radiografia digital: cr & dr prof. dr. paulo mazzoncini de azevedo marques...

Radiografia Digital: CR & DRRadiografia Digital: CR & DR

Prof. Dr. Paulo Mazzoncini de Azevedo MarquesProf. Dr. Paulo Mazzoncini de Azevedo Marques (([email protected]@fmrp.usp.br))

Centro de Ciências das Imagens e Física Médica – Centro de Ciências das Imagens e Física Médica – CCIFMCCIFM

((http://cci.fmrp.usp.brhttp://cci.fmrp.usp.br) )

Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – FMRP/USPFMRP/USP

((http://www.fmrp.usp.brhttp://www.fmrp.usp.br))

Considerações Iniciais 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 IniciaisConsiderações IniciaisBENEFÍCIOS

• 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 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.


Considerações Iniciais 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”.

Radiologia Digital Radiologia Digital

Computed Computed Radiography Radiography (CR)(CR)

Radiologia Digital - CRRadiologia 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.


• 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.



PROCEDIMENTO PARA OBTENÇÃO DA IMAGEM:

1. O cassete com a placa de imagem dentro é colocado na bandeja do “bucky”

2. Uma exposição é feita

3. 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.

4. A placa de sinal é apagada ainda dentro do leitor, inserida no cassete e devolvida, pronta para uma nova exposição


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

Radiologia Digital Radiologia Digital (Direct) Digital

Radiography (DR)

Radiologia Digital - DRRadiologia 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.


PROCEDIMENTO PARA OBTENÇÃO DA IMAGEM:

1. O sensor de obtenção de imagem é exposto aos raios X

2. A imagem aparece na tela do computador



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 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

0%

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1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

PACS Reporting

Fonte: Dorenfest & Assoc. and eDictation estimates, 2003

Rede de alta velocidade

HIS/MIS

Arquivamento

Modalidade de Imagem

Web-based RIS/PACS/EMR

RIS

Estação de visualização

HL-7

DICOM

PACSPACS

Firewall

PACSDB

DICOM

RAID

Reconhecimento de voz

Ambiente sem Filme

1 dia

Arquivo de raios-X

Técnico

Paciente

Radiologista

Recepicionista

Clínico Solicita

Secretária

Envio resultado

Agenda

Dita laudo Assina

Fax, correio, entrega

Recebe laudo

Exame

Revela, imprime

Filmes anteriores

Transcreve

Diagnóstico por Imagem – Processo Convencional Ideal

Arquivo de raios-X

Técnico

Paciente

Radiologista

Recepcionista

Cínico

1-3 dias

Solicita

Secretária

Envio resultado

Agenda

Dita laudo Assina

Fax, correio, entrega

Recebe laudo

Exame

Revela, imprime

Filmes anteriores

Transcreve

dano/perda

perda

Cobra o Radiologista

atraso atraso

Sobre, subexposição

Diagnóstico por Imagem – Processo Convencional Real

Arquivo de raios-X

Técnico

Paciente

Radiologista

Recepcionista

Clínico

1-3 horas

Solicita

Secretária

Envio resultado

Agenda

Dita laudo Assina

Fax, email, entrega

Recebe laudo

Exame

Revela, imprime

Filmes anteriores

Transcreve

dano/perda

perda

Cobra o Radiologista

atraso atraso

Sobre, subexposição

Computador distribui/gerencia a informação, eliminação de filmes

Diagnóstico por Imagem – Processo Totalmente Digital (HIS-RIS-PACS)

Filmless Radiology Impact at Filmless Radiology Impact at HUPHUP

Film/Film Library Costs & Total Exams Over Last 10 Years

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

$0

$500,000

$1,000,000

$1,500,000

$2,000,000

$2,500,000

$3,000,000

$3,500,000

$4,000,000

Year

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(Red

/So

lid

)

0

50,000

100,000

150,000

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250,000

300,000

Exa

ms

(Blu

e/D

ash

ed)

Department-wideadoption of PACS

Goldszal et al. Acad Radiol 2004; 11:96-102

12

34

56

78

$0.0

$2.0

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$8.0

$10.0

x$1M

Years

Cumulative Costs

PACS plus Residual Film

Film Operation

A = $53.2M

A' = $36.7M

Goldszal et al. Acad Radiol 2004; 11:96-102

Re-allocation of film budget = PACS

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