Analysis of translational errors in frame-based and frameless cranial radiosurgery using an anthropomorphic phantom / Análise dos erros de posicionamento translacionais em radiocirurgia craniana frame e frameless com uso de objeto simulador antropomórfico

Abstract Objective: To evaluate three-dimensional translational setup errors and residual errors in image-guided radiosurgery, comparing frameless and frame-based techniques, using an anthropomorphic phantom. Materials and Methods: We initially used specific phantoms for the calibration and quality control of the image-guided system. For the hidden target test, we used an Alderson Radiation Therapy (ART)-210 anthropomorphic head phantom, into which we inserted four 5mm metal balls to simulate target treatment volumes. Computed tomography images were the taken with the head phantom properly positioned for frameless and frame-based radiosurgery. Results: For the frameless technique, the mean error magnitude was 0.22 ± 0.04 mm for setup errors and 0.14 ± 0.02 mm for residual errors, the combined uncertainty being 0.28 mm and 0.16 mm, respectively. For the frame-based technique, the mean error magnitude was 0.73 ± 0.14 mm for setup errors and 0.31 ± 0.04 mm for residual errors, the combined uncertainty being 1.15 mm and 0.63 mm, respectively. Conclusion: The mean values, standard deviations, and combined uncertainties showed no evidence of a significant differences between the two techniques when the head phantom ART-210 was used.

Resumo Objetivo: Comparar os erros de posicionamento e erros residuais translacionais tridimensionais de uma radiocirurgia guiada por imagem, frame versus frameless, com uso de um objeto simulador antropomórfico. Materiais e Métodos: Para a calibração e qualidade do sistema de imagem foram utilizados objetos simuladores específicos. Para o teste hidden target foi utilizado o crânio do objeto simulador antropomórfico Alderson Radiation Therapy (ART)-210, dentro do qual foram inseridas quatro esferas metálicas de 5 mm de diâmetro como volumes alvos de tratamento. Imagens tomográficas foram realizadas com o ART-210 devidamente posicionado para ambos os métodos de imobilização. Resultados: Para o método frameless, a média foi 0,22 ± 0,04 mm para os erros setup e 0,14 ± 0,02 mm para os erros residuais, apresentando uma incerteza combinada de 0,28 mm e 0,16 mm, respectivamente. Para o método frame, a média foi 0,73 ± 0,14 mm para os erros setup e 0,31 ± 0,04 mm para os erros residuais, apresentando uma incerteza combinada de 1,15 mm e 0,63 mm, respectivamente. Conclusão: Com base nas médias, desvios-padrão e incertezas combinadas, os resultados mostraram não haver evidências de diferença significativa entre as técnicas em questão quando utilizado um objeto simulador antropomórfico craniano ART-210.

Aceitabilidade de um futuro banco de objetos simuladores para controle de qualidade em medicina nuclear / Acceptability of a future phantoms bank for quality control in nuclear medicine

OBJETIVO: O objetivo deste trabalho foi verificar a aceitabilidade para a implantação no Brasil de um banco de objetos simuladores nacional, ou bancos regionais, para uso compartilhado desses objetos em atividades de controle de qualidade nos serviços de medicina nuclear. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram analisadas as respostas dadas em um questionário que foi enviado a supervisores de radioproteção e físicos médicos de serviços de medicina nuclear do Brasil. Inicialmente, o questionário foi validado por profissionais da cidade de Aracaju, SE, que está localizada no Nordeste. De acordo com as regiões geográficas brasileiras, fizeram parte da amostra investigada: o Nordeste, com respostas de profissionais de 13 serviços de medicina nuclear; o Norte, com 2 profissionais; o Sul, com 7 profissionais; o Sudeste, com 43 profissionais; e o Centro-Oeste, com 2 profissionais. RESULTADOS: Segundo os dados analisados, 82 por cento dos entrevistados consideram que a implantação de um banco de simuladores seria uma alternativa apropriada para o aprimoramento do controle de qualidade em medicina nuclear. O interesse em compartilhar com o banco foi de 87 por cento. CONCLUSÃO: Os resultados mostraram que há motivação para o compartilhamento de objetos simuladores, ou seja, para o uso desses objetos de forma socializada.

OBJECTIVE: The present study was aimed at determining the acceptability of a national or regional phantoms bank to be deployed in Brazil for shared use in quality control activities by nuclear medicine centers. MATERIALS AND METHODS: The authors analyzed the answers to a questionnaire applied to medical physicists and radioprotection supervisors in Brazilian nuclear medicine centers. Initially, the questionnaire was validated by professionals in the city of Aracaju, SE, which is located in the Northeast region. The present study sample was geographically distributed as follows: the Northeast region, with answers from 13 professionals of nuclear medicine centers; the North region, with 2 professionals; the South region, with 7 professionals; the Southeast region, with 43 professionals; and the Midwest region, with 2 professionals. RESULTS: According to the data analyzed, 82 percent of the respondents consider that the implementation of a phantoms bank would be a suitable alternative for improving nuclear medicine quality control. The interest in sharing the bank was reported by 87 percent of the respondents. CONCLUSION: The present study demonstrated the motivation for a shared use of a future phantoms bank.

Estudo de otimização de imagens em fluoroscopia intervencionista / Study of optimization of images in interventional fluoroscopy

OBJETIVO: O objetivo deste trabalho é o de estudar a otimização da qualidade da imagem fluoroscópica e a taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente em procedimentos de radiologia intervencionista, utilizando-se de um objeto simulador adaptado para fluoroscopia. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi utilizado um objeto simulador desenvolvido para avaliação de imagens em radiologia convencional. O objeto simulador foi adaptado para fluoroscopia mediante incorporação de dois cateteres com diferentes espessuras, ambos utilizados em radiologia intervencionista. Os níveis de taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente foram determinados utilizando-se este objeto simulador. RESULTADOS: A avaliação dos parâmetros técnicos para diversos modos de exposição de um equipamento fluoroscópico com digitalização de imagens permitiu estabelecer os indicadores de taxa de kerma no ar, que permitem a otimização da qualidade das imagens em procedimentos intervencionistas. A redução na taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente pode chegar a 67 por cento. CONCLUSÃO: A otimização da qualidade da imagem utilizando-se um objeto simulador possibilita reduzir a taxa de kerma no ar de entrada na superfície do paciente, sem perda considerável de informação diagnóstica.

OBJECTIVE: The objective of the present study is to analyze the optimization of fluoroscopic image quality and patient entrance surface air kerma rate in interventional radiology procedures, utilizing a phantom adapted for fluoroscopy. MATERIALS AND METHODS: The authors utilized a phantom developed for evaluating conventional radiological images adapted for fluoroscopy through the addition of two catheters with different diameters, both of them utilized in interventional radiology. The patient entrance surface air kerma rate was determined with the aid of this phantom. RESULTS: The evaluation of technical parameters for different exposure modes of a digital fluoroscopic imaging system has allowed the determination of the air kerma rate, enabling the optimization of the image quality in interventional procedures. The decrease in the patient entrance surface air kerma rate may achieve 67 percent. CONCLUSION: The optimization of fluoroscopic image quality achieved with a phantom allows reducing the patient entrance surface air kerma with no significant loss of diagnostic performance.