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AQUISIÇÃO DE IMAGEM DIAGNOSTICA NO SISTEMA
DE RADIOGRAFIA COMPUTADORIZADA
INTRODUÇÃO
RADIOLOGIA COMPUTADORIZADA
Desde a invenção do Raio X, por Roentgën, os exames de imagem diagnósticas vem sendo cada vez mais
sofisticados, tornando-se mais precisos e acurados, além de serem mais e mais requisitados na prática
médica atual.
Apesar do aumento no uso de modalidades de imagem que permitem a realização de cortes seccionais,
tais como a tomografia computadorizada (TC), o ultra-som (US) e a ressonância nuclear magnética (RM),
as quais, de modo geral, fornecem imagens em formato digital, os exames de radiologia convencional
continuam representando 70% dos exames realizados em um departamento de radiologia.
A partir da simples visualização do esqueleto humano através do Raio X, a radiologia tem evoluído a
ponto de hoje não nos limitarmos a simples análise de estruturas anatômicas, podendo acompanhar
alterações funcionais( medicina nuclear) ou até mesmo realizar associações de técnicas, permitindo uma
avaliação muito mais rica e completa. Uma grande parcela deste avanço ocorreu devido a evolução
concomitante dos processos de imagem e da computação da área médica.
Com tamanha importância, os exames da radiologia convencional não poderia estagnar- se em meio a
tanta evolução tecnológica. A imagem radiográfica digital tornou-se uma realidade a partir do momento
em que as primeiras radiografias convencionais com o uso de filme radiográfico foram digitalizadas e, a
partir daí, armazenadas em formato digital em um computador. Desde então, vários pesquisadores vêm
trabalhando incessantemente no intuito de produzir sistemas radiográficos que dispensem o uso de filmes
convencionais e/ou processamento químico, chegando ao estado da arte, em que sensores sem fio e
reduzidos tempos de exposição à radiação ionizante, produzam imagens de excelente capacidade de
diagnóstico, com mínima exposição do paciente e baixo custo de produção.
AQUISIÇÃO DE IMAGENS RADIOGRÁFICAS DIGITAIS
Para esse tipo de procedimento existem, basicamente, duas formas de se fazer a aquisição digital de
imagens. Uma, é a utilização de sistemas convencionais tela/filme e a posterior digitalização da imagem
por intermédio de um "scanner". Existem muitos tipos de digitalizadores de filmes, incluindo sistemas
com CCD ("charge-coupled devices") e varredura por feixe de "laser". Digitalizadores de filmes podem
ser introduzidos sem grandes alterações na rotina do serviço, possibilitando uma transição suave para um
sistema baseado em imagem digital. Porém, existem limitações importantes nessa solução: com esse
sistema não há redução de tempo ou trabalho, continuam existindo problemas de sobre ou subexposição, e
acrescenta-se ainda maior risco de erros associados à digitalização. A outra solução seria a utilização de
sistemas de radiografia computadorizada ("computed radiography"  CR), introduzidos em 1983 pela
Companhia Fuji (Kanagawa, Japão), que oferecem uma alternativa ao uso dos sistemas tela/filme e
"scanner". Nesses sistemas as imagens digitais são diretamente produzidas em uma placa de imagem à
base de fósforo ("imaging plate"), podendo, na seqüência, serem visibilizadas em monitores ou
convertidas para imagem analógica em filme por meio de uma processadora "laser". Os sistemas CR são
compatíveis com a maioria dos sistemas de raios-X fixos e portáteis, possuindo latitude de exposição
bastante larga. Isso resulta em imagens com densidade adequada em uma faixa de níveis de exposição
ampla, eliminando os problemas de superexposição e de subexposição das imagens.
Este último método foi o mais aceito e utilizado na atualidade. Abaixo, esta a representação primária do
sistema.
A resolução espacial de todo sistema CR é em média menor do que a resolução espacial do
sistema convencional filme/ecran. A vantagem do CR, entretanto, é que a resolução do contraste pode ser
melhorada significativamente através do processamento de imagem.
A resolução espacial de um sistema CR é a soma da capacidade do sistema como um todo de
detectar detalhes menores: A resolução espacial do sistema de amostragem pode ser determinada por 2
fatores: o diâmetro do feixe de laser e a freqüência de amostragem.
II. FUNCIONAMENTO BÁSICO DO SISTEMA DE RADIOGRAFIA COMPUTADORIZADA
O princípio básico de funcionamento do Sistema de Radiografia Computadorizada pode ser descrito nos
seguintes passos:
•
O gerador de alta tensão disponibiliza energia elétrica da rede de energia pública (onda senoidal,
60 Hz de freqüência, 127 V de tensão) em alta tensão;
•
O tubo de raios-X recebe o sinal de alta tensão e o transforma em um feixede raios-X;
•
O conjunto tubo de Raios-X e colimador de raios-X concentra o feixe em apenas uma direção, a
da região do corpo do paciente a ser examinada, evitando radiação em outras áreas anatômicas
desnecessárias;
•
O feixe de raios-X atravessa o paciente e sensibiliza a camada de fósforo contido no chassi
(imaging plate) produzindo a imagem latente;
•
O chassi IP deve ser identificado com os dados do paciente e os dados do exame que foi
realizado;
•
o chassi é introduzido no ADC– conversor analógico digital no qual os dados serão digitalizados
e o chassi será apagado, disponibilizando – o para outro exame;
•
Digitalizadas, as imagens seguem para uma estação de trabalho –workstation, onde software de
auto processamento aplica algoritimos específicos para cada tipo de imagem afim de prepará- las
para diagnostico, seja através da impressão da imagem ou pelo envio da mesma para uma rede
PACS.
Este sistema torna- se imprescindível em um ambiente de radiologia, pois a demanda é sempre crescente,
a qualidade diagnóstico da imagem é maior, trabalha- se mínimo índice de repetição devido à
característica linear e amplo range dinâmico das placas de fósforo de ADC. Faz- se correção automática
de imagens sub e superexpostas especialmente para exames em mesa, emergência e UTI, onde as
condições para o exame são mais difíceis.
O índice de repetição diminui de 8~15% para 1~3%, o índice de perda de filme menor que 1%, e o mais
importante menor tempo e esforço perdido com repetições.
A figura mostra todos os equipamentos necessários a um setor CR e a aplicabilidade de toda a rotina
descrita anteriormente.
- CHASSI DE FÓSFORO – IMAGING PLATE
São detectores lineares com range dinâmico muito mais amplo do que os sistemas de filme/
écran. Tanto sua linearidade quanto seu amplo range dinâmico, permitem uma maior tolerância para
imagens sub ou superexpostas e isso traz o grande beneficio da diminuição de repetições. Após o
apagamento da imagem residual, a mesma placa é sempre retrnada para o mesmo cassete.
Estas placas são constituídas de fósforo foto- estimulável, que quando exposta a radiação, os elétrons
dentro dos cristais de fósforo são excitados e ficam em um estado semi- estável de maior energia. Ao
serem lidas através de um feixe de laser, os elétrons excitados são liberados causando a emissão de luz
visível azul. Esta luz é capturada e convertida em imagem digital.
Os chassis possuem um chip de memória para armazenamento de dados do paciente e do exame, Estes
dados de identificação ficam permanentemente relacionados com a imagem após a leitura do mesmo. Este
chip elimina a necessidade de uma conexão fisisca entre a estação de identificação e o ditalizador ADC.
– ESTAÇÃO DE IDENTIFICAÇÃO - CONSOLE
É usado para gravar dados demográficos do paciente e tipo de exame no chip de memória embutido no
ADC cassete. Isto assegura identificação apropriada da imagem bem como parâmetros próprios de
processamento baseado no tipo de exame selecionado.
Os usuários podem entrar os dados manualmente ou diretamente do RIS via módulo de integração
opcional com a rede do hospital. Os cassetes são inseridos na ranhura de entrada e os dados são
transferidos via radiofreqüência.
- CONVERSOR ADC - DIGITALIZADOR
Sem interação do operador, os cassetes são automaticamente inseridos um a um na ranhura de entrada,
para leitura dos dados que estão no chip embutido e que contem as informações de exame e paciente.
Então, a placa de fósforo e retirada do cassete, a imagem é estimulada por um feixe de laser e a partir daí,
digitalizada. De acordo com as informações de exame lidas no chip embutido, parâmetros de
processamento são automaticamente aplicados para otimização da imagem. A placa de fósforo e o chip
são subseqüentemente apagados e retorna para o depósito de saída dentro do mesmo cassete para uma
nova exposição.
Em uma operação típica do ADC, os operadores deixam um número de cassetes expostos no depósito de
entrada, retiram uma quantidade de cassetes apagados do depósito de saída que estão prontos para o
próximo paciente
- WORKSTATION
Pode ser considerado como o elemento central do sistema ADC. Todas as imagens digitalizadas são
enviadas ainda como raw data para que o software de Auto-Processamento irá construir imagens de
altíssima qualidade. Um conjunto de softwares opcional permite ainda que diversos recursos eletrônicos
sejam aplicados às imagens tais como magnificação, janela e nível, rotação, medição e vários outros.
O software de Auto-Processamento processa as imagens eletronicamente de acordo com o tipo de exame
selecionado na identificação do cassete, assim, os algoritmos são aplicados de acordo com o tipo de
estrutura anatômica assegurando um processamento adequado para cada tipo de exame.
MUSICATM é um algoritmo de processamento de imagem patenteado pela Agfa que amplifica a resolução
do contraste de imagem através da separação seletiva das estruturas da região de interesse. O software
MUSICA decompõe a imagem em 12 níveis de detalhe de imagem, baseado em uma escala de detalhe.
Dentro de cada amplitude de detalhe, o MUSICA modifica o contraste de forma que os detalhes mais
tênues são amplificados e os detalhes de maior amplitude de contraste são atenuados. Então, os grupos de
detalhes são novamente re-combinados formando uma única imagem rica em detalhes e contrastes de
todos os níveis.