Importância da Tomografia Computadorizada no planejamento radioterápico: Diferenças entre TC diagnóstica e de planejamento

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1 Importância da Tomografia Computadorizada no planejamento radioterápico: Diferenças entre TC diagnóstica e de planejamento Gabrielly Gomes Kahl 1 ; Octavius J. X. Guimarães 1 ; Reginaldo Mortágua Gonçalves 1 ; Caroline Salvador 1 ; Peter Kühn 1 ; Caroline de Medeiros 2 ; Rodrigo Cunha Dalcin 1 ; Emilli Viana 1 ; Cátia Griebler 1 ; Márcio Andrei Machado 1 ; Tayana Portela 1 ; (1) Aluno (a) do Mestrado Profissional em Proteção Radiológica do Instituto Federal de Santa Catarina-Brasil (2) Professora do Instituto Federal de Santa Catarina; Florianópolis SC-Brasil RESUMO As imagens por Tomografia Computadorizada (TC) auxiliam no delineamento das estruturas a serem irradiadas e protegidas, assim como no planejamento da dose a ser entregue durante o tratamento. Este artigo busca discutir as aplicações da TC no planejamento da Radioterapia e suas limitações, bem como proteção radiológica aplicada ao paciente por possíveis otimizações de protocolo decorrentes da avaliação da dose de radiação absorvida pelo paciente durante o exame radiológico. Foram realizadas pesquisas em bases de dados indexados e selecionados artigos que tivessem relação com o tema abordado. Além de simulações em um tomógrafo utilizando um fantoma antropomórfico de crânio e uma câmara de ionização de 100 mm, fazendo uma comparação entre o protocolo padrão e o utilizado para o planejamento radioterápico. O incremento de dose no protocolo para planejamento radioterápico pode chegar a 30%, o que leva ao questionamento sobre a necessidade de otimização da dose em exames aos quais pacientes pré-tratamento são expostos A TC é de extrema importância para o planejamento radioterápico. Diferenças entre a TC diagnóstica e de planejamento radioterápico foram constatadas, principalmente quanto a imobilização e posicionamento do paciente, que deve ser o mesmo a ser realizado em todos os dias do tratamento. Além disso, percebeu-se que a otimização de protocolos é cada vez mais necessária, buscando reduzir o incremento de dose e seguir o princípio ALARA. PALAVRAS-CHAVE: Tomografia computadorizada por Raios X. Radioterapia. Planejamento da radioterapia assistido por computador.

2 INTRODUÇÃO Segundo o Instituto Nacional do Câncer, a radioterapia é definida como um método capaz de destruir células tumorais, empregando um feixe de radiações ionizantes, ou seja, um processo aplicação espacial de uma quantidade e intensidade radiação pré determinada pelo médico, de modo que durante a administração dos raios, ocorra distribuição espacial e incidência destes na maior quantidade de tecido alvo a ser erradicado assim protegendo tecidos saudáveis (BRASIL, 2017). A eficácia do tratamento com radiação depende de diversos fatores, como por exemplo reprodutibilidade do posicionamento do paciente, entrega da dose no volume tumoral e planejamento do tratamento (GIORDANI, 2008). O método de planejamento mais comum é realizado por meio de exames tomográficos, que se baseia na reconstrução tridimensional das imagens obtidas em exames de tomografia computadorizada. A integração destas imagens com o plano de tratamento onde o posicionamento do paciente deve ser exatamente o mesmo durante todos os dias do tratamento que se seguirão (JUSTINO et al., 2003). As imagens por Tomografia Computadorizada (TC) auxiliam no delineamento das estruturas a serem irradiadas e protegidas, assim como o planejamento da dose a ser entregue durante o tratamento. A utilização da TC no planejamento radioterápico direcionou importantes avanços resultando numa maior precisão da distribuição da dose e otimização da mesma, bem como no posicionamento do paciente. Entretanto o avanço mais importante decorrente do cálculo da dose 3D foi a visualização precisa da posição geométrica dos tecidos sadios e tumorais conduzindo a um processo de personalização na administração da dose otimizada de radiação no tecido alvo, preservando os tecidos normais (PEREIRA et al.,2014). O presente trabalho tem como objetivo analisar as aplicações da TC no planejamento da Radioterapia e suas limitações, bem como proteção radiológica aplicada ao paciente por possíveis otimizações de protocolo decorrentes da avaliação da dose de radiação absorvida pelo paciente durante o exame radiológico. ASPECTOS PRÁTICOS DO USO DE TOMOGRAFIA NO PLANEJAMENTO DA TERAPIA COM RADIAÇÃO A Tomografia fornece excelente contraste de tecidos moles, permitindo uma grande melhora na localização e definição do tumor. Se o paciente é examinado com Tomografia na posição desejada para o tratamento antes da simulação, os limites do campo de tratamento e os parâmetros de colimação podem ser dispostos com respeito à posição do alvo, como determinados pelos cortes de Tomografia (NUMAGIRE, 2014). O Paciente é posicionado de acordo com o seu tratamento, onde é imobilizado com suportes e fitas de fixação, posicionamento dos marcadores radiopacos (bips), onde será definido o isocentro com referência dos lasers (NUMAGIRE, 2014). Após o posicionamento, imobilização e definição do isocentro são realizadas radiografias digitais (topograma), onde será programado as sequências de imagens e espessura de corte. Em seguida, será realizado um corte axial para conferir o posicionamento e alinhamento do paciente com referência do isocentro pelos bips (NUMAGIRE, 2014). O dosimetrista e o médico radioterapeuta são os responsáveis por delinear as estruturas alvo e os órgãos de risco de acordo com as imagens da tomografia. Esse delineamento é

3 importante para o físico médico poder planejar a dose de prescrição adequada no volume de tratamento e órgãos e tecidos sadios dentro das tolerâncias pré estabelecidas por protocolos internacionais (NUMAGIRE, 2014). METODOLOGIA De Junho a Julho de 2017 realizou-se uma pesquisa em base de dados indexados para coletar artigos, dissertações e teses que tivessem relação com o tema abordado nos últimos 10 anos. Os descritores utilizados em português foram: Radioterapia, Tomografia computadorizada por Raios X e Planejamento da radioterapia assistido por computador. E os descritores em inglês foram: Radiation Therapy, X-Ray Computed Tomography e Radiotherapy Planning, Computer-Assisted. Como parte da pesquisa, foi realizada uma visita no setor de TC de um hospital do sul do Brasil com o objetivo de comparar o protocolo de exames de crânio utilizado no planejamento radioterápico com o protocolo padrão para crânio. O equipamento utilizado foi um AQUILION 64 canais (Toshiba), juntamente com um fantoma antropomórfico de crânio (CIRS) e uma câmara de ionização 100 mm, modelo Accudose (Radcal). RESULTADOS E DISCUSSÃO A reprodutibilidade da posição do paciente é fundamental no tratamento radioterápico. Na TC de crânio diagnóstica, assimetrias anatômicas provocadas por inclinação e rotação da cabeça podem ser corrigidas por softwares de processamento. Todavia, se o fato ocorrer durante a TC de planejamento, a imagem não deve ser corrigida pois o posicionamento do paciente deverá ser reproduzido no equipamento de radioterapia. Por este motivo, as tomografias de planejamento contam com a utilização de posicionadores, ou seja, acessórios de imobilização e conforto (máscara termoplástica, apoio de pé, extensor de ombros e a tábua plana de mesa) que auxiliam o profissional a otimizar e garantir reprodução posicionamento. No quadro 1 são apresentados os dados coletados referentes ao protocolo padrão para crânio e para planejamento radioterápico, mostrando as diferenças na corrente utilizada, tempo de rotação, espessura do corte, assim como a dose medida com a CI e o índice de dose apresentado pelo equipamento. Aquisição padrão padrão Planejamento Planejamento Quadro 1: Simulação protocolo padrão para crânio e para planejamento radioterápico. Tensão (kv) Corrente (ma) Rotação (s) Corte (mm) Incremento (mm) Pitch CTDIvol (mgy) DLP (Gy x cm) Extensão (mm) Dose (mgy) ,75 0, ,5 1, , ,75 0, ,5 1, , ,2 1, , , ,2 1, ,4 É possível observar um incremento de 20% na corrente do tubo no protocolo para planejamento quando comparado ao protocolo padrão, o que também resultou em um

4 incremento de 20% no DLP e CTDIvol. Na dose medida com a câmara de ionização, constatou-se um aumento de aproximadamente 30%. Segundo Camargo (2014), a dose absorvida em exames que utilizam radiação ionizante realizados nos procedimentos de planejamento radioterápico é consideravelmente significante, principalmente se considerados os princípios básicos de proteção radiológica e ainda a exposição de órgãos anatômicos próximos ao campo de tratamento. A avaliação da magnitude da exposição à radiação que o paciente será submetido ao longo de seu tratamento, passa pela escolha da modalidade de imagem que será utilizada no auxílio do planejamento da radioterapia. De acordo com Dalmazo (2010), é possível reduzir os níveis de dose de radiação comparativamente aos protocolos utilizados na rotina, mantendo-se o ruído em níveis aceitáveis. O uso de ferramentas de manipulação digital das imagens possibilita a aceitação de imagens com níveis maiores de ruído, favorecendo o processo de redução de dose de radiação. A utilização da TC no planejamento radioterápico de justifica pela tecnologia utilizada no tratamento. Os aceleradores lineares são automatizados e com modernas técnicas de entrega de dose como a IMRT (radioterapia de intensidade modulada), a VMAT (arcoterapia volumétrica modulada) e IGRT (radioterapia guiada por imagem). Esta entrega de dose tem precisão de milímetros, portanto requerem também métodos mais precisos de definição do alvo para uma eficácia maior na administração da dose de radiação (PEREIRA et al.,2014). A TC possui algumas limitações como o contraste entre tecidos e falta de informação funcional. A diferenciação tecidual muitas vezes pode ser solucionada pela utilização de meios de contraste (MC). Porém, quando o quadro clínico do paciente apresenta fatores negativos de prognóstico como diabetes e cardiopatias, aumentam o risco para nefropatia induzida por contraste, não permitindo a administração desses meios auxiliares (RAJIAH et al., 2016). A falta de informação funcional também é outra limitação do uso da TC, dado que muitas vezes existe a necessidade de visualizar pequenos grupos de células tumorais separadas do foco principal. Essas limitações podem ser superadas com o uso de outras modalidades de imagem aumentando a precisão de escolha do alvo (PEREIRA et al.,2014). A aplicação de outras modalidades de imagem tais como ressonância magnética (RM) e tomografia por emissão de pósitron (PET) podem fornecer informações adicionais para localizar mais precisamente a localização do tumor para planificação da radioterapia. De modo particular a RM apresenta melhor contraste para diferenciar tecido mole alvo dos sadios e o PET permite identificar áreas de atividade metabólica para mapear a curva ou escala de dose para tumores invasivos com regiões agressivamente expansivas (PEREIRA et al.,2014). CONCLUSÃO A tomografia computadorizada é de extrema importância para o planejamento radioterápico, pois é através dela que se torna possível melhor delineamento de estruturas anatômicas, tornando o tratamento muito mais eficaz. A tecnologia tem contribuído tanto para o aumento da dose quanto para a diminuição dela, por esse motivo protocolos para otimização da dose no exame são necessários e cada vez ganham mais importância na área médica. As diferenças observadas entre a TC diagnóstica e de planejamento radioterápico, foram a imobilização e posicionamento do paciente, mas principalmente os parâmetros utilizados que contribuem para o aumento da dose recebida pelo paciente. Portanto, os

5 procedimentos radiológicos pré-tratamento radioterápico devem ser otimizados a fim de reduzir o incremento de dose e consequentemente seguir o princípio ALARA. REFERÊNCIAS CALLAHAN, Michael J.. CT dose reduction in practice. Pediatric Radiology. New York, p set Disponível em: < Acesso em: 27 ago CAMARGO, Rafaela Ferraz de. Avaliação da dose de radiação absorvida em exames radiológicos durante o planejamento radioterápico f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Programa de Pós Graduação em Pesquisa e Desenvolvimento Biotecnologia Médica, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Botucatu/SP, DALMAZO, Juciléia et al. Otimização da dose em exames de rotina em tomografia computadorizada: estudo de viabilidade em um hospital universitário. Radiologia Brasileira, v. 43, n. 4, p , GIORDANI, Adelmo José. Avaliação da reprodutibilidade do posicionamento de pacientes submetidos à radioterapia utilizando se o planejamento digital, o filme radiológico e protocolos específicos Disponível em: < Acesso em: 28 ago BRASIL. Instituto Nacional do Câncer (INCA). Radioterapia Disponível em: < Acesso em: 28 ago JUSTINO, Pitágoras Baskara et al. Planejamento tridimensional para radioterapia de tumores de esôfago: Comparação de técnicas de tratamento e análise de probabilidade de complicações Disponível em: < Acesso em: 28 ago MICHELON, Elisane; COLENCI, Beatriz; COLENCI, Beatriz. Diferenças entre os exames de tomografia computadorizada realizados para fins diagnósticos e para planejamento radioterápico Disponível em: < Acesso em: 28 ago NUMAGIRE, Felipe F; STIGERT, Denise. Radioterapia para Técnicos e Tecnólogos Diponível em Radioterapia_para_Tecnicos_e_Tecnologos. Acesso em: 27 ago PEREIRA, Gisele C; TRAUGHBER, Melanie; MUZIC JUNIOR, Raymond F. The Role of Imaging in Radiation Therapy Planning: Past, Present, and Future. Biomed Research

6 International, London, v. 2014, abr Anual. Disponível em: < Acesso em: 27 ago RAJIAH, Prabhakar et al. Diagnostic Confidence with Sub-Optimal Contrast Disponível em: < ith_sub-optimal_contrast.pdf>. Acesso em: 27 ago