miniaturadaimagem|(a) Tomografia computadorizada, (b) Ressonância magnética, (c) PET scan, (d) Ultrassom.
Diagnóstico por imagem, imagiologia médica ou imagenologia diagnóstica, popularmente conhecida como exame de imagem, é uma especialidade médica que se ocupa do uso das tecnologias de imagem para realização de diagnósticos. Assim, se refere às técnicas e processos usados para criar imagens do corpo humano para análise clínica. A imaginologia 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.
No Brasil o Conselho Federal de Medicina reconhece a especialidade pelo nome de "Radiologia e Diagnóstico por imagem".RESOLUÇÃO CFM Nº 1973/2011 O médico após cursar 6 anos da faculdade de medicina, deve realizar mais 3 anos de Residência em Radiologia (R1, R2, R3) para tornar-se Médico Radiologista. As provas de acesso para Residência Médica em Radiologia estão entre as mais concorridas. Há também a possibilidade do Médico Radiologista realizar subespecialização (Quarto ano de Residência Médica - R4) em áreas específicas como, neurorradiologia, radiologia abdominal, angiorradiologia, radiologia intervencionista, radiologia pediátrica, imaginologia do sistema músculoesquelético e outras.
Entre as tecnologias mais comumente utilizadas tem-se: radiografia, mamografia, ultrassonografia, tomografia computadorizada, ressonância magnética, radiologia Intervencionista, angiografia, densitometria Óssea e tomografia por emissão de positrons.
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. A criação de um padrão internacional para imagens médicas e informações relacionadas, o DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) que define os formatos das imagens médicas padronizaram a forma de armazenamento de informações de uso clínico. DICOM. Digital Imaging and Communication in Medicine. Disponível em: <http://dicom.nema.org/>. Acesso em: 12 nov. 2016.
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 ultrassom operam sem radiação ionizante. A RM utiliza campos magnéticos fortes, que não produzem efeitos biológicos irreversíveis conhecidos nos seres humanos.SIEMENS. Undersdtending Medical Radiation. Disponível em: <https://www.medicalradiation.com/types-of-medical-imaging/>. Acesso em: 12 nov. 2016.
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 podem ser calculadas em vez de medidas 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.
Aquisição e representação das imagens miniaturadaimagem|Programas de computador ajudam a armazenar, organizar, exibir, recuperar e facilitar a interpretação das imagens.
A aquisição e representação das imagens é feita em quatro fasesːSHORTLIFFE, Edward H.; CIMINO, James J.. Biomedical Informatics: Computer Applications in Health Care and Biomedicine. 4. ed. London: Springer, 2014. Aquisição e digitalização de imagens: consiste em obter uma representação da informação visual fiel e que possa ser processada por um computador; Gerenciamento de imagens: consiste em armazenar, transmitir, exibir, recuperar e organizar imagens; Processamento de imagem: consiste em procedimentos de enriquecimento de imagens como, por exemplo, técnicas de filtragens digitais para remover ruídos, detectar bordas e limpar imagens borradas. Diversas informações podem ser acrescentadas para facilitar a compreensão da imagem como o nome do paciente, data, esquerda e direita, anterior e posterior, cores e flechas; Interpretação de imagens: consiste em analisar os objetos que podem ser visualizados na imagem e relatar a importância médica dos resultados de estudo de imagem. Pode ser auxiliado por métodos computacionais.
Em geral, existem duas estratégias diferentes em imagem do corpo: delinear a estrutura anatômica (imagens anatômicas / estrutural), e determinar a composição ou a função (imagem funcional) do tecido. Na realidade, não se escolhe entre imagens anatômicas e funcionais; muitas modalidades fornecer informações sobre ambos, morfologia e função. No entanto, em geral, cada modalidade de imagem é caracterizada principalmente como sendo capaz de processar imagens de alta resolução com boa resolução de contraste (imagens anatômicas) ou para renderizar imagens que retratam a função do tecido (imagiologia funcional).
Os vários métodos de imagiologia diferem de radiologia de acordo com dois eixos mais informações de imagens, a resolução espacial (detalhes anatômicos) e informação funcional descrito (que representa o tecido composição- por exemplo, normal ou anormal). Uma amostra das modalidades de imagem mais comuns é mostrado.
Modalidades de Imagens miniaturadaimagem|As primeiras radiografias eram feitas por diversão e com uma radiação altíssima, por desconhecerem os riscos da radiação ionizante.
Por quase meio século após a descoberta de raios-x por Roentgen em 1895, a imagem radiológica foi baseada principalmente na radiografia simples e contrastada. Essas imagens foram criadas expondo a película a um feixe de raios X atenuado após penetrar no corpo. A produção de raios-x e imagens radiográficas é descrita no próximo capítulo. No recente meio século, radiologia de diagnóstico sofreu mudanças dramáticas e desenvolvimentos. A angiografia convencional, a medicina nuclear, a ultrassonografia e a tomografia computadorizada (CT) foram desenvolvidas entre 1950 e 1970. Ressonância magnética (RM), radiologia intervencionista e tomografia por emissão de pósitrons (PET) foram desenvolvidas posteriormente. A radiologia convencional, incluindo radiografia de contraste e CT, utiliza radiação ionizante criada a partir de equipamentos de raios-x. A medicina nuclear usa a radiação ionizante que é emitida dos produtos farmacêuticos radioativos injetados ou injetados em várias partes do corpo. A ultrassonografia e as modalidades de RM utilizam ondas sonoras e magnetismo, respectivamente, em vez de radiação ionizante.CHEN, Michael Y. M.; WHITLOW, Christopher T.. Basic Radiology: Chapter 1. Scope of Diagnostic Imaging. 2. ed. United States Of America: Lange, 2011.
Um biomarcador é uma substância rastreável no corpo que indica um estado de doença particular, função de órgão ou outros aspectos da saúde. Médicos e pesquisadores usam biomarcadores para ajudar a prever, diagnosticar e tratar uma variedade de estados de doença e distúrbios neuropsiquiátricos.
Tomografia Computadorizada A Tomografia Computadorizada (TC), também conhecida como uma tomografia computadorizada, é um método de imagem médica que combina várias projeções de raios-X tomadas de ângulos diferentes para produzir imagens detalhadas de áreas transversais de áreas dentro do corpo. As imagens de CT permitem que os médicos obtenham visões tridimensionais muito precisas de certas partes do corpo, como tecidos moles, pelve, vasos sanguíneos, pulmões, cérebro, coração, abdômen e ossos. A TC também é frequentemente o método preferido para diagnosticar muitos cancros, tais como cancro do fígado, do pulmão e do pâncreas.