Redução da dose de radiação na TC

1. Redução de Dose de Radiação na TC
A2: Marcelo Madureira Montroni
Preceptor: Gustavo Pinto

2. TC Multidetectores
• Método cada vez mais disponível.
• Útil nas diversas regiões do corpo.
• Rápido.
• Alta acurácia diagnóstica.
Tamm, Radiographics. 2011; 31(7):1823-32

3. Aumento nos Exames de TC:
Nos EUA:
• 1980: 3 milhões de exames.
• 2010: 70 milhões de exames.
Aumento da Frequência dos Exames de TC:
• 33% mais de 5 exames de TC na vida.
• 5% mais de 22 exames de TC na vida.
• 1% mais de 38 exames (chegando até 132).
• Mais comum em condições crônicas (neoplasia) e sintomas
recorrentes (litíase, Chron, cefaléia).
US Department of Health na Human Services 2011
Sodickson. Radiology. 2009 Apr; 251 (1): 175- 84

4. TC corresponde a apenas 17% de
todos os exames radiológicos, mas....
Sodickson. Radioll Clin North Am. 2012 Jan; 50(1):1-14

5. TC e Câncer
• 1,5-2,0% de todos os cânceres estão relacionados
a radiação por exames de TC e 1/3 de todas as TC
são desnecessárias.
Brenner. N Engl J Med. 2007 Nov 29;357(22): 2277-84
• 1,0% dos cânceres dos EUA são decorrentes da
radiação de exames radiológicos.
Amis. J Am Coll Radiol. 2007 May; 4(5):272-84
• TC em criança triplica o risco de leucemia e tumor
cerebral.
Pearce.Lancet.2012 Aug 4;380(9840):499-505

6. Maneiras de Diminuir a Dose de Radiação
• Redução do mAs, kV.
• Extensão do estudo.
• Aumento do Pitch.
• Filtros de Imagens.
• Controle Automático de Exposição.
• Algoritmo de Reconstrução Iterativo.
Kubo. AJR. 1998 Feb; (190):335-343

7. Redução do Potencial do Tubo (kV)
• Reduz a dose,
especialmente em
pacientes de menor peso
• 120 kV → 90 kV não altera
a detecção de lesões em
pacientes abaixo de 80 kg
Yu. Imaging Med. 2009 Oct; 1 (1):65-84
Schindera. Radiology. 2008 Jan; 246(1): 125-32

8. Pitch
• Dose é inversamente
proporcional ao pitch.
Controle Automático de
Exposição
• Ajusta automaticamente a
corrente do tubo pela
diferença das densidades
do corpo.

9. Algoritmo de Reconstrução Iterativo
• Técnica avançada de pós-processamento de imagem.
• Dados fonte repetidamente revisados de acordo com
modelos de análise de dados.
– Reduz o ruído das imagens obtidas com menor mAs.
Winklehner. Eur Radiol. 2011 Dec; 21(12):2521-6
Tamm. Radiographics. 2011 Nov-Dec; 31(7):1823-32

10. • Atualmente há um interesse crescente na redução da
dose de radiação nos exames de TC.
• Foram desenvolvidos algoritmos de reconstrução
buscando ↓ ruído da imagem em exames de baixa
dose.

11. Processamento 3D Adaptativo Iterativo para Dose Reduzida e Dose
Baixa na TC de Pulmão: Comparação com TC de Dose Padrão para
Redução do Ruído de Imagem e Achados Radiológicos
Yoshiharu Ohno¹,², Daisuke¹,³, Tomonori Kanda¹,³, Takeshi Yoshikawa¹, Sumiaki
Matsumoto¹, Naoki Sugihara4, Kazuro Sugimura¹
¹Departamento de Radiologia da Escola de Medicina da Universidade de Kobe;
²Departamento Avançado de Pesquisa Biomédica da Universidade de Kobe,
³Departamento de Radiologia do centro para o câncer de Hyogo, 4Toshiba Medical
Systems, Othawara, Tochigi, Japão
AJR 2012, fev, volume 199:477-485

12. Introdução
• A Toshiba Medical Systems desenvolveu um
novo sistema iterativo adaptativo para redução
de dose usando um algoritmo de processamento
3D (AIDR 3D).
• Evita o tempo de reconstrução prolongado.
• O AIDR 3D melhora a relação de sinal/ruído.

13. Introdução
• Preserva a resolução espacial e produz um
aspecto natural das imagens.
• O objetivo do estudo foi determinar a utilidade
do AIDR 3D para a redução do ruído da imagem
e avaliação dos achados radiológicos de
patologias pulmonares.

14. Materiais e Métodos
• Prospectivo.
• Aprovado pela Diretoria do Hospital
Universitário de Kobe.
• Consentimento informado de todos os
pacientes.

15. Materiais e Métodos
• Doenças
0 2 4 6 8 10 12
CA
Enfisema
DIP
Asbestose
Gran. O
MtX
Timoma
Esclerodermia
Gran.
AR
TB
Criptococose
DMTC
Número

16. Protocolo da TC
• Todos os exames foram realizadas com TC de 16 ou 64
detectores ( Aquilion 16 ou 64 , Toshiba Medical
Systems).
• A imagem TC do tórax foi obtida com uma única apneia.
• Realizados exames com 3 diferentes corrente do tubo
(150, 50 e 25 mAs).

17. Protocolo da TC
–Tensão de pico do tubo: 120 kV
–Velocidade do gantry/rotação: 0,5 s
–Colimação: 16 ou 64 × 0,5 mm
–Pitch: 0,83/0,94

18. Protocolo da TC
• 3 arquivos de dados brutos obtidos com o
mesmo tamanho para os 37 pacientes.
150
mAs
sem
AIDR 3D
50 mAs sem
AIDR 3D
com
AIDR 3D
25 mAs
sem
AIDR 3D
com
AIDR 3D

19. Protocolo da TC
• Foram reconstruídas todas as imagens de TC
sem e com AIDR 3D, para a janela de pulmão
e mediastino.
• 10 conjuntos de dados para cada paciente.
• Foram reconstruídas imagens de TC com
cortes de espessura 1 mm e gerado total de
370 conjuntos de dados neste estudo.

20. Análise de Imagem
• Imagens de TC: randomizadas e revisadas.
• 2 radiologistas com especialidade em tórax, sendo um com
10 anos e outro com 21 anos de experiência.
• PACS (Shadow Quest, Yokogawa Eletronics).
• Os radiologistas avaliaram as imagens sem acesso a
informações sobre os diversos protocolos.

21. Análise de Imagem
Níveis
avaliados
Ápices
pulmonares
Arco
aórtico
Carina
Átrio
Esquerdo
Bases
pulmonares
Avaliação qualitativa e quantitativa da qualidade de imagem

22. Análise de Imagem
Avaliação Qualitativa da Imagem
1 Não diagnosticado
2 Pobre
3 Aceitável
4 Bom
5 Excelente

23. Análise de Imagem
Comparação entre TC dose padrão e TC outras doses
1 Ausente
2 Provavelmente Ausente
3 Equivocada
4 Provavelmente Presente
5 Presente

24. Análise de Imagem
Janela de pulmão
Enfisema pulmonar
Opacidade em vidro-fosco
Opacidade reticular
Espessamento dos septos interlobulares
Bronquiectasia
Faveolamento
Nódulos pulmonares

25. Análise de Imagem
Janela de mediastino
Aneurisma
Calcificação coronariana
Derrame pericárdico
Derrame pleural
Espessamento pleural
Calcificação Pleural
Linfadenopatia

26. Análise Estatística
• O teste de Fisher de avaliação quantitativa e
qualitativa para determinar a utilidade do AIDR 3D.
• Teste de kappa para concordância interobservador e
para adequação na prática radiológica do AIDR 3D.
• Valor de p ≤ 0,05 foi considerado significativo.

27. Resultados
Janela de pulmão Ruído de Imagem (HU)
TC de dose padrão 31,4 +/-12,6
TC de dose reduzida sem o AIDR 3D 48,4 +/17,8
TC de dose reduzida com o AIDR 3D 30,1 +/- 10,1
TC de dose baixa sem o AIDR 3D 66,7 +/- 26,9
TC de dose baixa com o AIDR 3D 32,1 +/- 7,5
Janela de mediastino
TC de dose padrão 9,8 +/- 12,6
TC de dose reduzida sem o AIDR 3D 12,7 +/- 10,8
TC de dose reduzida com o AIDR 3D 9,0 +/- 10,9
TC de dose baixa sem o AIDR 3D 15,7 +/- 7,4
TC de dose baixa com o AIDR 3D 9,6 +/-6,2
Avaliação Quantitativa de Imagem

28. Resultados
150 mAs 50 mAs s/ AIDR 3D 50 mAs c/ AIDR 3D
25 mAs s/AIDR 3D 25 mAs c/AIDR 3D

29. Resultados
150 mAs 50 mAs s/ AIDR 3D 50 mAs c/ AIDR 3D
25 mAs s/AIDR 3D 25 mAs c/AIDR 3D

30. Resultados
150 mAs 50 mAs s/ AIDR 3D 50 mAs c/ AIDR 3D
25 mAs s/AIDR 3D 25 mAs c/AIDR 3D

31. Resultados
• Os resultados indicam que a concordância
interobservadores foram substanciais ou quase perfeita
( κ ≥ 0,72).
• A concordância para enfisema, faveolamento, nódulos,
opacidade em vidro fosco e bronquiectasias foi quase
perfeita ( κ > 0,81 ).
• A concordância para opacidade reticular e espessamento
dos septos interlobulares foi moderada, substancial ou
quase perfeita ( κ ≥ 0,72 ), respectivamente.
• A concordância entre TC de dose padrão e outras, na
janela mediastinal, foi quase perfeita ( κ > 0,81 ).

32. Discussão
• Foram prejudicadas a detecção de opacidade
reticular e espessamento dos septos interlobulares
na TC de 25 mAs, mesmo com o AIDR 3D.
• Não houve perda de achado radiológico com 50 mAs
e o uso do AIDR 3D.
• O AIDR 3D é útil para a redução de dose de radiação
na TC de tórax em conjunto com melhora
significativa da qualidade de imagem e do ruído de
imagem.

33. Critérios de Avaliação
• Tipo: original
• Método: prospectivo
• Material: claro
• parâmetros de inclusão e exclusão: adequado
• tamanho da amostra: pequena
• Técnica de exame utilizada: experimental
• Características dos examinadores e nível de experiência: adequado
• Critérios radiológicos para análise do material estudado: claros e objetivos
• Método estatístico utilizado: adequado
• Forma de apresentação dos resultados e qualidade das tabelas : claras
• Qualidade das imagens: boa
• Originalidade do trabalho: boa
• Conclusões coerentes com os objetivos: sim