Avaliação da influência no uso de filtração adicional em exames radiográficos de pelve por meio de um objeto simulador

Abstract

Neste estudo verificou-se a influência da filtração adicional colocada diante de um campo de raios X na qualidade de imagem (QI), na perspectiva de redução de dose média absorvida (D) nos órgãos internos e dose efetiva (E) em exames radiográficos de pelve. Por fim, uma relação entre dose e qualidade de imagem será apresentada. Para simular as condições clínicas do exame foi utilizado um objeto simulador (OS) preenchido com água contendo submerso uma escada e uma placa lisa, ambos de alumínio. O equipamento radiográfico foi usado para obtenção das imagens do OS e a medida de dose de radiação. Um sistema de radiologia computadorizada (CR) foi usado para detecção das imagens, foram inseridos filtros de Alumínio (Al), Cobre (Cu) e composições de Cu e Al na caixa de colimação do equipamento radiográfico, para cada espessura, definiu-se um índice de filtração (IF). As medidas de KERMA no ar (KAR) foram obtidas com detector de estado sólido e avaliação da D nos órgãos internos e E em exame de pelve foram simuladas em programa computacional com método Monte Carlo. Utilizando um software analisador automático a qualidade das imagens foi quantificada a partir de regiões de interesse (ROI) definidas na imagem e quantificada pelo sinal e ruído. Com os valores obtidos calculou-se a diferença de sinal (contraste), relação sinal-ruído (RSR) e relação contraste-ruído (RCR). Optou-se pelo desvio percentual para comparar as imagens adquiridas com filtração em relação à imagem de referência adquirida sem filtração. A fim de encontrar o IF ótimo ao considerar ambas dose de radiação e QI, uma Figura de Mérito (FM) foi desenvolvida. Verificou-se pela FM que mantendo fixo os fatores elétricos do tubo de raios X (70 kVp e 32 mAs) pode-se otimizar o exame radiográfico de pelve pelo uso de filtração adicional, dependendo dos critérios diagnósticos de QI estabelecidos no serviço. Os resultados mostraram que para o mesmo IF, a D para os órgãos internos foi menor para os testículos, bexiga, ovários e medula óssea. Assim, de acordo com os resultados obtidos, pode-se afirmar que o uso de filtração adicional de 2,5 mmAl foi a melhor relação custo-benefício. A dose versus QI para o exame de pelve, foi reduzida a KAR em 50% (1,64 para 0,82) mGy no paciente, 41,5% (1,982 para 1,160) mGy nos testículos, 35,5% (1,296 para 0,836) mGy na bexiga, 30,4% (0,543 para 0,378) mGy nos ovários, 29,7% (0,091 para 0,064) mGy na medula óssea; e 35,3% (0,255 para 0,165) mSv na dose efetiva (E) total do exame com QI equivalente.In this study, the influence on image quality (IQ) of additional filtration placed in front of an X-ray field was verified, with a view to reducing the mean absorbed dose (D) in internal organs and effective dose (E) in radiographic examinations of pelvis. Finally, a relationship between dose and image quality will be presented. To simulate the clinical conditions of the exam, a simulation object (OS) filled with water, containing a ladder and a smooth plate, both made of aluminum, was used. The radiographic equipment was used to obtain the OS images and radiation dose measurement. A computerized radiology (CR) system was used to detect the images. Layers of Cu and Al were inserted in collimation box of the radiographic equipment, and for each thickness, a filtration index (IF) was defined. The measurements of KERMA in AR (KAR) were obtained with a solid state detector and evaluation of D in internal organs and E in pelvic examination were simulated in a computer program with Monte Carlo method. Using an automatic analyzer software, the quality of the images was quantified from regions of interest (ROI) defined in the image and quantified by the signal to noise ratio (RSR) and contrast-to-noise ratio (RCR). The percentage deviation was chosen to compare the images acquired with filtration in relation to the reference image acquired without filtration. To find the optimal IF when considering both radiation doses and IQ, a Figure of Merit (FM) was developed. It was verified by the FM that keeping the electrical factors of the X-ray tube fixed (70 kVp and 32 mAs) it is possible to optimize the radiographic examination of the pelvis by using additional filtration, depending on the diagnostic IQ criteria established in the service. The results showed that for the same IF, D for the internal organs was lower for the testes, bladder, ovaries and bone marrow. Thus, according to the results obtained, it can be stated that the use of additional filtration of 2.5 mmAl was the best cost-benefit ratio, that is, dose versus IQ for the pelvis examination, KAR was reduced by 50% ( 1.64 to 0.82) mGy in the patient, 41.5% (1.982 to 1.160) mGy in the testes, 35.5% (1.296 to 0.836) mGy in the bladder, 30.4% (0.543 to 0.378) mGy in the ovaries, 29.7% (0.091 to 0.064) mGy in bone marrow and 35.3%; and (0.255 to 0.165) mSv total effective dose (E) of the exam with equivalent IQ.