Utility of the inspiratory phase in high-resolution computed tomography evaluations of pediatric patients with bronchiolitis obliterans after allogeneic bone marrow transplant: reducing patient radiation exposure / Necessidade da fase inspiratória na avaliação de tomografia computadorizada de alta resolução de pacientes pediátricos com bronquiolite obliterante após transplante alogênico de medula óssea: diminuição da exposição à radiação do paciente

Abstract Objective: To evaluate the utility of the inspiratory phase in high-resolution computed tomography (HRCT) of the chest for the diagnosis of post-bone marrow transplantation bronchiolitis obliterans. Materials and Methods: This was a retrospective, observational, cross-sectional study. We selected patients of either gender who underwent bone marrow transplantation and chest HRCT between March 1, 2002 and December 12, 2014. Ages ranged from 3 months to 20.7 years. We included all examinations in which the HRCT was performed appropriately. The examinations were read by two radiologists, one with extensive experience in pediatric radiology and another in the third year of residency, who determined the presence or absence of the following imaging features: air trapping, bronchiectasis, alveolar opacities, nodules, and atelectasis. Results: A total of 222 examinations were evaluated (mean, 5.4 ± 4.5 examinations per patient). The expiratory phase findings were comparable to those obtained in the inspiratory phase, except in one patient, in whom a small uncharacteristic nodule was identified only in the inspiratory phase. Air trapping was identified in a larger number of scans in the expiratory phase than in the inspiratory phase, as was atelectasis, although the difference was statistically significant only for air trapping. Conclusion: In children being evaluated for post-bone marrow transplantation bronchiolitis obliterans, the inspiratory phase can be excluded from the chest HRCT protocol, thus reducing by half the radiation exposure in this population.

Resumo Objetivo: Avaliar a necessidade da fase inspiratória na tomografia computadorizada de alta resolução (TCAR) do tórax no diagnóstico de bronquiolite obliterante pós-transplante de medula óssea. Materiais e Métodos: Estudo retrospectivo, observacional, transversal. Foram selecionados pacientes que realizaram transplante de medula óssea e TCAR do tórax, com idades entre 3 meses e 20,7 anos, de ambos os sexos, durante 12 anos e 9 meses (de 1º de março de 2002 a 12 de dezembro de 2014). Todos os exames foram realizados com qualidade técnica adequada para análise pelos radiologistas. As imagens foram analisadas em consenso por um radiologista com grande experiência em radiologia pediátrica e um radiologista em treinamento, avaliando aspectos específicos das imagens como aprisionamento aéreo, bronquiectasia, opacidade, nódulos inespecíficos e atelectasia, com critérios objetivos. Resultados: Foram avaliados 222 exames (média de 5,4 ± 4,5 exames por paciente). A fase expiratória demonstrou os mesmos achados que as duas fases em conjunto, exceto por um único nódulo identificado somente na fase inspiratória. A fase expiratória identificou um número estatisticamente superior de aprisionamento aéreo em relação à fase inspiratória e um número maior de atelectasia, porém sem diferença significativa. Conclusão: A fase inspiratória pode ser excluída do protocolo para avaliação de crianças pós-transplante de medula óssea com suspeita de bronquiolite obliterante, reduzindo, assim, pela metade a quantidade de radiação à qual essas crianças são expostas.

Caracterização de uma blindagem de chumbo protetora de mamas para redução de dose em exames de tomografia computadorizada / Characterization of a lead breast shielding for dose reduction in computed tomography

Objetivo: Diversos estudos foram publicados quanto ao uso de blindagens de bismuto para proteção de mamas em exames de tomografia computadorizada (TC), e até a redação deste artigo encontrou-se apenas uma publicação sobre blindagens de bário. O objetivo deste estudo foi caracterizar, pela primeira vez, uma manta plumbífera para proteção de mamas. Materiais e Métodos: Foram avaliadas a redução percentual da dose e a influência desta blindagem em parâmetros quantitativos da imagem. Medidas de dose foram feitas em um equipamento de TC com auxílio de fantomas específicos e detectores de radiação. Um software de processamento auxiliou na análise qualitativa, que consistiu em avaliar a variação no número médio de TC e do ruído nas imagens. Resultados: Uma redução de dose na entrada em até 30% e do CTDIvol em até 17% foi encontrada. Como previsto na literatura, a presença do algodão como objeto espaçador reduziu significativamente os artefatos presentes na imagem. Em todas as medidas realizadas foi constatado aumento do número médio de TC e do ruído das imagens na presença da manta. Conclusão: Como esperado, os dados encontrados para a blindagem com chumbo foram da mesma ordem daqueles encontrados na literatura para blindagem com bismuto. .

Objective: Several studies have been published regarding the use of bismuth shielding to protect the breast in computed tomography (CT) scans and, up to the writing of this article, only one publication about barium shielding was found. The present study was aimed at characterizing, for the first time, a lead breast shielding. Materials and Methods: The percentage dose reduction and the influence of the shielding on quantitative imaging parameters were evaluated. Dose measurements were made on a CT equipment with the aid of specific phantoms and radiation detectors. A processing software assisted in the qualitative analysis evaluating variations in average CT number and noise on images. Results: The authors observed a reduction in entrance dose by 30% and in CTDIvol by 17%. In all measurements, in agreement with studies in the literature, the utilization of cotton fiber as spacer object reduced significantly the presence of artifacts on the images. All the measurements demonstrated increase in the average CT number and noise on the images with the presence of the shielding. Conclusion: As expected, the data observed with the use of lead shielding were of the same order as those found in the literature about bismuth shielding. .

Utilização de vestimentas de proteção radiológica para redução de dose absorvida: uma revisão integrativa da literatura / Utilization of radiation protection gear for absorbed dose reduction: an integrative literature review

OBJETIVO: Avaliar a relação entre o uso de vestimenta de proteção radiológica e a diminuição da dose absorvida de radiação ionizante, reforçando a eficácia do seu uso tanto para pacientes quanto para indivíduos ocupacionalmente expostos. MATERIAIS E MÉTODOS: O estudo foi desenvolvido utilizando-se o método de revisão integrativa de literatura, e teve como materiais: 21 artigos, 2 livros, 1 tese, 1 trabalho de conclusão de curso, 1 programa de computador, 4 pesquisas em base de dados (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística e Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde) e 2 diretrizes de proteção radiológica. RESULTADOS: A utilização da vestimenta de proteção radiológica, teoricamente, reduz 86 por cento a 99 por cento a dose absorvida. Na prática, a redução nos pacientes pode ser de 88 por cento na radiologia convencional e chegar a 95 por cento no exame tomográfico. Nos indivíduos ocupacionalmente expostos, a redução durante um cateterismo cardíaco é em torno de 90 por cento e durante uma cirurgia ortopédica é de 75 por cento. CONCLUSÃO: Conforme demonstrado em várias pesquisas, o uso de vestimenta de proteção radiológica é eficaz e de baixo custo e reduz a dose desnecessária nos pacientes e nos indivíduos ocupacionalmente expostos. Logo, sua utilização é necessária para a implementação de um efetivo programa de proteção radiológica em um serviço de radiodiagnóstico.

OBJECTIVE: The present study was aimed at evaluating the relation between the use of radiation protection gear and the decrease in absorbed dose of ionizing radiation, thereby reinforcing the efficacy of its use by both the patients and occupationally exposed personnel. MATERIALS AND METHODS: The integrative literature review method was utilized to analyze 21 articles, 2 books, 1 thesis, 1 monograph, 1 computer program, 4 pieces of database research (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística and Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde) and 2 sets of radiological protection guidelines. RESULTS: Theoretically, a reduction of 86 percent to 99 percent in the absorbed dose is observed with the use of radiation protection gear. In practice, however, the reduction may achieve 88 percent in patients submitted to conventional radiology, and 95 percent in patients submitted to computed tomography. In occupationally exposed individuals, the reduction is around 90 percent during cardiac catheterization, and 75 percent during orthopedic surgery. CONCLUSION: According to findings of several previous pieces of research, the use of radiation protection gear is a low-cost and effective way to reduce absorbed dose both for patients and occupationally exposed individuals. Thus, its use is necessary for the implementation of effective radioprotection programs in radiodiagnosis centers.

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.

Controle de qualidade e dosimetria em equipamentos de tomografia computadorizada / Quality control and dosimetry in computed tomography units

OBJETIVO: Avaliação de condições dos equipamentos e dosimetria em setores de tomografia computadorizada utilizando protocolos de cabeça, abdome e coluna lombar em pacientes adultos (em três equipamentos distintos) e pediátricos com até um ano e meio de vida (em um dos equipamentos avaliados). MATERIAIS E MÉTODOS: Foram estimados o índice de dose em tomografia computadorizada e a dose média em cortes múltiplos, em exames com pacientes adultos, em três distintos equipamentos. Ainda foram estimadas as doses na superfície de entrada e as doses absorvidas em exame de cabeça para pacientes adultos e pediátricos em um dos equipamentos avaliados. RESULTADOS: Foram realizados testes de controle de qualidade, mecânicos, demonstrando que os equipamentos satisfazem as especificações de uso estabelecidas pelas normas vigentes. Os resultados da dosimetria mostraram que valores de dose média em cortes múltiplos excederam em até 109,0% os valores de níveis de referência, apresentando consideráveis variações entre os equipamentos avaliados neste estudo. As doses absorvidas obtidas com protocolos pediátricos são inferiores aos de pacientes adultos, apresentando redução de até 51,0% na tireoide. CONCLUSÃO: Neste estudo foram avaliadas as condições de operação de três equipamentos tomográficos, estabelecendo quais parâmetros devem ser trabalhados para a implantação de um programa de controle de qualidade nas instituições onde esta pesquisa foi desenvolvida.

OBJECTIVE: Evaluation of equipment conditions and dosimetry in computed tomography services utilizing protocols for head, abdomen, and lumbar spine in adult patients (in three different units) and pediatric patients up to 18 months of age (in one of the units evaluated). MATERIALS AND METHODS: Computed tomography dose index and multiple-scan average dose were estimated in studies of adult patients with three different units. Additionally, entrance surface doses as well as absorbed dose were estimated in head studies for both adult and pediatric patients in a single computed tomography unit. RESULTS: Mechanical quality control tests were performed, demonstrating that computed tomography units comply with the equipment-use specifications established by the current standards. Dosimetry results have demonstrated that the multiple-scan average dose values were in excess of up to 109.0% the reference levels, presenting considerable variation amongst the computed tomography units evaluated in the present study. Absorbed doses obtained with pediatric protocols are lower than those with adult patients, presenting a reduction of up to 51.0% in the thyroid gland. CONCLUSION: The present study has analyzed the operational conditions of three computed tomography units, establishing which parameters should be set for the deployment of a quality control program in the institutions where this study was developed.

Estudo comparativo da qualidade de imagem dos modos de aquisição da PET: validação de um protocolo para reduzir a dose de radiação / Comparative study on imaging quality in PET acquisition modes: validation of a protocol for reducing the radiation dose

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 esferasvisíveis 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.

OBJECTIVE: The present study is aimed at validating a 3D acquisition protocol for positron emission tomography as a replacement for the 2D mode, to reduce the radiation dose delivered to patients, without any loss in the quality of images. MATERIALS AND METHODS: The study comprised 27 simulations in a Discovery ST equipment with four-minute 2D acquisitions, and two-minute and four-minute 3D acquisitions, utilizinga chest phantom according to the National Electrical Manufacturers Association protocol. Six spheres withdifferent diameters were inserted into this phantom as a means for determining the images quality. The images were blindly reviewed by three experienced nuclear physicians who did not know the acquisition modes. Each observer attributed a score 1 when one of the spheres was not identified, or 2 for visible spheres. RESULTS: The qualitative analysis based on generalized kappa coefficient demonstrated that the frequency of visible spheres was higher with four-minute 3D acquisitions (85%), with an also higher interobserver agreement (88.9%), generalized kappa = 0.725 [0.507;0.942]. CONCLUSION: The protocol with four-minute 3D acquisition with lower 18F-FDG activity can be utilized for patients with a biotype similar to the phantom, without any loss in the imaging quality.