Análise dos parâmetros de qualidade das imagens de verificação em radioterapia aplicada a patologias de cabeça e pescoço

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde - Área de especialização: Terapia com Radiações.

Efeito da filtração adicional nas doses de radiação e na qualidade das imagens nos exames videofluoroscópicos

OBJETIVO: Investigar o efeito da adição de filtros de alumínio (1 mm) e cobre (0,4 mm) na redução das doses efetivas de radiação e na qualidade das imagens em exames videofluoroscópicos. MATERIAIS E MÉTODOS: Ao tubo de raios X adicionou-se câmara de ionização conectada a um eletrômetro para medir o produto kerma-área, com técnica de 65 kVp e 0,7 mA, sem e com adição dos filtros. Foi medida resolução espacial, a de baixo contraste e tons de cinza, utilizando os objetos de teste de Leeds. Quinze voluntários tiveram o produto kerma-área/minuto do estudo faríngeo comparados, dez com filtração e base e cinco com adição dos filtros associados. RESULTADOS: A adição dos filtros separados ou associados produziu expressiva redução do produto kerma-área, com ganho na qualidade das imagens videofluoroscópicas determinado pela maior separação dos tons de cinza e aumento da relação brilho/contraste da curva de cinza. CONCLUSÃO: A interposição adicional de filtros de alumínio e cobre, em especial quando associados, melhora a qualidade das imagens, com expressiva redução das doses de radiação necessárias à sua geração.

Avaliação da qualidade de imagens médicas geradas por Ray Casting

Técnicas de visualização volumétrica direta propiciam a geração de imagens de alta qualidade já que se baseiam na amostragem do volume de dados original. Tal característica é particularmente importante na área da Medicina, onde imagens digitais de dados volumétricos devem ganhar maior importância como meio de apoio à tomada de decisão por parte dos médicos. No entanto, a geração de imagens com melhor qualidade possível acarreta um alto custo computacional, principalmente em relação ao algoritmo de ray casting, onde a qualidade de imagens depende de um maior número de amostras ao longo do raio fato este refletido no tempo de geração. Assim, a utilização de tais imagens em ambientes interativos é muitas vezes inviabilizada e, para a redução do custo computacional, é necessário abdicar parcialmente da qualidade da imagem. O conceito de qualidade é altamente subjetivo, e sua quantificação está fortemente relacionada à tarefa para qual a imagem está destinada. Na área da Medicina, imagem de boa qualidade é aquela que possibilita ao médico a análise dos dados através da sua representação visual, conduzindo-o a um diagnóstico ou prognóstico corretos. Nota-se que é necessário, então, avaliar a qualidade da imagem em relação a uma determinada tarefa a partir de critérios e métricas subjetivas ou objetivas. A maior parte das métricas objetivas existentes medem a qualidade de imagens com base no cálculo da diferença de intensidade dos pixels, fator que pode não ser suficiente para avaliar a qualidade de imagens do ponto de vista de observadores humanos. Métricas subjetivas fornecem informação mais qualificada a respeito da qualidade de imagens, porém são bastante custosas de serem obtidas. De modo a considerar tais aspectos, o presente trabalho propõe uma métrica objetiva que procura aproximar a percepção humana ao avaliar imagens digitais quanto à qualidade apresentada. Para tanto, emprega o operador gradiente de Sobel (enfatização de artefatos) e o reconhecimento de padrões para determinar perda de qualidade das imagens tal como apontado por observadores humanos. Os resultados obtidos, a partir da nova métrica, são comparados e discutidos em relação aos resultados providos por métricas objetivas existentes. De um modo geral, a métrica apresentada neste estudo procura fornecer uma informação mais qualificada do que métricas existentes para a medida de qualidade de imagens, em especial no contexto de visualização volumétrica direta. Este estudo deve ser considerado um passo inicial para a investigação de uma métrica objetiva mais robusta, modelada a partir de estudos subjetivos.

Um método para melhoria de qualidade de imagens médicas utilizando a transformada wavelet

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo comparativo da qualidade da imagem e do kerma, de entrada e de saída, em simulador de tórax utilizando sistemas analógico e digitalizado CR de aquisição de imagens

OBJETIVO: O processo de migração de sistemas analógicos para digitalizados, para aplicações diagnósticas, requer cuidados específicos, a fim de manter a qualidade das imagens e minimizar a dose no paciente. Este trabalho tem como objetivo analisar e comparar a qualidade da imagem e o kerma num simulador não antropomórfico de tórax gerados por sistemas analógicos e digitalizados CR. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram analisados a qualidade da imagem e o kerma, de entrada e saída, no simulador para dois equipamentos de raios X diferentes (Siemens e Emic), com diferentes sistemas de retificação de onda (12 pulsos e alta frequência). Ambos os sistemas (analógico e digitalizado) estavam sendo utilizados no mesmo local. Foram geradas imagens em filme e em image plates. RESULTADOS: Foi observado aumento na tensão e/ou na carga transportada pelo tubo de raios X quando houve a migração para o sistema CR, para manutenção das características diagnósticas da imagem. Isto resultou em aumento de kerma coletado. CONCLUSÃO: As maiores diferenças determinadas (aumento de dose e redução da qualidade da imagem) foram observadas no equipamento com retificação de onda de 12 pulsos e transdutor de imagem CR (image plates).

Bobinas de radiofrequência em estudos mamários por ressonância magnética: modelos e qualidade de imagem

Em três equipamentos de Ressonância Magnética [1,5T] avaliaram-se e compararam-se 3 modelos de bobinas dedicadas para estudos mamários. A variável qualidade de imagem foi avaliada quantitativamente através dos indicadores: (i) relação entre o sinal e o ruído (SNR) e (ii) uniformidade do sinal (U). Na avaliação qualitativa consideram-se as variáveis: (iii) conforto proporcionado às voluntárias durante o exame, (iv) acessibilidade à mama para procedimentos de intervenção, (v) manipulação e posicionamento pelos Técnicos de Radiologia, (vi) possibilidade de selecção uni ou bilateral na aquisição da imagem e (vii) orientação da paciente dentro do magneto. Para a obtenção das imagens, 3 mulheres voluntárias, sem história conhecida de patologia mamária que representavam os padrões mamários 1, 2 e 3 da classificação BIRADS (35, 53 e 72 anos) foram submetidas a uma sequência RM utilizando-se a técnica de saturação espectral da gordura (SPIR), em ponderação T2. Procedeu-se a uma análise de variância factorial com cinco factores fixos sem réplicas e verificou-se que existiam diferenças significativas nas imagens relativamente aos valores médios da SNR e U nas três bobinas [SNR (valor-p=0, F=277,193) e U (valor-p=0, F=1487,95)]. A análise das comparações múltiplas de Tukey, permitiu verificar que existem diferenças significativas entre os valores médios da SNR e da U entre todas as combinações de pares de bobinas, sendo a bobina Z a que apresentou os valores médios da SNR e da U significativamente mais elevados [SNR (15,08u.a.) e U (0,58u.a.)] e, por isso, permitindo obter melhores imagens. Quanto à bobina X verificaram-se os valores de (SNR=4,77 e U=0,30u.a.) e para a bobina Y o SNR (2u.a.) e a U (0,06u.a). Verificou-se que a posição da ROI nos procedimentos de medida (correlação de Spearman) não influencia a qualidade da imagem (valor-p≥0 em todas as bobinas). A classificação mais elevada relativamente ao conforto foi atribuída à bobina X, seguindo-se a bobina Z. A escolha do modelo da bobina é importante para promover o aumento da qualidade das imagens, do conforto da paciente e manipulação nas manobras de posicionamento. Este estudo poderá contribuir como regulador dos aspectos financeiros e comerciais desenvolvidos entre marcas concorrentes no mercado.

Qualidade da imagem radiográfica e otimização da dose de radiação

A linha condutora desta obra enquadra-se bem nesta citação de Thomas Edison pois reúne um conjunto de saberes e experiências dos vários autores, numa simbiose entre o ensino e a prática profissional, com o objetivo de ser um contributo para o reconhecimento da profissão. Os últimos trinta anos têm marcado as tecnologias da saúde pelo grande avanço que permitiram, nomeadamente na área da radiologia. A diversidade de técnicas radiográficas e as diferentes aplicações clínicas justificam uma descrição dos procedimentos e técnicas radiográficas mais comummente usadas na prática clínica. Daí a necessidade de uma obra em língua portuguesa que descreva os princípios fundamentais para a execução de exames radiográficos e explique as considerações técnicas com vista à melhoria da qualidade das imagens radiográficas. O conhecimento é apresentado de forma lógica e sequencial, de modo a facilitar a compreensão das diferentes técnicas radiográficas. Além de uma descrição teórica, todas as incidências descritas são demonstradas através de um amplo leque de figuras organizadas por regiões anatómicas. Inclui a descrição dos procedimentos necessários para a execução de incidências radiográficas do foro osteoarticular, com ilustrações quer do posicionamento quer da imagem radiográfica resultante. Estamos certos de que este livro será uma importante ferramenta auxiliar quer para o ensino da técnica radiológica quer para consulta de todos os técnicos de radiologia que necessitem destes conhecimentos para o desempenho da sua atividade profissional diária.

Efeito dos parâmetros técnicos na dose e qualidade de imagem num sistema de radiografia computorizada

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde - Ramo de especialização: Imagem Digital com Radiação X

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

RetQuality – validador de qualidade de retinografias

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

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.

Ferramentas para visualização de imagens médicas em hospital universitário

OBJETIVO: Apresentar a implementação de "toolkits" para visualização de imagens médicas no padrão DICOM e fazer uma revisão dos fundamentos e características deste padrão. É apresentado o VDTApplication para visualização das imagens locais e remotas, e o VDTApplet, que possibilita a visualização das imagens utilizando um navegador. MATERIAIS E MÉTODOS: Os "toolkits" foram implementados utilizando a linguagem de programação Java. Para seu desenvolvimento foram consideradas as variações do padrão DICOM, tornando-o um sistema genérico, capaz de ler e abrir imagens geradas por diferentes modalidades de diversos fabricantes. As ferramentas foram avaliadas qualitativamente por médicos, considerando a interface do sistema, a qualidade das imagens e o ajuste da imagem. RESULTADOS: A avaliação foi feita com base em conceitos de 1 (muito ruim) a 5 (muito bom) para cada item, sendo os resultados: 5 para interface do sistema, 4 para qualidade das imagens e 3 para ajuste da imagem. Baseando-se nos conceitos obtidos pode-se classificar as ferramentas como boas. CONCLUSÃO: As ferramentas são práticas, amigáveis e deverão ser incorporadas ao projeto PACS ("picture archiving and communication system") do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - Universidade de São Paulo.

Exposição de pacientes e qualidade da imagem em radiografias de tórax: uma avaliação crítica

OBJETIVO: Foi realizada avaliação da dose de entrada na pele, da dose efetiva e da qualidade da imagem em radiografias de tórax de pacientes adultos. MATERIAIS E MÉTODOS: O estudo realizou-se em oito hospitais, sendo sete públicos (dois filantrópicos) e um particular nos municípios de Angra dos Reis, Cabo Frio, Campos dos Goytacazes, Itaperuna, Niterói, Recife e Rio de Janeiro. Foram avaliadas a dose de entrada na pele e a dose efetiva de 735 radiografias de tórax nas incidências póstero-anterior/ântero-posterior e perfil. No que se refere aos critérios de imagem, foram avaliadas 44 radiografias. RESULTADOS: Constatou-se variação de até nove vezes nos valores da dose de entrada na pele e de até seis vezes na dose efetiva para um mesmo tipo de projeção. Os valores das técnicas radiográficas também apresentaram grandes discrepâncias. A qualidade das imagens também não é boa, pois foi obtido valor médio de presença dos critérios de apenas 55%. CONCLUSÃO: Há necessidade de melhoria/padronização de procedimentos em radiologia convencional, o que pode ser atingido se for implantado um programa de controle e garantia de qualidade no setor de radiologia, incluindo o treinamento dos técnicos, a aferição do desempenho dos equipamentos emissores de radiação e o controle sensitométrico do sistema de processamento radiográfico.

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.

Avaliação do kerma no ar na superfície de entrada e da qualidade da imagem em radiografias de tórax

OBJETIVO: Avaliar os fatores de técnica utilizados durante exames de tórax póstero-anterior em pacientes-padrão e correlacioná-los aos valores de kerma no ar na superfície de entrada e à qualidade das imagens clínicas. MATERIAIS E MÉTODOS: O estudo foi realizado em três hospitais do Rio de Janeiro, num total de cinco salas de raios X, com dez pacientes por sala. As imagens foram avaliadas pelos radiologistas dos serviços segundo o protocolo europeu. O kerma no ar na superfície de entrada foi estimado a partir da curva de rendimento do equipamento de raios X, que foi obtida utilizando câmara de ionização acoplada a um eletrômetro. Análise de variância foi realizada para verificar se a diferença entre os valores de kerma no ar na superfície de entrada é significativa. RESULTADOS: Os valores de kerma no ar na superfície de entrada variaram entre 0,05 e 0,26 mGy, com média 60% inferior ao nível de referência publicado na Portaria 453. Das imagens avaliadas, 98% atenderam acima de 65% dos critérios de qualidade. CONCLUSÃO: Para um padrão de qualidade da imagem, aceitável para o diagnóstico, verificou-se ampla variação do kerma no ar na superfície de entrada para pacientes-padrão. Isto demonstra a falta de padronização dos fatores de técnica e a existência de um potencial de redução do valor do kerma no ar na superfície de entrada.