Imagiologia médica

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(a) Tomografia computadorizada, (b) Ressonância magnética, (c) PET scan, (d) Ultrassom.

Imagiologia médica, popularmente conhecida como exame de imagem, se refere às técnicas e processos usados para criar imagens do corpo humano para análise clínica. A imagiologia desempenha um papel central no processo de cuidados de saúde na comunicação médica, educação, investigação e diagnóstico. Com técnicas de imagem cada vez mais sofisticados que não só mostrar a estrutura do corpo em detalhe, como também a função dos tecidos dentro do corpo. Embora existam muitos tipos de equipamento de imagem, as diferentes modalidades de imagem adquiridas de forma analógica ou digital.

A evolução da imagem do sistema analógico (aquisição baseado em filme) para o formato digital tem sido impulsionado pelas necessidades de redução de custos, com rendimento eficiente e fluxo de trabalho na gestão e visualização de uma proliferação crescente no número de imagens produzidas. Assim como as imagens em formato digital tornam passíveis de metodologias de processamento de imagem para o realce, análise de exibição, o armazenamento e interpretação mesmo aumentada. Por causa da onipresença de imagens em biomedicina, a disponibilidade crescente de imagens em formato digital, a ascensão do hardware de alta potência computador e redes e, a comunhão de soluções de processamento de imagem, imagens digitais tornaram-se um tipo de dados central que deve ser considerada em muitas aplicações informática biomédica.[1] A criação de um padrão internacional para imagens médicas e informações relacionadas, o DICOM (Imaging Digital e Comunicações em Medicina) que define os formatos das imagens médicas propiciaram a troca de dados para uso clínico. O DICOM é incorporado a diversos aparelhos de radiologia, cardiologia e radioterapia.[2]

Na medicina moderna, imagiologia médica tem sofrido grandes avanços. Hoje, essa capacidade de obter informações sobre o corpo humano tem muitas aplicações clínicas úteis. Ao longo dos anos, diferentes tipos de imagens médicas foram desenvolvidos, com suas próprias vantagens e desvantagens. Há métodos baseados em raios-X convencionais, tomografia computadorizada (TC) e mamografia. Para melhorar a imagem de raios X, os agentes de contraste podem ser utilizados, por exemplo, para exames de angiografia. A imagiologia molecular é utilizada na medicina nuclear e utiliza uma variedade de métodos para visualizar os processos biológicos que ocorrem nas células dos organismos. Pequenas quantidades de marcadores radioactivos, chamados produtos radiofarmacêuticos, são utilizados para imagiologia molecular. Outros tipos de imagens médicas são a ressonância magnética (MRI) e imagens por ultrassom. Ao contrário dos raios-X convencionais, CT e Molecular Imaging, a ressonância magnética e o ultra-som operam sem radiação ionizante. A RM utiliza campos magnéticos fortes, que não produzem efeitos biológicos irreversíveis conhecidos nos seres humanos.[3]

Imagens Digitais

Uma imagem digital é tipicamente representada num computador por uma matriz bidimensional de números (um mapa de bits). Cada elemento da matriz representa a intensidade de uma pequena área quadrada da imagem, chamado um pixel. Se considerarmos a imagem de um volume, então é necessária uma matriz tridimensional de números; cada elemento da matriz representa neste caso um elemento de volume, chamado um (voxel). Podemos armazenar qualquer imagem num computador desta maneira, quer convertendo-a de um análogo de uma representação digital ou gerá-la diretamente sob a forma digital. Uma vez que uma imagem é em formato digital, que pode ser tratada assim como todos os outros dados. Ele pode ser transmitido através de redes de comunicações, armazenadas de forma compacta em bancos de dados em meios magnéticos ou ópticos, e exibidos em monitores gráficos. Além disso, a utilização de computadores tem criado um campo completamente novo de capacidades de geração e de análise de imagem; imagens pode ser calculado em vez de medido diretamente. Além disso, as imagens digitais podem ser manipuladas para exibição ou análise de formas que não são possíveis com imagens baseadas em filmes.

Parâmetros de imagem

Todas as imagens podem ser caracterizadas por vários parâmetros de qualidade de imagem. O mais útil destes parâmetros estão resolução espacial, resolução de contraste e resolução temporal. Estes parâmetros têm sido amplamente utilizados para caracterizar tradicionais imagens de raios-X; eles também fornecem um objetivo meios para comparar imagens formadas por modalidades de imagem digitais.

  • Resolução espacial: é relacionada com a nitidez da imagem; é uma medida de quão bem a modalidade de imagem pode distinguir pontos no objeto que estão juntos. Para uma imagem digital, a resolução espacial é geralmente relacionado com o número de pixels por área de imagem.
  • Resolução de contraste: é uma medida da capacidade de distinguir pequenas diferenças de intensidade, que por sua vez estão relacionados com diferenças nos parâmetros mensuráveis, tais como atenuação de raios-X. Para imagens digitais, o número de bits por pixel está relacionado com a resolução de contraste de uma imagem.
  • Resolução temporal: é uma medida do tempo necessário para criar uma imagem. Nós consideramos um procedimento de imagem para ser uma aplicação em tempo real, se ele pode gerar imagens simultâneas com o processo físico. A uma taxa de pelo menos 30 imagens por segundo, é possível produzir imagens destravadas do batimento cardíaco.

Outros parâmetros que são especialmente relevantes para imagens médicas é o grau de invasão, a dosagem de radiação ionizante, o grau de desconforto do paciente, o tamanho (portabilidade) do instrumento, a habilidade para representar a função fisiológica bem como a estrutura anatômica e a disponibilidade e custo do procedimento em um local específico.

A modalidade de imagem perfeita seria capaz de produzir imagens com alta resolução espacial, contraste e resolução temporal; seria de baixo custo, portátil, isento de riscos, indolor e não invasiva; representaria funções fisiológicas e estruturas anatômicas.[4]

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