma rotação de 1° para iniciar nova varredura e coletar outros 160 feixes na nova projeção. Tempo de aquisição de um único corte podia chegar a cinco minutos e um estudo completo durava mais de uma hora.








O equipamento de 2ª geração trouxe como inovação a aquisição de dados a partir de um conjunto de detectores e não mais um único como era o equipamento de 1ª geração.








O feixe de RX passou a ser laminar (forma de leque) suficiente para cobrir o conjunto de detectores.

Nesses equipamentos, eliminou-se a varredura linear. A partir de então, os tubos mudaram do procedimento de varredura a cada grau e passaram a realizar movimentos de 360º não contínuos.








A 4ª geração surgiu com um conjunto de detectores distribuídos ao longo dos 360° do gantry, ocupando assim todo o anel. Principal inovação foi a tecnologia Slip-ring.








Houve uma melhora significativa, mas devido ao alto custo, inviabilizou a produção.

QUINTA GERAÇÃO – CT por feixe de elétrons
Esses equipamentos apresentam como principal característica a ausência de tubo de raios X convencionais. Nesses equipamentos os elétrons são acelerados e colidem com um enorme alvo que ocupa 180° da abertura do gantry e os outros 180° são ocupados por detectores. Principal vantagem é a ausência de movimentos de detectores e tubo de raios X como observado nos demais equipamentos de TC.









E assim novidades a cada dia vem aparecendo com o uso da tecnologia, da computação para que assim possa existir melhores métodos de diagnósticos.

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