Como funcionam a tomografia e a ecografia 3D

Entre as áreas que mais se beneficiam dos avanços tecnológicos, a medicina diagnóstica certamente é uma das maiores. Exames que antigamente eram feitos de forma mais rudimentar, agora são realizados com facilidade em clínicas especializadas, facilitando a vida de pacientes que precisam de respostas rápidas para questões de saúde.

A ecografia, por exemplo, já é um exame largamente usado não apenas nos casos de gravidez, mas para visualizar órgãos internos de pacientes com maior precisão. No caso da tomografia, os avanços aparecem no tempo de exame e quantidade de radiação liberada em cada exposição.

Coração em tomografia 3D (Fonte da imagem: Philips)

Porém, a evolução não para por aí. Atualmente, os exames já contam com a visualização dos locais especificados com a ajuda de montagens de imagens, transformando o que é 2D em três dimensões. Confira como isso acontece tanto na ecografia quanto na tomografia, ficando por dentro de cada detalhe antes mesmo de você precisar de um exame do gênero.

Ecografia

Feita especialmente por gestantes, a grande vantagem da ecografia em três dimensões é a nitidez das imagens. Com isso, os pais conseguem ver todos os detalhes dos bebês, desde dedinhos, boca até contornos do rosto e muito mais.

Aparelho de ecografia (Fonte da imagem: WikiCommons/Domínio Público)

 O funcionamento é igual ao que acontece no exame em duas dimensões. Também conhecido como ultrassom, o aparelho se assemelha a um radar de submarino ou mesmo de um avião. Ele emite sons de alta frequência e, de acordo com a distância e tamanho, retorna com imagens para a tela.

Os aparelhos normalmente emitem frequências que variam de 2 até 14 MHz, dependendo do transdutor (dispositivo que recebe o sinal e o retransmite ao aparelho). Os ecos são recebidos pelo cristal pizoelétrico, aquele que fica em contato com a pele durante o procedimento.  A computação gráfica fica encarregada de transformar o som em imagens, que trazem melhor resolução quanto maior for a frequência.

O tal do 3D

A diferença da ecografia em três dimensões é que as imagens em duas dimensões, capturadas de ângulos diferentes, são armazenadas e automaticamente transformadas em 3D por meio de um aparelho feito para a tarefa.

Por reconstruir as imagens em vez de mostrá-las na captura, a ecografia tridimensional não traz visualização em tempo real, mas sim com um “delay” de cerca de 25 segundos. Juntamente com a eco 3D é realizada também a 4D, que funciona com os mesmos princípios do procedimento em três dimensões, porém, traz imagens em tempo real e grava todos os movimentos do feto.

 (Fonte do vídeo: ECOX4D)

Porém, o exame depende de condições favoráveis para uma boa visualização. Isso porque as imagens recuperadas estão diretamente ligadas à posição da criança no ventre, à movimentação (que pode comprometer a resolução das imagens) e à quantidade de líquido amniótico presente. A parede do útero e a placenta também podem “atrapalhar” no exame, dificultando a captura de boas imagens.

Diagnósticos mais precisos

A qualidade superior da imagem da ecografia 3D é capaz de criar laços mais profundos e duradouros com a criança mesmo antes do nascimento, especialmente para os pais de primeira viagem. Dessa forma, eles conseguem se sentir mais próximos do bebê, mesmo sem sentir as mesmas sensações que a mulher que carrega a criança na barriga.

Entretanto, outra vantagem da ultrassonografia tridimensional está no diagnóstico. É através das imagens geradas que o obstetra consegue visualizar más formações do feto, a partir de diferentes ângulos, facilitando a avaliação e, consequentemente, a explicação para os pais. O exame também permite aos pais guardar uma documentação mais simples de entender (e mais detalhada) da gestação.

Imagem na ecografia 3D (Fonte da imagem: Clínica Segir)

Além de ver os bebês, uma ecografia também permite a visualização de órgãos intra-abdominais, trazendo informações complementares para os médicos. Entretanto, o ultrassom em 3D não é recomendado para exames em que é preciso visualizar os movimentos do órgão, exatamente por se tratar de um procedimento que não mostra imagens em tempo real.

O exame também é feito para complementar ou confirmar diagnósticos em órgãos superficiais, como mama ou tireoide. Para completar, exames do gênero ainda permitem estudar músculos e tendões de pacientes, além de demonstrar o fluxo nas artérias e veias (chamado especificamente de exame Doppler).

Tomografia

Enquanto a ecografia é um exame que não requer qualquer tipo de radiação, a tomografia é um tanto quanto diferente, já que é o raio X que fará as imagens para o médico. Apesar de ter surgido somente na década de 70, a tomografia já evoluiu consideravelmente.

Tomografia do cérebro (Fonte da imagem: Philips)

O procedimento

Para capturar as imagens, o aparelho de tomografia computadorizada usa o mesmo princípio do raio X, mostrando cores diferentes de acordo com a absorção de radiação de cada local. Com isso, você pode visualizar as imagens em tons de cinza, facilitando a localização de massas, músculos e órgãos.

O paciente deita-se em uma mesa, que desliza para dentro do tomógrafo. Dentro do aparelho encontra-se um suporte circular chamado “Gantry”, composto de um tubo de raio X e, na outra extremidade, detectores que vão captar a radiação emitida e enviá-las para o computador.

Tomógrafo Brilliance (Fonte da imagem: Philips)

Pense na tomografia como em uma planta baixa de um imóvel. O que você vê é a como a casa ficará ao final do processo, porém do alto, não necessariamente em 3D. Não é possível, por exemplo, ver toda a parte externa da casa.

Conforme você coloca uma imagem da planta baixa em cima de outra, é possível construir aos poucos uma representação do local, montando as laterais, “subindo” as paredes e, finalmente, adicionando telhado. É assim que a sensação de profundidade aparece, dando a você a possibilidade de ver a casa como um todo, caso a coloque em um software que rotacione o que compõe aquele desenho.

Durante o processo, o Gantry faz uma volta completa ao redor da mesa, recuperando as imagens do local em seções. A cada volta, o equipamento se movimenta alguns centímetros ou milímetros, capturando uma nova imagem da parte do corpo que foi “bombardeada” pela radiação. Quando essas imagens são enviadas para o computador, o software as “remonta” para que o médico possa visualizar com precisão o local.

Já na tomografia helicoidal, o movimento não para a cada um dos círculos completos, mas continua como em um espiral (já que a mesa também se move). Isso aumenta a velocidade do exame e traz imagens que podem ser compostas rapidamente, sem falhas.

Para completar, ainda existem máquinas capazes de capturar inúmeras imagens por vez, chamadas Duoslice ou Multislice. Elas podem trazer dois ou mais tubos de raio X e enviam diversos raios de uma só vez. Com isso, o exame é feito com maior rapidez e agilidade, já que diversas imagens podem ser capturadas com apenas uma volta do Gantry.

A reconstrução tridimensional

Conforme o local sofre a radiação e envia esses dados do coletor para o computador, o médico pode reconhecer as áreas a serem tratadas ou diagnosticadas. Caso seja necessário, um especialista pode criar uma reconstrução tridimensional das imagens, adicionando profundidade com a ajuda de softwares especialmente criados para a tarefa.

Cada vez mais essas montagens se assemelham ao corpo humano, trazendo detalhes não apenas superficiais, mas construções dos ossos, músculos e órgãos internos. Adicionando cores ao que é mostrado nas imagens através do software, conseguem-se resultados como os mostrados no vídeo abaixo.

Uma vez reconstruída a imagem em três dimensões, o médico pode movimentá-la da forma que bem entender, mostrando ao paciente o melhor ângulo na hora de explicar uma patologia ou mostrar qualquer lesão.

Programas como o InVesalius, específico para a medicina, ou o Blender, para criação de animações em 3D, podem mostrar a você como funciona a criação de imagens em três dimensões. Com eles, o usuário é capaz de entender como funciona o sistema de reconstrução através de imagens, conhecendo mais sobre esse tipo de tecnologia.

Benefícios

A tomografia computadorizada trouxe muito mais precisão e rapidez nos diagnósticos, complementando outras técnicas que não permitiam uma visualização completa de regiões como cérebro, coluna, tórax, dentição ou abdômen.

Atualmente, o exame permite a visualização de imagens tridimensionais, com a adição do plano de profundidade, o que traz ainda mais qualidade para os diagnósticos, já que facilita a visualização de detalhes que antes poderiam passar despercebidos.

Novos aparelhos, como no caso da linha Brilliance (da Philips), aumentam ainda mais a precisão das imagens além de expor os pacientes a cerca de 80% menos radiação se comparado a equipamentos mais antigos.

Tomografias (Fonte da imagem: Philips)

No caso do novo scanner, ele não apenas diminui o tempo da exposição como também já cria, com a ajuda do software, a forma tridimensional do corpo humano. O resultado é bastante promissor, podendo ser visualizado pelo médico em outros computadores, caso eles estejam ligados em rede.

Além do óbvio benefício para médicos e pacientes em diagnósticos complexos, aparelhos do gênero podem dispensar o uso de elementos químicos para a revelação de filmes, algo pelo qual meio ambiente agradece.

Evolução crescente

Obviamente, o que está escrito aqui é apenas o começo de uma explicação para os procedimentos, uma vez que são necessários anos de estudo para compreender e saber exatamente o que uma ecografia e uma tomografia realmente mostram.

Porém, com o avanço da tecnologia 3D, a visualização de um diagnóstico se torna mais simples, facilitando a compreensão e entendimento por parte do paciente do que está acontecendo com seu corpo. E a evolução é constante, trazendo mais benefícios para médicos e pacientes, diminuindo custos e aumentando a eficácia.

Da mesma forma que acontece na área médica, a visualização em três dimensões parece ter vindo para ficar, proporcionando uma experiência ainda mais real para o ser humano. Basta aguardar para ver qual será a próxima evolução do 3D.