Radiografia Digital: CR & DR Prof. Dr. Paulo Mazzoncini de Azevedo Marques (pmarques@fmrp.usp.br) Centro de Ciências das Imagens e Física Médica – CCIFM (http://cci.fmrp.usp.br) Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – FMRP/USP (http://www.fmrp.usp.br)

Considerações Iniciais Aproximadamente 75% do total de exames de um serviço de radiodiagnóstico referem-se a exames de radiografia geral (filmes planos). Existem três formas de se obter uma radiografia digital: CR (Computed Radiography) DR (Digital Radiography) Digitalizadores de filme

Considerações Iniciais BENEFÍCIOS Redução drástica da repetição de exames por sub ou sobre exposição. (possível) Diminuição da dose do paciente. (possível) Aumento da eficiência do serviço. Aumento de interatividade entre radiologista e clínico. The Essential Physics Of Medical Imaging. Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt Jr. EM, Boone JM. Lippincott Williams  Wilkins, Philadelphia, USA, 2002.

Considerações Iniciais BENEFÍCIOS Não há perda (ou roubo) de filmes. Otimização da visualização de tecidos moles. (possível) Distribuição e visualização remota de imagens. (possível) Processamento para auxílio ao diagnóstico. (possível) Redução de custos. The Essential Physics Of Medical Imaging. Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt Jr. EM, Boone JM. Lippincott Williams  Wilkins, Philadelphia, USA, 2002.

Considerações Iniciais ALGUNS PROBLEMAS Custo elevado: $150.000 - $450.000 para CR ($700 - $800 por reposição de placa de imagem ou cassete - vida útil da placa de imagem de 2000 – 6000 exposições). $350.000 por sala para DR. Resistência de uso por parte de médicos não radiologistas (p.e. cirurgiões). Rápida obsolescência da tecnologia computacional. Não é “plug and play”.

Computed Radiography (CR) Radiologia Digital Computed Radiography (CR)

Radiologia Digital - CR Computed Radiography (CR) é o nome comercial para Sistema Detector à base de Fósforo Foto-estimulável (PSP – photostimulable phosphor detector). A primeira patente para CR foi solicitada em 1975 por Luckey G. nos EUA. O primeiro CR comercial foi introduzido na prática clínica no Japão pela Fuji, em 1983. Nos EUA o CR foi introduzido na rotina clínica a partir de 1992. Quando os raios X atingem o detector e são absorvidos pelo PSP, parte de sua energia é armazenada e pode ser lida posteriormente – daí o nome de fósforos de armazenamento (storage phosphors) ou placas de imagem (imaging plattes). As placas de imagem são feitas de fluor-haleto de bário dopado com europeum (barium fluoro halide: europeum), onde o haleto pode ser brometo ou iodeto. A dopagem cria armadilhas na estrutura cristalina do PSP nas quais os elétrons excitados pelos raios X ficam presos, formando uma imagem latente.

Radiologia Digital - CR Quando o PSP é exposto a uma luz com comprimento de onda adequado (700nm – vermelho) os elétrons aprisionados são estimulados e conseguem se libertar das armadilhas e podem, então, decair para seu estado não excitado através da emissão de luz (350nm-550nm – azul-verde). A luz emitida é capta por um tubo fotomultiplicador (PMT), que gera um sinal elétrico, que é digitalizado e armazenado na memória do computador. The Essential Physics Of Medical Imaging. Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt Jr. EM, Boone JM. Lippincott Williams  Wilkins, Philadelphia, USA, 2002.

Radiologia Digital - CR PROCEDIMENTO PARA OBTENÇÃO DA IMAGEM: O cassete com a placa de imagem dentro é colocado na bandeja do “bucky” Uma exposição é feita O cassete é removido da bandeja do “buck” e inserido no leitor de imagem. Dentro do leitor, a placa de imagem é retirada do cassete e exposta à luz de um laser (+ de uma vez), que lê a informação da Placa e a radiografia aparece no computador. A placa de sinal é apagada ainda dentro do leitor, inserida no cassete e devolvida, pronta para uma nova exposição

Radiologia Digital - CR VANTAGENS: A imagem gerada é digital utiliza os equipamentos de raios X já existentes no serviço É móvel, facilita utilização fora de sala Excelente qualidade de imagem Inicialmente menos caro que o DR DESVANTAGENS: Necessita de placas de imagem e cassetes Não existe ganho real de tempo em comparação com o sistema tradicional (tela/filme) É necessário comprar um leitor de imagem

(Direct) Digital Radiography (DR) Radiologia Digital (Direct) Digital Radiography (DR)

Radiologia Digital - DR Direct Digital radiography (DR) é um método de radiografia digital que utiliza um sensor digital para obtenção da imagem. O sensor pode ser fixo em uma mesa ou estativa, ou ligado ao computador do DR por meio de fios (atualmente não existe solução “wireless”). Os sensores podem ser de Amorfo de Selenium (Amorphous Selenium) ou Amorfo de Silicone (Amorphous Silicon). Durante a exposição, a interação dos raios X com o material do sensor libera elétrons que são lidos por um conjunto de transistores presentes em uma camada abaixo do sensor, gerando um sinal elétrico que é digitalizado e armazenado na memória do computador.

Radiologia Digital - DR The Essential Physics Of Medical Imaging. Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt Jr. EM, Boone JM. Lippincott Williams  Wilkins, Philadelphia, USA, 2002. PROCEDIMENTO PARA OBTENÇÃO DA IMAGEM: O sensor de obtenção de imagem é exposto aos raios X A imagem aparece na tela do computador

Radiologia Digital - DR VANTAGENS: Aquisição imediata da imagem Não utiliza placas de imagens e nem cassetes Excelente qualidade de imagem DESVANTAGENS: Mais caro que o CR Não é prático para radiografia móvel O sensor de imagem é muito mais caro do que a placa de imagem e o cassete Em geral, a adaptação para uso com equipamentos já existentes no serviço é difícil e pode não ser possível

TENDÊNCIAS Em alguns anos, é provável que todas as modalidades de imagem sejam digitais. Inicialmente o CR deverá se tornar a modalidade dominante para a radiologia geral, devido ao seu custo menor e adaptação aos equipamentos já existentes nos serviços. O CR deverá ter seu custo bastante reduzido ($60.000), tornando-se uma opção inclusive para serviços com pequeno volume de exames. Em serviços com grande volume de exames de radiografia geral, o CR deverá ser gradualmente substituído por unidades de radiografia digital direta (DR), conforme forem ocorrendo substituições de equipamentos. Com uso de tecnologia “wireless” o DR pode se tornar também uma boa opção para procedimentos fora de sala. O DR deverá também ser uma alternativa para as salas de fluoroscopia. Soluções mistas utilizando DR e CR deverão existir por muito tempo.

Quais são os benefícios reais da radiografia digital? Benefícios relacionados ao paciente: diminuição da dose recebida pelo paciente (até 50% de redução c/ DR) Benefícios relacionados ao diagnóstico: correção de sobre e sub-exposição (exames no leito) melhoria na visualização de tecido mole (processamento de imagem) visualização simultânea e remota de imagens (teleradiologia) diagnóstico auxiliado por computador (CAD)

Benefícios relacionados ao serviço (“pay back”): diminuição de custos (diminuição de repetições, redução do uso de filmes, cassetes, químicos, etc...) aumento de eficiência (CR:7,60 min, TF:7,49 min, DR:2,92min) Benefícios (financeiros) significativos  ambiente sem filme Taxa de transição para ambiente sem filme nos EUA Fonte: Dorenfest & Assoc. and eDictation estimates, 2003

Web-based RIS/PACS/EMR Ambiente sem Filme Rede de alta velocidade HIS/MIS Arquivamento Modalidade de Imagem Web-based RIS/PACS/EMR RIS Estação de visualização HL-7 DICOM PACS Firewall DB RAID Reconhecimento de voz

1 dia Diagnóstico por Imagem – Processo Convencional Ideal Clínico Solicita Recebe laudo Agenda Recepicionista Paciente Exame Revela, imprime Técnico Arquivo de raios-X Filmes anteriores Radiologista Dita laudo Assina Secretária Transcreve Envio resultado Fax, correio, entrega 1 dia

1-3 dias Diagnóstico por Imagem – Processo Convencional Real Cínico Cobra o Radiologista Cínico Solicita Recebe laudo Agenda Recepcionista Sobre, subexposição Paciente Exame dano/perda Revela, imprime Técnico perda Arquivo de raios-X Filmes anteriores atraso atraso Radiologista Dita laudo Assina Secretária Transcreve Envio resultado Fax, correio, entrega 1-3 dias

Computador distribui/gerencia a informação, eliminação de filmes Diagnóstico por Imagem – Processo Totalmente Digital (HIS-RIS-PACS) Solicita Clínico Cobra o Radiologista Recebe laudo Agenda Recepcionista Sobre, subexposição Paciente Exame dano/perda Revela, imprime Técnico perda Arquivo de raios-X Filmes anteriores atraso atraso Radiologista Dita laudo Assina Secretária Transcreve Envio resultado Fax, email, entrega 1-3 horas Computador distribui/gerencia a informação, eliminação de filmes

Filmless Radiology Impact at HUP Goldszal et al. Acad Radiol 2004; 11:96-102

Re-allocation of film budget = PACS Goldszal et al. Acad Radiol 2004; 11:96-102