DIAGNÓSTICO DE PATOLOGIAS DO SISTEMA
RESPIRATÓRIO
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EN 2319 -‐ BASES BIOLOGICAS PARA ENGENHARIA I
Professores: Patrícia da Ana Reginaldo Fukuchi
Ilka Kato
DIAGNÓSTICO FUNCIONAL
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ELEMENTOS FUNCIONAIS
Elementos necessários para a execução das funções do sistema respiratório
ü Arcabouço toráxico (costela, coluna vertebral, esterno, músculos toráxicos)
ü Musculatura respiratória
ü Vias aéreas de condução
ü Porção respiratória ü Vasos pulmonares 3
ELEMENTOS FUNCIONAIS
4AVALIAÇÃO DA FUNÇÃO DESTES ELEMENTOS
DETECÇÃO DE ALTERAÇÕES
DIAGNÓSTICO CONTROLE TERAPÊUTICO ACOMPANHAMENTO E QUANTIFICAÇÃO
TESTES DE FUNÇÃO PULMONAR
Indicações:
ü Invescgação de sintomas respiratórios -‐> tosse, chiado e dispnéia
ü Avaliação quanctacva:
ü Seguimento – evolução da doença
ü Avaliação da terapêucca
ü Avaliação pré-‐operatória
ü Preparação de cirurgias com ressecção pulmonar
ü Avaliação diagnóscca em saúde ocupacional
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Volumes e capacidade pulmonar
hip://www.precepta.com.br/wp-‐content/uploads/2012/11/volumes-‐e-‐capacidades-‐pulmonares.png
ESPIROMETRIA
ü = medida da respiraçãoü = mensuração do ar que entra e sai dos pulmões através da boca
2 modalidades de espirômetro:
ü Espirômetro volumétrico
ü Espirômetro de fluxo
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ESPIROMETRIA
Espirômetro volumétrico
ü Reservatório de ar isolado da atmosfera
ü Paciente conectado ao equipamento por meio de um tubo
ü Pressão interna é equilibrada com pressão atmosférica
ü Varia seu volume interno dependendo da movimentação respiratória do paciente
ü Oscilação produzida no reservatório: registro da variação volumétrica dos pulmões x tempo
ü Equipamentos grandes
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Marcns e col, Clínica Médica
ESPIROMETRIA
Espirômetro de fluxo:ü Registram o fluxo de ar que passa através do sensor
ü Obtenção de fluxo no tempo
ü Portácl -‐> favorece assessibilidade ao método 10 hip://www.br.all.biz/img/br/catalog/45916.jpeg
ESPIROMETRIA
11Tipo de sensor de fluxo Mecanismo de medição
Transdutores diferenciais de pressão Medição da diferença de pressão (ΔP) entre 2 pontos de um tubo de resistência (R) conhecida por onde o ar passa. Fluxo = ΔP/R
Turbinômetros Contagem da frequencia de rotação
de uma pequena hélice no seu interior, na medida em que há passagem de fluxo de ar
Termistores Medição da intensidade de corrente
elétrica necessária para manter constante a temperatura da extremidade de um fio de cobre aquecido, na medida em que perde calor para o fluxo de ar que atravessa o dispositivo
ESPIROMETRIA
Técnica:
ü Indivíduo sentado, em repouso
ü Uso de bocal bem ajustado e grampo de vedação das narinas (evita escapes)
ü Paciente realiza manobras voluntárias dentro de padrões definidos
ü Depende da cooperação do paciente
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ESPIROMETRIA
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Marcns e col, Clínica Médica
ESPIROMETRIA – PARÂMETROS OBTIDOS
Manobra da capacidade vital forçada (CVF)
ü Execução de uma inspiração rápida e máxima até CPT, seguida da expiração forçada máxima, até acngir o volume residual
ü Forçada = uclização plena da musculatura expiratória
ü O volume total de ar exalado corresponde à capacidade vital (extensão máxima de variação volumétrica do sist. respiratório)
ü Durante a manobra: registro do sinal de volume ou fluxo / tempo
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ESPIROMETRIA – PARÂMETROS OBTIDOS
Manobra da capacidade vital forçada (CVF)16
-‐ Parada de saída do ar -‐ Término da manobra
-‐ Platô de forma gradual:
esvaziamento pulmonar pleno -‐> diminuição da tensão de recolhimento elásOco pulmonar
Volume expiratório forçado do primeiro segundo
Fluxo = volume / tempo
ESPIROMETRIA – PARÂMETROS OBTIDOS
Determinação do volume expiratório forçado do primeiro segundo (VEF1)ü = acúmulo de volume exalado ao longo do primeiro segundo da manobra de CVF
ü Bastante reproduvvel
ü Indicacvo do padrão funcional do indivíduo -‐> bom marcador quanctacvo de limitação funcional em casos de doença
ü = fluxo expiratório médio do primeiro segundo da expiração forçada
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ESPIROMETRIA – PARÂMETROS OBTIDOS
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Determinação indireta do fluxo:
Fluxo expiratório = ΔV / ΔT
(L/s ou L/min)
Marcns e col, Clínica Médica
Fluxo instantâneo
Fluxo médio
ESPIROMETRIA – PARÂMETROS OBTIDOS
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Manobra da capacidade vital forçada (CVF)
pico de fluxo expiratório
= maior nível de fluxo obOdo durante a manobra
= marcador de intensidade do esforço
-‐ Asma ou bronquite crônica: ↑ resistência das vias aéreas -‐> ↓ FEF
Marcns e col, Clínica Médica FEF: Fluxo expiratório forçado
MEDIDAS DE VOLUMES PULMONARES
ü Técnicas complementares para obtenção de volumes pulmonares -‐>classificação de distúrbios venclatórios, seguimento de doenças crônicas
ü O que se determina:
ü CRF: capacidade residual funcional = quancdade de ar que permanece nos pulmões ao final da expiração normal
ü VR: volume residual – vol. que permanece nos pulmões após expiração forçada
ü CPT: capacidade pulmonar total = volume de ar concdo no sist. resp. em inspiração máxima
ü CI: capacidade inspiratória = quancdade total de ar que a pessoa pode inspirar
ü CV: capacidade vital = volume total exalado durante expiração máxima
CPT = CRF + CI
VR = CPT -‐ CV 20
Volumes e capacidade pulmonar
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TÉCNICAS DILUCIONAIS – DILUIÇÃO DO HÉLIO
Diluição do hélioü Uclização de um gás que se mistura com gás alveolar, alterando sua composição -‐> quancficação deste efeito determina a CRF
ü Hélio: não parccipa de reações químicas no organismo e não é captado pelo fluxo sanguíneo alveolar
ü Técnica:
ü reservatório preenchido com [He] conhecida
ü Paciente passa a respirar dentro do sistema fechado a parcr da CRF
ü Estabilização da [He] -‐> mistura homogênea com gás alveolar
ü [] equilíbrio -‐> cálculo do volume dos pulmões antes do teste
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TÉCNICAS DILUCIONAIS – DILUIÇÃO DO HÉLIO
Diluição do hélio23
Mark Wilkins. Egan Fundamentos de Terapia Respiratória
TÉCNICAS DILUCIONAIS – DILUIÇÃO DO HÉLIO
ü Tempo de equilíbrio = 4 min (pessoas normais)ü Nas doenças obstrucvas = até 8 min
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TÉCNICAS DILUCIONAIS – DILUIÇÃO DO HÉLIO
ü Princípio para cálculo: o número de moléculas de He antes é igual ao númerode moléculas de He no equilíbrio
[He]inicial X V1 = [He]final x (V1 + CRF)
V1 = volume do reservatório de gás+ circuito de conexão + vávulas
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TÉCNICAS DILUCIONAIS – LAVAGEM DE NITROGÊNIO
Lavagem de nitrogênio (N2)
ü Técnica:
ü Paciente respira O2 puro em circuito aberto
ü Leitura de [N2] exalado é feita concnuamente
ü Sensor de fluxo registra volume corrente
ü Progressivamente, N2 será subsctuído por O2 no interior do alvéolo, até
chegar próximo a zero -‐> fim do teste
ü Análise feita com analisadores ultra-‐rápidos de N2 -‐> determinam a [N2] a
cada respiração
ü Sensores de fluxo em circuito aberto
ü Cálculo: CRF = vol N2 exalado / [N2] atmosférica vol N2 exalado x 1,25
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PLETISMOGRAFIA DE CORPO INTEIRO
ü Técnica para mensuração da CRF (capacidade residual funcional)ü Técnica:
ü Paciente no interior de uma cabine, com narinas obstruídas
ü Respiração monitorizada por sensor de fluxo
ü No volume pulmonar expiratório final: aciona-‐se um obturador, que interrompe a passagem do ar
ü 2 comparcmentos gasosos: pulmões x ar no interior da cabine
ü Indivíduo é solicitado a realizar inspiração e expiração de pequena amplitude e alta frequência por 3 s contra o obturador fechado
ü Variações de volume com amplitude idêncca são produzidas nos 2 comparcmentos : enquanto ↑ vol. pulmonar, ↓ vol. gás da cabine
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PLETISMOGRAFIA DE CORPO INTEIRO
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PLETISMOGRAFIA DE CORPO INTEIRO
ü Técnica:
ü Obturador fechado: variações volumétricas determinam variações na pressão
ü Registro por sensor de pressão
ü Aplicação da Lei de Boyle: as variações de pressão de uma amostra gasosa
ocorrem de maneira inversamente proporcional às variações de volume -‐>
produto pressão x volume é constante
ü Conhecendo-‐se o volume inicial da cabine e a proporção volumétrica entre ela e o pulmão, é possível o cálculo do volume do comparcmento pulmonar
ü Conhecendo-‐se o volume e a pressão inicial da cabine e medindo-‐se a variação volumétrica do sistema é possível calcular o CRF
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P
1V
1= P
2V
2PLETISMOGRAFIA DE CORPO INTEIRO
ü Aplicação da Lei de Boyle: produto pressão x volume é constante
ü Primeiro se determina o V2 da cabine: P1 e V1 são conhecidos, mede-‐se P2
ü ΔV cabine = ΔV pulmão
ü Aplicar estes dados para o pulmão: sabe-‐se P1, P2 V2 = V1 + ΔV pulmão
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P
1V
1= P
2V
2PLETISMOGRAFIA DE CORPO INTEIRO
ü Mede o VTG (volume torácico gasoso): corresponde a todas as regiõespulmonares, mesmo as que se comunicam com dificuldade com as vias aéreas centrais
ü Vantagens sobre as técnicas dilucionais:
ü Menor duração da manobra
ü Possibilidade de repecção consecucva de amostras
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TESTE DE DIFUSÃO PULMONAR
ü Difusão pulmonar = transferência passiva de gás entre os comparcmentos alveolar e sanguíneo, movida por gradiente de pressão
ü O2: Envolve a travessia da membrana, seguida da interação com os
elementos sanguíneos
ü Equação de Roughton-‐Forster: separa a difusão pulmonar total em 2 componentes (difusão pela membrana e pelo capilar)
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TESTE DE DIFUSÃO PULMONAR
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Difusão pelo componente
da membrana Difusão capilar
(Volume capilar e coef. de ligação do CO com Hb) Difusão pulmonar total
Marcns e col, Clínica Médica
TESTE DE DIFUSÃO PULMONAR
ü Teste de difusão pulmonar: determina a eficiência de captação de um gás alveolar pelo sangue capilar pulmonar.
ü Uso de CO: mimecza o O2
ü Técnica:
ü Inalação de mistura gasosa de CO (0,3%)-‐> inspiração profunda e rápida a parcr de VR, acngindo a CPT
ü pausa de 10 s em inspiração máxima -‐> CO que chegou aos alvéolos será captado pelo sangue dos capilares -‐> decaimento da [CO] alveolar
ü Cálculo da difusão: obtenção da [CO] alveolar no início e no final do período de pausa inspiratória
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TESTE DE DIFUSÃO PULMONAR
Determinação do [CO] alveolar inicial:
ü [CO] no inicio da pausa inspiratória é menor que [CO] inalado
ü CO inalado vai ser diluído no gás presente no pulmão (VR)
ü Avaliação:
ü uso de traçador (gás insolúvel na membrana como hélio, neônio ou metano) -‐ não sofre difusão
ü Mede-‐se a [ ] expiratória de traçador
ü A diluição do gás inspirado -‐ determinação do [CO] alveolar no início da pausa inspiratória (diluição na mesma proporção)
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TESTE DE DIFUSÃO PULMONAR
ü Determinação do [CO] alveolar final: amostra de gás alveolar colhida no ar
exalado ao final do teste
ü Determinação da constante de decaimento (KCO): a parcr das [CO] alveolar
inicial e final da pausa inspiratória
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TESTE DE DIFUSÃO PULMONAR
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Marcns e col, Clínica Médica
TESTE DE DIFUSÃO PULMONAR
O Que altera a difusão?38
Doença Mecanismo Efeito sobre difusão
Enfisema pulmonar Redução da área de troca gasosa
diminui
Fibrose pulmonar Reduz área de troca e
aumenta espessura da membrana
Diminui
Anemia Reduz componente capilar
para captação de CO Diminui
Posição supina Aumento do retorno venoso Aumenta
Após exercício Aumento do retorno venoso Aumenta
Hemorragia alveolar Hemácias nos alvéolos – aumenta captação de CO
aumenta
DIAGNÓSTICO POR IMAGEM
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DIAGNÓSTICO POR IMAGEM
Métodos mais frequentemente empregados:ü Radiografia convencional
ü Tomografia computadorizada
ü Ressonância Magnécca
ü Medicina Nuclear
ü Tomografia por emissão de pósitrons -‐ PET-‐CT
ü USG
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RADIOGRAFIA CONVENCIONAL
ü Ainda é o exame mais frequenteü Vantagens:
ü Baixo custo
ü Experiência adquirida ao longo dos anos
ü Baixa dose de radiação
ü Maior disponibilidade
ü Facilidade de realização, mesmo na beira do leito
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RADIOGRAFIA CONVENCIONAL
Indicações:ü Sinais e sintomas relacionados aos sistemas respiratório e cardiovascular
ü Seguimento
ü Estadiamento de neoplasias torácicas
ü Avaliação pré-‐operatória de pacientes
ü Monitoramento de pacientes com suporte à vida
ü Diagnóscco em situações de urgência
Incidências:
ü Póstero-‐anterior -‐> paciente em pé
ü Perfil -‐> paciente em pé
ü Ântero-‐posterior -‐> sentado ou deitado – ex.: crianças ou adultos debilitados 42
RADIOGRAFIA CONVENCIONAL
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Marcns e col, Clínica Médica
RADIOGRAFIA CONVENCIONAL
Técnica:ü Paciente com inspiração máxima -‐> o maior volume possível do pulmão é radiografado
ü Radiografia em expiração: avalia o aprisionamento aéreo, diagnóscco de pequenos pneumotórax
ü Posicionamento: em pé, de costas para o tubo (coração próximo ao chassi, evita magnificação)
ü Distância entre foco e chassi: mínimo 1,8 m
ü Parâmetros: não exceder 0,3 mGy na pele, tempo de exposição = 40 ms
ü Imagem: pulmões devem ficar cinza, visualização dos vasos pulmonares atrás do coração e das vértebras da metade superior da coluna torácica
ü Visualização de 4 densidades: ar, gordura, água e cálcio
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RADIOGRAFIA CONVENCIONAL
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Marcns e col, Clínica Médica
RADIOGRAFIA CONVENCIONAL
No leito:
ü Monitoramento constante -‐> p a c i e n t e n ã o p r e c i s a s e r transportado
ü Posicionamento dos pacientes é mais di…cil -‐> posição supina
ü Volume sanguíneo pulmonar aumenta
ü Exige-‐se menor quilovoltagem -‐> diminui definição-‐> sobreposição
ü Maior tempo de exposição -‐> Imagens borradas
ü Menor distância foco-‐filme -‐
magnificação do coração 46
Marcns e col, Clínica Médica
RADIOGRAFIA DIGITAL
2 sistemas mais empregados:
Chassi com placa de fósforo:
ü Chassi convencional é subsctuído por outro que abriga a placa de fósforo em seu interior
ü Placa de fósforo: criação de imagem latente -‐> armazena a energia dos raios-‐X
ü Leitor a laser: transformação da energia em luz -‐> fotomulcplicador -‐> sinal digital
ü Requer doses maiores de radiação 47
RADIOGRAFIA DIGITAL
48RADIOGRAFIA DIGITAL
2 sistemas mais empregados:
Detector de selênio:
ü Placa de selênio é escmulada pelos raios-‐X -‐> carga eletrica -‐> detectores -‐> formação de imagens
ü Selênio: muito absorvedor da radiação -‐> redução da dose 49
RADIOGRAFIA DIGITAL
50Marcns e col, Clínica Médica
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
ü Técnica que permite imagens em cortes -‐> 0,5 a 10 mm de espessuraü Para avaliação do parênquima pulmonar: cortes inferiores a 2 mm
ü Alta resolução
ü Dose de radiação: 8 mSv (200 – 400 mA)
ü Raio X do tórax = 0,15 mSv
Indicações:
ü Avaliação de estruturas vasculares -‐> aneurisma, dissecção da aorta, tromboembolismo pulmonar
ü Reconstrução tridimensional de imagens: aproveitamento do contraste endovenoso
ü Avaliação de lesões pulmonares
ü Estadiamento de neoplasias torácicas 51
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
52
Carcinoma espinocelular
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
53 hip://www.sociedadeclementeferreira.org.br/images/radiologiatorax_110502202127_phpapp02.pdfTOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
54 hip://www.sociedadeclementeferreira.org.br/images/radiologiatorax_110502202127_phpapp02.pdf PneumotóraxTOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
55 Estreitamento de traquéia devido à tuberculoseMarcns e col, Clínica Médica
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
Parâmetros importantes -‐ seleção de janela e nível:
ü Nível: seleção do valor de atenuação aproximado da estrutura que se quer
analisar
ü Janela: valores da escala de cinza dentro de determinados valores de
atenuação, acima e abaixo do nível escolhido
ü Atenuação = tons de cinza = unidades Hounsfield (UH)
ü Avaliação do pulmão: nível de -‐700 UH e janela de 1500 UH
ü Avaliação do mediascno: nível de 40-‐60 UH e janela de 250-‐450 UH
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40 165 -‐85
unidades Hounsfield Escala de cinza 128 256
TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
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Contraste – avaliação de patologias vasculares
Sem contraste
Com contraste
Marcns e col, Clínica Médica
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
ü Maior resolução de contraste do que TC (diferença de sinal entre as estruturas)
Dificuldades:
ü Movimentação das estruturas torácicas (bacmentos e respiração)
ü Sequências rápidas dentro de uma apnéia em pacientes colaboracvos
ü Baixa densidade de íons H+ no pulmão normal
ü Custo ü Menor disponibilidade 58
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Indicações:ü Avaliação de cardiopacas congênitas
ü Avaliação do pericárdio e alterações morfológicas cardíacas -‐> tumores
ü Método de escolha na avaliação de pacientes jovens submecdos a múlcplos exames (radiação não ionizante e contraste menos tóxico)
ü Câncer de pulmão (melhor que TC)
ü Caracterização de lesões císccas (devido ao seu conteúdo aquoso)
ü Tumores neurogênicos 59 60 cisto
MEDICINA NUCLEAR
Indicações:
ü Pesquisa de tromboembolismo pulmonar
ü Processos inflamatórios
ü Processos infecciosos
ü Tumores
Exames mais comuns:
ü Prova de venclação / perfusão pulmonar
ü Cinclografia com gálio
ü PET-‐CT
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MEDICINA NUCLEAR
Prova de venOlação / perfusão pulmonar (estudo VA/Q)ü avaliação da perfusão pulmonar: injeção de macroagregado de albumina com
Tc-‐99 em veia periférica
ü Tomada de 6 imagens de ângulos diferentes dos pulmões: anterior, posterior, laterais esquerda e direita, oblíquas esquerda e direita
ü Avaliação da venOlação pulmonar: inalação de gás radioacvo de xenônio
(Xe133) ou aerosol ligado a Tc99m.
ü Mocvo: embolia pulmonar leva a defeitos de perfusão, mas mantém íntegra a venclação.
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MEDICINA NUCLEAR
63 DIAGNÓSTICO DE TROMBOEMBOLISMO PULMONARÁreas de má perfusão
Marcns e col, Clínica Médica
MEDICINA NUCLEAR
Prova de venOlação / perfusão pulmonar (estudo V/Q)Indicações:
ü Tromboembolismo pulmonar -‐> defeito de perfusão, mas mantém venclação
ü Doenças parenquimatosas pulmonares -‐> defeitos de venclação e perfusão
ü Determinação da função de cada lobo pulmonar individualizadamente -‐> indicação de lobectomia
ü Vantagem: não depende da cooperação do paciente, pode ser feito em
pacientes sob venclação mecânica
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MEDICINA NUCLEAR
CinOlografia com gálio
ü Injeção endovenosa de citrato de gálio (67G)
ü Leitura realizada 24 ou 72 h após
ü Urgência diagnóscca: leitura 4h após
Indicações:
ü Processos inflamatórios e infecciosos
ü Pouca sensibilidade
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MEDICINA NUCLEAR
Tomografia por emissão de pósitrons – PET-‐CTü Flúor-‐desoxiglicose (glicose marcada com flúor-‐18 – FDG-‐18F)
ü TC: Permite localização anatômica
ü Acúmulo do radiofármaco em áreas metabolicamente acvas (neoplasias)
Indicações:
ü Tumores -‐> diagnóscco, estadiamento e seguimento
ü Câncer de mama e esôfago, câncer de creóide, melanoma…
ü Caracterização de nódulos pulmonares
ü Metástases (pulmonares / ósseas)
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Marcns e col, Clínica Médica
MEDICINA NUCLEAR
Tomografia por emissão de pósitrons – PET-‐CTü Avaliação:
ü Inspeção visual e técnica semi-‐quanctacva (Standard Uptake Value):
ü SUV mais elevado nas neoplasias malignas do que nas lesões benignas
ü SUV permite comparar resposta após quimioterapia
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Marcns e col, Clínica Médica
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Marcns e col, Clínica Médica
ULTRASSONOGRAFIA
Vantagens:ü Não usa radiação ionizante
ü Rápido
ü Maior disponibilidade
ü Pode ser empregado na beira do leito
ü Natureza dinâmica
Desvantagens:
ü Limitações como costelas e pulmão aerado
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ULTRASSONOGRAFIA
Algumas indicações:
ü Estudo do parênquima pulmonar
ü Doenças da pleura -‐> avaliação e classificação dos derrames pleurais
ü Determina quancdades de líquido, ecologia e escmacva de volume
ü Guia de intervenções, biópsias, drenagens torácicas
ü Visualização, caracterização e diagnóscco de massas mediascnais
ü Estudo da mobilidade do diafragma
ü Diagnóscco de fraturas dos arcos costais e esterno
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ULTRASSONOGRAFIA
Técnica:
ü Frequência do transdutor – varia com idade, localização e plano de abordagem
ü Neonatos e lactentes: 5 a 10 MHz
ü Crianças, adolescentes e adultos: 2 a 4 ou 4 a 7 MHz
ü Movimento pleural pode ser avaliado durante inspiração e expiração
ü Visualização da super…cie pulmonar através dos espaços intercostais
ü Pulmão aerado: eco pleural (idencficação dos folhetos parietal e visceral)
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ULTRASSONOGRAFIA
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Marcns e col, Clínica Médica
ULTRASSONOGRAFIA
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Marcns e col, Clínica Médica
BIBLIOGRAFIA
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