A Evolução e a Importância da Tomografia Computadorizada na Odontologia

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1 SILVA, Darlison André Pestana [1] SANTOS, Gizélia Farias dos [2] FERNANDES, Igor Jhones Mendes [3] CORREA, Kely Jane [4] PEREIRA, Luzinete dos Santos [5] SOARES, Wanessa Danielle Barbosa [6] SILVA, Darlison André Pestana; et. al. A Evolução e a Importância da Tomografia Computadorizada na. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 2, Vol. 13. pp Janeiro de ISSN: RESUMO A Tomografia Computadorizada permite a visualização de estruturas em três dimensões. No princípio era usada a Tomografia Computadorizada Fan Beam (FBCT) para fins de diagnóstico na, porém por ser necessário uma alta dose de radiação para aquisição de imagens,devido ao alto custo, facilidade de influência de artefatos, dentre outros aspectos, surgiu a Tomografia Computadorizada Cone Beam (CBCT), que foi desenvolvida especialmente para a, com melhor nitidez, limitação do feixe de raios X em forma de cone, menor tempo de varredura e menor dose de radiação, menos artefatos de movimentos de paciente e artefatos gerados por metais, aparelho mais compacto quando comparado aos tomógrafos Fan Beam, facilitando o paciente ficar em pé ou sentado, melhorando o conforto e a precisão nos resultados dos exames. Palavras-chave: Tomografia Computadorizada Cone Beam, Tomografia Computadorizada Fan Beam. INTRODUÇÃO A Tomografia Computadorizada possibilita aquisição quase imediata da imagem sem etapa de processamento químico. O tratamento e processamento das imagens são feitas no computador, empregando técnicas que podem influenciar no resultado diagnóstico das imagens, possui espaço reduzido para armazenamento das imagens, além de facilitar no compartilhamento das mesmas. Após anos de avanços tecnológicos, a passou a utilizar a tomografia de feixe cônico. Desenvolvida especialmente para a área, a Tomografia Computadorizada Cone Beam (CBCT) permite analise de imagens em 3D, o que lhe confere algumas vantagens em relação à Tomografia Computadorizada Fan Beam (FBCT). 1

2 A antiga Tomografia Computadorizada Fan Beam utiliza feixe em forma de leque, adquire primeiramente imagens em cortes axiais para após fazer reconstruções em 3D, através do empilhamento das fatias. Já TC Cone Beam adquire a imagem em forma de cilindro, e a partir dessa aquisição, podem ser feitos os cortes em qualquer um dos planos de corte: axial, sagital e coronal. As mais importantes características da TC Cone Beam são: menor exposição à radiação e melhor resolução das imagens das estruturas dentomaxilofaciais, o que possibilita um diagnóstico mais preciso, quando comparadas às da técnica da TC Fan Beam. O tomógrafo computadorizado Fan Beam é um aparelho grande e caro, e, além disso, foi designado primeiramente para exame de todo o corpo. Já o tomógrafo computadorizado Cone Beam é um aparelho menor, com menor custo, originado especialmente obtenção de imagens da região maxilomandibular DESENVOLVIMENTO: HISTÓRICO A Tomografia Computadorizada é um método não invasivo, prático, rápido, eficaz e de muita precisão diagnóstica. É um exame radiológico que reproduz imagens de forma seccionadas com gerador de raios X e receptores em um aparelho orbital, o gantry. A mesma foi idealizada em 1967 por Hounsfield, um engenheiro eletrônico inglês, que se baseou nos estudos e princípios do australiano e matemático Rádon, feitos em Esse método não invasivo tem como fundamento uma reconstrução matemática no computador já utilizada por Hounsfield, essas imagens já no sistema digital têm fácil acesso e manipulação, imagens tridimensionais, nítidas, de alta resolução e com melhor finalidade de interpretação diagnóstica. No início, as imagens eram reproduzidas de forma borrada e Hounsfield criou uma escala de tons branco, cinza e preto, com tonalidade atenuada de a +1000, sendo quanto mais denso, mais radiopaco e quanto menos denso, mais radio lúcido. Esse tipo de exame é muito importante em diversas áreas da saúde em ênfase na. O primeiro radio X na ocorreu em 1895, a Tomografia Convencional em 1920, a Tomografia Computadorizada Fan Beam só foi possível nos anos 70 e atualmente há um tipo de exame mais aperfeiçoado e direcionado à, a Tomografia Computadorizada Cone Beam, criada em 1998, juntamente com o lançamento do tomógrafo New Tom 3G 9000 (Quantitative Radiology, Verona, Itália), que foi pela primeira vez aprovado pela Foodand Drug Administration (FDA) em abril de 2001, e está atualmente em sua quarta geração como VG New Tom. Desde aquela época numerosos sistemas adicionais foram aprovados ou estão em desenvolvimento. TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA FAN BEAM (FBCT) Com a varredura espiral ou helicoidal, enquanto o pórtico contendo o tubo de raios X e os detectores se move ao redor do paciente, a mesa onde o paciente está avança continuamente pelo pórtico. Isto resulta na aquisição de dados de forma espiral contínua. O aparelho de FBCT apresenta três componentes principais: o gantry, no interior 2

3 do qual se localizam o tubo de raios-x e um anel de detectores de radiação, constituído por cristais de cintilação, a mesa, que acomoda o paciente deitado e que, durante o exame, movimenta-se em direção ao interior do gantry e o computador, que reconstrói a imagem tomográfica a partir das informações adquiridas. O técnico ou operador acompanha o exame pelo computador, que geralmente fica fora da sala que acomoda o gantry e a mesa, separados por uma parede de vidro constituído de chumbo. Neste aparelho, a fonte de raios X emite feixe em forma de leque. Durante o exame, no interior do gantry, o tubo de raios X gira dentro do anel estacionário de receptores. Os sinais recebidos pelos detectores dependem da absorção dos tecidos atravessados pelo feixe radiográfico e são registrados e processados matematicamente no computador. Figura 1 Gantry, mesa, console de comandos e eletrônica. 3

4 Figura 2 Paciente é movido através do pórtico, para fora e para dentro, enquanto ocorre a rotação do tubo de raios X e o detector descreve uma trajetória helicoidal ou espiral sobre o paciente, adquirindo dados para a imagem com sua rotação. Durante o exame de FBCT, o paciente posiciona-se deitado na mesa com o plano de Camper, perpendicular ao solo, a linha luminosa longitudinal passando pelo centro da glabela e do filtro labial e a linha luminosa transversal coincidindo com o canto lateral dos olhos. Os dentes podem ser mantidos desocluídos, para que a intercuspidação não interfira na obtenção da imagem dos dentes superiores e inferiores. A primeira imagem obtida pelo tomógrafo é chamada de escanograma ou Scout. Nesta imagem, o técnico seleciona a região que será escaneada, assim como determina a inclinação dos cortes axiais. Para o exame da maxila, recomenda-se obtenção de cortes axiais, paralelos ao plano palatino ou, menos comumente, paralelos ao plano oclusal. Para o exame da mandíbula, os cortes axiais são ajustados paralelamente à base mandibular. Estas estruturas de referência não precisam estar necessariamente perpendiculares ao solo, pois o gantry pode sofrer inclinações durante o exame para escanear o plano de corte desejado. As imagens originais na FBCT são obtidas no sentido axial. 4

5 Figura 3 Escanograma ou Scout Figura 4 (A) Scout com cortes axiais para maxila. (B) Scout com cortes axiais para mandíbula. 5

6 Figura 5 Cortes Axiais Originais. A FBCT não foi originalmente desenvolvida para diagnóstico em. Essa técnica introduz e realiza cortes contínuos da região. De acordo com o número de fileiras de sensores, a FBCT pode ser: 4 fileiras (4 canais), 8 fileiras (8 canais), 16 fileiras (16 canais),e 64 fileiras (64 canais). Quanto mais fileiras (canais), mais rápida é a aquisição das imagens e melhor sua resolução. Atualmente no Japão está sendo desenvolvido o 1º Tomógrafo Fan Beam de 256 canais. TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA CONE BEAM (CBCT) 6

7 Figura 6: TC Cone Beam A TC Cone Beam usa varredura com uma única rotação, 360º, de uma fonte de raios X e um pistão sensor de raios X fixo por um braço em torno da cabeça do paciente para adquirir múltiplas projeções, ou base de imagens. Na CBCT, o voxel é chamado de isotrópico por apresentar altura, largura e profundidade de dimensões iguais. Existem 2 tipos de sensores para a tecnologia Cone Beam: Intensificador de Imagem e o Flat Panel. A primeira geração de tomógrafos Cone Beam utilizava o sistema intensificador de imagem de 8bits. Com a evolução dos aparelhos, o sensor Flat Panel passou a ser mais usado devido as vantagens que oferece, pois produz imagens livres de artefatos, não são sensíveis a campos magnéticos e não precisam de calibração frequente. Atualmente os sensores Flat Panel possuem 12 a 16 bits. Quanto maior a quantidade de bits, maior a quantidade de tons de cinza. A tomografia Cone Beam possui voxel isométrico 10 (voxel com altura, largura e profundidade de dimensões iguais) e voxel isomorfo, aumentado à capacidade de reproduzir detalhes dos tecidos duros com maior nitidez e clareza do que a FBCT (que não possui voxels isométricos). Assim como na TC Fan Beam, o sistema Cone Beam possibilita a exportação das imagens em arquivo Dicom (Digital Imagingand Communications in Medicine). O arquivo Dicom foi desenvolvido exclusivamente para a área médica com a finalidade de integrar e visualizar diversas modalidades de imagens em um único sistema de arquivamento digital. O sistema Dicom pode armazenar dados técnicos da aquisição do exame, data, informações clínicas do paciente, etc. O tomógrafo é constituído por um tubo que emite raio X pulsátil, em forma de um feixe cônico de radiação e, um sensor, unidos por um braço, semelhante ao de um aparelho panorâmico. Uma cadeira ou mesa com motor, juntamente com sistemas de suporte de queixo e cabeça completam o aparelho que é ligado a um computador 7

8 comum, sem necessidade de uma estação de trabalho (Workstation) específica. O braço contendo o sensor e o tubo de raios X gira em torno do paciente, adquirindo múltiplas imagens bidimensionais em diferentes projeções. O número de projeções varia entre 250 a 600 imagens adquiridas dentro um giro de 180 a 360 graus. As imagens obtidas das múltiplas exposições geram um volume cilíndrico e o computador realiza a reconstrução primária. Depois, para trabalho, executam-se reconstruções secundárias da imagem de acordo com as necessidades e com os protocolos de atendimento. COMPARAÇÃO ENTRE AS TOMOGRAFIAS COMPUTADORIZADAS CONE BEAM E FAN BEAM A tomografia computadorizada (TC) trata-se de um método de diagnóstico por imagem que utiliza a radiação X e permite obter a reprodução de uma secção do corpo humano nos três planos de corte. Recentemente, a Tomografia Computadorizada Cone Beam (CBCT) introduziu a terceira dimensão na odontologia, beneficiando especialidades que até então não usufruíam da Tomografia Computadorizada Fan Beam (FBCT) por falta de peculiaridade. A técnica Cone Beam permite a obtenção de aquisições de dados muito mais rapidamente do que a Fan Beam. A qualidade da imagem parece suficiente para a necessidade de diagnóstico específica. O tempo de exposição é menor (0,5 segundos) e a dose de radiação absorvida fica a baixo de 1 msv. Esses recursos, somados ao custo que é de 150 mil dólares e facilidade de uso da máquina, desperta interesse nos pequenos centros de diagnóstico. O tomógrafo Cone Beam é compacto quando comparado aos tomógrafos Fan Beam. O paciente fica em pé, sentado. Na Fan Beam o processamento do exame é realizado em um computador servidor específico, de alto custo. Na tomografia Cone Beam é utilizado um computador convencional, com alto desempenho. 8

9 Figura 7 TC Cone Beam: paciente em pé e paciente sentado A TC Fan Beam foi utilizada para um estudo quantitativo dos tecidos duros da cavidade bucal, na presença de restaurações metálicas. O trabalho demonstrou que os programas de redução dos artefatos metálicos são eficazes podendo remover totalmente os artefatos da imagem. Foram realizados exames de TC Fan Beam e TC Cone Beam de mandíbulas secas, nas quais foram executadas perfurações simulando lesões. As imagens foram realizadas na presença e na ausência de restaurações metálicas dentárias. As imagens foram avaliadas quanto à presença ou ausência de lesão, número de lojas das lesões e a existência ou não de invasão medular. As imagens foram reconstruídas nos seguintes protocolos de avaliação: axial, sagital + coronal, 3D, conjunto (axial+sagital+coronal+3d) e parassagital. A aquisição por TC Fan Beam sofreu mais influência dos artefatos do que aquisição a TC Cone Beam, exceto nas reconstruções em 3D. O melhor protocolo de pós processamento para interpretação de lesões ósseas simuladas foi o RMP+ 3D. O protocolo que apresentou os piores resultados foi o que utilizou as reconstruções parassagitais. A TC Cone Beam é muito útil para observar os tecidos duros, mas não é satisfatório para observação de tecidos moles. 9

10 A FBCT e a CBCT permitem a obtenção de imagens em cortes da região dentomaxilofacial, no entanto a única característica que apresentam em comum refere-se à utilização da radiação X. A engenharia e as dimensões do aparelho, o princípio pelo qual se obtém e se processam as imagens, a dose de radiação e o custo do aparelho são completamente distintos entre as duas modalidades de TC. Uma grande vantagem da CBCT é que os programas que executam a reconstrução computadorizada das imagens podem ser instalados em computadores convencionais, e não necessitam de uma Workstation como a FBCT, apesar de ambas serem armazenadas na linguagem Dicom (Digital imagingand communication in Medicine). Desta maneira, se o profissional possuir o software específico instalado em seu computador pessoal, ficará apto a manipular as imagens tridimensionais, segundo a sua conveniência, assim como mostrá-la em tempo real aos pacientes. Dimensão do aparelho Aquisição da imagem Tempo de escaneamento Dose de radiação FAN BEAM (convencional) Grande, permite exame do corpo todo Diversas voltas, obtenção de cortes axiais 1s multiplicado pelo número de cortes necessários Alta, exposição ininterrupta durante o exame CONE BEAM (volumétrica) Mais compacto, permite exame de cabeça e pescoço Uma volta apenas, obtenção de imagens-base semelhantes à telerragiografia 10 a 70s Reduzida, cerca de 15x menos que a convencional, exposição de 3 a 6s Custo do exame Alto Reduzido Recursos do exame Qualidade da imagem Produção de artefatos Reconstruções multiplanares e em 3D Boa nitidez, ótimo contraste Muito artefato na presença de metal Reconstruções multiplanares e em 3D, reconstruções de radiografias em 2D Boa nitidez, baixo contraste entre tecidos duros e moles, boa acurácia Pouco artefato na presença de metal CONCLUSÃO A Tomografia Computadorizada permite analise de imagens em três dimensões. A Tomografia Computadorizada Cone Beam (CBCT) foi desenvolvida especialmente para a, o que lhe confere algumas vantagens em relação à Tomografia Computadorizada Fan Beam (FBCT). O feixe de raios X da Fan Beam é em forma de leque, e adquire as imagens primeiramente em cortes axiais e 10

11 posteriormente faz sua reconstrução em 3D pelo empilhamento das fatias. A TC Cone Beam já adquire a imagem como um volume cilíndrico, e a partir deste, podem ser feitos os cortes nos planos de escolha. As vantagens da CBCT em relação à FBCT são: melhor nitidez, limitação do feixe de raios X, menor tempo de varredura e menor dose de radiação, menos artefatos de movimento do paciente e menos artefatos gerados por metais, aparelho mais compacto, utilização de computador convencional e paciente sentado para o exame (melhora do conforto e da precisão nos exames de ATM e dos seios maxilares). As imagens interpretadas pelas radiografias em apenas dois planos, desde sua descoberta por Röntgen em 1895, atravessaram quase um século. Hoje a tomografia computadorizada Cone Beam (CBCT) permite uma visualização de uma imagem tridimensional, em que um novo plano é adicionado: a profundidade. Sua aplicação clínica com elevada acurácia, se direciona a quase todas as áreas da Cirurgia, Implantodontia, Ortodontia, Endodontia, Periodontia, Distúrbio Temporomandibular e Diagnóstico por Imagens. A Tomografia Computadorizada Cone Beam (CBCT) beneficiou especialidades que até então não usufruíam da Tomografia Computadorizada Fan Beam (FBCT) por falta de especificidade. Devido principalmente ao custo financeiro mais baixo e menor exposição à radiação, avista-se um crescente uso da TC de feixe cônico ocorrendo cada vez mais na. Com a definição de novos conhecimentos gerados pela aquisição de imagens tridimensionais do crânio e da face, a expectativa é que a TC de feixe cônico altere conceitos e paradigmas, redefinindo metas e planos terapêuticos na. REFERÊNCIAS BUENO, M. ESTRELA, C. AZEVEDO, B. et al. Tomografia computadorizada Cone Beam: revolução na. Revista Associação Paulista Cir. Dent, v. 61, n. 5, p , FARMAN, A. SCARFE, W. Development of imaging selection criteria and procedures should precede cephalometric assessment with cone-beam computed tomography. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, v. 130, n. 2, p , Ago FARMAN, A. SCARFE, W. The Basics of Maxillofacial Cone Beam Computed Tomography. Seminar in Orthodontics, v. 15, n. 1, p. 2-13, mar FERREIRA, F. et al. Modernos Métodos de Radiologia e Imaginologia para uso Ortodôndico. Ortodontia SPO, v. 41, n. 1, p , Radiologia Oral: Fundamentos e Interpretação. Tradução da 5 a edição, Cap. 13, p

12 PERRELLA, A. Validade da Tomografia Computadorizada Multislice e da Tomografia Computadorizada por Feixe Cônico para id entificação de lesões ósseas simuladas em mandíbula, com e sem a presença de artefatos dentários metálicos f. Tese (Doutorado em Ciências Odontológicas) Clínica Integrada, Faculdade de da Universidade de São Paulo, São Paulo, ARELLANO, J. Tomografia computadorizada no diagnóstico e controle do tratamento das disfunções da articulação temporomandibular. J Bras ATM Dor Orofacial Oclusão 2001;1(4): DAVIES,A. WHITEHOUSE,R. JENKINS, J. Imagens do pé e tornozelo: técnicas e aplicações. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, p. Computadorizada Volumétrica com tecnologia Cone Beam. Disponível em: Acesso em: 19 jul [1] Faculdade Maurício de Nassau / Curso Tecnólogo em Radiologia/Discente Pesquisador [2] Faculdade Maurício de Nassau / Curso Tecnólogo em Radiologia/Discente Pesquisador [3] Faculdade Maurício de Nassau / Curso Tecnólogo em Radiologia/Discente Pesquisador [4] Faculdade Maurício de Nassau / Curso Tecnólogo em Radiologia/Discente Pesquisador [5] Faculdade Maurício de Nassau / Curso Tecnólogo em Radiologia/Discente Pesquisador [6] Faculdade Maurício de Nassau / Curso Tecnólogo em Radiologia/Docente Orientadora 12