Análise dos efeitos da redução da dose sobre a detecção de nódulos pulmonares em tomografias de tórax de baixa e de ultrabaixa dose para rastreamento de câncer de pulmão : (um estudo em fantoma)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Leitão, Cleverson Alex, 1992-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/70714
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Dante Luiz Escuissato
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spelling Leitão, Cleverson Alex, 1992-Jakubiaki, Rosângela RekiUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Medicina Interna e Ciências da SaúdeEscuissato, Dante Luiz2021-12-30T12:07:12Z2021-12-30T12:07:12Z2020https://hdl.handle.net/1884/70714Orientador: Prof. Dr. Dante Luiz EscuissatoCoorientadora: Profa. Dra. Rosângela Reki JakubiakiDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Medicina Interna. Defesa : Curitiba, 28/08/2020Inclui referências: p. 57-61Resumo: A detecção de nódulos pulmonares por meio da tomografia computadorizada permite o diagnóstico precoce do câncer de pulmão, ajudando a reduzir sua mortalidade. Contudo, sabe-se que o uso da radiação ionizante inerente ao método está relacionado a potenciais efeitos deletérios, inclusive carcinogênese. Dessa forma, diferentes protocolos utilizando doses cada vez mais baixas de raios X têm sido desenvolvidos, na tentativa de dirimir a ocorrência dessas complicações. Doses menores, entretanto, podem comprometer a qualidade da imagem, levando a imagens não-diagnósticas, o que torna a busca do equilíbrio entre quantidade de radiação e qualidade de imagem um desafio da radiologia moderna. Este trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da redução da dose em exames de tomografia computadorizada sobre a detecção de nódulos pulmonares, utilizando imagens de um fantoma que simula pulmões contendo nódulos. O simulador foi estudado com cinco protocolos diferentes (um protocolo de ultrabaixa dose, três de baixa dose e um convencional). Dentre os três protocolos de baixa dose, utilizamos aquele sugerido pela Associação Americana de Física Médica (baixa dose convencional) e dois protocolos experimentais (com kV reduzido e com mAs reduzido). Comparamos o desempenho de quatro especialistas em radiologia torácica na detecção dos nódulos em cada protocolo e o grau de concordância entre os diferentes observadores. Realizamos também o estudo da quantidade de dose em cada protocolo utilizando dosímetros termoluminescentes, a fim de comparar com precisão os níveis de radiação ionizante de cada protocolo. A dose equivalente no protocolo de ultrabaixa dose foi menor do que um terço (0,5 mSv) da dose do protocolo de baixa dose convencional (1,8 mSv). Os protocolos de baixa dose experimentais (com menor kV e menor mAs) levaram a discreta redução na dose efetiva em relação ao protocolo de baixa dose convencional (doses equivalentes de 1,34 mSv e 1,32 mSv). O protocolo convencional apresentou a dose mais alta (9 mSv). Não houve diferença estatisticamente significativa no desempenho dos participantes na detecção dos nódulos pulmonares comparando os protocolos de baixa dose entre si e com o protocolo de ultrabaixa dose (p = 0,208 a p=1,000), contudo, houve diferença significativa comparando-os com o protocolo convencional (p < 0,001). Para nódulos com menor densidade tomográfica (<-600 UH) também houve diferença significativa na taxa de detecção quando comparados os protocolos de ultrabaixa dose e baixa dose com a tomografia convencional (p < 0,001 a p = 0,007). O grau de concordância entre os diferentes observadores em todos os protocolos variou entre moderado (k = 0,41) e perfeito (k = 1,0). Esses fatos mostram que a performance dos radiologistas em protocolos de ultrabaixa dose e de baixa dose é comparável, oferecendo alternativas com doses inferiores a 1 mSv para a realização do rastreamento do câncer de pulmão. Palavras-chave: Tomografia computadorizada do tórax. Dosimetria. Nódulos pulmonares. Radiologia. Baixa dose.Abstract: The detection of lung nodules in computed tomography of the chest plays a major role in the early diagnosis of lung cancer, potentially reducing this disease's mortality. However, the use of ionizing radiation inherent to the method can eventually determine side effects, including carcinogenesis. This problem led to the development of protocols that use lower X ray doses as a way to minimize the risk of adverse outcomes. Though, lower doses can compromise the quality of the exam, even resulting in non-diagnostic images. This pursuit for the perfect balance between dose and image-quality is a challenge of modern radiology. This study aims to analyze the effects of dose reduction in computed tomography of the chest over the detection of simulated lung nodules in a phantom. The phantom was scanned using five different protocols (one ultra-low-dose, three low-dose and a conventional chest computed tomography). The three different low dose protocols consisted of the one recommended by the American Association of Physicists in Medicine (conventional low dose protocol) and two experimental protocols (lower kV and lower mAs). We compared the performance of four radiologists with expertise in chest radiology in detecting the nodules in each protocol and avaliated interobserver agreement. We also measured the ammount of radiation in each protocol using thermoluminescent dosimeters, in order to precisely compare their respective doses. The equivalent dose in the ultra-low-dose protocol was less than a third (0.5 mSv) of that of the conventional low-dose protocol (1.8 mSv). The experimental low-dose protocols (lower kV and lower mAs) led to discrete effective-dose reduction (1.34 and 1.32 mSv, respectively). There was no statistically significant difference in lung nodule detection when comparing different low-dose protocols with each other or with ultralow- dose protocol (p = 0.208 to p=1.000), however, difference was significant when comparing them to conventional CT (p < 0.001). Lower-attenuating nodules (<-600 UH) also had significant difference in detection rates when comparing ultra-low-dose and low-dose CT with conventional CT (p < 0.001 a p = 0.007). The level of agreement between different observers in all protocols ranged from moderate (k = 0.41) to perfect (k = 1.0). These facts show that the performance of radiologists is similar in low and ultra-low-dose protocols, offering alternatives with doses lower than 1 mSv to perform lung cancer screening. Keywords: Screening. Chest. Computed Tomography. Lung Cancer. Low dose61 p. : il. (algumas color.).application/pdfTomografia computadorizadaToraxPulmões - DoençasRadiologiaPulmão - CâncerNódulos Pulmonares MúltiplosAnálise dos efeitos da redução da dose sobre a detecção de nódulos pulmonares em tomografias de tórax de baixa e de ultrabaixa dose para rastreamento de câncer de pulmão : (um estudo em fantoma)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - CLEVERSON ALEX LEITAO.pdfapplication/pdf10254425https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/70714/1/R%20-%20D%20-%20CLEVERSON%20ALEX%20LEITAO.pdf08fe0887d1aa586f64b64f143b9ef288MD51open access1884/707142021-12-30 09:07:12.455open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/70714Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-12-30T12:07:12Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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