Utilidade do PET/CT na caracterização do nódulo solitário pulmonar

Introdução – O cancro de pulmão/traqueia e brônquios é a principal causa de morte por neoplasia na União Europeia. A técnica de duas aquisições de imagem em tempos diferentes no Positron Emission Tomography/Computed Tomography (PET/CT) tem sido referenciada em alguns artigos como uma mais-valia no diagnóstico do cancro do pulmão. O objectivo deste estudo consiste em avaliar a eficiência diagnóstica do PET/CT com a aquisição das duas imagens em tempos diferentes na caracterização do nódulo solitário pulmonar (NSP), tendo em conta a histologia e o tamanho do nódulo. Metodologia – Foram analisados 115 NSP, num total de 110 pacientes, dos quais 65 nódulos eram malignos. Adquiriram-se duas imagens, a primeira a um tempo médio de 52 minutos e a segunda a um tempo médio de 125 minutos após administração do 18F-2-fluoro-2-deoxi-D-glucose (18F-FDG). Para a análise das imagens obteve-se o standard uptake value máximo (SUVmax) e a percentagem de variação dos SUVmax (%variação). Resultados – A %variação apresenta valores de eficiência diagnóstica superiores à análise dos SUVmax em separado. Existem também diferenças significativas na histologia e no SUVmax, registando-se um aumento do SUVmax2 comparativamente ao SUVmax1 nas patologias malignas. Conclusão – A técnica da aquisição de duas imagens em tempos diferentes mostrou ser mais eficaz na caracterização do NSP do que a análise de apenas uma imagem.

Fluorescence Microscopy Imaging Denoising with Log-Euclidean Priors and Photobleaching Compensation

Fluorescent protein microscopy imaging is nowadays one of the most important tools in biomedical research. However, the resulting images present a low signal to noise ratio and a time intensity decay due to the photobleaching effect. This phenomenon is a consequence of the decreasing on the radiation emission efficiency of the tagging protein. This occurs because the fluorophore permanently loses its ability to fluoresce, due to photochemical reactions induced by the incident light. The Poisson multiplicative noise that corrupts these images, in addition with its quality degradation due to photobleaching, make long time biological observation processes very difficult. In this paper a denoising algorithm for Poisson data, where the photobleaching effect is explicitly taken into account, is described. The algorithm is designed in a Bayesian framework where the data fidelity term models the Poisson noise generation process as well as the exponential intensity decay caused by the photobleaching. The prior term is conceived with Gibbs priors and log-Euclidean potential functions, suitable to cope with the positivity constrained nature of the parameters to be estimated. Monte Carlo tests with synthetic data are presented to characterize the performance of the algorithm. One example with real data is included to illustrate its application.

Radiological imaging in digital systems: the effect of exposure parameters in diagnostic quality and patient dose

Esta tese pretende contribuir para o estudo e análise dos factores relacionados com as técnicas de aquisição de imagens radiológicas digitais, a qualidade diagnóstica e a gestão da dose de radiação em sistema de radiologia digital. A metodologia encontra-se organizada em duas componentes. A componente observacional, baseada num desenho do estudo de natureza retrospectiva e transversal. Os dados recolhidos a partir de sistemas CR e DR permitiram a avaliação dos parâmetros técnicos de exposição utilizados em radiologia digital, a avaliação da dose absorvida e o índice de exposição no detector. No contexto desta classificação metodológica (retrospectiva e transversal), também foi possível desenvolver estudos da qualidade diagnóstica em sistemas digitais: estudos de observadores a partir de imagens arquivadas no sistema PACS. A componente experimental da tese baseou-se na realização de experiências em fantomas para avaliar a relação entre dose e qualidade de imagem. As experiências efectuadas permitiram caracterizar as propriedades físicas dos sistemas de radiologia digital, através da manipulação das variáveis relacionadas com os parâmetros de exposição e a avaliação da influência destas na dose e na qualidade da imagem. Utilizando um fantoma contraste de detalhe, fantomas antropomórficos e um fantoma de osso animal, foi possível objectivar medidas de quantificação da qualidade diagnóstica e medidas de detectabilidade de objectos. Da investigação efectuada, foi possível salientar algumas conclusões. As medidas quantitativas referentes à performance dos detectores são a base do processo de optimização, permitindo a medição e a determinação dos parâmetros físicos dos sistemas de radiologia digital. Os parâmetros de exposição utilizados na prática clínica mostram que a prática não está em conformidade com o referencial Europeu. Verifica-se a necessidade de avaliar, melhorar e implementar um padrão de referência para o processo de optimização, através de novos referenciais de boa prática ajustados aos sistemas digitais. Os parâmetros de exposição influenciam a dose no paciente, mas a percepção da qualidade de imagem digital não parece afectada com a variação da exposição. Os estudos que se realizaram envolvendo tanto imagens de fantomas como imagens de pacientes mostram que a sobreexposição é um risco potencial em radiologia digital. A avaliação da qualidade diagnóstica das imagens mostrou que com a variação da exposição não se observou degradação substancial da qualidade das imagens quando a redução de dose é efectuada. Propõe-se o estudo e a implementação de novos níveis de referência de diagnóstico ajustados aos sistemas de radiologia digital. Como contributo da tese, é proposto um modelo (STDI) para a optimização de sistemas de radiologia digital.

Contributo para o estabelecimento de níveis de referência de diagnóstico em equipamentos de TC multidetectores

Actualmente a Tomografia Computorizada (TC) é um dos métodos de diagnóstico por imagem que tem uma maior contribuição para a dose de radiação X recebida pelos pacientes. Pretende-se com este estudo avaliar as doses praticadas em TC e contribuir para o estabelecimento de Níveis de Referência de Diagnóstico (NRD) na região da Grande Lisboa, Portugal. Foram efectuadas medições de dose em 5 equipamentos de TC multidetectores, considerando o abdómen como área anatómica de interesse. Recorreu-se a uma câmara de ionização e a um fantoma para obter o índice de dose de TC (CTDI) e o produto dose-comprimento (DLP), que permitem determinar os NRD. Estes valores foram comparados com os NRD propostos pela Guideline Europeia e com os estudos desenvolvidos em outros países, como o Reino Unido, Grécia e Taiwan. Os resultados revelaram que os valores de NRD obtidos neste estudo (16,7 mGy para o CTDIvol e 436,5 mGy·cm para o DLP) são discrepantes relativamente à Guideline Europeia (±50%), mas muito próximos relativamente aos NRD estabelecidos nos países considerados. Estes valores podem ser eventualmente explicados pelos equipamentos em análise e pela utilização de protocolos de exame adoptados pelos profissionais de Radiologia nas instituições analisadas. ABSTRACT - Nowadays Computed Tomography (CT) is one of the imaging techniques which have a large contribution to radiation dose received by patients. The purpose of this study is to evaluate CT doses and contribute to the establishment of Diagnostic Reference Levels (DRL) in Lisbon, Portugal. Dose measurements on 5 multidetector CT scanners have been performed, considering the abdomen as the anatomic region of interest. All measurements were performed using an ionization chamber and a phantom to obtain the index CT dose (CTDI) and the dose-length product (DLP), which are used to determine DRL. These values were compared not only with European reference dose values but also with DRL studies developed in other countries like United Kingdom, Greece and Taiwan. The results revealed that DRL values obtained in this study (CTDIvol is 16,7 mGy and DLP is 436,5 mGy·cm) have a higher discrepancy to European Guideline (±50%), while the DRL´s of other countries are nearest to values obtained in this study. Those differences may be eventually explained by the type of the evaluated equipments but also by the exam protocols used by the Radiology professionals on the analyzed institutions.

Blue-enhanced thin-film photodiode for dual-screen x-ray imaging

This article reports on a-Si:H-based low-leakage blue-enhanced photodiodes for dual-screen x-ray imaging detectors. Doped nanocrystalline silicon was incorporated in both the n- and p-type regions to reduce absorption losses for light incoming from the top and bottom screens. The photodiode exhibits a dark current density of 900 pA/cm(2) and an external quantum efficiency up to 90% at a reverse bias of 5 V. In the case of illumination through the tailored p-layer, the quantum efficiency of 60% at a 400 nm wavelength is almost double that for the conventional a-Si:H n-i-p photodiode.

Stacked pin Devices for Imaging Applications

In this paper we present results on the optimization of device architectures for colour and imaging applications, using a device with a TCO/pinpi'n/TCO configuration. The effect of the applied voltage on the color selectivity is discussed. Results show that the spectral response curves demonstrate rather good separation between the red, green and blue basic colors. Combining the information obtained under positive and negative applied bias a colour image is acquired without colour filters or pixel architecture. A low level image processing algorithm is used for the colour image reconstruction.

Digital imaging systems for plain radiography

Advances in digital technology led to the development of digital x-ray detectors that are currently in wide use for projection radiography, including Computed Radiography (CR) and Digital Radiography (DR). Digital Imaging Systems for Plain Radiography addresses the current technological methods available to medical imaging professionals to ensure the optimization of the radiological process concerning image quality and reduction of patient exposure. Based on extensive research by the authors and reference to the current literature, the book addresses how exposure parameters influence the diagnostic quality in digital systems, what the current acceptable radiation doses are for useful diagnostic images, and at what level the dose could be reduced to maintain an accurate diagnosis. The book is a valuable resource for both students learning the field and for imaging professionals to apply to their own practice while performing radiological examinations with digital systems.

Desvio de posicionamento em radioterapia para patologias de cabeça e pescoço e próstata: revisão de literatura

Introdução – Numa era em que os tratamentos de Radioterapia Externa (RTE) exigem cada vez mais precisão, a utilização de imagem médica permitirá medir, quantificar e avaliar o impacto do erro provocado pela execução do tratamento ou pelos movimentos dos órgãos. Objetivo – Analisar os dados existentes na literatura acerca de desvios de posicionamento (DP) em patologias de cabeça e pescoço (CP) e próstata, medidos com Cone Beam Computed Tomography (CBCT) ou Electronic Portal Image Device (EPID). Metodologia – Para esta revisão da literatura foram pesquisados artigos recorrendo às bases de dados MEDLINE/PubMed e b-on. Foram incluídos artigos que reportassem DP em patologias CP e próstata medidos através de CBCT e EPID. Seguidamente foram aplicados critérios de validação, que permitiram a seleção dos estudos. Resultados – Após a análise de 35 artigos foram incluídos 13 estudos e validados 9 estudos. Para tumores CP, a média (μ) dos DP encontra-se entre 0,0 e 1,2mm, com um desvio padrão (σ) máximo de 1,3mm. Para patologias de próstata observa-se μDP compreendido entre 0,0 e 7,1mm, com σ máximo de 7,5mm. Discussão/Conclusão – Os DP em patologias CP são atribuídos, maioritariamente, aos efeitos secundários da RTE, como mucosite e dor, que afetam a deglutição e conduzem ao emagrecimento, contribuindo para a instabilidade da posição do doente durante o tratamento, aumentando as incertezas de posicionamento. Os movimentos da próstata devem-se principalmente às variações de preenchimento vesical, retal e gás intestinal. O desconhecimento dos DP afeta negativamente a precisão da RTE. É importante detetá-los e quantificá-los para calcular margens adequadas e a magnitude dos erros, aumentando a precisão da administração de RTE, incluindo o aumento da segurança do doente. - ABSTRACT - Background and Purpose – In an era where precision is an increasing necessity in external radiotherapy (RT), modern medical imaging techniques provide means for measuring, quantifying and evaluating the impact of treatment execution and movement error. The aim of this paper is to review the current literature on the quantification of setup deviations (SD) in patients with head and neck (H&N) or prostate tumors, using Cone Beam Computed Tomography (CBCT) or Electronic Portal Image Device (EPID). Methods – According to the study protocol, MEDLINE/PubMed and b-on databases were searched for trials, which were analyzed using selection criteria based on the quality of the articles. Results – After assessment of 35 papers, 13 studies were included in this analysis and nine were authenticated (6 for prostate and 3 for H&N tumors). The SD in the treatment of H&N cancer patients is in the interval of 0.1 to 1.2mm, whereas in prostate cancer this interval is 0.0 to 7.1mm. Discussion – The reproducibility of patient positioning is the biggest barrier for higher precision in RT, which is affected by geometrical uncertainty, positioning errors and inter or intra-fraction organ movement. There are random and systematic errors associated to patient positioning, introduced since the treatment planning phase or through physiological organ movement. Conclusion – The H&N SD are mostly assigned to the Radiotherapy adverse effects, like mucositis and pain, which affect swallowing and decrease secretions, contributing for the instability of patient positioning during RT treatment and increasing positioning uncertainties. Prostate motion is mainly related to the variation in bladder and rectal filling. Ignoring SD affects negatively the accuracy of RT. Therefore, detection and quantification of SD is crucial in order to calculate appropriate margins, the magnitude of error and to improve accuracy in RTE and patient safety.

Claustrophobia and adherence in magnetic resonance imaging procedure

Claustrophobia causes a huge discomfort to those who need to perform Magnetic Resonance examinations mainly due to the physical design of most equipment. This study aimed to maximize the success rate of Magnetic Resonance Imaging (MRI) clinical studies in claustrophobic patients by the identification of facilitative strategies.

Otimização da imagem em tomografia computorizada no exame de tórax

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde. Área de especialização: Imagem Digital.

IGRT com CBCT: o impacto na precisão em radioterapia

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde.

Physiologic effect of caffeine on susceptibility-weighted imaging

Susceptibility-weighted imaging (SWI) is a relatively new contrast in MR imaging. Previous studies have found an effect of caffeine in the contrast generated by SWI images. The present study investigates the effect of caffeine on contrast-to-noise ratio (CNR) in SWI.

Analysis of the interference of endogenous circadian rhythms on 3'- deoxy- 3'- [18F]Fluorothymidine physiological uptake at the human bone marrow

The main purpose of the present study is to determine if the circadian rhythms present in the human bone marrow are likely to influence 3’- deoxy- 3’-[18F] Fluorothymidine (18F-FLT) uptake in the same organ. The 18F-FLT is a Thymidine analogous proliferation agent. The relatively high physiological uptake of this tracer in the bone marrow diminishes the Tumor/Background (T/B) ratio, decreasing the detection accuracy of PET/CT and possibly affecting SUV quantifications.

A comparison of two attenuation correction methods in 111In-Pentetriotide abdominal SPECT

Tomographic image can be degraded, partially by patient based attenuation. The aim of this paper is to quantitatively verify the effects of attenuation correction methods Chang and CT in 111In studies through the analysis of profiles from abdominal SPECT, correspondent to a uniform radionuclide uptake organ, the left kidney.

Compreender os atributos da qualidade percebida pelos clientes/utentes do Grupo CUF: o caso de três serviços de imagiologia da Região de Lisboa

Mestrado em Intervenção Sócio-Organizacional na Saúde - Área de especialização: Qualidade e Tecnologias da Saúde.