Controle da Qualidade em Tomografia

Computadorizada

Fernando Mecca

Quais são os parâmetros testados?

• qualidade da imagem

– ruído da imagem e homogeneidade

– número de TC

– resolução espacial

– espessura da imagem do corte

• dose

– CTDIar (índice de dose em tomografia computadorizada)

– perfil de irradiação

• mecânica

– movimento da mesa

• indicação luminosa do plano de varredura

similares aos

testes de

aceitação,

mas com

foco

diferente:

-mais na

variação do

que no valor

absoluto da

grandeza.

Utilizar quais simuladores?

• Os fornecidos pelos fabricantes

– acessórios para fixa-los na

mesa, ajuste fácil

– as tolerâncias são fornecidas no

manual

– procedimentos automáticos de

controle da qualidade, por ex.,

Siemens

– “insertos” nem sempre

adequados

simulador e tomógrafos da GE

Utilizar quais simuladores?

• Os próprios do hospital ou simulador regional

– o “da casa” ou comercial, por ex. Catphan ou RMI

– pode ser adequado se são muitos os tomógrafos monitorados

– é necessário fazer as varreduras com os simuladores na mesa

ou com dispositivo universal de fixação

– ou construir um suporte de sustentação que case com o suporte

do fabricante.

Catphan

tronco

cabeça

ImPACTRMI 464

ACR CT Accreditation Phantom

Indicação luminosa do plano de varredura

• teste de alinhamento dos feixes luminoso e radiação

– no início da seção de controle da qualidade

• auxilia as etapas seguintes: posicionamento do simulador

– Clinicamente é importante ter o alinhamento exato

• por exemplo, se o paciente é posicionado com o gantry inclinado,

deve-se evitar a irradiação dos olhos

• o alinhamento pode ser facilmente perdido durante a

manutenção

Indicação luminosa do plano de varredura –

método do filme

• varredura com corte fino

Isocentro

Luz de laser indicando a posição do plano de varredura

Filme de raios-X

envelopado usado

em Radioterapia

(filme Kodak XV2)

eixo-xfuros com alfinete feitos no filme na posição da luz de laser

no filme revelado é mostrado a coincidência dos feixes de irradiação e luminoso

Indicação luminosa do plano de varredura –

método da imagem

Marca radiopaca no simulador

(pedaço de fio)

Luz laser

Ruído da imagem

Simulador de Cabeça Imagem do teste de ruído

ROI

Região de interesse (ROI)• desvio padrão, •número de TC médio

Medições de ruído

• ~ 10 varreduras, ruído médio

• uma boa linha de base para o valor do

ruído, , na faixa de 15%.

Ruído da Imagem

linha de base, por ex. 3,2 UH

nível corretivo 3,8 UH

nível corretivo 2,6 UH

nível de suspensão 1,5 UH

nível de suspensão 4,8 UH

Ruído

Tempo

IPEM nível de corretivo: ± 20%nível de suspensão: ± 50%

X

X

X

X

X

X

X

XX

X

Homogeneidade Espacial

Simulador homogêneo

(água ou perspex)

m11

m55

m33

m22

m44

Número de TC

• varrer um objeto de teste que contém um número de insertos com uma ampla

faixa de números de TC.

• importante se os números de TC usados para os testes de diagnósticos

• ou se o tomógrafo é usado para planejamento de radioterapia

• investigar em todos os modos em que isto são relevantes

Água 0 UH

teflon ~ 990 UH

ar -1000 UH

Catphan

acrílico ~ 120 UH

LPDE ~ -90 UH

Número de TC e densidade de elétrons

simulador da RMI número de TC e densidade de elétrons

para tomógrafos usados para o planejamento de radioterapia

Números de TC

Medições de Resolução Espacial

• subjetivo

– avaliação visual do padrão de repetição

• objetivo

– cálculo da MTF

• a partir de conta, fio

• ou borda

9 pl/cm

10 pl/cm

11 pl/cm

12 pl/cm

13 pl/cm

Padrão de Barra

• teste subjetivo, limite de resolução

– - menor padrão de repetição visível, usar pequeno campo de

visão

pares de linha (pl)/cm ou ciclos/cm

Padrões de barra

• também pode calcular valores específicos em MTF

– mede-se DP (SD) de cada freqüência espacial

– a modulação é calculada para cada freqüência

• Droege RT & Morin RL A pratical method to routinely monitor the MTF of CT Scanners, Medical Physics

9(5), 758-780.

Espessura da imagem do corte (sensibilidade z)

arranjo de detectores

colimação do detector

colimação da largura do feixe

eixo-z

corte visto pelo detector

imagem único corte

ponto focal

Espessura da imagem do corte (sensibilidade z)

• outros simuladores possuem objetos de teste similares

• alguns utilizam um fio no lugar da placa

placa de 0,6 mm de Al, 30º com o plano de varredura

eixo-z

Vista de Cima

Inserto de Al inclinadoeixo-z

imagem do corte

Imagens

eixo-zentrando

na tela

cortes largos cortes estreitos

Paredes do simulador

Espessura da imagem do corte

Espessura da imagem do corte (sensibilidade z)

eix

o-z

imagem

gráficoperfil do No. de TC

máximo

mínimo

FWHM: largura total na meia altura

Espessura da imagem do corte (sensibilidade z)

eix

o-z

imagem

gráficoperfil do No. de TC

máximo

mínimo

FWHM: largura total na meia altura

Espessura da imagem do corte (sensibilidade z)

eix

o-z

imagem

gráficoperfil do No. de TC

máximo

mínimo

FWHM

• espessura = FWHM tg

•é necessário fazer o gráfico do perfil do números de TC para medir FWHM

S

FWHM

Vista de Cima

eixo-z

Imagens

eixo-zentrando

na tela

S

M

espessura de corte: S = M tg

tg = ——S

M

M

imagem do corte (S)

FWHMnoT

C

distância através da imagem

Espessura da imagem do corte

• espessura = FWHM tg

•é necessário fazer o gráfico do perfil do números de TC para medir FWHM

O que influencia a espessura da imagem de corte?

• a colimação do feixe

• a colimação do detector

• alinhamento do feixe com os

detectores (multicortes)

• tamanho do ponto focal

• velocidade da mesa e

• algoritmo de reconstrução

(helicoidal)

colimação da largura do feixe

ponto focal do tubo r-X

colimação dos detectores

CTDIar

corigidaleituraT

CâmaraCompCTDI

Dose

Médiaz

CTDI

T z

dzzDT

CTDI )(1

Por que medir o CTDI?

• Um dos parâmetros mais úteis para medir

• Alterações no CTDI (relativamente a linha de base) pode

levantar os seguintes problemas:

– Rendimento do tubo

– Colimação do feixe

– Ponto focal

– Filtração do feixe

Por que medir CTDI?

• é um dos parâmetros mais

sensível e valioso a ser medido

(um único corte e multicortes)

• indicador de dose claro

• mudanças no CTDI são

causadas por:

– rendimento do tubo

– colimação da largura do feixe

– ponto focal

– filtração do feixe

ponto focal do tubo r-X

filtrocolimador

feixe de r-X

câmara de ionização

eixo-z

Registro de dose (CTDI no ar)

• os valores de dose, nos tomógrafos modernos, podem ser

encontrados na faixa de ±10%

Espessura irradiada do corte

• teste da colimação do

feixe

• mesmo método para um

corte e multicortes

ponto focal

colimação (feixe)pré-paciente

espessura irradiada do corte

eixo-z

Medição da espessura irradiada do corte

• filme radiográfico para radioterapia (KODAK XV-2)

• varredura com metade do mAs clínico

• análise com micro-densitômetro de varredura

• ou uma régua!

O que influencia a espessura irradiada do corte?

• colimação da largura do

feixe

• tamanho do ponto focal

• deve ser testado se

houver mudanças no CTDI

– CTDI depende:

do rendimento e

da colimação

ponto focal

colimação (feixe)pré-paciente

espessura irradiada do corte

eixo-z

Espessura de corte irradiados

Ponto focal de R-X

Colimação pré-

paciente

Espessura

irradiada do

corte

Combinar as medições da

espessura irradiada e espessura da

imagem do corte -para avaliar a exatidão dos

colimadores pós-paciente

Colimação pós-

paciente

Arranjo de detectores

eixo-z imagem

Exatidão da distância de mov. da mesa:

medida direta

• O deslocamento medido deve casar com a indicação no gantry

Exatidão da distância de mov. da mesa:

medida direta

• O deslocamento medido deve casar com a indicação no gantry

Exatidão do mov. exato:

abordagem da imagem

Exatidão do mov. da mesa:

abordagem da imagem

Utilizar a radiografia de

planejamento de corte

(topograma, pilot)

Exatidão do mov. da mesa:

abordagem da imagem

A B

A B

última imagem1a. imagem

eixo-z

Inclinação do gantry

filme revelado

Em geral, a medição é subjetiva

Exemplo de simulador de baixo contraste: furos, preenchidos com água, perfurados em material com número de TC muito próximo da água

Qual é o diâmetro da menor linha de furos que é visível na imagem?

Medição de Resolução de baixo Contraste

Por exemplo 3 mm @ contraste de 0,3% e 40 mGy de dose na superfície

Citar o tipo e o tamanho do simulador

Objeto de Teste de Baixo Contraste

• Fazer a imagem com

diferentes técnicas

• Em geral, com o algoritmo

padrão, corte de 10 mm, e

com mAs pré-estabelecido

• Visibilizar e expressar o

tamanho, o contraste e a

dose

Simulador Catphancontem inserto de RBC

Inserto da AAPMna prática um suporte

Simuladores utilizados pelos fabricantes

www.prosigma.med.br

Testes de Constância em TC

Fernando Mecca

Físico Médico – Especialista em Radiologia diagnóstica

prosigma@prosigma.med.br

www.prosigma.med.br