Dedicatória

 

Aos nossos estudantes – do passado, presente e futuro

 

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Introdução – O papel das imagens

no ensino e no diagnóstico: aspectos

técnicos e aplicações

 

O papel das imagens no aprendizado da

anatomia

As imagens têm se tornado um componente cada vez mais importante na área de ensino da anatomia médica, desde os anos 1960 e, atualmente, na maioria dos currículos acadêmicos estão integradas como uma parte do aprendizado em anatomia, mas são ensinadas com o uso de uma variedade muito ampla de estratégias, com considerável diversidade, ponderando o momento, o conteúdo e a distribuição. Há uma concordância unânime dos estudantes de medicina em que a exposição precoce aos métodos de imagem é benéfica, não apenas em relação ao seu aprendizado em anatomia, mas às suas carreiras, sendo particularmente importante a exposição precoce às múltiplas modalidades de técnicas de imagens. Em particular, demonstrou-se cientificamente que os tutoriais de imagens clínicas ampliam o aprendizado em anatomia, enquanto os tutoriais autodirigidos de radiologia, como os que acompanham este livro, estão se tornando uma solução cada vez mais promissora de aprendizagem em um ambiente flexível nas faculdades de medicina em geral, no treinamento médico básico, especialmente devido à tendência geral de redução no tempo de treinamento em anatomia sob o envolvimento crescente da integração vertical.

A maioria das publicações conclui que as imagens melhoram a qualidade

e a eficiência do aprendizado da anatomia humana e que uma relativa padronização poderia ser útil para aprimorar o ensino da anatomia em imagens e facilitar a sua avaliação, reforçando, assim, a sua eficácia. Embora um número cada vez maior de faculdades de medicina, em todo o mundo, use imagens médicas no ensino de anatomia, algumas regiões, como os Estados Unidos, mostram declínio na proporção de imagens ensinada por radiologistas. A radiologia como especialidade deve superar vários desafios para aumentar o seu envolvimento no ensino da anatomia, incluindo incentivos ao ensino e o tempo acadêmico protegido.

Recentes avanços técnicos em radiologia diagnóstica, como as imagens

multiplanares, a endoscopia virtual e imagens por ressonância magnética (RM) funcionais, moleculares e espectroscópicas, conforme descrito adiante neste prefácio, oferecem novos caminhos para o emprego de imagens no ensino. Estas conquistas, aliadas à ampla disseminação de sistemas de comunicações e de arquivamento de imagens, tornam estas imagens reveladoras prontamente disponíveis para as escolas médicas, oferecendo novas oportunidades para a incorporação de imagens diagnósticas no currículo de graduação em medicina, no qual reformas atuais no contexto do estabelecimento de novas escolas médicas no Reino Unido enfatizam as perspectivas de expandir o papel das imagens no ensino médico.

 

Radiografia biplanar e responsabilidades

legais da exposição à radiação diagnóstica

Uma “radiografia simples” é um exame obtido sem o uso de um meio de contraste à base de bário ou de iodo. Em um tubo de raio X, a emissão termiônica de um catodo aquecido gera elétrons que são acelerados por quilovoltagem para colidirem com um alvo rotatório de tungstênio, gerando feixes de raios X que atravessam o corpo, e atualmente, são capturados por um detector digital, em vez de um filme fotográfico. Quatro densidades são demonstradas: gás (imagem mostrada em preto), gordura (cinza-escuro), partes moles/líquido (cinza-claro) e osso/esmalte/calcificação (branco).

Em energias diagnósticas, fótons dos raios X interagem com os elétrons

atômicos dos tecidos, seja pelo efeito fotoelétrico a energias mais baixas com total absorção fotônica (com a emergência de um elétron altamente energético) ou via difusor Compton, com energias mais fortes de raios X – a liberação de um elétron de energia externa mais baixa e um fóton de raios X defletido menos energético. Esses elétrons emergentes criam íons altamente reativos que alteram ligações químicas no tecido, induzindo o câncer com um período de latência de anos ou décadas após a exposição.

Os raios X foram descobertos pelo alemão Wilhelm Roentgen em 1895, o

que lhe valeu o primeiro Prêmio Nobel de Física em 1901. Em 1896, o Major John Hall-Edwards fez o primeiro uso diagnóstico dos raios X no Birmingham General Hospital, quando radiografou uma agulha introduzida na mão de um colega. Um mês depois, ele obteve a primeira radiografia para direcionar uma cirurgia. Seu braço esquerdo foi amputado em 1908 devido à dermatite por raio X.

Atualmente, no Reino Unido, as Regulamentações sobre Radiação

Ionizante (Exposição Médica) definem os padrões legais e os objetivos do processo de justificativa para análise da relação risco/benefício da exposição do paciente à radiação, seja na geração de radiografias simples, estudos com contraste ou tomografia computadorizada (TC), ou radiação particulada gerando imagens de medicina nuclear ou antimatéria produzindo imagens de tomografia por emissão de pósitrons (PET). A lei criminal estabelece que o médico é responsável pela provisão de informações clínicas suficientes para possibilitar a justificativa, envolvendo a consideração da adequação de cada pedido, otimização da estratégia de obtenção de imagens, análise de risco versus benefício, compreensão dos efeitos imediatos e cumulativos da radiação, consideração de questões específicas da idade (p. ex., a procura de procedimentos alternativos de radiação não ionizante em crianças e adultos jovens), a urgência da exposição (p. ex., gravidez em potencial ou real), a eficácia de imagens em diferentes situações clínicas e a indicação apropriada. O médico tem a responsabilidade legal de assegurar que os dados referentes à condição do paciente sejam completos e precisos e de se manter plenamente informado sobre a história do paciente, queixa apresentada e sinais físicos relevantes, além do histórico do paciente e imagens anteriores. Se ocorrer uma exposição inapropriada, legalmente denominada “radiação incidente”, isto deverá ser relatado ao Radiation Protection Advisor local e depois ao Department of Health, em Londres.

O valor diagnóstico das radiografias simples aumenta muito com

informações clínicas completas, legíveis e precisas. A melhor prática é registrar a impressão diagnóstica das radiografias simples no prontuário, e serem legalmente compulsórias, se não houver arranjos de relato formal.

 

Angiografia/radiologia intervencionista

O emprego de imagens angiográficas teve início em 1927 por meio de Egas Moniz, um neurologista, que introduziu a angiografia cerebral com o uso de raios X meio de contraste. Em 1949, ele foi laureado com o Prêmio Nobel pelo seu trabalho. A área de angiografia, porém, sofreu uma grande revolução com o advento da técnica de Seldinger em 1953, na qual nenhuma agulha afiada permaneceu dentro do lúmen vascular durante a obtenção das imagens.

Embora a área de angiografia tenha iniciado com imagens de raios X e

fluoroscópicas de vasos sanguíneos e de órgãos internos mediante a injeção de meios de contraste radiopacos no sangue, ela evoluiu muito mais. Muitos dos procedimentos realizados por meio de angiografia podem ser diagnósticos; quando novas técnicas surgiram, tornou-se possível a realização de procedimentos minimamente invasivos sob a orientação de imagens e, assim, o nome da disciplina foi alterado para “radiologia intervencionista” (ou radiologia intervencionista e vascular).

As angiografias são tipicamente realizadas pelo acesso aos vasos

sanguíneos; o acesso poderá ocorrer através da artéria femoral, veia femoral ou veia jugular dependendo da área de interesse na obtenção de imagens. As angiografias podem ser obtidas no encéfalo como angiografias encefálicas, no coração como angiografias coronarianas, nos pulmões como angiografias pulmonares e assim por diante. Imagens das circulações arterial e venosa dos membros superiores e inferiores podem demonstrar a doença vascular periférica. Depois de realizado o acesso vascular, os cateteres são então direcionados ao local específico para a obtenção de imagens no corpo com o emprego de fios-guia. O meio de contraste é injetado por meio desses cateteres para visualização dos vasos ou órgãos pelas imagens de raio X.

Além das imagens diagnósticas, tratamento e/ou intervenções em geral

podem ser realizadas por meio de exames similares, à base de cateter. Tais procedimentos podem envolver angioplastias, quando um dispositivo de balão é introduzido, através de uma área de estreitamento, ou estenose, em um vaso ou luz.

Com a insuflação controlada do balão, a área de estreitamento pode ser

alargada. Geralmente, para evitar que essas áreas se estreitem novamente, podem ser colocados stents na luz do vaso ou mesmo na traqueia ou no esôfago.

As imagens em procedimentos diagnósticos ou intervencionistas podem

ser ainda estáticas ou em movimento (cine). Geralmente, a técnica usada é chamada “angiografia por subtração digital”. Neste tipo de aquisição de imagens, são obtidos de 2 a 30 quadros de imagens por segundo para permitir que retratem o fluxo sanguíneos através dos vasos. Uma imagem preliminar da área é obtida, antes da injeção do meio de contraste. Esta imagem “máscara” é então eletronicamente subtraída de todas as imagens, restando somente os vasos preenchidos com meio de contraste. Esta técnica requer que o paciente permaneça imóvel para uma ótima subtração.

As angiografias podem ser realizadas no coração para visualização do

tamanho e da contratilidade das câmaras e da anatomia dos vasos coronarianos. O tórax também pode ser estudado para avaliar as artérias e veias pulmonares para detecção de malformações vasculares, coágulos sanguíneos e possíveis causas de hemoptise. A imagem do pescoço é obtida para visualizar os vasos que suprem o encéfalo, após emergirem do arco da aorta até a formação dos vasos cerebrais, para investigação de doença aterosclerótica, malformações vasculares e suprimentos sanguíneos de tumores. As imagens da artéria renal podem elucidar a causa da hipertensão em pacientes selecionados, assim como as imagens dos vasos mesentéricos podem revelar a origem de sangramento gastrointestinal ou angina mesentérica.

Além das arteriografias e das venografis, a área de radiologia

intervencionista também realiza procedimentos tais como a embolização em espiral de aneurismas bem como malformações vasculares, angioplastia com balão e colocação de stent, quimioembolização diretamente no interior de tumores, inserção de cateteres de drenagem, embolizações (p. ex., da artéria uterina para o tratamento de fibroides), trombólise para dissolução de coágulos sanguíneos, biópsia tecidual (percutânea ou transvascular), ablação por radiofrequência (RF) e crioablação de tumores, inserções de acesso vascular especializado, colocações de filtro de veia cava inferior, vertebroplastia, colocação de nefrostomia, colocação de sonda de gastrostomia para alimentação, acesso de diálise, colocação de derivações portossistêmico intra-hepáticas transjugulares (TIPS), intervenções biliares e, mais recentemente, ablação endovenosa a laser de veias varicosas.

 

Tomografia computadorizada

A limitação de todas as técnicas radiográficas simples está na representação bidimensional de estruturas tridimensionais: o coeficiente de atenuação linear de todos os tecidos no trajeto do feixe de raios X forma a imagem.

A TC obtém uma série de diferentes projeções angulares de raios X que é

processada por um computador para formar um corte cuja espessura é específica. A imagem de TC consiste em uma matriz regular de elementos volumétricos (voxels). Todos os tecidos contidos no voxel atenuam as projeções dos raios X e resultam em um valor médio de atenuação para o voxel. Este valor é comparado ao valor de atenuação da água e é mostrado na escala Hounsfield. A água, por definição, possui uma atenuação de 0 em unidade Hounsfield (UH); o ar tipicamente possui um número UH de-1.000; a gordura tem aproximadamente -100 UH; os tecidos moles na faixa de +20 a +70 UH; e o osso > + 400 UH.

Os modernos equipamentos de TC helicoidais multidetectores podem

obter imagens do corpo inteiro em apenas alguns segundos, o que permite a obtenção de imagens dinâmicas das artérias e veias, em diferentes momentos após a injeção de meio de contraste intravenoso. A aquisição contínua de dados de um equipamento de TC helicoidal permite a reconstrução de uma imagem em qualquer plano (reconstrução multiplanar [MPR]), geralmente sagital, coronal e axial. Essas imagens ortogonais melhoram muito a compreensão dos aspectos tridimensionais da anatomia radiológica patológica.

Não é necessária uma preparação específica para a maioria dos exames

de TC do encéfalo, coluna vertebral ou sistema musculoesquelético. Geralmente, os estudos de tórax, abdome e pelve, assim como os do encéfalo com histórias complexas requerem meios de contraste intravenoso contendo iodo, para definir as relações vasculares e distinguir tecidos normais e patológicos, em grande extensão. A opacificação do intestino em estudos de TC do abdome e da pelve pode ser realizada pela ingestão oral de um meio de contraste hidrossolúvel com um intervalo de 24 horas antes do exame para mostrar o colo, combinada com outra ingestão oral de 0 a 60 minutos antes do exame, para delinear o estômago e o intestino delgado. Isto é realizado com frequência muito menor com os tomógrafos de última geração que diferenciam, de maneira sutil, as diversas camadas captantes do meio de contraste no interior da parede intestinal. Ocasionalmente, pode ser necessária a inserção direta de contraste retal para mostrar o segmento distal do intestino grosso.

Geralmente todos os estudos são realizados com o paciente em posição

supina e as imagens são obtidas no plano transverso ou axial. Os modernos tomógrafos permitem até 25 graus de angulação do gantry, o que é particularmente valioso em exames da coluna vertebral. Ocasionalmente, imagens coronais diretas são obtidas para a investigação de anormalidades cranianas e maxilofaciais; nesses casos, o paciente é posicionado em decúbito ventral com o pescoço estendido e o gantry é angulado de maneira adequada, mas esta técnica foi suplantada, em grande parte, pelas imagens ortogonais descritas anteriormente.

 

Ressonância magnética

A RM produz as imagens, primeiramente, por meio da magnetização do paciente posicionado em uma mesa introduzida no vão tubular de um poderoso magneto, sendo então transmitidos pulsos curtos de energia de radiofrequência (RF) a 46,3 MHz, que é a frequência de ressonância dos prótons móveis (núcleos de hidrogênio) encontrados na gordura, proteína e água dos tecidos moles do corpo e na medula óssea. A ressonância dos prótons dos núcleos de hidrogênio em giro e magneticamente alinhados ocorre, devido ao seu comportamento semelhante a minúsculos magnetos em barra, alinhados com ou contra o campo magnético, produzindo um pequeno vetor magnético líquido. Este armazenamento temporário de energia em estados alterados de ressonância nuclear é produzido rapidamente como ondas de rádio, os “ecos de RF”, que possibilitam que a densidade e localização desses núcleos de hidrogênio formados por próton único se correlacionem com exatidão usando complexos algoritmos matemáticos (transformada de Fourier) em uma matriz de imagem.

A energia de RF de vários tipos de bobinas, algumas das quais embutidas

no equipamento enquanto outras são fixadas a partes específicas do corpo, gera um segundo campo magnético, perpendicular ao campo magnético estático, que gira ou “projeta” os prótons para longe do campo magnético estático. Depois de desligado o pulso de RF, os prótons são arremessados de volta (“relaxam”) à sua posição original de equilíbrio, emitindo a energia de RF que adquiriram na antena ao redor do paciente, sendo, então, amplificada, digitalizada e, finalmente, codificada espacialmente por um processador matricial.

Os sistemas de RM são graduados de acordo com a força do campo

magnético que produzem. Os sistemas rotineiros de alto campo são aqueles capazes de produzir um campo magnético com potência de 3 a 8 T (Tesla) usando um eletromagneto supercondutor imerso em hélio líquido. Os magnetos abertos para os pacientes claustrofóbicos e os equipamentos de membros usam magnetos permanentes entre 0,2 e 0,75 T. Para comparação, o campo magnético da Terra varia de 30 a 60 uT. A RM não apresenta qualquer risco biológico reconhecido. Os pacientes portadores de qualquer forma de marca-passo ou dispositivo eletroindutivo implantado, clipes ferromagnéticos em aneurisma intracraniano, certos tipos de substitutos de valvas cardíacas e corpos estranhos metálicos intraoculares nunca devem ser submetidos ao exame de RM devido ao alto risco de morte ou cegueira. Muitos clipes vasculares extracranianos e próteses ortopédicas atualmente são “amigáveis à RM”, mas podem causar artefatos locais, embora atualmente existam sequências para reduzir o artefato. Itens metálicos soltos, equipamentos anestésicos “não amigáveis à RM” e cartões de crédito devem ser excluídos da sala de exame. Travesseiros que contenham molas espiraladas são conhecidos por quase sufocar os pacientes e se descobriu que o equipamento de polimento ficou retido no vão tubular do magneto devido à pouca informação transmitida à equipe de limpeza do local!

As imagens ponderadas em T1 acentuam a gordura e outros tecidos

moles, e são conhecidas como “ponderações anatômicas” por radiologistas que publicam ou ensinam anatomia. O sinal do líquido é baixo. As imagens ponderadas em T2 revelam líquido como um sinal alto, assim como a gordura. As sequências de supressão de gordura, usando saturação de gordura em T2 (T2FS) ou recuperação de inversão com tau curto (STIR) são muito sensíveis para destacar um edema de partes moles ou de medula óssea que, quase invariavelmente, acompanha estados patológicos tais como inflamação ou tumor. Imagens contrastadas com gadolínio, quando usadas essencialmente em sequências de saturação de gordura em T1 (T1FS), também destacam diretamente e de maneira sutil a hipervascularização, em especial aquela associada a tumores e inflamação, particularmente em doenças causadoras de ruptura neuraxial da barreira hematencefálica. As sequências de redução de artefato metálico (MARS) são superiores nas imagens de partes moles periprotéticas, após substituição de articulação ou o uso de outro implante ortopédico metálico.

Os magnetos com alto campo de força, evidentemente, melhoram de

forma significativa a resolução espacial e o contraste. As imagens da microvascularização do encéfalo humano vivo, adquiridas a 8T permitem uma comparação muito próxima com a histologia. Isto tem implicações significativas no tratamento da lesão por reperfusão e na pesquisa da fisiologia de tumores sólidos e angiogênese. Há muitas razões para acreditar que esforços contínuos para desvelar as aplicações de alto campo de força abrirão novas visões sobre o que parece ser uma série interminável de aplicações clínicas em potencial.

Novos métodos de análise da anatomia encefálica normal e patológica

estão na linha de frente das pesquisas, como a espectroscopia por RM (RMS), RM funcional (RMf), imagens por tensor de difusão (ITD) e imagens por difusão de alta resolução angular para tratografia por RM (TRM; veja adiante) e RM molecular (RMm), assumindo, esta última, uma nova direção desde a descrição do genoma humano. A RMS avalia a função no interior do encéfalo vivo.

A RMS mostra sua importância pelo fato de que os prótons residentes em

ambientes químicos distintos possuem propriedades de ressonância ligeiramente diferentes (desvio químico). Para um determinado volume encefálico, a distribuição dessas ressonâncias de prótons pode ser exibida como um espectro. Podem ser vistos picos discerníveis para certos neurotransmissores: o N-acetilaspartato varia na esclerose múltipla, acidente vascular encefálico e esquizofrenia, enquanto níveis de colina e lactato são usados para avaliar certos tumores encefálicos.

A RMf se baseia no conhecimento de que a hemoglobina é diamagnética

quando oxigenada, mas paramagnética quando desoxigenada. Esses diferentes sinais podem ser ponderados para os vasos menores, e portanto mais próximos aos neurônios ativos, usando-se campos magnéticos maiores. A RMf usa biomarcadores que interagem quimicamente com as estruturas adjacências e alteram a imagem de acordo com as alterações moleculares ocorridas na área de interesse, o que permite a detecção precoce e o tratamento, bem como o desenvolvimento de fármacos básicos; isto também possibilita a realização de testes quantitativos.

A tratografia por ressonância magnética (TRM) é uma técnica de

reconstrução tridimensional usada para a representação visual dos tratos neurais empregando dados coletados por imagens por tensor de difusão e, mais recentemente, por difusão de alta resolução angular, sendo os resultados apresentados em imagens bi e tridimensionais.

Além dos tratos longos que conectam o encéfalo ao resto do corpo,

existem complexas redes neurais formadas por conexões curtas entre as diferentes regiões corticais e subcorticais, sendo a sua existência revelada por histoquímica e técnicas biológicas post-mortem. Os tratos do sistema nervoso central não são identificáveis por exame direto, TC ou RM convencional, o que explica a escassez de descrições em atlas de neuroanatomia e a precária compreensão das suas funções.

As sequências de RM permitem a análise da simetria da difusão de água

no encéfalo. Feixes de tratos de fibras criam uma assimetria na difusão da água em um “tensor”, o eixo principal paralelo à direção das fibras. Há uma relação direta entre o número de fibras e o grau de anisotropia. A ITD assume que a direção da restrição mínima corresponde à direção dos tratos de substância branca. A RM por difusão foi introduzida em 1985, com a evolução mais recente da técnica de ITD, na qual a mobilidade relativa das moléculas de água, desde sua origem, é modelada como um elipsoide em vez de uma esfera, permitindo a total caracterização da difusão molecular nas três dimensões do espaço e a formação de tratografias. As barreiras causam difusão anisotrópica irregular, e, na substância branca, a principal barreira é a bainha axonal de mielina. Os feixes de axônios proporcionam uma barreira à difusão perpendicular e um trajeto para a difusão paralela, ao longo da orientação das fibras. É esperado um aumento geral da difusão anisotrópica, em áreas de alta ordem axonal madura e condições nas quais barreiras como a mielina ou a estrutura do próprio axônio se rompam, como nos traumatismos; os tumores e a inflamação reduzem a anisotropia e produzem dados de ITD que são usados para propiciar várias avaliações tratográficas do encéfalo, incluindo o desenvolvimento dos fascículos arqueado e longitudinal superior e a coroa radiada. Conjuntos de dados podem ser rodados continuamente em vários planos para melhor apreciação da estrutura, podendo-se atribuir coloração específica com base na direção dominante das fibras. Uma importante aplicação da TRM é o mapeamento pré-cirúrgico de regiões expressivas. A estimulação elétrica intraoperatória (IES) fornece um padrão-ouro clínico para a existência de vias motoras funcionais, que podem ser usadas para determinar a precisão e a sensibilidade dos algoritmos de rastreamento das fibras.

A ITD não descreverá com precisão a microestrutura em voxels

complexos da substância branca que contenham mais de uma população de fibras, por causa dos tratos de intersecção ou do volume parcial médio das vias adjacentes com diferentes orientações das fibras, por exemplo, no centro semioval, onde ocorre a intersecção entre os principais tratos de substância branca, como o trato piramidal, o longitudinal superior e o corpo caloso. Isto impede o mapeamento pré-operatório do trato piramidal, em pacientes com tumor no encéfalo.

Mais recentemente, a difusão de alta resolução angular tem delineado

com mais precisão as vias no interior das complexas regiões da substância branca. A reconstrução q-ball dos dados de difusão de alta resolução angular produz uma função de distribuição da orientação (FDO) que pode ser usada para a determinação das orientações das múltiplas populações de fibras, contribuindo para o sinal de RM com difusão em voxels, mapeando as trajetórias das fibras através das regiões de arquitetura tecidual complexa em um espaço de tempo clinicamente viável.

 

Ultrassonografia

A formação das imagens de ultrassografia não depende do emprego de ondas eletromagnéticas. São as propriedades das ondas sonoras de alta frequência (ondas longitudinais) e a sua interação com os tecidos biológicos que formarão essas “ecografias”.

Uma onda sonora de frequência apropriada (faixa diagnóstica de 3,5 a

20 MHz) é produzida por efeito piezoelétrico, ou seja, baseia-se no princípio de que certos cristais podem alterar a sua forma e produzir uma voltagem potencial e vice-versa. À medida que o feixe atravessa os tecidos, dois importantes efeitos determinam a produção da imagem: atenuação e reflexão. A atenuação é causada pela perda de energia, devido à absorção, reflexão e refração nas partes moles, com resultante redução da intensidade do sinal. A reflexão das ondas sonoras dentro da faixa do receptor produz a imagem, cuja ecotextura é dependente de mínimas diferenças na impedância acústica entre os diferentes tecidos. O fluxo e a velocidade do sangue podem ser medidos (usando o princípio Doppler) no modo duplex.

Técnicas como a de imagem harmônica e o uso de meios de contraste

ultrassonográficos (microbolhas estabilizadas) permitiram a recente descoberta da determinação não invasiva da perfusão miocárdica. Esses meios de contraste claramente melhoram a detecção de metástases no fígado e no baço. A ultrassonografia é a técnica de imagens médicas mais comuns para a produção de elastografias, na qual imagens de rigidez ou de tensão das partes moles são usadas para detectar ou classificar tumores. O câncer é de 5 a 28 vezes mais rígido do que as partes moles adjacentes normais. Quando se aplica compressão mecânica ou vibração, o tumor sofre menor deformação do que o tecido circundante. A elastografia pode ser usada, por exemplo, para medir a rigidez do fígado in vivo ou na detecção de tumores da mama ou da tireoide. A correlação entre a elasticidade do fígado e os escores de cirrose já foi mostrada.

Foram incluídos na internet vídeos de ultrassonografia, em tempo real, de

vários capítulos da 41ª edição da obra de referência Gray‘s Anatomy. A interpretação anatômica e patológica de imagens estáticas de ultrassonografia é mais difícil do que a de outras modalidades de imagens, uma vez que a técnica é altamente dependente do operador e fornece informações únicas sobre a estrutura e forma do tecido, não obtidas por nenhuma outra técnica de imagem.

 

Medicina nuclear

Historicamente, a área de medicina nuclear começou em 1946 quando o iodo radioativo foi administrado como um “coquetel atômico” para tratar o câncer da tireoide. Desde então, a medicina nuclear avançou e foi reconhecida no início dos anos 1970 como uma subespecialidade diagnóstica.

A medicina nuclear gera uma imagem pela medição da radiação emitida

pelos traçadores administrados, ao contrário da radiologia diagnóstica que cria uma imagem pela passagem da energia através do corpo, a partir de uma fonte externa.

A medicina nuclear também difere da maioria das outras modalidades

radiológicas já que os testes demonstram fisiologia de uma área específica do corpo. Em alguns casos, essa informação fisiológica pode ser associada às imagens anatômicas de TC ou RM, combinando, assim, os pontos fortes da anatomia e da fisiologia para o diagnóstico.

Em vez de um meio de contraste para obter as imagens, a medicina

nuclear usa fármacos marcados com um radionuclídeo (radiofármacos) que são administrados aos pacientes por injeção intravenosa, ingestão ou inalação. O método de administração depende do tipo de exame e do órgão, ou do processo orgânico do qual serão obtidas as imagens. A radiação emitida é detectada e sua imagem é obtida com equipamento especializado, como câmaras gama, PET e tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT). Em certos testes, a radiação pode ser medida nas partes corporais com o uso de sondas, ou são obtidas amostras dos pacientes e medidas em contadores.

A premissa das imagens em medicina nuclear envolve a biologia

funcional; portanto este método pode ser empregado não apenas para a aquisição de imagens de um processo de doença, mas, também, estas imagens podem ser usadas para orientar o tratamento das doenças. Os radiofármacos empregados na aquisição de imagens emitem um raio gama (γ) e aqueles usados para acompanhar o tratamento emitem uma partícula beta (β). Os raios gama são de alta energia para que atravessem o corpo e sejam captados por uma câmara de detecção, enquanto as partículas beta se deslocam somente por curtas distâncias e emitem uma dose de radiação para o órgão-alvo. Por exemplo, tecnécio-99m ou iodo-123 podem ser usados para detectar doença tireoidea, mas o tratamento de certas doenças ou o câncer da tireoide é realizado total ou parcialmente, com iodo-131. A diferença entre os agentes usados depende do tipo e dos níveis de energia da partícula radioativa emitida pelo radioisótopo.

Os radionuclídeos, ou partículas radioativas, usados em medicina nuclear,

em geral se ligam quimicamente a um complexo chamado traçador, de tal forma que, ao serem administrados, atuam de maneira característica no corpo. O modo como o corpo lida com esse traçador pode diferir nas doenças ou nos processos patológicos e, portanto, mostrarm imagens diferentes do normal nos estados de doença. Por exemplo, o traçador usado em imagens ósseas é o metilenodifosfonato (MDP). O MDP é ligado ao tecnécio-99m para a aquisição de imagens ósseas. O MDP fixa-se à hidroxiapatita no osso. Se houver uma alteração fisiológica no osso, decorrente de fratura, doença óssea metastática ou alteração artrítica, haverá maior atividade óssea e, portanto, maior acúmulo do traçador nessa região, em comparação com o osso normal. Isto resultará em um “ponto quente” focal do radiofármaco em uma cintilografia óssea.

O tecnécio-99m é o principal radioisótopo usado em medicina nuclear.

Pode ser eluído a partir de um gerador de molibdênio/tecnécio armazenado em um departamento de medicina nuclear, o que permite um fácil acesso. Tem meia-vida curta (6 horas), que possibilita fácil obtenção e descarte das imagens. Suas propriedades farmacológicas permitem fácil ligação com vários traçadores, além de emitir raios gama cuja energia é adequada para a obtenção de imagens médicas.

Além do tecnécio-99m, os radionuclídeos intravenosos mais comuns

usados em medicina nuclear são o iodo-123 e 131, tálio-201, gálio-67, 18-fluorodesoxiglicose (FDG) e leucócitos marcados com índio-111. Os radionuclídeos gasosos/aerosol mais comuns usados são o xenônio-133, criptônio-81m, tecnécio-99m (Technegas) e tecnécio-99m dietilenotriaminopentacetato (DTPA).

As imagens obtidas em medicina nuclear podem ser na forma de uma ou

de muitas imagens. Séries de imagens podem ser apresentadas em sequência temporal (p. ex., cine), como imagens dinâmicas ou sequências cardíacas, ou em sequência espacial quando a câmara gama é movida em relação ao paciente, como nas imagens SPECT. As imagens em sequência espacial permitem sua apresentação seriada, de modo muito semelhante à exibição das imagens de TC ou RM. As imagens em sequência espacial também podem ser fundidas a imagens concomitantes de TC ou RM para produzir imagens combinadas fisiológicas e anatômicas. As imagens em sequências temporal e espacial oferecem uma perspectiva única, assim como informações sobre os processos fisiológicos do corpo.

A tomografia por emissão de pósitrons é um tipo especializado de

aquisição de imagens em medicina nuclear que analisa quantitativamente importantes funções corporais, como fluxo sanguíneo, o consumo de de oxigênio e o metabolismo de glicose, para avaliar em que medida órgãos e tecidos apresentam bom funcionamento. As imagens envolvem isótopos traçadores radioativos de vida curta que emitem um “antielétron” – antimatéria real! Esses radioisótopos são quimicamente incorporados em moléculas biologicamente ativas, sendo mais comum o açúcar FDG. Uma hora após a injeção, o FDG se torna concentrado no interior dos tecidos de interesse, e as imagens são geradas quando a emissão de pósitrons sofre decaimento. O pósitron se desloca apenas alguns milímetros e se aniquila com um elétron, produzindo um par de fótons gama que se movem em direções opostas. Os detectores processam somente os pares de fótons que são detectados simultaneamente (detecção coincidente). Esses dados são, então, processados para criar uma imagem de atividade tecidual referente a esse isótopo específico. Essas imagens podem então ser fundidas com imagens de TC ou mesmo de RM.

Uma limitação das imagens de tomografia por emissão de pósitrons é a

meia-vida curta dos isótopos. Assim, o acesso fechado a um cíclotron para geração dos isótopos tem um importante papel na localização mais adequada de um equipamento. Os isótopos típicos usados em imagens médicas e suas meias-vidas são: carbono-11 ( ∼20 minutos), nitrogênio-13 ( ∼10 minutos), oxigênio-13 (∼2 minutos) e flúor-18 (∼110 minutos).

 

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