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Simuladores não antropomórficos para uso em Controle da qualidade em Radiologia

Artigo comentado por: Dra. Gabriela Hoff

Luz, R. Matos da e HOFF, G. 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. Radiol Bras. 2010 Jan/Fev;43(1):39–45.

Muitas pessoas têm perguntado sobre a seleção de simulador homogêneo de acrílico (com coluna de alumínio) na metodologia do trabalho de Luz, publicado em 2010 na Radiologia Brasileira [1]. Geralmente as sugestões que seguem a esse comentário seriam de utilizar um simulador antropomórfico ou algo mais detalhado. Esse tipo de pergunta e sugestão parece estar relacionada com a perda da conexão entre o conceito básico do que é um simulador e sua utilidade em imageamento. De modo geral, um simulador deve apresentar uma resposta semelhante ao objeto que se deseja caracterizar, nas condições experimentais especificas e características que se deseja observar [2]. Quando se objetiva utilizar simuladores em aplicações de radiologia médica, duas são as facetas a serem observadas: o tipo de teste/experimento a ser realizado e a grandeza de interesse a ser observada.

Quanto ao tipo de teste/experimentos pode-se citar:

1. Os testes de aceitação (do equipamento), sendo estes formados por “um conjunto de medidas e verificações, realizadas após a montagem do equipamento na sala, para atestar a conformidade com as características de projeto e de desempenho declarados pelo fabricante e com os requisitos definidos na Portaria 453 [3].”

2. Os testes de constância que são a avaliação rotineira e periódica dos parâmetros técnicos e de desempenho de instrumentos e equipamentos da instalação [3]. Estes testes têm a finalidade de seguir o desempenho do conjunto de características dos equipamentos em função do tempo de uso e mapear possíveis alterações nas características avaliadas.

3. Os testes de desempenho são formados por “um conjunto de medidas e verificações para atestar a conformidade com os padrões de desempenho” [3]. São testes realizados em um momento e representam a situação do equipamento, nesse instante, e sua conformidade com os critérios definidos.

4. Os testes realísticos antropomórficos (em dosimetria denominados de dosimetria real ou dosimetria personalizada), são testes que busca imitar não características definidas em uma norma ou determinadas por um fabricantes, mas buscam simular características específicas de um paciente em situação real de exame. São avaliações realizadas geralmente para auxiliar em estudos de acidentes ou em casos de estudo de proteção radiológica. Atualmente esse conceito vem sendo muito utilizado em estudos de dosimetria real ou individualizada [4].

Quanto à grandeza a ser avaliada (qualidade a ser avaliada) citam-se:

1. Grandezas dosimétricas são as quantidades que podem ser mensuradas e avaliadas quanto à dose de um paciente ou em um local determinado no espaço. Quanto à regulamentação nacional este tipo de grandeza está associada direta ou indiretamente a mensuração de grandezas de limitação de dose que são a dose efetiva e dose equivalente, e às grandezas operacionais que “são grandezas mensuráveis, definidas em um ponto, estabelecidas para avaliar as grandezas de limitação de dose” [3]. Estas grandezas podem ser exposição, kerma, dose absorvida, dose equivalente ambiente entre outras [3, 5]

2. Grandezas de imageamento são medidas associadas às características da imagem como intensidade de sinal, ruído, contraste, resolução espacial, mosqueamento quântico entre outras [6, 7].

3. Grandezas caracterizadoras do objeto imageado, geralmente definida como contraste do objeto que representa a diferença de intensidade de sinal entre duas regiões vizinhas de um objeto [7,8]. Essa diferença pode ser observada como diferença de intensidade de sinal, ou de fluxo ou fluência de fótons proveniente de duas regiões diferentes do objeto imageado (que, nesse caso, pode ser o paciente ou o simulador).

De forma geral, quanto ao tipo de teste pode-se afirmar que para realizar os testes de aceitação, desempenho e constância, supracitados, os objetos de teste não antropomórficos, a exemplo o utilizado no estudo “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”, publicado em 2010 na Radiologia Brasileira [1], são utilizados e recomendados. Quanto à grandeza a ser avaliada os simuladores não antropomórficos são utilizados como objeto de contraste ou objeto espalhador e só não devem ser utilizados quando as grandeza medidas forem para teste realísticos antropomórficos. Ou seja, somente em caso de estudos particulares e individualizados de um único paciente é que esse tipo de simulador não seria adequado. De forma geral, esses simuladores apresentam características de um indivíduo médio [10], denominado indivíduo padrão, sendo de extrema importância observar, no manual do simulador, qual é a sua função, ou seja, qual(ias) grandeza(a) este foi idealizado e suas adequadas condições de uso.

Os simuladores homogêneos vêm sendo ferramentas úteis, geralmente de baixo custo e confiáveis, especialmente na realização de testes de constância ou comparação entre sistemas e técnicas radiográficas [11, 12, 13]. Os modelos acrílicos formados por blocos de PMMA são largamente utilizados como um seguro e adequado objeto espalhador para aplicações diagnósticas em controle da qualidade e proteção radiológica. Quando a barra de alumínio é incluída, em simuladores de tórax ou de abdome, busca-se simular o espalhamento semelhante à coluna do paciente [11, 12, 13]. Dependendo da espessura de PMMA ele pode ser usado como simulador de abdome ou tórax. A espessura de material utilizada pode ser determinada pela espessura equivalente de material, determinada através de caracterização de materiais substitutos de tecidos, de acordo com a ICRU 44[2]. Pode-se citar os simuladores não antropomórficos de acrílicos em aplicações dosimétricas como as tabelas de estimativa de dose em sistemas de tomografia computadorizada (onde o fator de forma para a dose é baseada geralmente em medida de modelo cilíndrico de acrílico), os simuladores PhantomMama e do Colégio Americano da Radiologia (ACR) para controle da qualidade de imagem e os simuladores de abdome e tórax descritos na ICRU 48 [14], AAPM report 31[12], ACR Practical Guideline[11] e Compagnone et al no Journal of Applied Clinical Medical Physics [13].

De forma geral, os simuladores antropomórficos são sempre mais atrativos, entretanto se deve avaliar (pesar ou ponderar) o custo associado à compra e à manutenção do simulador e sua utilização. Geralmente os simuladores antropomórficos são mais caros e mais delicados (o que dificulta o manuseio durante a realização dos testes). Assim sendo, um fator importante quando se vai adquiri um simulador é seu tempo de vida útil. É essa avaliação que torna a aquisição do simulador viável economicamente. Sendo assim, para essa avaliação de vida útil deve-se observar dois fatores: o parque de equipamentos atual e a previsão de aquisição para médio e longo prazo, e a manutenção do simulador. Essas características serão fundamentais, pois na aquisição de um simulador, deve-se pensar em sua utilização nos equipamentos existentes e nos equipamentos que estão no planejamento estratégico para aquisição na clínica ou no hospital.Isso az com que a utilização do simulador seja garantida a longo prazo. Quanto à manutenção do simulador é importante observar a resistência do simulador adquirido, pois ele deve resistir à realização de muitos testes, ser resistente a impactos e de fácil transporte para ser utilizados em diferentes locais. Observando essas características os simuladores serão aproveitados em sua máxima possibilidade de utilização e trarão benefícios reais associados a custo mínimo.

Ao observar a normativa nacional vigente [2] e o conjunto de testes de controle da qualidade e de dosimetria, os modelos não antropomórficos podem ser utilizados (sendo estes recomendados) mantendo a segurança da resposta e sensibilidade dos testes avaliados. Sendo assim sugere-se que no momento de adquirir de um simulador, a ser utilizado em Radiologia Diagnóstica, seja levada em consideração a tecnologia do parque de equipamentos existente e que se pretende adquirir a curto e médio prazo associada a definição das características que serão avaliadas, para que sua decisão seja baseada em critérios técnicos e que sua relação custo-benefício na aquisição desse simulador seja maximizada.

Referências:

1. Luz, R. Matos da e HOFF, G. 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. Radiol Bras [online]. 2010, vol.43, n.1, pp. 39-45. ISSN 0100-3984.
2. INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIATION UNITS AND MEASUREMENTS – ICRU documento 44. Tissue substitutes in Radiation Dosimetry and Measurement, Maryland, p. 189. 1989.
3. MINISTÉRIO DA SAÚDE – SECRETARIA DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA – VISA – Portaria 453 Diretrizes de Proteção Radiológica em Radiodiagnóstico Médica e Odontológico p. 38. 1998.
4. Cassola V.F e Hoff G. Estudo comparativo de dosimetria computacional entre modelos homogêneos e um modelo voxel em mamografia: uma discussão de aplicações em testes de constância e cálculo de dose glandular em pacientes. Radiol Bras. 2010 Nov/Dez;43(6):395–400.
5. INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIATION UNITS AND MEASUREMENTS – ICRU documento 60. Fundamental quantities and Units for Ionizing Radiation. Maryland: ICRU. 1998.
6. Barnes G.T. Mammography imaging physics: X-ray equipment considerations. In. Syllabus: a categorical course in physics technical aspects of breast imaging. RSNA and AAPM. 1999. p 41-57.
7. INTERNATIONAL COMISSION ON RADIATION UNITS AND MEASUREMENTS – ICRU Report 41. Modulation Transfer Function of Screen-Film Systems. Maryland: ICRU, Agosto. 1986.
8. American College of Radiology- ACR. ACR–AAPM–SIIM Practice Guideline for Determinants of Image Quality in Digital Mammography. 2007 (Resolution 35).
9. Hoff G., de Almeida C.E., Barnes G.T. comportamento da dose glandular versus contraste do objeto em mamografia: determinação de formalismo semi-empírico para diferentes combinações alvo-filtro. Radiol Bras [online]. 2006;39(3):193–198. ISSN 0100-3984.
10. INTERNATIONAL COMISSION ON RADIATION UNITS AND MEASUREMENTS – ICRU documento 48. Phantoms and Models in Therapy, Diagnosis and Protection, Maryland, p. 194. 1992.
11. AMERICAN COLLEGE OF RADIOLOGY. ACR Practical guideline for diagnostic reference levels in Medical X-ray imaging. Revision of 2008.
12. American Association of Physicists in Medicine by the American Institute of Physics. Standardized methods for measuring diagnostic X-ray exposures-AAPM report no . 31 – Report of Task Group 8 – Diagnostic X-Ray Imaging Committee. 1990
13. Compagnone G., Pagan L., and Bergamini C.. Comparison of six phantoms for entrance skin dose evaluation in 11 standard X-ray examinations. Journal of Applied Clinical Medical Physics, vol. 6, no.1, 2005.
14. INTERNATIONAL COMISSION ON RADIATION UNITS AND MEASUREMENTS – ICRU documento 48. Phantoms and Models in Therapy, Diagnosis and Protection, Maryland, p. 194. 1992.