MDCT: Risk and Reward

por mais de três décadas, a CT tem sido uma importante ferramenta de diagnóstico por imagem.1,2 em particular, os avanços tecnológicos nos últimos 5 anos influenciaram os padrões de uso da TC. Simplificando, estamos usando CT com mais freqüência.3 o principal avanço técnico responsável por este aumento foi o CT multidetector (MDCT), oferecendo tanto a digitalização mais rápida quanto o potencial para uma maior qualidade de imagem.2 houve várias consequências importantes desta tecnologia. Em primeiro lugar, há mais opções (e portanto protocolos) para a avaliação CT. Estas opções envolvem a manipulação de uma variedade de parâmetros CT que controlam a quantidade de radiação fornecida, um determinante direto da qualidade da imagem.4,5 embora existam muitas opções, algumas delas são inadequadas na medida em que a quantidade de radiação que um paciente recebe é superior ao necessário para obter um exame de diagnóstico.6,7 uma vez que a quantidade de radiação que a CT fornece se sobrepõe à quantidade de radiação que tem sido relatada causar câncer,8 Este é um custo de CT. É este reconhecimento de que existe um risco potencial (e muitos argumentam um risco tangível) de radiação que tem conduzido muitos dos recentes desenvolvimentos técnicos com TC. Ou seja, há um apelo crescente para equilibrar a qualidade da imagem com o risco. Por estas razões, o seguinte material irá rever os padrões de uso recentes e projetados, discutir a tecnologia e avanços tecnológicos da TC e seu efeito sobre aplicações clínicas, e resumir algumas das aplicações clínicas recentes, bem como o que sabemos (e não sabemos) sobre o risco de radiação com TC.

padrões de uso da CT

desde a sua introdução no início da década de 1970, a CT tornou-se uma ferramenta inestimável no diagnóstico por imagem.1 mais importante, o uso de TC está aumentando. Não se sabe absolutamente quantos exames de TC são realizados nos Estados Unidos ou em todo o mundo por ano. As estimativas incluem até 65 milhões de exames de tomografia computadorizada realizados anualmente nos Estados Unidos.9 se partirmos do princípio de que os Estados Unidos representam cerca de 25% do total mundial (3), Isto significa que existem potencialmente 260 milhões de exames de TAC realizados em todo o mundo. Se se considerar apenas o número de exames CT realizados nos Estados Unidos, dada a população dos EUA de 290,000,000,10 de acordo com o censo de 2002, então os exames CT são realizados à taxa de um para cada quatro ou cinco pessoas. Para as crianças, as estimativas variaram de 600.000 a 1,3 milhões de exames nos Estados Unidos por ano.3 no entanto, dados recentes de Mettler et al sugerem que esta pode ser uma subestimação, uma vez que aproximadamente 11% de todos os exames de TC podem ser obtidos no grupo etário pediátrico.Aplicando esta percentagem a 65 milhões de exames anuais nos Estados Unidos, o número de exames de tomografia computadorizada pediátrica pode ser mais de dez vezes superior ao previsto.

o número de exames de TAC também aumentou drasticamente nos últimos 20 anos. Várias fontes ajudam a sublinhar este ponto.3,9,12 por exemplo, num período de 14 anos que terminou em 1995, registou-se um aumento de sete vezes no número de exames de tomografia computorizada. Uma outra estimativa que abrange um período de 18 anos foi que o número de exames aumentou de 3,6 milhões para 33 milhões, mais de 800%. Outras fontes sugerem que o uso de TC deverá aumentar a uma taxa de cerca de 10% a 15% ao ano.13 Além disso, estes números não refletem a trajetória de uso atual. Ou seja, a mais nova tecnologia multidetorial está continuando a conduzir, bem como acelerar o uso através de um melhor valor em ambas as aplicações tradicionais, bem como novas aplicações. As aplicações tradicionais incluem uma melhor avaliação do trauma, detecção e vigilância de câncer. Novas aplicações, ao longo dos últimos 5 anos, incluem angiografia CT (CTA) de estruturas cardíacas e vasculares, avaliação de embolia pulmonar, avaliação urologica (eg, pedras renais), avaliação de apendicite, obstrução do intestino delgado, e TC de rastreio para doença arterial coronária e câncer. Notavelmente, estas novas aplicações são frequentemente encontradas em condições médicas, traduzindo-se para uma avaliação frequente da TC. É esta aplicação crescente da nova tecnologia MDCT para indicações médicas comuns, especialmente a tomografia computadorizada, que irá provavelmente acelerar a frequência dos exames com importantes ramificações nos cuidados socioeconômicos de saúde.14.15 paralelamente a esta utilização crescente, e em parte devido ao aumento da atenção aos riscos de radiação, tem havido um apelo à regulamentação e às normas práticas.3,16 uma revisão destas normas está fora do âmbito deste artigo, mas o leitor é referido como uma fonte a estar disponível no início de 2004.3

tecnologia, técnica

durante um exame CT, o indivíduo está em uma cama, também conhecida como uma tabela. Esta tabela passa por um pórtico que contém a fonte de raios-x oposta (180?) The x-ray detectors. Este pórtico roda continuamente em torno do paciente, enquanto a mesa se move através do pórtico. As imagens são formadas com base no caráter (energia e quantidade) do feixe de raios-x que atinge os detectores depois que ele passa através do indivíduo. O personagem é afetado pelos vários órgãos e estruturas através dos quais passa. Como acontece com uma câmera convencional de 35 mm, uma variedade de configurações ou parâmetros (estes são selecionados pelo CT technologist no console de scanner) controla a quantidade e a energia dos raios-X. Exemplos destas configurações incluem corrente de tubo (miliamperage ou mA), quilovoltagem de pico (kVp), e a velocidade de rotação do equipamento de pórtice ou velocidade de movimento da mesa através do pórtice. Estas configurações contribuem para a formação de imagem e qualidade de imagem.

In the early 1990s, there was a great leap forward in CT: slip ring technology. Ele libertou o pórtico para rodar continuamente, sem entraves por fios e cabos que anteriormente significavam que uma a duas rotações no Sentido DOS ponteiros do relógio tinham de ser seguidas por uma a duas rotações no sentido anti-horário para manter o aparelho de bobinagem de ligação. Este salto foi chamado de CT helicoidal( ou espiral); o termo basicamente representa um traçado do caminho espiral do feixe de raios-x ao longo do paciente, devido à rotação contínua do pórtico enquanto a mesa (e o paciente) se movia através do pórtico. Além disso, os detectores de raios-x continuaram a evoluir através de várias iterações, geralmente resultando em uma armadilha mais eficaz e eficiente e conversão de raios-X. Em 1998, a tecnologia do detector moveu-se novamente para a frente de modo que múltiplas filas de detectores pudessem capturar e converter simultaneamente raios-X. Este avanço é chamado MULTISSLICE ou TC multidetector. Nos últimos 5 anos, o número de linhas de detector aumentou a partir de uma única linha (a primeira CT helicoidal) de modo que agora os fabricantes oferecem 16 linhas (ou 16-slice) MDCT. Basicamente, o aumento do número de detectores permite a conversão de um raio-x mais amplo para cada rotação. Um benefício deste feixe mais amplo é que o paciente pode agora viajar através do scanner de raios-x mais rápido. Por exemplo, os exames MDCT no peito ou abdômen em crianças pequenas podem ser completados rotineiramente em 2 a 5 segundos. A melhoria da qualidade da imagem também resultou desta tecnologia em evolução.A digitalização mais rápida tem vários benefícios. Em primeiro lugar, nas crianças, a sedação é menos necessária. Este é um benefício substancial em comparação com os tempos de aquisição de imagens longas para a ressonância magnética (cada sequência de ressonância magnética pode levar vários minutos a adquirir, e o número total de sequências significa uma duração de exame tipicamente de 30 a 60 minutos). A imagem rápida também reduz o uso de recursos necessários para a sedação pediátrica, uma grande economia de custos.17 esta é uma das razões pelas quais, em crianças, o MDCT está a ser realizado com mais frequência do que o MR para aplicações semelhantes. Imagens mais rápidas também diminuem o artefato de movimento, particularmente em pacientes que têm capacidade limitada de respiração durante a digitalização, como crianças pequenas. Scanning mais rápido também foi aplicado ao” freeze ” movimento periódico, como o com o coração para avaliação cardíaca e arterial coronária. Enquanto o rendimento é potencialmente melhorado por varredura mais rápida, grande parte do tempo de varredura do paciente é gasto configurando a varredura, preparando o paciente, e limpando o quarto. Ainda assim, há alguma melhoria no rendimento com MDCT mais rápido.

Figura 1. Um rapaz de dez anos com dor e inchaço da extremidade inferior esquerda durante vários meses. a) a radiografia Lateral mostra o córtex esclerótico espessado da tíbia esquerda. b) A imagem Axial de um exame TC através da tíbia média mostra uma pequena área de lucência com uma área mais central de esclerose densa ? o nidus (seta grande). Observe o espessamento circundante e esclerose da tíbia (pequenas setas). Esta área lucente representa o centro de um tumor ósseo benigno, um osteoma osteóide. (c) reconstruir os dados axiais num plano sagital demonstra bem o nidus e a scelorose sem artefatos.

outro benefício da tecnologia MDCT foi a possibilidade de obter fatias mais finas. A vantagem das fatias mais finas é o detalhe melhorado, em particular a nitidez da imagem (ou resolução espacial). A mais recente MDCT usando espessuras finas (submilimetro) de Corte oferece a oportunidade de multianar (por exemplo, coronal e sagital) e representações tridimensionais de estruturas (Figura 1), que são essencialmente livres de artefatos que assolaram a tecnologia CT mais antiga .18 imagens podem agora ser reconstruídas rápida e eficientemente em vários planos com detalhes que teriam sido alcançados se a digitalização fosse realmente obtida no plano. Isto evita planos adicionais, por exemplo para tomografias de anomalias esqueléticas, reduzindo assim o tempo, custo e exposição à radiação. Outro avanço técnico inclui Detectores mais eficientes e novas tecnologias que melhoram a qualidade e a velocidade das imagens reconstruídas.

outros avanços tecnológicos incluem a fluoroscopia CT, e a combinação de tomografia de emissão de positrões e CT (PET-CT). Com a fluoroscopia CT, os procedimentos de intervenção, tais como aspirações, biópsias e drenagens de abcesso podem ser facilitados através da utilização de informações transversais para orientação.19,20 PET-CT representa uma” mistura ” onde imagens funcionais de PET (áreas de maior atividade metabólica do câncer, por exemplo) são combinadas com CT (para melhor localização anatômica).21, 22 PET-CT, em particular, tem sido uma ferramenta poderosa e em rápida expansão em muitas práticas.

CT Aplicações

TCMD, com cada um aumento no número de detectores, muitas vezes, foi recebido com certo ceticismo sobre o apontado benefícios, mas a cada vez que foi rapidamente adotado como valioso para o mais rápido exames, mais flexíveis opções de verificação e melhoria da qualidade de imagem, o equivalente melhoradas de diagnóstico oportunidade e aplicação clínica.

algumas das aplicações recentemente notificadas para a MDCT incluem avaliação do tórax e do abdómen. No peito, estas investigações incluem avaliação de nódulos, embolia pulmonar, estruturas cardiovasculares incluindo as artérias coronárias, as vias aéreas e a parede torácica.23-28 as indicações do abdómen e da pélvis incluem endoscopia virtual do tracto urinário; avaliação do cancro do tracto urinário, pedras e doenças congénitas; Vasculopatias; apendicite; e obstrução intestinal.A TC de rastreio inclui a detecção de cancro do pulmão, cancro do cólon, doença arterial coronária e rastreio de todo o corpo.14 em conjunto, estas análises e investigações demonstram o papel amplo e em expansão que a nova tecnologia TC tem na medicina.

os custos da CT incluem o risco de radiação

com estes benefícios, no entanto, veio um reconhecimento de um custo potencial que a radiação. Há mais de 2 anos, esta questão foi enfatizada através de uma série de artigos no American Journal of Roentgenology que tratam de crianças e risco de câncer de radiação TC, um excesso de exposição à radiação, e técnicas para reduzir essa exposição.36-38 desde então, o foco dos fabricantes e a prática de exames de tomografia computadorizada, tanto em adultos como em crianças, têm vindo a mudar lentamente, reconhecendo o custo potencial da radiação. Isto foi relativamente negligenciado por muitos anos.

há algum debate sobre o que é o risco de radiação. Basicamente, investigações podem ser encontradas que sustentam a afirmação de que a quantidade de radiação (exposição de baixo nível) na TC não está associada ao aumento do risco de desenvolvimento de câncer fatal,39,40 e investigações podem ser encontradas que mostram que a quantidade de radiação na TC é um fator de risco para o câncer.38 neste ponto, a postura mais prevalente é a última: as doses de radiação fornecidas pela tomografia computadorizada sobrepõem-se às que têm sido demonstradas ter um aumento significativo do risco de câncer. Os defensores deste ponto de vista têm apontado que mesmo uma única tomografia computadorizada em uma criança pode aumentar o risco de mortalidade por câncer ao longo da vida.38 O que não é debatido são os fatos de que as crianças são mais suscetíveis à radiação do que os adultos, têm uma vida mais longa para manifestar câncer induzido pela radiação (que pode levar décadas para se desenvolver), e têm sido rotineiramente expostos a uma quantidade excessiva de radiação a partir da TC. As doses da TC sobrepõem-se e podem até exceder a exposição de baixo nível.3 Além disso, a CT é a maior fonte de radiação após a exposição ao fundo (incluindo o radão).11,41 independentemente da postura, é prudente minimizar a exposição desnecessária à radiação. Como indicado no relatório de 2000 do Comité Científico sobre os efeitos da radiação atômica das Nações Unidas (UNSCEAR), “deve-se notar, no entanto, que a incapacidade de detectar riscos aumentados em doses muito baixas não significa que esses aumentos não existem.”41 a nossa postura deve ser minimizar a quantidade de radiação a que os indivíduos são expostos durante a TC. Claramente, as recentes inovações CT, e as posições de mercado tomadas pelos fabricantes, têm sido para enfatizar os passos dados para a gestão da radiação.

muitos dos avanços técnicos, particularmente nos últimos 2 anos, visam a gestão da dose de radiação. Estes incluem modulação de corrente de tubo automático (ATCM) e recomendações para a digitalização baseada em tamanho na população pediátrica.

ATCM é um novo método no qual uma das configurações de varredura, a corrente do tubo de raios x, é ajustada automaticamente durante a varredura para ter em conta a espessura do paciente, a forma, ou parte do corpo que está sendo digitalizado.42-44 o princípio subjacente ao ATCM é que pode haver requisitos diferentes para a corrente do tubo durante a varredura. Maior corrente de tubo (que gera mais partículas de raio-x) é necessária para passar através de tecidos mais densos, como o fígado versus os pulmões cheios de ar; para áreas transversais mais espessas, como o corpo lado-a-lado versus frente-a-trás, durante a 360? rotação do feixe de raios-x em torno do paciente; ou em crianças pequenas ou adultos mais finos versus adultos mais grossos. Até este ponto, uma única corrente tubular (geralmente relativamente alta para penetrar nos tecidos mais densos) foi utilizada para toda a tomografia computadorizada. A maioria dos fabricantes incorporaram agora algum tipo de ATCM que ajustará a corrente do tubo ao nível necessário (reduzindo assim a radiação) nas regiões do corpo ou partes da varredura onde menos corrente do tubo é necessária.

uma desvantagem da moderna tecnologia MDCT é que a digitalização tem sido mais complexa com muitas mais opções. Pode ser bastante difícil determinar que tipo de ajuste deve ser usado para várias condições médicas. A indústria tem fornecido recentemente diretrizes e protocolos de TC pediátrico que incorporam configurações que são baseadas na idade ou tamanho 45, Uma vez que as crianças pequenas não precisam ou não precisam dos mesmos tipos de configurações (como corrente de tubo) que os adultos.36 há três anos, este tipo de ajuste era raro, com a maioria das práticas usando uma filosofia de “tamanho único”.

outra desvantagem é que a tecnologia CT é relativamente cara: um novo scanner MDCT custa $1 a $1.5 milhões. Este é um problema particularmente com os rápidos avanços ao longo dos últimos 5 anos. Até o momento em que um novo scanner foi instalado, a tecnologia mais recente estava muitas vezes disponível ou em breve para ser. A justificação para gastar este tipo de dinheiro está além da intenção deste artigo. Seja como for, a penetração dos mais recentes scanners de 16 fatias está aumentando rapidamente nos Estados Unidos. Se isso é impulsionado pelo mercado (tendo a mais nova tecnologia), devido aos benefícios reconhecidos, ou (provavelmente o caso) uma combinação de ambos é irrelevante. Esta conversão está acontecendo.

em última análise, o que precisa ser determinado é a relação custo-benefício. Isso dependerá de uma infinidade de fatores moldados pela experiência individual, Diretrizes de prática e padrões, todos ajudados pela investigação científica. Embora muito tenha sido feito para definir o diagnóstico de qualidade de CT em imagens médicas, por exemplo, o diagnóstico de apendicite, urológicas transtornos, e embolia pulmonar, equilibrando estes contra o risco (ou seja, radiação) é menos evidente, e a avaliação da real mudança no resultado do paciente (especialmente com rastreio CT) ainda está em sua infância. Há um longo caminho a percorrer para definir a relação custo-benefício da TC moderna. O que é claro é que a experiência empírica, particularmente evidente através da compra dos mais novos scanners de tecnologia, está dirigindo o uso. Implícito é que os radiologistas aceitaram que a TC é uma ferramenta cada vez mais útil.

Conclusion

In conclusion, CT is a central imaging modality. A tecnologia recente tem sido responsável por aumentar o uso, tanto através de novas aplicações como aplicações para distúrbios comuns. Os benefícios desta tecnologia, especialmente a digitalização mais rápida e a capacidade de obter fatias finas e de alta qualidade, agora devem ser equilibrados com os custos. Um custo notável é a exposição à radiação. Os progressos proporcionaram novas oportunidades para analisar, mas também oportunidades importantes para gerir a dose de radiação. O papel da TC terá de ser clarificado com uma combinação de investigação, educação (incluindo normas práticas) e inovações dos fabricantes.

Donald P. Frush, MD, é chefe de Radiologia pediátrica, divisão de Radiologia pediátrica, Professor Associado de Radiologia, Departamento de Radiologia, Duke University Medical Center, Durham, NC.

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