CONTROLE DE QUALIDADE EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA: RUÍDO, EXATIDÃO E UNIFORMIDADE DE NÚMEROS DE CT

(1)

ISSN 2178 – 3594

CONTROLE DE QUALIDADE EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA: RUÍDO, EXATIDÃO E UNIFORMIDADE DE NÚMEROS DE CT

Pedro Muzinoski Junior 1 Ariadne Maria Krzyuy 2 RESUMO: A Tomografia Computadorizada (TC) é um método comum de diagnóstico por imagem que utiliza radiação ionizante e consiste na diferenciação das densidades dos tecidos, porém se o tomógrafo não estiver em condições legíveis de uso essas densidades podem estar incorretas levando a um diagnóstico incorreto. O sistema de controle de qualidade, especificamente o teste de ruído, exatidão e uniformidade dos números de CT é o que é capaz de avaliar essas densidades, utilizando um objeto simulador pode se fazer aquisições volumétricas do mesmo e avaliar as condições do tomógrafo. No entanto, para uma avaliação correta dos resultados obtidos é necessário que o profissional que realizou o teste saiba interpretá-lo. Para facilitar essa interpretação, foram desenvolvidas tabelas que calcularam automaticamente esses valores e também gráficos para uma melhor interpretação.

PALAVRAS-CHAVE: TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA, CONTROLE DE QUALIDADE, OBJETO SIMULADOR.

QUALITY CONTROL IN COMPUTER TOMOGRAPHY: NOISE, ACCURACY AND UNIFORMITY OF CT NUMBERS

ABSTRACT: Computed tomography (CT) is a common method of imaging that uses ionizing radiation and it consists of differentiating tissue densities, but if the CT scanner is not in readable conditions these densities may be incorrect leading to an inadequate diagnosis. The quality control system, specifically the noise, accuracy and uniformityof CT numbers test is capable to evaluate what these densities, using a simulator object it can be made volumetric acquisitions of it and evaluate the conditions of the tomography. However, for a correct evaluation of the results obtained it is necessary that the professional who carried out the test knows how to interpret it. To facilitate this interpretation, tables were developed that automatically calculated these values and graphs for a better interpretation.

KEYWORDS: COMPUTED TOMOGRAPHY, QUALITY CONTROL, SIMULATOR OBJECT.

1 INTRODUÇÃO

Em 1972 a Tomografia Computadorizada (TC), foi criada por Hounsfield, e é hoje um dos métodos comuns de diagnóstico por imagem, que permite distinguir diferenças de densidade entre os tecidos, passando

por diversas inovações tecnológicas. Segundo o Cadastro Nacional de Estabelecimentos de Saúde (CNES), na cidade de Ponta Grossa-PR, há nove tomógrafos computadorizados devidamente em uso, sendo eles de estabelecimentos públicos e privados (CNES, 2018). Com a demanda de exames tomográficos solicitados pelos

(2)

necessidade de que cada imagem gerada pelo tomógrafo possa propiciar um diagnóstico médico seguro, levando em conta o princípio da justificação que consiste em doses tão baixas quanto exequíveis, percebe-se a necessidade de realizar controles de qualidade periódicos.

Para a realização do teste de controle de qualidade de ruído, exatidão e uniformidade dos números de CT é necessário o uso de um objeto simulador, de acrílico preenchidos com água. Quando um tomógrafo está bem calibrado, verifica-se que um objeto simulador apresentará resposta semelhante em toda a área da imagem (NERSISSIAN, p. 62-71).

A ausência de um controle de qualidade tende a aumentar a possibilidade de ocorrência de falhas mecânicas e/ou eletrônicas dos equipamentos, assim como a inutilização diagnóstica do exame, o que resultará na repetição, que por consequência reflete na dose total entregue ao paciente (RAMOS, et al. 2015).

Para isto, existem documentos nacionais e internacionais que fornecem critérios que descrevem os parâmetros básicos para o funcionamento adequado e o correto desempenho do equipamento. No Brasil, a Portaria 453 de 1998 do Ministério da Saúde (MS) é a legislação que regula o uso das práticas radiológicas em radiodiagnóstico, assegurando desta forma a qualidade dos exames realizados, aumentando a confiabilidade dos diagnósticos, e promovendo a segurança dos

DA SAÚDE, Portaria SVS-MS n° 453). Entre os testes de controle de qualidade recomendados está o de ruído, exatidão e uniformidade de número de CT. Este consiste na varredura do objeto simulador feito pelo tomógrafo, o qual representa os pixel com números CT em toda a imagem reconstruída, e esses números CT podem variar. A variação na intensidade dos pixels tem componentes aleatórios e sistemáticos (RAMOS, et al.2015).

Como alguns estabelecimentos não possuem uma linha de base para interpretação dos resultados, os objetivos desse projeto são aplicar o controle de qualidade, visando o auxílio da manutenção exigida pela Portaria SVS/MS n° 453, avaliando as dificuldades na realização e na interpretação dos resultados, desenvolver tabelas e gráficos que auxiliem na execução e interpretação do teste.

Pode se obter duas hipóteses com o referido teste, hipótese 1: O tomógrafo apresentar alterações significativas nos parâmetros estudados, ou seja, necessitar de manutenção. Ou Hipótese 2: Não apresentar alterações significativas, estar em boas condições de operação. 2 MATERIAIS E MÉTODOS

O teste foi realizado em um tomógrafo da marca General Eletric, modelo Light Speed VCT de 64 canais (Figura 1). Para os três testes (ruído, exatidão e uniformidade) foi utilizado o objeto simulador modelo PMMA – 1000997 (Figura 2).

(3)

ISSN 2178 – 3594

Figura 1: Tomógrafo General Eletric. Fonte: O autor (2018).

Figura 2: Objeto Simulador – PMMA.

Fonte: O autor (2018).

Os dados foram realizados e coletados semanalmente durante o mês de setembro de 2018. Para a realização do teste foram aplicados os seguintes

processos: (ANVISA, 2005).

Foi alinhado o objeto simulador no centro do gantry, sem a presença da mesa (Figura 3).

(4)

Figura 3: Posicionamento do objeto simulador para início do teste. Fonte: O autor (2018).

Efetuada uma aquisição utilizando parâmetros típicos para exames de abdômen (Figura 4).

Figura 4: Aquisição com parâmetros para abdômen. Fonte: O autor (2018).

(5)

ISSN 2178 – 3594

Registrado o valor médio do número de CT e o desvio padrão em uma ROI com área de aproximadamente 500 mm2, na região central da imagem (Figura 5).

Figura 5: Posicionamento da ROI central e periféricas. Fonte: O autor (2018).

Em seguida, foram selecionadas quatro regiões de interesse (ROI’s) na periferia da imagem (posições correspondentes a 3, 6, 9 e 12 horas (Figura 5), a pelo menos 1,0 cm de distância da borda.

Registrado os valores médios

dos números de CT para cada uma das ROI’s.

Os procedimentos de (1) a (4) foram repetidos, utilizando parâmetros típicos para exame de crânio (Figura 6).

(6)

Figura 6: Posicionamento das ROI's na aquisição de crânio. Fonte: O autor (2018).

Retirado o objeto simulador e efetuado uma aquisição no ar, utilizando os parâmetros típicos para exames de abdômen e crânio (Figura 7).

Registrado o valor médio do número de CT com uma ROI com área de aproximadamente 500 mm2, na região central da imagem (Figura 7).

.

Figura 7: Posicionamento das ROI's centrais para parâmetros de abdômen e crânio no ar

Com os dados coletados, o ruído, a exatidão e a uniformidade dos números de CT são calculados

conforme apresentado a seguir (Figura 8).

(7)

ISSN 2178 – 3594

Figura 8: Tabela demonstrando os dados coletados durante uma semana do

teste.

Fonte: O autor (2018)

Para a realização do cálculo de ruído (N) utiliza-se a fórmula abaixo, onde o desvio padrão dos

números de CT na ROI central (σROI) deverá ser dividido por mil em seguida multiplicado por cem (ANVISA, 2005): Onde: N é o ruído. 𝜎𝑅𝑂𝐼 𝑁 = 1000 × 100 (1) O cálculo de exatidão (∆CT) do número de CT com o uso do objeto simulador é realizado pela fórmula abaixo, onde o valor nominal do número de CT (CTnom) que para a

água é utilizado 0 (zero), deverá ser subtraído do valor médio de número

de CT na ROI central (CTcentral),

obtendo a diferença entre o valor medido e o valor nominal do número de CT (ΔCT), para a água e para o ar (ANVISA, 2005):

∆CT = CT_central− CT_nom (2) Onde: ∆CT é a exatidão, representada pela diferença entre o valor medido na ROI

central e o valor nominal do número de CT. E para o cálculo de uniformidade de número de CT (U), é utilizada a fórmula de uniformidade, onde o valor médio do número de CT

na ROI central deverá ser subtraído do valor médio do número de CT de cada uma das ROI´s na periferia (ANVISA, 2005):

(8)

Onde: U é a uniformidade

𝑼 = CT_per− CT_central (3)

A fórmula abaixo deverá ser utilizada para o cálculo de exatidão de números de CT no ar, onde o valor nominal do número de CT (CTnom) que

para o ar é 1000 (mil), deverá ser subtraído do valor médio de número de CT na ROI central (CTcentral).

(ANVISA, 2005).

∆CT = CTcentral − 1000 (4) A interpretação dos

resultados é feita com base em intervalos estabelecidos para testes de constância pela ANVISA, a saber:

 Ruído: verificar se a variação em relação à linha de base está dentro de ±10% ou 0,2 HU, o que for maior (ANVISA, 2005);  Exatidão de números de CT:

verificar se a diferença entre o valor médio do número de CT na ROI central e o valor nominal encontra-se dentro de ± 5 HU (ANVISA, 2005);

 Uniformidade de números de CT: verificar se o desvio em relação ao valor de referência está dentro de ± 2 HU (ANVISA, 2005).

Para casos onde não há uma linha de base, deve ser usado como referência os resultados da primeira semana do teste para interpretação dos valores de constância estabelecidos pela ANVISA.

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Nas figuras 9, 10, 11 e 12 apresentam-se os resultados obtidos semanalmente com o teste.

(9)

ISSN 2178 – 3594

Figura 9: Resultados obtidos na primeira semana do teste. Fonte: O autor (2018).

Figura 10: Resultados obtidos na segunda semana do teste.

Fonte: O autor (2018). .

(10)

Figura 11: Resultados da terceira semana do teste. Fonte: O autor (2018).

Figura 12: Resultados da quarta semana do teste. Fonte: O autor (2018).

(11)

ISSN 2178 – 3594

As imagens abaixo mostram os gráficos desenvolvidos para melhor interpretação dos resultados:

 Exatidão: aquisição com parâmetros de abdômen

(Figura 13) e crânio (Figura 14) no objeto simulador. E no ar, com aquisição com parâmetros de abdômen (Figura 15) e crânio (Figura 16).

Figura 13: Resultado semanal da exatidão utilizando parâmetros de abdômen no objeto simulador.

Figura 14: Resultado semanal da exatidão utilizando parâmetros de crânio no objeto simulador.

Figura 15: Resultado semanal da exatidão utilizando parâmetros de abdômen no ar.

(12)

Figura 16: Resultado semanal da exatidão utilizando parâmetros de crânio no ar.

 Ruído: aquisição com parâmetros de abdômen (Figura 17) e crânio (Figura 18) no objeto simulador.

Figura 17: Resultado semanal do ruído utilizando parâmetros para abdômen no objeto simulador.

(13)

ISSN 2178 – 3594

 Uniformidade: aquisição utilizando parâmetros de abdômen e crânio.

Figura 19: Resultado semanal da uniformidade utilizando parâmetros de abdômen na ROI periférica

(3h).

(6h).

Figura 21: Resultado semanal da uniformidade utilizando parâmetros de abdômen na ROI periférica (9h).

(14)

(12h).

Figura 23: Resultado semanal da uniformidade utilizando parâmetros de crânio na ROI periférica (3h).

Figura 24: Resultado semanal da uniformidade utilizando parâmetros de crânio na ROI periférica (6h).

(15)

ISSN 2178 – 3594

Fonte: O autor (2018)

Figura 26: Resultado semanal da uniformidade utilizando parâmetros de crânio na ROI periférica

(12h).

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com os resultados obtidos, observa-se que para os três critérios avaliados (ruído, exatidão e uniformidade do número de CT), os resultados não ultrapassaram os valores de referência, ou seja, neste caso a hipótese 2 foi comprovada, não havendo alterações significativas nos valores obtidos. Também é possível afirmar que, baseando-se nos aspectos avaliados de exatidão, ruído e uniformidade dos números de CT, o tomógrafo está em condições adequadas de operação.

Observou-se que a realização do teste requer profissional treinado, capaz de posicionar corretamente o objeto simulador e operar o equipamento para aquisição das imagens. Ainda, é necessário conhecimento para o pós-processamento das imagens e

anotação dos valores necessários de cada teste.

Após a execução e anotação dos dados, o processamento e análise dos resultados deve ser cuidadosa. O desenvolvimento de planilha dedicada para o teste contribuiu para facilitar o processo semanal e evitar possíveis erros, uma vez que os cálculos são realizados automaticamente após a inserção dos valores coletados na planilha. Também, a interpretação dos resultados em gráficos com valores limites inferiores e superiores, melhora o entendimento.

Assim, conclui-se que a realização deste trabalho foi extremamente relevante, uma vez que pode ser utilizado por outros profissionais da área e pode contribuir para a realização de trabalhos futuros.

(16)

5 REFERÊNCIAS ANVISA. Radiodiagnóstico Médico: Desempenho de Equipamentos e Segurança. p. 1-103. 2005. Disponível em: <https://controllab.com/pdf/manual_r adiodiagnostico.pdf>. Acesso em: 21 outubro 2018.

CNES. Cadastro Nacional de Estabelecimentos de Saúde.

Disponível em:

http://cnes.datasus.gov.br/. Acesso em: 21 outubro 2018.

MINISTÉRIO DA SAÚDE, Portaria SVS-MS n° 453. Disponível em: http://www.conter.gov.br/uploads/legisla tivo/portaria_453.pdf. Acesso em 21 de outubro de 2018. NERSISSIAN, D.T. Tomografia Computadorizada Tecnologia e funcionamento dos equipamentos. p.1-74. Disponível em: http://rle.dainf.ct.utfpr.edu.br/hipermidia/ images/documentos/Tomografia_comp utado rizada_tecnologia_e_funcionamento_eq uipamentos.pdf. Acesso em: 21 de outubro de 2018.

RAMOS, F.S. et al. Análise comparativa dos testes de controle de qualidade em tomografia computadorizada de acordo com as legislações nacional e internacional. Brazilian Journal of Radiation Sciences. p.1-22, 2015. Disponível em: https://www.bjrs.org.br/revista/index.php /REVISTA/article/viewFile/111/91. Acesso em: 21 de outubro de 2018.