Cálculo independente de dose para tratamentos de arco dinâmico com colimador micromultilâminas

OBJETIVO: Em técnicas de tratamento como o arco dinâmico, a verificação manual dos cálculos do sistema de planejamento é muito difícil. Assim, a utilização de ferramentas computacionais é de utilidade e torna-se componente essencial do programa de controle de qualidade. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi criado um programa computacional de tipo planilha eletrônica para realizar cálculo independente da dose, ou equivalente das unidades monitoras, nos tratamentos realizados pela técnica de arco dinâmico com micromultilâminas. Os valores de dose calculados, por arco e por tratamento completo, foram comparados aos valores obtidos do sistema de planejamento BrainScan v5.3. O programa desenvolvido foi testado com 229 campos de arco dinâmico que representam 42 tratamentos de crânio. Desses, 109 campos foram calculados em reconstrução tridimensional feita a partir das imagens de tomografia dos pacientes, 109 na reconstrução de um objeto simulador de polimetilmetacrilato e 21 na de um objeto simulador sólido equivalente à água. RESULTADOS: A diferença média de doses totais encontrada nos 42 tratamentos (compostos de um ou mais arcos dinâmicos), entre o programa de verificação e o sistema de planejamento, foi de +1,73%, com desvio-padrão de 0,76%. A diferença máxima encontrada foi de 3,32% e a mínima, de -0,20%. No caso dos 229 arcos testados um a um, a diferença média encontrada foi de 1,61%, com desvio-padrão de 1,04%. Os valores máximos e mínimos das diferenças foram de 4,01% e -2,04%, respectivamente. Em 80,35% dos arcos testados, as doses calculadas acham-se na faixa de ± 2,5% de diferença com relação às doses geradas pelo sistema de planejamento. CONCLUSÃO: O programa apresentado é recomendado para a verificação da dose pontual dos planos de tratamento, como parte do procedimento de garantia de qualidade em radioterapia e radiocirurgia estereotáxica quando se utiliza a técnica de arco dinâmico por meio de um colimador micromultilâminas, nos quais um cálculo manual é muito difícil ou inviável, pela complexidade da técnica.

Radioproteção, dose e risco em exames radiográficos nos seios da face de crianças, em hospitais de Belo Horizonte, MG

OBJETIVO: Avaliar a freqüência das incidências radiográficas realizadas nos seios da face de pacientes pediátricos em hospitais de Belo Horizonte, MG, as condições de radioproteção, as técnicas radiográficas empregadas, o kerma no ar de entrada e as doses nos órgãos mais expostos. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram coletados os dados dos pacientes e parâmetros de técnica radiográfica empregados em exames de crianças de 1 a 16 anos de idade, em cinco salas de quatro hospitais da cidade, observando, também, aspectos de proteção radiológica. O kerma no ar de entrada foi estimado a partir dos rendimentos dos tubos de raios-x e as doses nos órgãos utilizando o software PCXMC. RESULTADOS: Os valores médios do kerma no ar de entrada para as cinco salas foram, respectivamente, 1.398 µGy, 829 µGy, 877 µGy, 1.168 µGy e 3.886 µGy para pacientes entre 1 e 5 anos de idade. CONCLUSÃO: Foi constatado que as incidências mento-naso e fronto-naso são comumente solicitadas em conjunto, na maioria dos hospitais, o que confere dose significativa para os pacientes. Os riscos para os pacientes podem ser diminuídos mediante a utilização de cilindros de colimação, a não-utilização de grades antiespalhamento, o emprego de altos valores de tensão e baixos valores de tempo.

Levantamento do controle de qualidade de calibradores de dose de radiofármacos em serviços de medicina nuclear na cidade de São Paulo

OBJETIVO: Realizar levantamento sobre quais testes de controle de qualidade são realizados nos calibradores de dose dos serviços de medicina nuclear da cidade de São Paulo, SP. Estudar a exatidão das medições de atividade de sete calibradores de dose no Laboratório de Calibração de Instrumentos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, usando fontes de radionuclídeos importantes clinicamente. MATERIAIS E MÉTODOS: O levantamento sobre o controle de qualidade foi realizado a partir de questionários enviados aos serviços. Foram utilizados, no estudo de exatidão dos sete calibradores de dose, fontes de Ga-67, Tc-99m e Tl-201 e um instrumento padrão secundário. RESULTADOS: Os resultados do levantamento sobre os testes de controle de qualidade mostraram algumas impropriedades, por exemplo, a falta da realização diária do teste de reprodutibilidade por todos os serviços. Os resultados do teste de exatidão para os sete calibradores de dose estudados mostraram-se dentro do limite de aceitação da norma nacional (±10%). CONCLUSÃO: A situação com relação ao controle de qualidade de calibradores de dose é insatisfatória, de acordo com o pequeno número de serviços que participaram do levantamento. O estudo da exatidão em sete calibradores de dose não indicou falhas de desempenho e estabeleceu uma calibração desses instrumentos para as fontes utilizadas.

Optimization of Radiation Dose and Image Quality in Musculoskeletal CT: Emphasis on Iterative Reconstruction Techniques (Part 1).

Computed tomography (CT) is a modality of choice for the study of the musculoskeletal system for various indications including the study of bone, calcifications, internal derangements of joints (with CT arthrography), as well as periprosthetic complications. However, CT remains intrinsically limited by the fact that it exposes patients to ionizing radiation. Scanning protocols need to be optimized to achieve diagnostic image quality at the lowest radiation dose possible. In this optimization process, the radiologist needs to be familiar with the parameters used to quantify radiation dose and image quality. CT imaging of the musculoskeletal system has certain specificities including the focus on high-contrast objects (i.e., in CT of bone or CT arthrography). These characteristics need to be taken into account when defining a strategy to optimize dose and when choosing the best combination of scanning parameters. In the first part of this review, we present the parameters used for the evaluation and quantification of radiation dose and image quality. In the second part, we discuss different strategies to optimize radiation dose and image quality at CT, with a focus on the musculoskeletal system and the use of novel iterative reconstruction techniques.

Análise comparativa dos histogramas de dose e volume entre planejamentos tridimensionais conformados e convencionais não conformados na radioterapia do câncer de próstata

OBJETIVO: Analisar, comparativamente, doses de radiação em volumes alvos e órgãos de risco entre planejamentos conformados e não conformados em pacientes com câncer de próstata. MATERIAIS E MÉTODOS: No presente trabalho foram analisados planejamentos de 40 pacientes portadores de câncer de próstata. Foram realizados planejamentos conformados, não conformados isocêntricos e não conformados utilizando a distância fonte-superfície, simulados para cada caso, para comparação das doses em volumes alvos e órgãos de risco. Para a comparação foram analisados os histogramas de dose e volume para volumes alvos e órgãos de risco. RESULTADOS: As medianas das doses foram significativamente menores no planejamento conformado analisando-se os seguintes volumes no reto: 25%, 40% e 60%. As medianas das doses foram significativamente menores no planejamento conformado analisando-se os seguintes volumes na bexiga: 30% e 60%. As doses medianas foram significativamente menores no planejamento conformado analisando-se as articulações coxofemorais direita e esquerda. As doses máximas, médias e medianas no volume alvo clínico e no volume alvo planejado foram significativamente maiores no planejamento conformado. CONCLUSÃO: O presente estudo demonstrou que por meio do planejamento conformado em pacientes com câncer de próstata é possível entregar doses maiores no volume alvo e doses menores em órgãos de risco.

Avaliação da dose no reto em pacientes submetidas a braquiterapia de alta taxa de dose para o tratamento do câncer do colo uterino

OBJETIVO: O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema dosimétrico termoluminescente capaz de avaliar as doses administradas ao reto de pacientes submetidas a braquiterapia de alta taxa de dose para o tratamento do câncer do colo uterino. MATERIAIS E MÉTODOS: O material termoluminescente utilizado para a avaliação da dose no reto foi o LiF:Mg,Ti,Na na forma de pó. O pó foi separado em pequenas porções de 34 mg, que foram acomodadas em um tubo capilar. Este tubo foi colocado em uma sonda retal, que era introduzida no reto da paciente. RESULTADOS: As doses administradas ao reto de seis pacientes submetidas a braquiterapia de alta taxa de dose para o tratamento do câncer do colo uterino foram avaliadas com dosímetros termoluminescentes e apresentaram boa concordância com os valores planejados, com base em duas radiografias ortogonais da paciente, imagens ântero-posterior e lateral. CONCLUSÃO: O sistema de dosimetria termoluminescente utilizado no presente trabalho é simples e de fácil utilização quando comparado a outros métodos de dosimetria do reto. Ele mostrou-se eficiente na avaliação da dose no reto de pacientes submetidas a braquiterapia de alta taxa de dose para o tratamento do câncer do colo uterino.

Estudo comparativo da qualidade de imagem dos modos de aquisição da PET: validação de um protocolo para reduzir a dose de radiação

OBJETIVO: O presente experimento visa a validar um protocolo de aquisição em 3D na tomografia por emissão de pósitrons, em substituição ao modo 2D, de forma a reduzir a dose de radiação nos pacientes, sem perda da qualidade de imagens. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram realizadas 27 simulações em equipamento Discovery ST, nos modos 2D com quatro minutos de aquisição e 3D com dois e quatro minutos. Utilizou-se um simulador do protocolo da National Electrical Manufacturers Association. No interior deste simulador estão inseridas seis esferas com diferentes diâmetros para a determinação da qualidade de imagem. As aquisições foram comparadas por três médicos nucleares, sem que eles identificassem o modo de aquisição. Cada observador atribuiu o valor igual a 1 quando alguma esfera não foi identificada ou valor 2 para esferas visíveis. RESULTADOS: A análise qualitativa pelo kappa generalizado demonstrou que a frequência de esferas visíveis foi maior no modo 3D com quatro minutos (85%) e a porcentagem de concordância também foi maior (88,9%), com kappa generalizado = 0,725 [0,507;0,942]. CONCLUSÃO: O modo 3D com quatro minutos de aquisição e com menores atividades de FDG-18F pode ser utilizado em pacientes com biótipo equivalente ao simulador, sem perda de qualidade de imagem.

Optimization of Radiation Dose and Image Quality in Musculoskeletal CT: Emphasis on Iterative Reconstruction Techniques (Part 2).

Computed tomography (CT) is a modality of choice for the study of the musculoskeletal system for various indications including the study of bone, calcifications, internal derangements of joints (with CT arthrography), as well as periprosthetic complications. However, CT remains intrinsically limited by the fact that it exposes patients to ionizing radiation. Scanning protocols need to be optimized to achieve diagnostic image quality at the lowest radiation dose possible. In this optimization process, the radiologist needs to be familiar with the parameters used to quantify radiation dose and image quality. CT imaging of the musculoskeletal system has certain specificities including the focus on high-contrast objects (i.e., in CT of bone or CT arthrography). These characteristics need to be taken into account when defining a strategy to optimize dose and when choosing the best combination of scanning parameters. In the first part of this review, we present the parameters used for the evaluation and quantification of radiation dose and image quality. In the second part, we discuss different strategies to optimize radiation dose and image quality of CT, with a focus on the musculoskeletal system and the use of novel iterative reconstruction techniques.

Radiothérapie « flash » à très haut débit de dose : un moyen d'augmenter l'indice thérapeutique par minimisation des dommages aux tissus sains [Ultrahigh dose-rate, "flash" irradiation minimizes the side-effects of radiotherapy].

PURPOSE: Pencil beam scanning and filter free techniques may involve dose-rates considerably higher than those used in conventional external-beam radiotherapy. Our purpose was to investigate normal tissue and tumour responses in vivo to short pulses of radiation. MATERIAL AND METHODS: C57BL/6J mice were exposed to bilateral thorax irradiation using pulsed (at least 40Gy/s, flash) or conventional dose-rate irradiation (0.03Gy/s or less) in single dose. Immunohistochemical and histological methods were used to compare early radio-induced apoptosis and the development of lung fibrosis in the two situations. The response of two human (HBCx-12A, HEp-2) tumour xenografts in nude mice and one syngeneic, orthotopic lung carcinoma in C57BL/6J mice (TC-1 Luc+), was monitored in both radiation modes. RESULTS: A 17Gy conventional irradiation induced pulmonary fibrosis and activation of the TGF-beta cascade in 100% of the animals 24-36 weeks post-treatment, as expected, whereas no animal developed complications below 23Gy flash irradiation, and a 30Gy flash irradiation was required to induce the same extent of fibrosis as 17Gy conventional irradiation. Cutaneous lesions were also reduced in severity. Flash irradiation protected vascular and bronchial smooth muscle cells as well as epithelial cells of bronchi against acute apoptosis as shown by analysis of caspase-3 activation and TUNEL staining. In contrast, the antitumour effectiveness of flash irradiation was maintained and not different from that of conventional irradiation. CONCLUSION: Flash irradiation shifted by a large factor the threshold dose required to initiate lung fibrosis without loss of the antitumour efficiency, suggesting that the method might be used to advantage to minimize the complications of radiotherapy.

Braquiterapia endobrônquica de alta taxa de dose: estudo dosimétrico

OBJETIVO: Avaliar a distribuição de dose em diferentes situações de braquiterapia endobrônquica de alta taxa de dose, com foco principalmente nos volumes de altas doses, e tentar definir situações de melhor ou pior distribuição de dose que possam servir de guia na prática clínica. MATERIAIS E MÉTODOS: Estudo teórico, simulando braquiterapia endobrônquica de alta taxa de dose utilizando dois cateteres, com variação da extensão de carregamento, angulação entre os cateteres, profundidade de cálculo e o intervalo entre as paradas da fonte. Com prescrição de 7,5 Gy, foram calculados os volumes englobados pelas isodoses correspondentes a 100%, 150% e 200% da dose prescrita (V100, V150 e V200, respectivamente) e as razões V150/V100 e V200/V100. RESULTADOS: Os volumes aumentaram com o aumento da extensão de carregamento dos cateteres, profundidade de cálculo e angulação, com tendência a um aumento proporcionalmente menor para angulações maiores. As relações V150/V100 e V200/V100 foram, em geral, homogêneas, ao redor de 0,50 e 0,30, respectivamente. CONCLUSÃO: A distribuição de dose na situação considerada padrão é em geral adequada. Nenhum parâmetro específico que pudesse ser relacionado à maior toxicidade foi identificado. Recomendamos uma avaliação rápida da qualidade do implante por meio da análise das relações V150/V100 e V200/V100.