Sistema computacional para dosimetria de nêutrons e fótons baseado em métodos estocásticos aplicado a radioterapia e radiologia

OBJETIVO: Este artigo mostra um procedimento de conversão de imagens de tomografia computadorizada ou de ressonância magnética em modelo de voxels tridimensional para fim de dosimetria. Este modelo é uma representação personalizada do paciente que pode ser usado na simulação, via código MCNP (Monte Carlo N-Particle), de transporte de partículas nucleares, reproduzindo o processo estocástico de interação de partículas nucleares com os tecidos humanos. MATERIAIS E MÉTODOS: O sistema computacional desenvolvido, denominado SISCODES, é uma ferramenta para planejamento computacional tridimensional de tratamentos radioterápicos ou procedimentos radiológicos. Partindo de imagens tomográficas do paciente, o plano de tratamento é modelado e simulado. São então mostradas as doses absorvidas, por meio de curvas de isodoses superpostas ao modelo. O SISCODES acopla o modelo tridimensional ao código MCNP5, que simula o protocolo de exposição à radiação ionizante. RESULTADOS: O SISCODES vem sendo utilizado no grupo de pesquisa NRI/CNPq na criação de modelos de voxels antropomórficos e antropométricos que são acoplados ao código MCNP para modelar braquiterapias e teleterapias aplicadas a tumores em pulmões, pelve, coluna, cabeça, pescoço, e outros. Os módulos atualmente desenvolvidos no SISCODES são apresentados junto com casos exemplos de planejamento radioterápico. CONCLUSÃO: O SISCODES provê de maneira rápida a criação de modelos de voxels personalizados de qualquer paciente que podem ser usados em simulações por códigos estocásticos tipo MCNP. A combinação da simulação via MCNP com um modelo personalizado do paciente traz grandes melhorias na dosimetria de tratamentos radioterápicos.

Avaliação de parâmetros morfométricos calculados a partir do contorno de lesões de mama em ultrassonografias na distinção das categorias do sistema BI-RADS

OBJETIVO: Avaliar o desempenho de parâmetros morfométricos, calculados a partir do contorno de lesões de mama em ultrassonografias, na quantificação de suas características morfológicas e na distinção das categorias 2, 3, 4 e 5 do sistema de classificação ecográfica BI-RADS. MATERIAIS E MÉTODOS: A casuística é composta por 40 casos com registro ortogonal de pacientes submetidas à cirurgia. A partir das lesões segmentadas, foram calculados cinco parâmetros morfométricos para quantificar o contorno e a forma das lesões: razão de área, razão de superposição, valor residual normalizado, circularidade e razão entre largura e profundidade. A análise discriminante linear foi usada para selecionar os parâmetros mais significativos na distinção das características morfológicas das lesões, usando como figura de mérito a curva ROC. RESULTADOS: A razão de superposição foi capaz de diferenciar estatisticamente as lesões classificadas como BI-RADS 3 daquelas classificadas como BI-RADS 4 (a = 5%; p = 0,015), sendo, também, o parâmetro morfométrico que apresentou melhor desempenho na diferenciação entre lesões malignas e benignas. CONCLUSÃO: Este resultado indica que a análise morfométrica de lesões de mama em ultrassonografias tem potencial para auxiliar na distinção de pacientes que deveriam ser submetidas à biópsia, daquelas que poderiam manter controle por métodos de imagem.

Integrando ferramentas de auxílio ao diagnóstico no sistema de arquivamento e comunicação de imagens

OBJETIVO: Este artigo apresenta um modelo de integração de algoritmos de diagnóstico auxiliado por computador dentro do fluxo de trabalho dos sistemas de gerenciamento de imagens, desenvolvido com base em um conjunto de ferramentas computacionais de código aberto e uso livre chamado dcm4che2. MATERIAIS E MÉTODOS: O modelo de integração é composto por um servidor de processamento de imagens e por serviços de comunicação. O gerenciamento de dados segue o fluxo de trabalho definido pelo perfil de pós-processamento (PWF) do Integrating the Healthcare Enterprise (IHE) e utiliza a funcionalidade de captura secundária do DICOM. Uma aplicação para lesões difusas de pulmão foi utilizada para prova de conceito. RESULTADOS: O algoritmo de classificação de padrões apresentou acurácia de 78%, com base em um método de teste de validação cruzada. A integração possibilita a visualização das imagens processadas como uma nova série dentro do estudo original. CONCLUSÃO: O modelo de integração proposto baseiase em perfis do IHE e permite o estabelecimento de procedimentos padronizados. Os princípios utilizados para integração do fluxo de trabalho são aplicáveis para qualquer tarefa não interativa de pós-processamento de imagens.

Controle de qualidade de monitores de diagnóstico por imagem e iluminância nos espaços de pós-processamento em serviços de imagiologia

OBJETIVO: Avaliar a qualidade dos monitores de diagnóstico e tratamento de imagem digital em radiologia convencional (raios X) com base nos níveis de luminância. Fez-se a medição da iluminância dos postos de trabalho onde estavam os monitores. MATERIAIS E MÉTODOS: A medição da luminância foi realizada usando-se um detector Unfors Xi Light em cinco instituições, com 23 monitores primários e 22 secundários, sendo 6 usados em urgência, seguindo o método descrito no relatório TG18 da American Association of Physicists in Medicine (AAPM). O instrumento de medida utilizado foi o Delta Ohm HD 9221 luximeter. RESULTADOS: Para as recomendações da AAPM, tanto monitores primários como secundários cumpriram, no geral, os níveis de tolerância. No caso dos níveis de iluminância, nos locais de trabalho dos monitores primários encontravam-se ligeiramente acima do intervalo recomendado. Quanto às recomendações do The Royal College of Radiologists (RCR), os monitores que respeitaram os níveis recomendados estavam em minoria, embora as diferenças não fossem significativas. CONCLUSÃO: Em geral, os resultados foram satisfatórios, embora os monitores não fossem adequados para atingir as recomendações exigentes do RCR. Os níveis de referência entre os monitores primários e secundários deveriam aproximar-se, de modo a garantir a qualidade de imagem. Os monitores para visualização e diagnóstico de imagens médicas devem ser regularmente avaliados para manter um sistema com a qualidade exigida, dada a função que desempenham.

Malformações do sistema nervoso central e malformações associadas diagnosticadas pela ultrassonografia obstétrica

OBJETIVO: Identificar a prevalência de malformações congênitas do sistema nervoso central (SNC) e malformações associadas diagnosticadas pela ultrassonografia obstétrica. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo observacional, transversal, descritivo, em instituição de referência para gestações de alto risco. RESULTADOS: Malformações congênitas do SNC estiveram presentes sem outras malformações associadas em 65,78%, com a distribuição: hidrocefalia (37,5%), mielomeningocele (15%), encefalocele (12,5%), agenesia de corpo caloso (12,5%), anencefalia (12,5%), holoprosencefalia (7,5%), Dandy-Walker (7,5%), Arnold-Chiari (5,0%), hidranencefalia (5,0%), meningocele (5,0%), cisto aracnoideo (2,5%). Malformações congênitas de outros sistemas estiveram associadas às do SNC: craniofacial (73,9%), ortopédica (65,2%), cardiovascular (34,8%), geniturinária (30,4%), gastrintestinal (30,4%), respiratória (8,7%), sindrômica (8,7), oftalmológica (4,3%). A sensibilidade ultrassonográfica no estudo de malformações fetais do SNC foi 79,4%. A taxa de falso-negativos foi 20,5%. Dentre as limitações quantificáveis destaca-se o oligodrâmnio, presente em 25% dos falso-negativos. CONCLUSÃO: A ultrassonografia obstétrica possui boa sensibilidade no rastreio de malformações fetais do SNC, em especial com o aperfeiçoamento constante e domínio na utilização de métodos especializados, como o Doppler e a ultrassonografia volumétrica (3D/4D), contribuindo para firmar-se como modalidade de escolha nesta rotina. Complementar ao método, a ressonância magnética pode vir a fornecer subsídios para uma ainda melhor assistência perinatal.

Linfoma do sistema nervoso central: ensaio iconográfico

Ilustramos este ensaio iconográfico de linfoma do sistema nervoso central com imagens de ressonância magnética obtidas em nosso serviço nos últimos 13 anos e discutimos algumas das principais características radiológicas deste tipo de linfoma, primário e secundário. O linfoma sistema nervoso central é um tumor relativamente infrequente, mas alguns achados na ressonância magnética podem sugerir este diagnóstico.

Hardcopy quality parameters to ensure structures detection at digital mammography

Objective To develop procedures to ensure consistency of printing quality of digital images, by means of hardcopy quantitative analysis based on a standard image. Materials and Methods Characteristics of mammography DI-ML and general purpose DI-HL films were studied through the QC-Test utilizing different processing techniques in a FujiFilm®-DryPix4000 printer. A software was developed for sensitometric evaluation, generating a digital image including a gray scale and a bar pattern to evaluate contrast and spatial resolution. Results Mammography films showed maximum optical density of 4.11 and general purpose films, 3.22. The digital image was developed with a 33-step wedge scale and a high-contrast bar pattern (1 to 30 lp/cm) for spatial resolution evaluation. Conclusion Mammographic films presented higher values for maximum optical density and contrast resolution as compared with general purpose films. The utilized digital processing technique could only change the image pixels matrix values and did not affect the printing standard. The proposed digital image standard allows greater control of the relationship between pixels values and optical density obtained in the analysis of films quality and printing systems.

Reliability of digital panoramic radiography in the diagnosis of carotid artery calcifications

Objective The present study evaluated the reliability of digital panoramic radiography in the diagnosis of carotid artery calcifications. Materials and Methods Thirty-five patients under high-risk for development of carotid artery calcifications who had digital panoramic radiography were referred to undergo ultrasonography. Thus, 70 arteries were assessed by both methods. The main parameters utilized to evaluate the panoramic radiography reliability in the diagnosis of carotid artery calcifications were accuracy, sensitivity, specificity and positive predictive value of this method as compared with ultrasonography. Additionally, the McNemar's test was utilized to verify whether there was a statistically significant difference between digital panoramic radiography and ultrasonography. Results Ultrasonography demonstrated carotid artery calcifications in 17 (48.57%) patients. Such individuals presented with a total of 29 (41.43%) carotid arteries affected by calcification. Radiography was accurate in 71.43% (n = 50) of cases evaluated. The degree of sensitivity of this method was 37.93%, specificity of 95.12% and positive predictive value of 84.61%. A statistically significant difference (p < 0.001) was observed between the methods evaluated in their capacity to diagnose carotid artery calcifications. Conclusion Digital panoramic radiography should not be indicated as a method of choice in the investigation of carotid artery calcifications.

O aprendizado sobre os recursos do Sistema Único de Saúde na residência em radiologia

Objetivo: Investigar a aprendizagem sobre gestão dos recursos do Sistema Único de Saúde (SUS) e de suas interfaces com instituições privadas na residência em radiologia da Escola Paulista de Medicina - Universidade Federal de São Paulo, procurando o aprimoramento da formação do radiologista. Materiais e Métodos: Pesquisa exploratória, com abordagem quantitativa e qualitativa junto a residentes, docentes e preceptores do programa, utilizando-se questionários (46) no formato Likert e aprofundamento com entrevistas (18), com categorização a partir das unidades de significado (análise temática). Resultados: Sessenta e três por cento dos participantes afirmam inexistir a oportunidade do residente conhecer a gestão dos recursos do SUS, sendo ainda mais enfáticos (76%) quanto ao conhecimento sobre estes recursos advindos de instituições privadas na intersecção com o SUS. Conclusão: Aprender sobre a gestão dos recursos do SUS, referida pelos entrevistados como sistema amplo e complexo, pouco ensinado mesmo em seus aspectos mais básicos, com experiências vivenciadas no cotidiano com excesso de pacientes e agenda lotada, numa infraestrutura frequentemente inadequada, representa desafios importantes a serem suplantados pelos programas de residência. Esta pesquisa apontou a necessidade de maior ênfase no desenvolvimento de aprendizagens sobre aspectos relacionados com a gestão de recursos provenientes do SUS, assimilando particularidades e superando as dificuldades habitualmente enfrentadas, aprimorando assim a formação do radiologista.

Dosimetria e avaliação da qualidade da imagem em um sistema de radiografia direta

Objetivo: Avaliar a dose glandular média utilizando um detector de estado sólido e a qualidade da imagem de um sistema de radiografia direta a partir de objetos simuladores. Materiais e Métodos: Irradiações foram realizadas utilizando o controle automático de exposição e placas de polimetilmetacrilato com diferentes espessuras para o cálculo da dose glandular média. A qualidade da imagem foi avaliada por meio das estruturas visualizadas nas imagens dos objetos simuladores. Resultados: Considerando a incerteza das medições, os resultados de dose glandular média estão de acordo com os valores fornecidos pelo equipamento e com os níveis de referência adotados internacionalmente. Os resultados obtidos a partir das imagens dos objetos simuladores estavam em conformidade com os valores de referência. Conclusão: Este trabalho contribui para verificar a conformidade do equipamento em relação a dose e qualidade da imagem.

Monte Carlo derivation of filtered tungsten anode X-ray spectra for dose computation in digital mammography

Abstract Objective: Derive filtered tungsten X-ray spectra used in digital mammography systems by means of Monte Carlo simulations. Materials and Methods: Filtered spectra for rhodium filter were obtained for tube potentials between 26 and 32 kV. The half-value layer (HVL) of simulated filtered spectra were compared with those obtained experimentally with a solid state detector Unfors model 8202031-H Xi R/F & MAM Detector Platinum and 8201023-C Xi Base unit Platinum Plus w mAs in a Hologic Selenia Dimensions system using a direct radiography mode. Results: Calculated HVL values showed good agreement as compared with those obtained experimentally. The greatest relative difference between the Monte Carlo calculated HVL values and experimental HVL values was 4%. Conclusion: The results show that the filtered tungsten anode X-ray spectra and the EGSnrc Monte Carlo code can be used for mean glandular dose determination in mammography.