Daros, K A C e Medeiros, R B

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1 1 ESTUDO DAS FONTES DE RUÍDO DA IMAGEM PARA FINS DE OTIMIZAÇÃO DAS DOSES NA TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA DE CRÂNIO E ABDOME ADULTO Daros, K A C e Medeiros, R B Universidade Federal de São Paulo São Paulo Brasil Rua Botucatu, 659, CEP: Fone: kellen@cfhr.epm.br Resumo A tomografia computadorizada (TC) é de grande importância na prática médica e relevante em termos de proteção radiológica. O benefício do diagnóstico com doses otimizadas deve garantir a qualidade da imagem gerada. Neste estudo, foram avaliados os parâmetros de exposição que modificam o ruído da imagem tomográfica de crânio e abdome para espessura de corte de 10 mm, no equipamento Philips Tomoscan. Foi determinado o ruído das imagens em função do produto da corrente e tempo, entre 50 e 800, para 100, 120 e 140 kvp. As doses de radiação foram medidas na superfície do phanton de crânio e abdome Philips, em cada condição técnica, com o uso de uma câmara de ionização. Para as imagens simuladas de crânio, não há redução importante do ruído a partir de 200 que justifique o aumento da dose pelo aumento do. Para as imagens simuladas de abdome, o ponto de otimização correspondente a menor dose relativa e o menor ruído, variou em função da tensão do tubo. Para as tensões de 100, 120 e 140 kvp, não há redução importante do ruído para 360, 320 e 280, respectivamente. Palavras Chave Tomografia computadorizada, ruído, doses de radiação, otimização. Introdução A tomografia computadorizada (TC) continua a ganhar importância na prática médica e consequentemente em termos de proteção radiológica. Só podemos conceber o benefício do diagnóstico com práticas otimizadas que garantam a qualidade da imagem gerada. Nos Estados Unidos o uso desta tecnologia representa 10 % de todos os procedimentos radiológicos e 67 % da dose efetiva total, sendo que 11 % dos exames são feitos em crianças 1. Dados estatísticos mostram que no Reino Unido a tomografia computadorizada pode contribuir com cerca de 40% do total da dose coletiva representando 4% de todos os exames radiológicos 2. Pesquisas sobre doses de radiação na TC tem mostrado diferenças de até um fator 3 para equipamentos de diferentes tecnologias ou fabricação 3. Aspectos relevantes do desempenho do equipamento como qualidade do feixe, medidas da taxa de Kerma no ar no eixo de rotação, índice de dose (CTDI) em um scan axial medido no centro e na periferia do simulador constituem as bases do protocolo de garantia de qualidade na TC e trazem importantes informações para a avaliação das doses. Alguns autores tem demonstrado que na tomografia há possibilidade para redução significante das doses de radiação sem prejuízo da qualidade da imagem 1,2,3. Existem variações importantes entre os protocolos de exames utilizados onde a grande preocupação está centrada na qualidade da imagem e pouca com as doses de radiação. Devido a versatilidade operacional do equipamento é possível selecionar o algoritmo; a espessura e espaçamento do corte; a angulação; a tensão e produto, entre outros fatores, levando em conta o processo de otimização. Neste cenário, nosso objetivo é avaliar os parâmetros de exposição que modificam o ruído da imagem tomográfica de crânio e abdome em diferentes espessuras de corte. Materiais e Métodos

2 Avaliamos o ruído das imagens geradas no tomógrafo Philips AVE I, para variações dos parâmetros de exposição ( kvp e ), assim como, as doses de radiação (CTDI) na superfície do simulador de crânio Philips tipo , e simulador de abdome Philips tipo CT WS14M no. 1 PB 12530KA232881A, para cortes de 10 mm. As imagens do simulador foram geradas, nas seguintes tensões: 100, 120 e 140 kvp. Variamos o produto corrente x tempo de 50 a 800 para cada valor de tensão. Para as simulações de exames de crânio, efetuamos as medidas do número CT e ruído em 8 pontos de cada imagem, sendo 4 na região periférica e 4 no centro da imagem do simulador. Para as simulações de exames de abdome, efetuamos as medidas do número CT e ruído em 8 pontos, sendo 4 na região periférica e 4 no centro da imagem do simulador. A uniformidade foi avaliada a partir das medidas do número de CT para as imagens do simulador de abdome. Os valores médios de ruído para cada foram determinados pela média aritmética entre todos os pontos As medidas da dose absorvida na superfície foram obtidas para cada com o conjunto eletrômetrocâmara de ionização tipo lápis modelo 660/ 6606 da fabricação Victoreen. Resultados Calculamos a uniformidade pela diferença entre os números de CT na região central e periférica e obtivemos: Para as imagens simuladas de crânio, os valores variaram de 3,8 a 2,7 para 100 kvp, de 2,4 a 1,9 para 120 kvp e de 3,5 a 2,8 para 140 kvp, no intervalo de 50 a 800. Para as imagens simuladas de abdome, os valores variaram de 2,17 a 0,45 para 100 kvp, de 1,85 a 0,05 para 120 kvp e 2,20 a 1,47 para 140 kvp, no intervalo de 50 a 800. As figuras 1e 2, representam uma curva típica dos ruídos obtidos a partir dos valores médios medidos na região periférica e central das imagens de crânio e abdome, respectivamente, em diferentes condições de exposição. 2 Ruído (%) 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 região central região periférica Figura 1: Variação do ruído em função do para 120kVp, medido na região central e periférica do simulador de crânio para corte de 10 mm.

3 3 Ruído (%) 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 região central região periférica Figura 2: Variação do ruído em função do para 120kVp, medido na região central e periférica do simulador de abdome para corte de 10 mm. Nas figuras 3 e 4, podemos observar os valores médios crescentes e lineares da dose de exposição no simulador de crânio e abdome, respectivamente, em função da variação do para rodas as tensões estudadas. 4,00 Dose de exposição (10 5 C/kg) 3,50 3, kvp 120 kvp 140kVp Figura 3: Exposição na superfície do simulador de crânio, em função da variação do para diferentes tensões em cortes de 10 mm.

4 4 Dose de exposição (10 5 C/kg) kvp 120 kvp 140kVp Figura 4: Exposição na superfície do simulador de abdome, em função da variação do para diferentes tensões em cortes de 10 mm. Na figura 5 e 6, podemos verificar a relação entre o ruído e a dose absorvida relativa, para o simulador de crânio e abdome, respectivamente, em função do para as tensões estudadas. 4,00 Dose de xposição (10 5 C/kg) e ruído (%) 3,50 3,00 ruído 100 kvp ruído120 kvp ruído 140 kvp dose 100 kvp dose 120 kvp dose 140 kvp Figura 5: Valores de ruído e dose em função da variação do para diferentes tensões para cortes de 10 mm, para o simulador de crânio.

5 5 Dose de xposição (10 5 C/kg) e ruído (%) ruído 100 kvp ruído120 kvp ruído 140 kvp dose 100 kvp dose 120 kvp dose 140 kvp Discussão Figura 6: Valores de ruído e dose em função da variação do para diferentes tensões para cortes de 10 mm, para o simulador de abdome. A TC é um procedimento que envolve doses relativamente altas sendo muito comum em nosso meio a repetição de exames no controle de algumas patologias de crânio. Os protocolos normalmente sugeridos pelo fabricante do equipamento após a instalação visam, em geral, a qualidade da imagem e pouco das características tecnológicas são discutidas com os usuários no sentido de minimizar as doses de radiação. Tendo em vista a variabilidade técnica disponível nesta modalidade de diagnóstico é importante se avaliar tanto o equipamento quanto a prática empregada uma vez que muitos dos estudos são delineados para um tipo de paciente. Normas nacionais e internacionais requerem a avaliação das doses de radiação nos exames de TC para comparálas aos níveis estabelecidos como de referência (NRPB, Portaria 453). Há estudos que sugerem a redução da dose nos exames pela redução do e uso de algoritmo especial para crânio 4. Alguns autores obtiveram uma redução de 40 % na dose sem perda de qualidade de imagem com a variação de tensão e 5 em exames de CT de crânio, onde ficou demonstrada a possibilidade da redução do em exames pediátricos sem perda significante de informações 4. Em nosso estudo não observamos reduções importantes do ruído da imagem a partir de 200 que justifique o aumento de dose para os exames de crânio pelo aumento do. O produto exposição x tempo selecionado deve também levar em conta outros parâmetros como a espessura de corte (em estudo) como parte do processo de otimização 3. Os valores de uniformidade obtidos para as imagens estão em conformidade com os requeridos pelas normas o que explica aos resultados apresentados na figura 1. Conclusões A partir de 200 não há reduções significativas do ruído das imagens que justifique o aumento deste fator de exposição nos exames de crânio para espessura de corte de 10 mm. O

6 aumento da tensão para 140 kvp ou aumento do deve ser justificado por critérios anatômicos ou físicos (resolução e contraste) que caracterizem a qualidade da imagem como otimizada. Para as imagens simuladas de abdome, o ponto de otimização correspondente a menor dose relativa e o menor ruído, variou em função da tensão do tubo. Para as tensões de 100, 120 e 140 kvp, não há redução importante do ruído para corrente do tubo superior a 360, 320 e 280, respectivamente. 6 Abstract Our goal was to evaluate the exposure factors that can change the image noise of head and abdominal CT for 10 mm slices thicknesses. We have evaluated the images noise at several varying from 50 to 800 for 100, 120 and 140 kvp as tension values. The images uniformity were determined for all technical exposure conditions. We did not observed any important noise reduction for values up 200. The increase of radiation doses through the increase of is just justified by anatomy parameters or reduced image quality. For the abdominal simulated images the optimal dose values varied as tension values were modified.. We did not observed any important noise reduction for values up 360, 320 and 280 for 100, 120 and 140 kvp, respectively. Referências Bibliográficas (1) MettlerJr, F.A., Wiest, P. W., Locken, J. A., Kelsey, C. A..: Ct scanning: patterns af use and dose.j. Radiol. Prot. 20:353359, (2) Shrimpton, P. C, Edyvean, S.:Ct scanner dasimetry. BJR, 71:13, (3) Jessen, K. A., Shrimpton, P. C., Geleijns J., Panzer, W. Tosi, G.: Dosimetry for optimisation of patient protection in computed tomography. Applaid Radiation and Isotopes, 50:165172, (4) Babbel, R.; Harnsberger, H. R.; Nelson, B.; Sonkens, J.; Hent, S.: Optimization of techniques in screening CT of the sinuses. AJR, 157: ,1991. (5) Cohnen M., Fischer, H., Lins, E., Kötter, R., Mödder, U.: CT of the head by use of reduced current and kilovoltage: relationship between image quality and dose reduction. American Journal of Radiology, 21: , 2000.