Optimização da reconstrução de imagem em mamografia por emissão de positrões através de métodos de regularização dos dados

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Medição dos níveis de referência de diagnóstico em tomografia computorizada para exames do abdómen

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Medição dos níveis de referência de diagnóstico em tomografia computorizada para exames de cabeça e pescoço

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Minimização do ruído em imagens de mamografia por emissão de positrões através da optimização do tempo de aquisição e do tamanho de voxel

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Medição e cálculo, utilizando simulações Monte Carlo, das doses em exames de tomografia computorizada

Tese Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica

Optimização de análise de imagens para controlo de qualidade em imagem médica

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Reconstrução de Imagem em SPECT utilizando um colimador convergente e detectores de imagem pixelizados

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Equipamentos hospitalares de diagnóstico por imagem, seu estudo, projeto e implementação

Neste trabalho foi desenvolvido um estudo detalhado dos equipamentos de imagiologia médica, que recorrem ao uso de radiação-X, bem como da ressonância magnética. No seguimento deste estudo foram realizadas diversas atividades com equipamentos reais, desde instalações, reparações, manutenções, até ao seu desmantelamento. Este tipo de atividade permitiu ter uma melhor perceção do funcionamento de cada equipamento e o tipo de trabalho que é realizado por um engenheiro eletrotécnico na PHILIPS no sector healthcare. Durante estas atividades foi possível fazer um estudo da qualidade de imagem, em termos de fatores geométricos, em que foi estudada a distorção, a ampliação e a penumbra de uma imagem. Todos estes parâmetros foram alvos de estudo de forma a poder obter imagens com grande qualidade, mas sem que seja comprometida a saúde do doente, devido à elevada exposição de radiação que corpo humano pode absorver. Este estudo tem como intuito perceber como é que a variação de certos parâmetros irá alterar a qualidade da imagem. Desta forma pretende-se perceber como podem ser calibrados os equipamentos de diagnóstico por imagem, para que o técnico de diagnóstico e terapêutica apenas tenha de indicar qual a parte do corpo humano a radiografar, sendo que a máquina se coloca automaticamente nos parâmetros pré-definidos sem qualquer intervenção humana.

Risco da Exposição à Radiação Ionizante Durante Procedimentos Endovasculares

Objectivos: Com a generalização dos procedimentos endovasculares, cresce a preocupação com os efeitos deletérios que a execução continuada de tais procedimentos radiológicos acarreta. Com este trabalho pretendeu-se avaliar e quantificar a distribuição pela equipa cirúrgica da exposição à radiação dispersa, emitida por um aparelho portátil de radioscopia com arco cirúrgico (arco em C), durante a utilização em bloco operatório. Material e métodos: O registo e avaliação da dose de radiação foram efectuados em sala do bloco operatório reproduzindo as condições habituais em que decorrem os procedimentos endovasculares. Para a simulação geométrica do tórax do doente foi utilizado um fantoma cilíndrico de polimetilmetacrilato (PMMA) com 15 cm de espessura. A radiação dispersa foi medida para o local do cirurgião, ajudante, anestesista e enfermeira instrumentista, através de um monitor de radiação portátil RaySafe Xi Survey Detector, tendo sido ajustada a medição para a avaliação da taxa de dose de exposição à radiação em mGy/s a diversas alturas do solo e distâncias do doente. Utilizou-se ainda o detetor RaySafe Xi R/F para a medição da taxa de dose de exposição na superfície de entrada da pele do doente. As medições foram efectuadas em modo de fl uoroscopia pulsada de 4 quadros por segundo (qps), subtração digital e roadmap, com a combinação dos três modos de magnifi cação electrónica disponíveis (Mag1, Mag2 e Mag3). Em todos os casos foi considerada a Dose 3, o nível de dose máxima do aparelho que fornece a melhor qualidade de imagem através do controlo automático em tempo real do contraste e do brilho. Resultados: A análise dos dados permitiu determinar a distribuição da radiação dispersa pela equipa assistente, constatando-se como nível máximo de exposição, a altura ao solo de 120 cm no modo de subtracção digital e roadmap. A este nível, a intensidade da radiação dispersa em relação à taxa de dose de exposição na superfície de entrada da pele do doente é distribuída em 0,47% pelo cirurgião, 0,21% pelo anestesista, 0,32% pelo ajudante e 0,13% pela enfermeira instrumentista. A utilização de subtração digital e roadmap aumentou o nível de radiação cerca de 5 vezes em relação à fluoroscopia pulsada a 4 qps, tanto na taxa de dose de exposição na superfície de entrada da pele do doente como na radiação dispersa pela equipa. Quando utilizados os meios de proteção radiológica os níveis de radiação foram consideravelmente inferiores. Conclusões: Atendendo à dispersão prevista da radiação determinou-se que a proximidade da ampola aumenta a quantidade de radiação dispersa que atinge o corpo. Quando utilizado o equipamento de proteção individual, os níveis de radiação dispersa são consideravelmente menores e permitem doses acumuladas abaixo dos limites aceitáveis.

Simulações Monte Carlo da redução da dose no cristalino e na tiroide em exames de tomografia computorizada utilizando proteções de bismuto

A presente dissertação foi desenvolvida com colaboração do Campus Tecnológico e Nuclear e do Hospital de São José

Exposição a radiações ionizantes em cirurgia ortopédica num hospital público de Lisboa.

RESUMO - A monitorização individual dos trabalhadores (dosimetria individual) é obrigatória (Decreto Regulamentar n.o 9/90, de 19 de Abril) para os profissionais de saúde que desempenham funções com risco de exposição à radiação X, quando classificados como categoria A. Apesar disso, a exposição a radiações ionizantes é frequentemente pouco, ou mesmo nada, valorizada pelos profissionais de saúde. O presente estudo, realizado no contexto de intervenções cirúrgicas de ortopedia, teve por objectivos: • avaliar a dose de radiação em diferentes zonas durante as cirurgias ortopédicas; • estimar a dose de exposição a radiações ionizantes dos profissionais de saúde, em função das suas posições, predominantemente adoptadas durante o acto cirúrgico; • sensibilizar os profissionais de saúde para a utilização correcta da dosimetria individual e para a adopção das medidas de protecção radiológica. A avaliação do risco foi efectuada através de: 1) medições preliminares com recurso a um fantoma colocado a 50 cm e a 100 cm do eixo central do feixe de radiação e em direcções de 45°, 90° e 135°; 2) medições durante uma cirurgia ortopédica em «localizações » correspondentes às gónadas, ao cristalino e às mãos dos profissionais de saúde intervenientes na cirurgia (ortopedistas, enfermeiros instrumentistas); 3) medições ao nível do topo da mesa (posição do anestesista) e ao nível do comando do equipamento emissor de raios X (técnico de radiologia); 4) determinação do tempo de utilização dos raios X durante as cirurgias ortopédicas; 5) cálculo da estimativa do número anual de cirurgias ortopédicas realizadas, com base nos registos existentes. Assumindo a não utilização de aventais plúmbeos os valores máximos medidos foram de 2,5 mSv/h (ao nível das gónadas), de 0,6 mSv/h ao nível do cristalino e de 1 mSv/ h ao nível das mãos dos ortopedistas e dos enfermeiros instrumentistas (que se situavam próximo do feixe de raios X, a 50 cm do feixe de radiação). A estimativa de exposição anual (dose equivalente) para os profissionais que operam junto ao feixe de radiação X foi de: • Ortopedistas — 20,63 a 68,75 mSv (gónadas), 4,95 a 16,50 mSv (cristalino) e 8,25 a 27,50 mSv (mãos); • Enfermeiros instrumentistas — 130,63 a 151,25 mSv (gónadas), 31,35 a 36,30 mSv (cristalino) e 52,25 a Os profissionais que ocupam posições mais afastadas do feixe (por exemplo: anestesistas) terão doses de radiação mais reduzidas, embora estas possam ainda ser importantes ao nível das gónadas na zona do topo da mesa (anestesista). Conclui-se que a exposição profissional em blocos operatórios pode implicar, em cirurgia ortopédica, a sujeição a níveis de exposição consideráveis, o que permite classificar estes profissionais de categoria A, justificando a utilização obrigatória (e correcta de acordo com as recomendações) da dosimetria individual e a adopção de medidas de protecção radiológica, tantas vezes negligenciadas.

Estudo de materiais fibrosos para aplicação em modelos cerebrais

Neste trabalho, multifilamentos ocos de polipropileno foram estudados com o objetivo de construir um fantoma cerebral adequado à validação e controlo de qualidade de uma modalidade de imagem clínica inovadora: High-Definition Fiber Tractography. Foram investigadas e discutidas a análise à secção transversal e a redução da área de multifilamentos ocos de polipropileno, através de estiramento. De acordo com os resultados experimentais, a dimensão da secção transversal dos multifilamentos é proporcional à massa linear dos mesmos, existindo uma irregularidade, relativamente, à forma deste tipo de materiais.

Performance assessment of electrically small antennas for implantable microsystems with wireless power and communications

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Eletrónica Médica)

Influência dos parâmetros de reconstrução analíticos e iterativos na cintigrafia de perfusão do miocárdio

As guidelines de cardiologia nuclear europeia e americanas não são específicas na escolha dos melhores parâmetros de reconstrução de imagem a utilizar na Cintigrafia de Perfusão do Miocárdio (CPM). Assim, o presente estudo teve como objectivo estabelecer e comparar o efeito dos parâmetros quantitativos dos métodos de reconstrução: Retroprojecção Filtrada (FBP) e Ordered ‑Sub‑set Expectation Maximization (OSEM). Métodos: Foi utilizado um fantoma cardíaco, cujos valores do volume telediastólico (VTD), volume telesistólico (VTS) e fracção de ejecção ventricular esquerda (FEVE) eram conhecidos. O software Quantitative Gated SPECT/Quantitative Perfusion SPECT foi utilizado em modo semi‑automático, a fim de obter esses parâmetros quantitativos. O filtro Butterworth foi usado no FBP com as frequências de corte entre 0,2 e 0,8 ciclos/pixel combinadas com as ordens de 5, 10, 15 e 20. Na reconstrução OSEM, foram utilizados os subconjuntos 2, 4, 6, 8, 10, 12 e 16, combinados com os números de iterações de 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 32 e 64. Durante a reconstrução OSEM efectuou‑se uma outra reconstrução baseada no número de iterações equivalentes - Expectation‑Maximization (EM) 12, 14, 16, 18, 20, 22, 26, 28, 30 e 32. Resultados: Após a reconstrução com FBP verificou‑se que os valores de VTD e VTS aumentavam com o aumento da frequência de corte, enquanto o valor da FEVE diminui. Esse mesmo padrão é verificado na reconstrução OSEM. No entanto, com OSEM há uma estimativa mais precisa dos parâmetros quantitativos, especialmente com as combinações 2I × 10S e 12S × 2I. Conclusão: A reconstrução OSEM apresenta uma melhor estimativa dos parâmetros quantitativos e uma melhor qualidade de imagem do que a reconstrução com FBP. Este estudo recomenda o uso de 2 iterações com 10 ou 12 subconjuntos para a reconstrução OSEM e uma frequência de corte de 0,5 ciclos/pixel com as ordens 5, 10 ou 15 para a reconstrução com FBP como a melhor estimativa para a quantificação da FEVE através da CPM.

Efeito dos Parâmetros Técnicos na Dose e Qualidade de Imagem num Sistema de Radiografia Computorizada

Em radiologia, a qualidade diagnóstica está intimamente ligada à qualidade de imagens radiográficas. Sendo a qualidade de imagem (QI) o reflexo da exposição do paciente, a sua a maximização não pode ser conseguida a qualquer custo. É fulcral ter sempre em mente que uma boa QI pode significar maior exposição do paciente. Deste modo, a otimização é fundamental e deve-se guiar pela maximização da fração benefícios/riscos, sendo para isso necessário compreender os parâmetros técnicos que influenciam a dose e a QI. Neste trabalho foi feito um estudo dos efeitos dos parâmetros técnicos (tensão de ampola (kVp) e o produto da intensidade do feixe (mA) pelo tempo de exposição (s) (mA*s)) e da filtração adicional tanto na dose como na QI. A medição da dose, para diferentes valores de kVp, mA*s e espessura de cobre (Cu) usada na filtração adicional, foi feita utilizando uma câmara de ionização e um medidor do produto dose-área (DAP). Utilisando o fantoma CDRAD, a QI foi analisada através de Image Quality Figure (IQF) e parâmetros como contraste, ruído, razão sinal-ruído (SNR) e razão contraste-ruído (CNR). Verificou-se que, no modo manual de exposição, a dose varia de forma direta com kVp e mA*s e, no modo semiautomático, a variação é inversa entre o kVp e a dose. Mantendo fixo o kVp e mA*s, a redução da dose pode ser conseguida com recurso à filtração adicional. A QI é degradada quando o kVp aumenta e na presença da filtração adicional. Melhor QI está associada a maiores valores de dose. CNR é pouca efetada pela variação da dose. Com o aumento do DAP, o ruído diminui e a SNR aumenta, com elevada correlação.