OTIMIZAÇÃO DA DOSE EM EXAMES DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA

Diversos estudos têm sido desenvolvidos com o intuito de otimizar os parâmetros de exposição em exames de tomografia computadorizada, reduzindo a dose de radiação a que os pacientes são expostos, de forma a garantir qualidade de imagem para o diagnóstico médico e aumentar a vida útil dos tubos de raios-X. Grande parte dos trabalhos encontrados na literatura baseiam-se em simulações com fantomas, sendo poucos estudos realizados com pacientes em procedimentos reais, efetuados em grandes centros radiológicos.

A International Commission on Radiological Protection (ICRP, 2000), em sua publicação de número 87, aponta que o aumento na dose de radiação em exames de tomografia está diretamente relacionado a fatores como o maior volume irradiado, superposição de imagens, repetição de exames, mesmos fatores de exposição utilizados em exames adultos e pediátricos, bem como os mesmos fatores utilizados em regiões de alto e de baixo contraste, como as regiões da pelve e do abdômen, respectivamente. Além disso, o estudo aponta que aumentos na dose de radiação da ordem de 10 a 30% podem ocorrer em exames realizados em equipamentos multicortes helicoidais, devido a escolha dos parâmetros de irradiação. Por fim, o estudo aponta como principais fatores de otimização a redução do mAs, limitação do volume irradiado, escolha adequada da espessura de corte, utilização de pitch maior que a unidade, utilização de parâmetros específicos para crianças (reduzindo a dose por um fator de 5 ou mais) e justificação de exames de tórax em jovens do gênero feminino devido as altas doses absorvidas nas glândulas mamárias.

O Journal of the American College of Radiology (JACR, 2014) indica que a otimização dos protocolos de acordo com a indicação clínica reduz significativamente a dose em exames de tórax. O estudo aponta que a dose de radiação é diretamente proporcional ao comprimento de varredura, que deve ser mantido o menor possível, de acordo com a região sob estudo. Além disso, os exames em modo helicoidal, rotineiramente executados, podem resultar em doses mais altas quando comparados com o modo axial ou sequencial, ao serem utilizados em circunstâncias onde dados volumétricos não são requeridos. O estudo também afirma que a tensão deve ser limitada a 100kVp, quando apropriado, para redução de dose e melhoria do contraste da imagem, usando sempre a modulação de corrente, além de algoritmos de reconstrução iterativa para produção de imagens menos ruidosas com uma menor exposição.

Os exames de abdômen, segundo o JACR (2014), requerem maiores doses de radiação para obtenção de imagens com qualidade para o diagnóstico, por apresentarem, de maneira geral, maior atenuação e menor contraste intrínseco quando comparados com exames de tórax (com alto contraste intrínseco entre suas estruturas aeradas e tecidos moles). O uso de parâmetros otimizados pode reduzir a dose em exames de abdômen, sendo a maioria das varreduras, com exceção de pacientes muito largos ou obesos mórbidos, realizadas com 120kVp ou menos. A maioria das varreduras podem ser realizadas utilizando técnicas de modulação de corrente para adaptar os parâmetros de acordo com o tamanho e geometria do paciente. Os exames devem ser realizados com a configuração mais ampla do detector, sem sobreposição do pitch, para maximizar a

eficiência de dose. Processos de reconstrução iterativa também são indicados para redução de ruído, quando comparado com o método tradicional de retroprojeção filtrada, permitindo a realização de exames com doses mais baixas. Doses mais altas podem ser requeridas, com o aumento do mA e/ou kVp, nos estudos de pacientes com pequenas lesões ou de baixo contraste, como no fígado ou pâncreas.

O estudo conduzido por Zarb et al. (2010) teve como objetivo o desenvolvimento de protocolos otimizados, a partir da modificação dos parâmetros de mA, kV e pitch, mantendo a qualidade das imagens e reduzindo a dose. Os dados foram coletados em 57% dos equipamentos de tomografia localizados em Malta, para exames de cabeça, tórax e abdômen, utilizando um fantoma Catphan 600 para análise da qualidade da imagem. O trabalho concluiu que reduções de até 49% para o Cvol e 51% para o PKL podem ser obtidas a partir da modificação destes parâmetros, sendo a qualidade das imagens avaliadas por dois especialistas, antes e depois da otimização, a partir da resolução de contraste, resolução espacial e ruído nas imagens.

A IAEA (2009) publicou os resultados da análise de 707 exames de rotina de tórax, cabeça e abdômen, realizados em pacientes localizados em 6 países: Canadá, Grécia, Índia, Polônia, Tailândia e Reino Unido. A pesquisa estabeleceu níveis de ruído para os quais a qualidade de imagem era considerada satisfatória para o diagnóstico médico, com o objetivo de estabelecer uma correlação entre o peso do paciente e o ruído desejável. A partir da otimização dos parâmetros de exposição de acordo com o peso de cada paciente, o trabalho obteve como resultado uma redução de 25 a 62% na dose em exames de abdômen e de 12 a 79% em exames de tórax, sem apontar redução significativa em exames de cabeça, devido a pequena correlação entre o diâmetro do crâneo e o ruído.

Papadakis (2016) enfatiza a expansão das aplicações clínicas dos exames de tomografia, seguida do aumento dos riscos estocásticos da radiação e consequente segurança dos pacientes. Do ponto de vista dos fabricantes de equipamentos, o grande desafio é permitir a obtenção de cortes tomográficos com qualidade suficiente para o diagnóstico, reduzindo a dose de radiação, tendo como principais ferramentas os sistemas automáticos de controle de exposição e os processos de reconstrução iterativa. Por outro lado, o autor enfatiza a necessidade de conhecer a influência, na dose aplicada e na qualidade da imagem, de cada parâmetro de exposição, como o mA, kVp, largura do feixe e pitch. O autor conclui que a otimização da dose em exames

tomográficos passa pelos fabricantes, radiologistas, físicos médicos e técnicos em radiologia, necessitando um esforço conjunto de todos os profissionais da área.

Alguns níveis de referência são apontados para os índices de dose em exames tomográficos, destacando-se o guia de orientações europeias (European Guidelines on Quality

Criteria for Computed Tomography), publicado em 2004. O guia representa uma referência de

boas práticas, fornecendo uma base para interpretação radiológica das imagens. Além disso, critérios para dose de radiação em pacientes e valores de referências permitem uma análise quantitativa para identificação de técnicas inadequadas (BONGARTZ, 2004). As Tabelas 3 e 4 apresentam referências de parâmetros de aquisição para exames de tórax e abdômen, respectivamente, segundo as orientações europeias.

Tabela 3 - Parâmetros recomendados para exames de tórax.

Parâmetro TC Multicortes

Tensão do tubo Média (110 – 130 kV)

Colimação 4 cortes: 1 – 2,5 mm 16 cortes: 1 – 2,5 mm

Pitch > 0,9

Fonte: Bongartz et al. (2004), modificado.

Tabela 4 - Parâmetros recomendados para exames de abdômen.

Parâmetro TC Multicortes

Tensão do tubo Média (110 – 130 kV)

Colimação 4 cortes: 1 - 2,5 mm 16 cortes: < 1 mm

Pitch 0,9 – 1,3

Outra importante referência de níveis de dose são os níveis nacionais no Reino Unido (Doses from Computed Tomography Examinations in the UK), revisados em 2011, que não mais consta equipamentos de corte único. Os níveis do Reino Unido são caracterizados pelos valores médios dos índices de dose padrão, Cvol e PKL, determinados para amostras de pacientes. O relatório inclui resumos das distribuições de dose absorvida e, com base na análise estatística da distribuição de doses típicas, apresenta doses nacionais para exames em adultos e pediátricos (PUBLIC HEALTH ENGLAND, 2014).