Pesquisa estuda a redução de dose efetiva de radiação em pacientes e o aumento da vida útil do tubo de Raios X nos equipamento de Tomografia Computadorizada
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Título para divulgação do texto
Pesquisa estuda a redução de dose efetiva de radiação em pacientes e o aumento da vida útil do tubo de Raios X nos equipamento de Tomografia Computadorizada
Título original da pesquisa
Redução de Dose e Aumento na Vida Útil do Tubo de Raios X em Tomografia Computadorizada
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Autores do texto original
Fonte(s) Financiadora(s)
Resumo
Esta pesquisa estuda a forma como reduzir doses efetiva de radiação em pacientes e o aumento da vida útil do tubo de Raios X nos equipamento de Tomografia Computadorizada.
O que é a pesquisa?
O avanço da Tomografia Computadorizada (TC) trouxe um aumento significativo na dose de radiação recebida pela população.
Nos Estados Unidos, por exemplo, o uso desta tecnologia representa 10% de todos os procedimentos radiológicos e 67% da dose efetiva total de radiação recebida pela população , sendo que 11% dos exames são feitos em crianças. Na Inglaterra, a Tomografia Computadorizada é responsável por cerca de 40% do total da dose coletiva.
Um outro aspecto que deve ser considerado são os altos gastos relacionados à troca do tubo de Raios X, pois o seu valor pode superar 50 mil dólares, e a periodicidade das trocas pode ser inferior a um ano.
Esses dois aspectos – a dose de radiação e o desgaste do tubo de Raios X – estão diretamente ligados pois, ao se reduzir a dose, reduz-se simultaneamente o desgaste do tubo.
Diante disso, pesquisadores da Faculdade de Física da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS), com apoio do Departamento de Física Médica do Hospital Moinhos de Vento, de Porto Alegre (RS), realizaram um estudo dos parâmetros técnicos relacionados a estes dois fatores, adequando-os a padrões de qualidade, visando a diminuição das doses e o prolongamento da vida útil do tubo de Raios X, ou seja, a otimização do uso dos equipamentos tomográficos.
Nos Estados Unidos, por exemplo, o uso desta tecnologia representa 10% de todos os procedimentos radiológicos e 67% da dose efetiva total de radiação recebida pela população , sendo que 11% dos exames são feitos em crianças. Na Inglaterra, a Tomografia Computadorizada é responsável por cerca de 40% do total da dose coletiva.
Um outro aspecto que deve ser considerado são os altos gastos relacionados à troca do tubo de Raios X, pois o seu valor pode superar 50 mil dólares, e a periodicidade das trocas pode ser inferior a um ano.
Esses dois aspectos – a dose de radiação e o desgaste do tubo de Raios X – estão diretamente ligados pois, ao se reduzir a dose, reduz-se simultaneamente o desgaste do tubo.
Diante disso, pesquisadores da Faculdade de Física da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS), com apoio do Departamento de Física Médica do Hospital Moinhos de Vento, de Porto Alegre (RS), realizaram um estudo dos parâmetros técnicos relacionados a estes dois fatores, adequando-os a padrões de qualidade, visando a diminuição das doses e o prolongamento da vida útil do tubo de Raios X, ou seja, a otimização do uso dos equipamentos tomográficos.
Como é feita a pesquisa?
A pesquisa foi desenvolvida num equipamento da marca General Eletric (GE) modelo Prospeed, pertencente ao setor de Tomografia Computadorizada do Hospital Moinhos de Vento de Porto Alegre (RS).
As etapas seguidas na realização do trabalho foram:
1.Seleção dos exames mais realizados, na qual informações sobre o número e tipo de exames realizados no ano de 2001 foram obtidas por pesquisa no arquivo do sistema informativo do serviço;
2.pesquisa dos parâmetros técnicos utilizados nos exames, realizada com o auxílio de um programa de computador específico;
3.estudo da possível alteração nos parâmetros técnicos com a finalidade de redução de dose no paciente e aumento na vida útil do tubo de Raios X;
4.aplicação do novo protocolo, em apenas um corte (ou seja, em apenas uma imagem), em regiões críticas de cada exame;
5.análise da imagem resultante e resposta de um questionário pelos médicos radiologistas responsáveis pela interpretação de cada tipo de exame, seguindo os critérios de qualidade da imagem propostos pelo Guia Europeu de Qualidade;
6.medida da dose de radiação e estimativa da dose efetiva usando os parâmetros técnicos originais e os novos parâmetros propostos através de uma câmara de ionização (equipamento de detecção de radiação), acoplada a um monitor de radiação, de modo a estimar a dose efetiva irradiada ao paciente de acordo com os parâmetros utilizados em exame;
7.cálculo do aquecimento do tubo em unidades de calor (HU) com os parâmetros técnicos originais e utilizando os novos parâmetros propostos;
8.avaliação da vida útil média do tubo de Raios X do Tomógrafo; e
9.análise aproximada de custo do tubo de Raios X por corte (isto é, por imagem) realizado.
Os dados foram coletados de janeiro a abril de 2002, incluindo sexo, idade, peso, tensão, carga transportável, espessura de corte, intervalo entre cortes, número de cortes e área de cobertura anatômica.
Para todos os exames analisados foi realizado o cálculo do aquecimento do tubo de Raios X e estimada a dose efetiva de radiação. Após a definição dos novos protocolos, esses cálculos foram repetidos com a finalidade de comparar os resultados.
Os exames de crânio, abdômen superior e tórax são os mais realizados no serviço, representando 57,9% da totalidade dos procedimentos. Portanto, foram esses os exames selecionados para estudo.
Para cada tipo de exame foi avaliada a técnica utilizada. Foram avaliados 50 exames de crânio. Verificou-se que não existia relação entre a idade do paciente e a técnica utilizada, já que esperavam-se técnicas de dose reduzida para crianças, o que não se comprovou. Além disso houveram fortes variações de dose em pacientes da mesma idade.
Foram avaliados 42 exames de abdômen superior. Nestes exames a padronização em relação aos exames discutidos anteriormente é maior, mas mesmo assim registraram-se variações injustificadas nos parâmetros técnicos utilizados.
Neste tipo de exame buscou-se a relação entre o peso do paciente e a técnica utilizada, pois pacientes com peso mais elevado possuem maior diâmetro do abdômen e necessitam de uma dose mais elevada para realizar o exame com a mesma qualidade. Entretanto, comprovou-se que pacientes com peso semelhantes receberam doses diferenciadas. Além disso, os dados obtidos, relativos a uma criança, evidenciaram o uso dos mesmos parâmetros utilizados para exames de adultos.
Foram avaliados 29 exames de tórax. Constatou-se a adoção de três protocolos diferentes, conforme a finalidade dos exames (imagens de alta resolução, visualização do mediastino e visualização de metástases, isto é, tumores secundários).
A partir destes dados iniciais foram estimados os valores de dose efetiva para cada exame, conforme os padrões de rotina usados no hospital em que a pesquisa foi feita.
Verificou-se que as doses recebidas por adultos e crianças são similares, comprovando que em geral os parâmetros técnicos não são alterados considerando a faixa etária do paciente.
O exame de abdômen superior é um dos que proporcionam doses bastantes altas, devido ao elevado número de imagens. As mais elevadas doses foram registradas em exames de tórax, embora o exame de alta resolução proporcione doses mais baixas devido à utilização de cortes finos.
Os valores de aquecimento do tubo foram estimados para cada exame, considerando os padrões da rotina do hospital. Observou-se que os exames de crânio, embora sejam os mais realizados, são os que menos aquecem o tubo de Raios X. Os cálculos foram realizados apenas para pacientes adultos, por serem a maioria dos exames.
Em função dos resultados, os pesquisadores sugeriram, nos exames de crânio, que os valores para adultos e crianças acima de 10 anos fossem padronizados, mas que em faixas etárias menores fossem adotados padrões (protocolos) especiais, proporcionando doses ainda mais reduzidas.
Nos exame de abdômen superior sugeriram-se protocolos que levassem em consideração o peso dos pacientes, divididos em adultos de tamanho pequeno (até 50 kg), médio (50 a 80 kg) e grande (acima de 80 kg).
Nos exames de tórax, que em geral seguem um padrão, considerou-se que, sendo uma região do corpo que absorve pouca radiação, seria possível uma redução de dose para todas os tipos de tomografias, sem prejudicar a qualidade do diagnóstico.
As doses efetivas proporcionadas pelos protocolos sugeridos e as reduções percentuais em relação aos protocolos utilizados atualmente foram estimadas para cada exame.
Essas mudanças trariam reduções de até 28,7% nas doses efetivas de radiação para exames de crânio em pacientes adultos. Para crianças, a redução poderia ser ainda maior, chegando a 51,6% em crianças com menos de 6 meses. O mesmo estudo foi realizado em relação aos exames de abdômen e tórax.
Finalmente, foram feitas estimativas das reduções percentuais do aquecimento do tubo de Raios X com os novos protocolos em relação aos protocolos usados atualmente.
Todas as imagens avaliadas foram aprovadas pelos médicos radiologistas, além de satisfazerem as exigências do Guia Europeu de Qualidade.
As etapas seguidas na realização do trabalho foram:
1.Seleção dos exames mais realizados, na qual informações sobre o número e tipo de exames realizados no ano de 2001 foram obtidas por pesquisa no arquivo do sistema informativo do serviço;
2.pesquisa dos parâmetros técnicos utilizados nos exames, realizada com o auxílio de um programa de computador específico;
3.estudo da possível alteração nos parâmetros técnicos com a finalidade de redução de dose no paciente e aumento na vida útil do tubo de Raios X;
4.aplicação do novo protocolo, em apenas um corte (ou seja, em apenas uma imagem), em regiões críticas de cada exame;
5.análise da imagem resultante e resposta de um questionário pelos médicos radiologistas responsáveis pela interpretação de cada tipo de exame, seguindo os critérios de qualidade da imagem propostos pelo Guia Europeu de Qualidade;
6.medida da dose de radiação e estimativa da dose efetiva usando os parâmetros técnicos originais e os novos parâmetros propostos através de uma câmara de ionização (equipamento de detecção de radiação), acoplada a um monitor de radiação, de modo a estimar a dose efetiva irradiada ao paciente de acordo com os parâmetros utilizados em exame;
7.cálculo do aquecimento do tubo em unidades de calor (HU) com os parâmetros técnicos originais e utilizando os novos parâmetros propostos;
8.avaliação da vida útil média do tubo de Raios X do Tomógrafo; e
9.análise aproximada de custo do tubo de Raios X por corte (isto é, por imagem) realizado.
Os dados foram coletados de janeiro a abril de 2002, incluindo sexo, idade, peso, tensão, carga transportável, espessura de corte, intervalo entre cortes, número de cortes e área de cobertura anatômica.
Para todos os exames analisados foi realizado o cálculo do aquecimento do tubo de Raios X e estimada a dose efetiva de radiação. Após a definição dos novos protocolos, esses cálculos foram repetidos com a finalidade de comparar os resultados.
Os exames de crânio, abdômen superior e tórax são os mais realizados no serviço, representando 57,9% da totalidade dos procedimentos. Portanto, foram esses os exames selecionados para estudo.
Para cada tipo de exame foi avaliada a técnica utilizada. Foram avaliados 50 exames de crânio. Verificou-se que não existia relação entre a idade do paciente e a técnica utilizada, já que esperavam-se técnicas de dose reduzida para crianças, o que não se comprovou. Além disso houveram fortes variações de dose em pacientes da mesma idade.
Foram avaliados 42 exames de abdômen superior. Nestes exames a padronização em relação aos exames discutidos anteriormente é maior, mas mesmo assim registraram-se variações injustificadas nos parâmetros técnicos utilizados.
Neste tipo de exame buscou-se a relação entre o peso do paciente e a técnica utilizada, pois pacientes com peso mais elevado possuem maior diâmetro do abdômen e necessitam de uma dose mais elevada para realizar o exame com a mesma qualidade. Entretanto, comprovou-se que pacientes com peso semelhantes receberam doses diferenciadas. Além disso, os dados obtidos, relativos a uma criança, evidenciaram o uso dos mesmos parâmetros utilizados para exames de adultos.
Foram avaliados 29 exames de tórax. Constatou-se a adoção de três protocolos diferentes, conforme a finalidade dos exames (imagens de alta resolução, visualização do mediastino e visualização de metástases, isto é, tumores secundários).
A partir destes dados iniciais foram estimados os valores de dose efetiva para cada exame, conforme os padrões de rotina usados no hospital em que a pesquisa foi feita.
Verificou-se que as doses recebidas por adultos e crianças são similares, comprovando que em geral os parâmetros técnicos não são alterados considerando a faixa etária do paciente.
O exame de abdômen superior é um dos que proporcionam doses bastantes altas, devido ao elevado número de imagens. As mais elevadas doses foram registradas em exames de tórax, embora o exame de alta resolução proporcione doses mais baixas devido à utilização de cortes finos.
Os valores de aquecimento do tubo foram estimados para cada exame, considerando os padrões da rotina do hospital. Observou-se que os exames de crânio, embora sejam os mais realizados, são os que menos aquecem o tubo de Raios X. Os cálculos foram realizados apenas para pacientes adultos, por serem a maioria dos exames.
Em função dos resultados, os pesquisadores sugeriram, nos exames de crânio, que os valores para adultos e crianças acima de 10 anos fossem padronizados, mas que em faixas etárias menores fossem adotados padrões (protocolos) especiais, proporcionando doses ainda mais reduzidas.
Nos exame de abdômen superior sugeriram-se protocolos que levassem em consideração o peso dos pacientes, divididos em adultos de tamanho pequeno (até 50 kg), médio (50 a 80 kg) e grande (acima de 80 kg).
Nos exames de tórax, que em geral seguem um padrão, considerou-se que, sendo uma região do corpo que absorve pouca radiação, seria possível uma redução de dose para todas os tipos de tomografias, sem prejudicar a qualidade do diagnóstico.
As doses efetivas proporcionadas pelos protocolos sugeridos e as reduções percentuais em relação aos protocolos utilizados atualmente foram estimadas para cada exame.
Essas mudanças trariam reduções de até 28,7% nas doses efetivas de radiação para exames de crânio em pacientes adultos. Para crianças, a redução poderia ser ainda maior, chegando a 51,6% em crianças com menos de 6 meses. O mesmo estudo foi realizado em relação aos exames de abdômen e tórax.
Finalmente, foram feitas estimativas das reduções percentuais do aquecimento do tubo de Raios X com os novos protocolos em relação aos protocolos usados atualmente.
Todas as imagens avaliadas foram aprovadas pelos médicos radiologistas, além de satisfazerem as exigências do Guia Europeu de Qualidade.
Qual a importância da pesquisa?
A Portaria 453 do Ministério da Saúde define os níveis máximos admitidos no Brasil para radiação proveniente de Tomografias Computadorizadas, mas apenas nos exames de cabeça, coluna lombar e abdômen, em adultos típicos (de peso e altura médias).
Mas os cálculos estimativos desta pesquisa mostram que exames de rotina podem ser realizados com valores bem abaixo dos apresentados, em alguns casos chegando até a metade destes.
Para crianças não há referências, seja na portaria 453, seja no Guia Europeu de Qualidade, mas, através das reduções propostas neste estudo, estes exames podem ocorrer com doses muito menores que as utilizadas em adultos.
Além disso, os médicos radiologistas que avaliaram as imagens obtidas pelos novos padrões sugeridos concordaram que um nível de ruído (espécie de granulação visualizada nas imagens) levemente maior não impede que o diagnóstico seja realizado, mantendo a dose baixa e desgastando menos o tubo de Raios X.
Outro ponto importante é que, embora existam muitos trabalhos publicados sobre redução de doses em exames de Tomografia
Computadorizada, não se pode dizer o mesmo quanto ao aumento na vida útil do tubo de Raios X.
Assim, apesar de não ter sido encontrada literatura relacionando diretamente o aquecimento do tubo com o desgaste do mesmo, os pesquisadores calcularam o número de exames a mais que poderiam ser feitos se fossem adotadas as mudanças sugeridas neste trabalho, considerando a relação direta entre aquecimento e desgaste do tubo.
Para os exames de crânio (20,6% da totalidade) obteve-se uma redução de 10,6% no aquecimento do tubo. Considerando que a vida útil média do tubo deste equipamento é de 204.480 exposições, conclui-se que poderiam ser realizadas cerca de 4.465 exposições a mais, o equivalente a 263 exames a mais com o mesmo tubo.
Para os exames de abdômen superior (20,4 % do total), a redução em 8,3% no aquecimento traria 3.463 exposições a mais, resultando em cerca de 173 novos exames com o mesmo tubo.
Para os exames de tórax, realizados com três tipos diferentes de técnicas, o registro é contabilizado pelo sistema informativo simplesmente como tórax, tornando impossível a estimativa exata. Entretanto, se for considerada uma redução média nas três técnicas, conclui-se que esta traria um aumento de 8.052 exposições, ou seja, aproximadamente 298 exames a mais com o mesmo tubo de Raios X.
Tomado o valor médio de um exame particular, os 263 exames de crânio a mais que poderiam ser realizados com o mesmo tubo representam, aproximadamente, U$ 38.900,00, os 173 exames de abdômen superior a mais, U$ 34.600,00, e os 298 exames de tórax a mais, U$ 40.000,00.
Portanto, pelos resultados obtidos, é possível concluir que uma mudança dos padrões dos exames descritos, visando a redução dos parâmetros técnicos utilizados, traria uma diminuição significativa na dose recebida pelos pacientes sem comprometer o diagnóstico, e um aumento na vida útil do tubo de Raios X, reduzindo os gastos da instituição.
Mas os cálculos estimativos desta pesquisa mostram que exames de rotina podem ser realizados com valores bem abaixo dos apresentados, em alguns casos chegando até a metade destes.
Para crianças não há referências, seja na portaria 453, seja no Guia Europeu de Qualidade, mas, através das reduções propostas neste estudo, estes exames podem ocorrer com doses muito menores que as utilizadas em adultos.
Além disso, os médicos radiologistas que avaliaram as imagens obtidas pelos novos padrões sugeridos concordaram que um nível de ruído (espécie de granulação visualizada nas imagens) levemente maior não impede que o diagnóstico seja realizado, mantendo a dose baixa e desgastando menos o tubo de Raios X.
Outro ponto importante é que, embora existam muitos trabalhos publicados sobre redução de doses em exames de Tomografia
Computadorizada, não se pode dizer o mesmo quanto ao aumento na vida útil do tubo de Raios X.
Assim, apesar de não ter sido encontrada literatura relacionando diretamente o aquecimento do tubo com o desgaste do mesmo, os pesquisadores calcularam o número de exames a mais que poderiam ser feitos se fossem adotadas as mudanças sugeridas neste trabalho, considerando a relação direta entre aquecimento e desgaste do tubo.
Para os exames de crânio (20,6% da totalidade) obteve-se uma redução de 10,6% no aquecimento do tubo. Considerando que a vida útil média do tubo deste equipamento é de 204.480 exposições, conclui-se que poderiam ser realizadas cerca de 4.465 exposições a mais, o equivalente a 263 exames a mais com o mesmo tubo.
Para os exames de abdômen superior (20,4 % do total), a redução em 8,3% no aquecimento traria 3.463 exposições a mais, resultando em cerca de 173 novos exames com o mesmo tubo.
Para os exames de tórax, realizados com três tipos diferentes de técnicas, o registro é contabilizado pelo sistema informativo simplesmente como tórax, tornando impossível a estimativa exata. Entretanto, se for considerada uma redução média nas três técnicas, conclui-se que esta traria um aumento de 8.052 exposições, ou seja, aproximadamente 298 exames a mais com o mesmo tubo de Raios X.
Tomado o valor médio de um exame particular, os 263 exames de crânio a mais que poderiam ser realizados com o mesmo tubo representam, aproximadamente, U$ 38.900,00, os 173 exames de abdômen superior a mais, U$ 34.600,00, e os 298 exames de tórax a mais, U$ 40.000,00.
Portanto, pelos resultados obtidos, é possível concluir que uma mudança dos padrões dos exames descritos, visando a redução dos parâmetros técnicos utilizados, traria uma diminuição significativa na dose recebida pelos pacientes sem comprometer o diagnóstico, e um aumento na vida útil do tubo de Raios X, reduzindo os gastos da instituição.
Área do Conhecimento
Ciências Exatas e da Terra
Palavras-chave – Entre 3 a 5 palavras
Portuguesa
Radiação
Portuguesa
Raio-X
Portuguesa
Exame
Portuguesa
Tomografia
Portuguesa
Paciente
ODS
ODS 3: Saúde e Bem-Estar
ODS 9: Indústria, Inovação e Infraestrutura
Referência da Pesquisa Original
MARCONATO; José Augusto. Pesquisa estuda a redução de dose efetiva de radiação em pacientes e o aumento da vida útil do tubo de Raios X nos equipamento de Tomografia Computadorizada. 2003.
Material Complementar
Diretrizes de proteção radiológica em radiodiagnóstico médico e odontológico. Regulamento técnico do Ministério da Saúde, Portaria nº 453 de 01/06/98, publicada no Diário Oficial de União nº 103, de 2 de Junho de 1998.
Data da publicação do texto de divulgação
August 22, 2003