Universidade Federal de So Paulo Instituto de Cincias e Tecnologia Bacharelado em Cincia e Tecnologia

Allan M. Cormack e Godfrey N. Hounsfield - Prmio Nobel Pela Criao da Tomografia Computadorizada

Disciplina: Introduo Engenharia Biomdica Aluna: Camila Regina Ferreira Professor Doutor: Jaime Shinsuke Ide

So Jos dos Campos 2011

1. Introduo: Atravs da histria, podemos notar que as contribuies rea da sade, no vem somente de pessoas com formao na mesma, tampouco so recentes; cito como exemplo os egpcios e suas tcnicas de mumificao, e tambm os pesquisadores de outras reas, como fsicos, qumicos, bilogos, engenheiros eltricos, engenheiros mecnicos, e at de pessoas que esto dispostas a encontrar um meio de ajudar no avano das pesquisas, tratamentos, e diagnsticos, mesmo sem possuir um curso mais especfico, mas que esto empenhadas em de alguma forma ajudar a salvar outras pessoas. Neste trabalho, abordarei a criao e os criadores da Tomografia Computadorizada TC (ou em ingls, CT, sendo esta ultima, bastante disseminada atravs do seriado House MD.), e sua importncia para os meios atuais de diagnstico por imagens.

2. Ganhadores do Prmio Nobel de Medicina e Fisiologia do Ano de 1979: Allan McLeod Cormack [1] bioqumico e fsico nuclear, Nascido dia 23 de fevereiro de 1924 em Johanesburgo, frica do Sul. Naturalizado norte-americano em 1966. Faleceu dia 07 de maio de 1998, no estado de Massachussets nos EUA. Era o caula de trs irmos, seu pai era engenheiro e sua me, professora. Concluiu sua graduao e seu mestrado na Universidade de Cape Town. Ps-graduado pela Cambridge University.

Sir Godfrey Newbold Hounsfield[2] engenheiro eltrico do Central Research Laboratories. Nascido em 28 de agosto de 1919 em Newark, Reino Unido. Faleceu em 12 de agosto de 2004 em Kingston Upon Thames, Reino Unido. Era o caula de cinco irmos. Foi educado na Magnus Grammar School. Graduou-se pela Faraday House Electrical Engineering College, Londres (1951).

3. Sobre o Tomgrafo: 3.1 Caractersticas: 1 Apresenta feixe de aspecto laminar e em leque. 2 A aquisio das imagens ocorre no plano do gantry o que gera cortes transversais ao plano do corpo. 3 A imagem final digital e pode ser manipulada por softwares. 4 Quanto maior a matriz melhor a resoluo. Os tomgrafos podem ser divididos em 4 principais geraes[4] e duas sub-geraes (sendo as mais atuais): 3.2 O que o gantry[3]? O gantry o maior componente da instalao de um aparelho de TC. um dispositivo em formato de uma enorme rosca e em seu interior encontram-se instalados o tubo gerador do feixe de raios X, os detectores, colimadores de feixe, conversor analgico digital, fontes e componentes mecnicos necessrios para as movimentaes de varredura que possibilitam a aquisio de dados, alm de parte do sistema eletrnico utilizado no controle desses elementos. Resumidamente, nada mais que o painel de controle do tomgrafo, a rea onde ficam alojados os principais componentes do equipamento, o tnel de posicionamento, por onde entra o paciente. Suas funes possibilitam inclinao de +30 e -30 em relao ao eixo vertical. Na parte frontal costuma-se ter um painel de comandos manuais possibilitando alguns controles, tais como a movimentao da mesa, a angulao do gantry, a ativao dos eixos de centralizao, o deslocamento da mesa para o interior do mesmo. Outras funes so: a regulagem da altura da mesa, a escolha do nvel de incio do estudo e o boto para desconexo de emergncia. Nele existem marcadores digitais capazes de informar a angulao do gantry em graus e, a partir do ponto zero, posio em que se encontra a mesa com o paciente, medida em milmetros. O posicionamento do paciente em relao ao gantry realizado com os eixos luminosos verticais e horizontais, com os quais se pode situar o paciente de acordo com a explorao desejada. Existe um sistema de megafone que permite ao operador instruir o paciente durante o exame e ou comunicar-se como ele. Gantry aberto visualizao. para

3.3 Geraes de Tomgrafos[4]: Primeira gerao Foram os criados pelo em 1972, pelo engenheiro fsico Sir Hounsfield e pelo bioqumico e fsico Allan Cormack, tem-se como primeiro exemplo de tomgrafo, o EMI Mark I. Consistiam de uma translao de tubo de raios X e no mximo 2 detectores em conjunto, seguidos de uma pequena rotao, onde repetia-se o procedimento at alcanar-se 180. Cortes levavam vrios minutos[5]. Segunda gerao O primeiro tomgrafo da segunda gerao foi lanado em 1974, pela OHIO NUCLEAR, do outro lado do raio X, no lugar de um detector, colocava-se um conjunto de detectores, de forma que a emisso de raios X no formasse uma linha, e sim um leque para ampliao da aquisio de dados. Aps o lanamento pela Ohio Nuclear, lanaram-se muitos outros tomgrafos de segunda gerao, com mais detectores e impulsionando a TC de corpo inteiro, pois eram mais rpidos e sem muitos aparatos movimentando-se. No Brasil, o CETAC foi o pioneiro no uso de tomgrafos de segunda gerao. De 5 a 50 detectores, dependendo do modelo, os cortes variavam entre 6 a 20 segundos[6]. Terceira gerao Foi desenvolvida em 1974 pela Artronix, colocada em prtica em 1975 pela GE e melhorada em 1977 pela Philips e seu principio de geometric enlargement que muito contribuiu para as imagens de alta definio dos tomgrafos subseqentes. Nesta gerao, o movimento de translao foi removido, ficando somente as rotaes, as novas tecnologias para tubos de raios X, aumentaram a amplitude de varredura. O nmero de detectores tambm aumentou, o que mudou a geometria, a qualidade das imagens e o tamanho da varredura realizada. Contm 200 a 600 detectores, os cortes levavam de 3 a 8 segundos[7]. Quarta gerao So chamados de multi-slice. Em abril de 1976 a firma AS&E introduziu o conceito de tomgrafo de quarta gerao que consistia num tubo de raio X, com movimento de rotao dentro de um conjunto fixo de detectores. Porm, seu uso foi disseminado por volta de 1981. Mesmo com toda evoluo, tomografar grandes volumes corporais (trax e abdmen) ainda era um transtorno, pois era utilizado somente cortes individuais, dependendo do nmero de cortes, os pacientes permaneciam, cerca de 30 a 45 minutos para um exame completo do trax ou abdmen Contm de 300 a 1000 detectores, corte levam de 1 a 4 segundos[8]. Quinta e a sexta geraes O sistema de captura de imagens helicoidal. Possibilitando a aquisio de dados de grandes volumes (at um metro de extenso corporal). A Tomografia Computadorizada Helicoidal um avano tcnico que permite imagens mais rpidas e precisas do que a Tomografia Computadorizada padro. Permite realizao da imagem e injeo do meio de contraste simultaneamente, de modo que as imagens possam ser adquiridas durante fases especficas do realce.

As aplicaes clnicas da Tomografia Computadorizada Helicoidal incluem todas as aplicaes da Tomografia Computadorizada convencional no trax, abdome e sistema msculo-esqueltico, alm de uma variedade de novas aplicaes. Ocorrem milhares de cortes, levando co tempo necessrio 32 segundos[9].

Estrutura bsica do tomgrafo. 3.4 Definio formal de tomografia[10]: S.f. (Do grego tome, corte + graphein, escrever). Procedimento radiolgico de reconstruo informtica da imagem de um corte do corpo a partir de uma srie de anlises de densidade efetuadas pela oscilao e/ou rotao do conjunto de tubos de raios X detectores. 3.5 Do funcionamento do tomgrafo[11]: composto por um tubo de RX conectado a um sistema de detectores. Este conjunto gira 360 graus em torno do paciente. As estruturas corpreas vo atenuar o feixe de RX dependendo de sua densidade e estrutura atmica. Aps a passagem pelo corpo, a radiao atinge os detectores. Um giro de 360 graus produz uma vista que um conjunto de projees compostas de um nmero varivel de raios. Cada vista produz um conjunto de sinais analgicos que so enviados ao sistema de computao. Os sinais eltricos gerados pelos detectores contm informaes a respeito da atenuao do feixe por cada estrutura corporal (coeficientes de atenuao). Os sinais analgicos so ento enviados ao sistema de computao que vo transform-los em sinais digitais para compor as imagens. O tomograma calculado corresponde a uma matriz dos valores de atenuao do feixe. Na tomografia helicoidal o tubo de RX gira em torno do paciente e os detectores podem girar tambm ou permanecerem estticos, sua trajetria espiralada.

4. Implicaes da descoberta do tomgrafo[12]: A tomografia tornou possvel uma visualizao tridimensional dos rgos, em particular do crebro. Embora o resultado visual da seja monocromtico, mostrando as cores preta passando pelos tons de cinza at o totalmente branco, mesmo assim so muito mais numerosas que as variaes de tons de cinza do raio X convencional. Essa variao da cor que permite identificar a densidade do tecido examinado, sua constituio ssea, tumoral, lquida, etc. A tomografia e, mais recentemente, a ressonncia magntica, tm ajudado significativamente o estudo do Sistema Nervoso Central, notadamente a perfeita localizao, caracterizao e delimitao de tumores. Obviamente, esta tecnologia tambm possui restries, sendo elas: O uso em mulheres grvidas; Pessoas alrgicas ao contraste; desde que o uso seja necessrio; Pessoas que se submeteram a exames contrastados recentemente com a utilizao de sulfato de brio; Distrbios neurolgicos (Parkinson ou outras afeces que causam movimentos involuntrios); Distrbios psiquitricos.

5. Consideraes finais: A histria dos diagnsticos por imagens pode ser dividida em antes da criao do tomgrafo e aps sua criao. Atravs dele, a vista de seces cerebrais, medula espinhal e at mesmo diagnstico de tumores ficou mais fcil, levando-nos assim a um avano tecnolgico imensurvel no plano da sade, atualmente ele vem sendo utilizado com mais freqncia tambm por dentistas, que se viram beneficiados pelo seu auxilio em diagnsticos. E tudo isso, graas a um fsico e um engenheiro fsico, que tiveram a viso alm do alcance e resolveram aventurar-se na area mdica, criando este brilhante equipamento para diagnoses, facilitando assim a vida de muitos mdicos no mundo.

Referncias bibliogrficas [1] http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1979/cormack.html [2] http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1979/hounsfield.html [3] http://dicasderadiologia.com.br/site/2009/09/o-que-e-gantry/ [4] http://www.cetac.com.br/tc_geracao_tomografos.htm [5], [6], [7], [8] e [9] http://www.radioinmama.com.br/historiadatomografia.html [10] Enciclopdia Larousse Cultural fascculo 23 Ed. Nova Cultural, 1998 pg. 5706, verbete - Tomografia [11] http://docs.thinkfree.com/tools/download.php?mode=down&dsn=559349 [12]http://dicasderadiologia.com.br/site/2011/01/o-que-e-tomografiacomputadorizada/ Imagens - http://www.radioinmama.com.br/historiadatomografia.html