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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.43.2014.tde-28112014-152409
Document
Author
Full name
Thamiris Rosado Reina
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Costa, Paulo Roberto (President)
Castellano, Isabel Ana
Mangiarotti, Alessio
Title in Portuguese
Avaliação de sistemas de controle automático de exposição em tomografia computadorizada
Keywords in Portuguese
Física médica
Radiologia
Radioproteção
Tomografia Computadorizada por raios X
Abstract in Portuguese
O desenvolvimento da tecnologia de tomografia computadorizada (TC) trouxe maiores possibilidades em medicina diagnóstica. É um método não invasivo de se explorar o corpo humano detalhadamente. Com o aumento das aplicações em TC, aumenta a preocupação com as altas taxas de dose administradas quando comparada com outras modalidades de diagnóstico por imagem. A comunidade científica e os fabricantes uniram esforços para alcançar níveis menores de dose possíveis, sem comprometer a qualidade da imagem diagnóstica. O maior e relativamente novo avanço nessa busca para diminuir os níveis de dose é o controle automático de exposição (CAE) em TC. Esses sistemas foram projetados para ponderar a distribuição de dose ao longo do comprimento de varredura e entre pacientes, levando em consideração o tamanho e as diferentes densidades de tecidos irradiados. Baseando-se na geometria de aquisição em TC, os sistemas CAE são altamente complexos. Sendo assim, sua forma de funcionamento ainda não é inteiramente conhecida. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho clínico dos sistemas CAE, suas susceptibilidades ao usuário e, com isso, ajudar na otimização de dose em pacientes. A abordagem utilizada para avaliar os sistemas CAE de três dos maiores fabricantes de TC no Brasil, General Electric, Philips e Toshiba, foi pela extração dos valores de corrente anódica do cabeçalho da sequência de imagens no padrão DICOM, medição e análise do ruído das imagens dessas sequências e a medição da distribuição da dose ao longo do comprimento de varredura nas superfícies e dentro de dois simuladores de paciente de formatos diferentes. A variação da corrente anódica de cada equipamento de TC associada à qualidade da imagem resultante fornece o desempenho do sistema CAE. As medições de distribuição de dose fornecem o perfil de dose resultante da modulação de corrente. Medições com e sem o sistema CAE acionado foram feitas para quantificar a importância em termos de dose desses sistemas. Os resultados obtidos permitem otimizações no uso dos sistemas CAE e, consequentemente, a redução da dose no paciente sem comprometer a qualidade diagnóstica da imagem.
Title in English
Evaluation of Automatic Exposure Control Systems in Computed Tomography
Keywords in English
Computed Tomography using X-rays
Medical Physics
Radiology
Radioprotection
Abstract in English
The development of the computed tomography (CT) technology has brought wider possibilities on diagnostic medicine. It is a non-invasive method to see the human body in details. As the CT application increases, it raises the concern about patient dose, because the higher dose levels imparted compared to other diagnostic imaging modalities. The radiology community (radiologists, medical physicists and manufacturer) are working together to find the lowest dose level possible, without compromising the diagnostic image quality. The greatest and relatively new advance to lower the patient dose is the automatic exposure control (AEC) systems in CT. These systems are designed to ponder the dose distribution along the patient scanning and between patients taking into account their sizes and irradiated tissue densities. Based on the CT scanning geometry, the AEC-systems are very complex and their functioning is yet not fully understood. This work aims to evaluate the clinical performance of AEC-systems and their susceptibilities to assist on possible patient dose optimizations. The approach to evaluate the AEC-systems of three of the leading CT manufacturers in Brazil, General Electric, Philips and Toshiba, was the extraction of tube current modulation data from the DICOM standard image sequences, measurement and analysis of the image noise of those image sequences and measurement of the dose distribution along the scan length on the surface and inside of two different phantoms configurations. The tube current modulation of each CT scanner associated to the resulted image quality provides the performance of the AEC-system. The dose distribution measurements provide the dose profile due to the tube current modulation. Dose measurements with the AEC-system ON and OFF were made to quantify the impact of these systems regarding patient dose. The results attained give rise to optimizations on the AEC-systems applications and, by consequence, decreases the patient dose without compromising the diagnostic image quality.
 
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Publishing Date
2015-02-12
 
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  • REINA, T. R., VIEIRA, D. V., e COSTA, P.R. DETERMINAÇÃO E VALIDAÇÃO DAS QUALIDADES DE RADIAÇÃO RQR E RQA DA IAEA. In Congresso Brasileiro de Física Médica, São Pedro, 2013. Anais do Congresso Brasileiro de Física Médica., 2013.
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