Tomografia de raios X

Histórico

A teoria matemática de reconstrução de imagens foi desenvolvida no começo do século passado pelo matemático austríaco Johann Radon. No seu artigo "Sobre a determinação de funções a partir de suas integrais ao longo de certas direções", de 1917, Radon apresentou como, a partir de um conjunto de projeções, determinar a função original.

[Fig. 1] Johann Radon (1887 - 1956).

Entretanto, foi apenas na década de 60 que surgiram os primeiros tomógrafos. Em 1961, o neurólogo William H. Oldendorf construiu o primeiro protótipo de tomógrafo. Utilizando uma fonte radioativa de iodo e um detetor cintilador, Oldendorf reconstruiu, pelo método da retroprojeção, a imagem de um phantom feito de pregos. Na época, devido às dificuldades práticas, este equipamento foi considerado comercialmente inviável. Oldendorf ouviu o seguinte comentário de um fabricante de equipamentos de raios X: "Mesmo funcionando como você sugere, não podemos imaginar um mercado significativo para um aparelho tão caro, que não faria nada além de gerar seções transversais radiográficas da cabeça".

[Fig. 2] William H. Oldendorf (1925 - 1992).

Assim como Oldendorf, o físico Allan M. Cormack, de pais escoceses mas nascido na África do Sul, também interessou-se em como conhecer a distribuição dos coeficientes de atenuação dos tecidos do corpo humano. Em 1955, Cormack fora convidado para trabalhar no hospital Groote Schuur da Cidade do Cabo, supervisionando o uso de isótopos radioativos. Esta atividade o fez perceber que deveria existir uma maneira de determinar as inhomogeneidades de uma seção reta a partir de medições realizadas na região exterior. No entanto, ao pesquisar sobre o assunto, o físico não encontrou trabalhos com uma solução matemática para o problema. Cormack então realizou uma série de estudos teóricos e experimentais, publicados em artigos em 1963 e 1964.

[Fig. 3] Allan M. Cormack (1924 - 1998)

O primeiro tomógrafo clínico foi desenvolvido pelo engenheiro eletricista inglês Godfrey N. Hounsfield. O interesse de Hounsfield por tomografia computadorizada surgiu em 1967, enquanto pesquisava reconhecimento automático de padrões no laboratório de pesquisa da EMI.

[Fig. 4] Godfrey N. Hounsfield

Os primeiros experimentos de Hounsfield utilizavam uma fonte de raios gama. Devido às limitações da época e à baixa intensidade da fonte, 9 dias eram necessários para completar uma varredura! A fonte de raios gama foi então substituída por uma fonte de raios X, reduzindo o tempo de varredura para 9 horas. A figura 5 mostra o primeiro protótipo de tomógrafo de cérebro, desenvolvido por Hounsfield.

[Fig. 5] Primeiro protótipo de tomógrafo de cérebro.

Em 1979, Alan Cormack e Godfrey Hounsfield receberam o prêmio Nobel de medicina pelo desenvolvimento do tomógrafo computadorizado.