Determina ao da Dose em Radiodiagnostico

Determinação da Dose em
Radiodiagnóstico
Maria Carmen de Sousa
Serviço de Física Médica
IPO Coimbra FG, EPE
Workshop sobre “Metrologia das Radiações Ionizantes e Aplicações Clínicas” IST/ITN 16 de Novembro de 2012

Estrutura da apresentação
1. Especificidades da exposição à radiação ionizante em
radiodiagnóstico
2. Propósito da medição de dose em radiodiagnóstico
3. Requisitos para a incerteza associada à medição
conforme o propósito
4. Calibração do feixe de raios X no âmbito do controlo
de qualidade dos equipamentos
5. Da avaliação de dose paciente ao cálculo de dose
nos órgãos
Caso dos exames simples de radiologia convencional
Caso dos exames de mamografia
Caso dos exames de TC

Especificidades da exposição à radiação
ionizante em radiodiagnóstico
Quantidade do feixe de raios
X caracterizada pelo
rendimento à saída da ampola
(em inglês, x-ray tube output)
Qualidade do feixe de raios X
Radiologia convencional: 50 –
150 kV e HVL entre 1 e 5 mm Al
Mamografia: 20 - 50 kV e HVL
entre 0,25 e 1 mm Al
Geometria de irradiação: feixe
divergente, colimação do feixe
(centro e tamanho do campo),
uso de filtrações adicionais,
rotação da ampola em TC,
etc.
Nº de fotões
Energia dos fotões (keV)

Especificidades da exposição à radiação
ionizante em radiodiagnóstico
No caso da avaliação da dose paciente, a escolha da
grandeza dosimétrica adequada e do instrumento de
medição/método de avaliação da dose depende
do tipo de procedimento radiológico
Exames simples de radiologia convencional (1 ou 2 incidências,
s/fluoroscopia)
Exames complexos de radiologia convencional (várias imagens e
uso da fluoroscopia)
Procedimentos complexos de radiologia de intervenção
Mamografia
TC
Helicoidal unicorte vs MSCT
Aplicações especificas: mama, dentário, RT
Exames de raios X dentário (intra-oral e panorâmica dentária)
Casos especiais
Protecção do feto durante a exposição in utero da mulher grávida
Crianças (maior radiosensibilidade e maior esperança de vida)
Doses elevadas da radiologia de intervenção

Propósito da medição de dose em
radiodiagnóstico
Programa de garantia da qualidade – Exemplos:
Controlo do desempenho dos equipamentos radiológicos e da sua estabilidade ao longo do
tempo (controlo de qualidade) [DL180/2002]: calibração do feixe de raios X a partir da
medição do output (da taxa de dose a entrada do intensificador de imagem em
fluoroscopia) e determinação do HVL
Comparar diferentes equipamentos de uma mesma marca, diferentes marcas de
equipamentos, etc.:. - uso de fantomas para simular um “paciente padrão”
Estudos de optimização da técnica radiográfica e do posicionamento do doente:
Guidelines europeias EUR 16260, 16261, 16262, etc.
Estudos de optimização da dose vs qualidade da imagem – utilização de fantomas
Estabelecimento dos NRDs “nacionais” (survey). Avaliação da dose tipicamente
recebida pelos pacientes na prática clínica e comparação com os NRDs europeus
na ausência de NRDs “nacionais” [DL180/2002]
Níveis de Referência de Diagnóstico: Níveis de investigação [ICRP 60] [ICRP 73]

O NRD é um nível de investigação…
Exemplo do exame de abdómen AP (inquérito britânico
1988-95 para 270 instalações)
Número de instalações
50
Dose de referência = 10 mGy
45
40
35
30
25
20
15
10
5
Prática aceitável
(75% das instalações)
Prática que justifica uma
reflexão para reduzir as doses
(25% das instalações)
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Dose média na pele (em mGy)

Propósito da medição de dose em
radiodiagnóstico
Programa de garantia da qualidade – Exemplos:
Controlo do desempenho dos equipamentos radiológicos e da sua estabilidade ao longo do
tempo (controlo de qualidade) [DL180/2002]: calibraçao do feixe de raios X a partir da
medição do output (da taxa de dose a entrada do intensificador de imagem em
fluoroscopia) e determinação do HVL
Comparar diferentes equipamentos de uma mesma marca, diferentes marcas de
equipamentos, etc.:. - uso de fantomas para simular um “paciente padrão”
Estudos de optimização da técnica radiográfica e do posicionamento do doente:
Guidelines europeias EUR 16260, 16261, 16262, etc.
Estudos de optimização da dose vs qualidade da imagem – utilização de fantomas
Estabelecimento dos NRDs “nacionais” (survey). Avaliação da dose tipicamente
recebida pelos pacientes na prática clínica e comparação com os NRDs europeus
na ausência de NRDs “nacionais” [DL180/2002]
Níveis de Referência de Diagnóstico: Níveis de investigação [ICRP 60] [ICRP 73]
Aplica-se aos exames de radiodiagnóstico mais frequentes
Procedimento especifico (tamanho da amostra de pacientes, paciente padrão, grandezas
dosimétricas específicas)
Ao contrário dos EUA, a tendência na Europa é realizar a avaliação de dose em pacientes
em vez de fantomas

O conceito de NRD aplica-se para os exames mais
frequentes… as grandezas dosimétricas são específicas…
Dados britânico (1999)
Exames simples de radiologia
convencional (ESD, mGy)
PA or AP skull
LAT Skull
PA chest
LAT chest
AP Abdomen
AP or PA Lumbar Spine
LAT Lumbar Spine
AP Pelvis
5
3
0,3
1,5
10
10
30
10
Exames complexos de radiologia
convencional (DAP, Gy.cm 2 )
Barium Enema
Barium Meal
Intervenous Urography
Exames de
mamografia
(MGD, em mGy)
MLO Breast
CC Breast
2
25
60
25
40
Exames de TC
(CTDI w em mGy e DLP, em mGy.cm)
Routine Head CT
Routine Chest CT
Routine Abdomen CT
Routine Pelvis CT
60
30
35
35
1050
650
800
600
Fonte: http://www.icrp.org/docs/DRL_for_web.pdf

Propósito da medição de dose em
radiodiagnóstico
Programa de garantia da qualidade – Exemplos:
Controlo do desempenho dos equipamentos radiológicos e da sua estabilidade ao longo do
tempo (controlo de qualidade) [DL180/2002]: calibraçao do feixe de raios X a partir da
medição do output (da taxa de dose a entrada do intensificador de imagem em
fluoroscopia) e determinação do HVL
Comparar diferentes equipamentos de uma mesma marca, diferentes marcas de
equipamentos, etc.:. - uso de fantomas para simular um “paciente padrão”
Estudos de optimização da técnica radiográfica e do posicionamento do doente:
Guidelines europeias EUR 16260, 16261, 16262, etc.
Estudos de optimização da dose vs qualidade da imagem – utilização de fantomas
Estabelecimento dos Níveis de Referência de Diagnóstico “nacionais” (survey).
Avaliação da dose tipicamente recebida pelos pacientes na prática clínica e
comparação com os NRDs europeus na ausência de NRDs “nacionais”
[DL180/2002]
Níveis de Referência de Diagnóstico: Níveis de investigação [ICRP 60] [ICRP 73]
Aplica-se aos exames de radiodiagnóstico mais frequentes
Procedimento especifico (tamanho da amostra de pacientes, paciente padrão, grandezas
dosimétricas específicas)
Ao contrário dos EUA, a tendência na Europa é realizar a avaliação de dose em pacientes
em vez de fantomas
Risco radio-induzido
Estimativa das doses nos órgãos (caso da exposição do feto in utero)
Calculo da dose efectiva com o intuito de comparar a exposição à radiação ionizante para
várias modalidades de radiodiagnóstico

A dose efectiva permite comparar em termos de um único
indicador de dose comum diferentes modalidades de
radiodiagnóstico…
Radiodiagnóstico (exposição externa)
Radiografia pulmonar:
H pulmões = 0,08 mSv
E = 0,04 mSv, ou seja 0,017.RN
T.C. pélvico:
H ovários = 15 mSv
E = 7 mSv, ou seja 2,9.RN
Radiografia dentária (20 imagens):
H glândulas salivares = 4,82 mSv
H tiróide = 0,45 mSv
E = 0,34 mSv, ou seja 0,14.RN
Medicina Nuclear (exposição interna)
Cíntigrafia da tiróide:
para 20 MBq de 99m Tc
E = 0,24 mSv, ou seja 0,1.RN
Cíntigrafia óssea:
para 700 MBq de 99m Tc
E = 4 mSv, ou seja 1,6.RN
Cíntigrafia do miocárdio:
para 100 MBq de 201 Tl
E = 23 mSv, ou seja 9,6.RN

Propósito da medição de dose em
radiodiagnóstico
Programa de garantia da qualidade – Exemplos:
Controlo do desempenho dos equipamentos radiológicos e da sua estabilidade ao
longo do tempo (controlo de qualidade) [DL180/2002]: calibraçao do feixe de raios
X a partir da medição do output (da taxa de dose a entrada do intensificador de
imagem em fluoroscopia) e determinação do HVL
Comparar diferentes equipamentos de uma mesma marca, diferentes marcas de
equipamentos, etc.:. - uso de fantomas para simular um “paciente padrão”
Estudos de optimização da técnica radiográfica e do posicionamento do doente:
Guidelines europeias EUR 16260, 16261, 16262, etc.
Estudos de optimização da dose vs qualidade da imagem – utilização de fantomas
Estabelecimento dos Níveis de Referência de Diagnóstico “nacionais”
(survey). Avaliação da dose tipicamente recebida pelos pacientes na prática
clínica e comparação com os NRDs europeus na ausência de NRDs
“nacionais” [DL180/2002]
Risco radio-induzido
Estimativa das doses nos órgãos (caso da exposição do feto in utero)
Calculo da dose efectiva com o intuito de comparar a exposição à radiação
ionizante para várias modalidades de radiodiagnóstico
Avaliação da exposição da população devido aos exames médicos de
radiodiagnóstico [DL165/2002] [RP154] (http://www.itn.pt/projs/ddm2-portugal/)
Dose absorvida na pele no âmbito dos procedimentos de radiologia de
intervenção (ocorrência de reacções tecidulares tais como queimaduras na pele)

Requisitos para a incerteza associada à
medição conforme o propósito
Incerteza expandida/global relativa (k = 2) [AAPM, 1992]
[ICRU74, 2005] [IAEA TRS457, 2007]
± 5% para a calibração do dosímetro num laboratório padrão
± 7%
para doses mais elevadas (risco de efeitos determinísticos)
radiopediatria e dose no feto associada à exposição in utero
estudos comparativos de dose (ex: comparação de várias marcas e
modelos de tomógrafos, dose num fantoma padrão para vários
mamógrafos, doses para várias modalidades de radiodiagnóstico)
estudo do output em função da qualidade do feixe (kV e HVL)
medição da taxa de dose a entrada do II (programa de CQ)
± 20% para a determinação das doses nos órgãos no domínio
das doses baixas (efeitos biológicos estocásticos)

Calibração do feixe de raios X no âmbito do
controlo de qualidade dos equipamentos
Parâmetros de dose que caracterizam a quantidade de radiação
emitida pela ampola de raios X [DL180/2002]:
Radiologia geral & Fluoroscopia
Medição do output em condições de referência (80 kV, 1 m)
Reprodutibilidade do output ao longo do tempo (constância)
Variação do output em função da corrente
Variação do output em função dos mAs
TC
Medição do Índice de Dose de Tomografia Computorizada
Radiologia dentária (excl. equip. panoramica dentaria)
Medição do output em condições de referência (50 a 70 kV, 1 m)
Mamografia
Medição do débito de dose à distância foco-receptor de imagem
Protocolo de medição:
Protocolos da sociedades cientificas (por exemplo, SEFM)

Calibração do feixe de raios X no âmbito do
controlo de qualidade dos equipamentos
Escolha do instrumento de medição de dose
Câmara de ionização (CI) ou detector a semicondutor
Requisitos de fabrico e desempenho conforme a norma IEC 61674
[IAEA-TRS457] [ICRU74] [Portaria 1106/2009]
Exemplo do equipamento da PTW e da CI da Radcal
Calibração do instrumento de referência [AAPM, 1992] [ICRU74]
[IAEA TRS457] / verificação metrológica [Portaria 1106/2009]
Os dosímetros usados no radiodiagnóstico são calibrados em termos de
kerma no ar, livre no ar (K a
, em mGy)
Num laboratório secundário de dosimetria padrão - SSDL
Certificado de calibração deve especificar: factor de calibração,
condições de referência (qualidade do feixe, geometria de exposição,
taxa de kerma no ar, T&P se CI, etc.), incerteza associada à medição
Incerteza expandida requerida ≤ ±5% (k=2)
Periodicidade: de 2 em 2 anos e sempre que ocorre uma avaria
Pontos de calibração de referência (qualidade do feixe): 3 pontos para a
radiologia e mamografia e 2 pontos para a TC
Exemplo da radcal

Calibração do feixe de raios X no âmbito do
controlo de qualidade dos equipamentos
Contra-calibração do instrumento de campo: procedimento
descrito no código de pratica [IAEA-TRS457]
Testes de constância [AAPM, 1992]
O equipamento da PTW traz uma source check constancy
Experiência no IGR: CI usada como instrumento de referência
(calibração no SSDL) e detector a semicondutor usado como
instrumento de campo (contra-calibração in situ)
CI como sistema de referência: razoes históricas (instrumento de
referência usado nos PSDL). Vantagem: melhor desempenho em
termos de resposta em energia. Inconvenientes: frágil, correcção de
T&P
Detector a semicondutor - vantagens: mais robusto, tamanho reduzido,
versátil. Inconvenientes (tradicionalmente): menor precisão da
medição, pior resposta em energia e resposta direccional
(sensibilidade variável conforme a direcção de incidência da radiação)

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames simples de radiologia convencional
A grandeza de kerma no ar incidente K a,i
Ampola de raios X (kV, mAs, mm Al, cm 2 )
Foco da ampola
Distancia Foco-Superficie
de entrada do paciente (d FSD
)
Distancia Foco-Detector (d)
Colimador
kerma no ar, K a (d), em mGy em inglês, “Air Kerma free-inair”
ou “Absorbed Dose to air free-in-air”
Rendimento à saída da ampola, em inglês “dose yield” ou
“X-ray tube output”, output(d), em mGy/mAs
Ka
output =
nKa
=
unidade: Gy/mAs
mA.
s
kerma no ar incidente (sem retrodispersão)
K a,i (d FSD ), em mGy
em inglês, “Incident Air Kerma” ou “Incident Absorbed Dose”
Mesa do paciente
Receptor de imagem
Feixe primário
K
a
2
⎛ d ⎞ ⎛ d
,
( ) ( )
⎟ ⎞
⎜
⎟ = × ⋅ ×
⎜
i
= Ka
d ×
nKa
d mA s
⎝ d
FSD⎠
⎝ d
FSD⎠
Lei do inverso quadrado da distância
2
unidade: Gy

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames simples de radiologia convencional
A grandeza de kerma no ar a superficie de entrada K a,e
Ampola de raios X (kV, mAs, mm Al, cm 2 )
Foco da ampola
Distancia Foco-Superficie
de entrada do paciente (d FSD
)
Paciente/fantoma
Radiação dispersa
Mesa do paciente
Receptor de imagem
Feixe primário
Distancia Foco-Detector (d)
Colimador
kerma no ar, K a (d), em mGy em inglês, “Air Kerma free-inair”
ou “Absorbed Dose to air free-in-air”
Rendimento à saída da ampola, em inglês “dose yield” ou
“X-ray tube output”, output(d), em mGy/mAs
Ka
output =
nKa
=
unidade: Gy/mAs
mA.
s
kerma no ar a superfície de entrada (com retrodispersão)
K a,e (d FSD ), em mGy
em inglês, “Entrance Surface Air Kerma (ESAK)” ou
“Entrance Surface Dose (ESD)”
⎛ d ⎞
Ka , e
= Ka,
i
× B =
nKa
⎜
×
d ⎟
⎝ FSD⎠
( d ) × mA⋅
s×
⎜ ⎟ B
B: factor de retrodispersão (em inglês, backscatter factor)
2
unidade: Gy

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames simples de radiologia convencional
Mediçao directa no paciente ou calculo de K a,e
Geralmente o output é medido para uma distância foco-detector
d = 1 m
K a,e pode ser medido directamente na superfície da pele do
paciente com dosimetros termoluminescentes (TLDs)
Escolha do tipo de TLD e calibração dos TLDs [EUR 19604]
K a,e pode ser calculado a partir do output
Estudo prévio de output = f(kV, mAs, filtração, etc.), levantamento
dos dados dos pacientes e da técnica radiográfica utilizada para
cada paciente e aplicação de um valor adequado de B publicado na
literatura [ICRU 74]
A estimativa de K a,e a partir do output apresenta uma incerteza
associada comparável com aquela obtida com dosimetria directa
por TLD [IAEA TRS457]. Apresenta ainda a vantagem de
interferir pouco com o paciente o que permite aumentar o
tamanho da amostra de pacientes.

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames simples de radiologia convencional
A grandeza do produto kerma no ar-superficie, P KA
Ampola de raios X (kV, mAs, mm Al, cm 2 )
Foco da ampola
Distancia Foco-Detector (d)
Colimador
Câmara de ionização KAP/DAP meter
Produto kerma no ar-superfície P KA , em Gy.cm 2
em inglês, “Air Kerma-Area Product (KAP)” ou
“Dose-Area Product (DAP)”
kerma no ar, K a , em mGy
em inglês, “Air Kerma free-in-air” ou
“Absorbed Dose to air free-in-air”
( A) dA = K ( d ) A( d )
PKA = ∫ Ka
a
×
unidade: Gy.cm 2
A
Mesa do paciente
Receptor de imagem
Feixe primário
Para campos de tamanho pequeno

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames simples de radiologia convencional
A mediçao do produto kerma no ar-superficie, P KA
Medição do P KA
Uso de uma câmara de ionização de transmissão montada à
saída da ampola ou embutida na cabeça da ampola
Requisitos de fabrico e desempenho conforme a norma IEC
60580 [IAEA-TRS457] [ICRU74] [Portaria 1106/2009]
Calibração do KAP meter in situ contra uma CI de referência
calibrada para as energias consideradas [ICRU74] [IAEA
TRS457]
Informação do P KA disponível no display do monitor de
visualização ou no cabeçalho DICOM (unidades de
raios X digitais modernas )
A fiabilidade dos valores indicados deve ser verificada
(calibração in situ)

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames simples de radiologia convencional
A grandeza de dose no órgão D T e de dose efectiva E
Dose média absorvida no
órgão/Dose no órgão
∫
m
D ⋅dm
T
DT
= =
m
T
E
m
Dose equivalente no
órgão/Dose equivalente
=∑
R
H
T
WR
DT
, R
Dose efectiva
E
=∑W T
⋅ H T
T
T
T
unidade: J/kg
ou gray (Gy)
unidade: J/kg ou
sievert (Sv)
unidade: J/kg ou
sievert (Sv)
W T : factor de ponderação tecidular
0,08 Gónadas
0,12 Medula óssea
0,12 Cólon
0,12 Pulmão
0,12 Estômago
0,12 Mama
0,04 Bexiga
0,04 Fígado
0,04 Esófago
0,04 Tiróide
0,01 Pele
0,01 Superfície Óssea
0,01 Cérebro
0,01 Glândulas salivares
0,12 Resto do organismo
(glândulas supra-renais, região extra-torácica,
bexiga (Gall), coração, rim, nódulos linfáticos,
músculo, mucosa oral, pâncreas, prostata ( ),
intestino delgado, baço, timo e útero/colo ( ))

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames simples de radiologia convencional
O calculo de D T e E
Conforme a precisão requerida, uso de aplicações informáticas ou estimativa a
partir de coeficientes de conversão publicados na literatura [ICRU 74]
Aplicação informática
PCXMC
kttp://www.stuk.fi/pcxmc
ODS-60
http://ethesis.helsinki.fi/julkaisut/mat/
fysii/vk/lampinen/calculat.pdf
EffDose
kttp://www.sis.dk
Modelização
computacional do
corpo humano
ORNL (5 tamanhos de
fantoma matemático
criança e um de adulto)
Alderson-Rando
MIRD (fantoma
matemático adulto
hermafrodita)
Grandeza de
normalização
K a,i e P KA
K a,i
P KA
Caracterização
• do feixe de raios X
kV, FT e inclinação do
ânodo
kV e FT (filtração total
da ampola)
kV e FT
• do paciente
Peso, altura, idade (0,
1, 5, 10, 15 ou adulto)
Peso, altura, sexo
Homem de referência
da ICRP 23
(70 kg, 1,70 m)
• da geometria de
exposição
FSD, campo (tamanho
e centro), inclinação da
ampola
FSD, campo (tamanho
e centro), inclinação
da ampola
Tipo de exame,
incidência (68 à
escolha – NRPB-R262)

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de mamografia
As grandezas usadas na mamografia
cátodo
ampola de raios X
(kV, mAs, cm 2 ,
ânodo/filtração)
ânodo
filtração adicional
Grandezas usadas na mamografia:
o kerma no ar K a (medição do
output)
Distancia Foco - Mesa ∼ 600 mm
o kerma no ar incidente K a,i
(cálculo da Dose Glandular Média)
o kerma no ar a superfície de
entrada K a,e (estabelecimento e
verificação dos Níveis de Referência
de Diagnóstico)

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de mamografia
Calculo da dose glandular media
Na perspectiva da avaliação do risco radio-induzido, não faz
sentido calcular a “dose efectiva” uma vez que a mama é o único
órgão exposto à radiação
Foi introduzida uma grandeza específica chamada Dose
Glandular Média, D G , em mGy (em inglês, “Mean Glandular Dose
- MGD” ou “Average Glandular Dose - AGD”) que permite avaliar
o risco de cancro da mama radio-induzido a partir de um factor de
risco específico para a idade e sexo
D G não pode ser medida directamente mas pode ser calculada:
D
G
Ka, i
× cG,
K a , i
= unidade: Gy
K a,i
= f(kV, mAs, ânodo/filtração)
C
G K a , i
,
= f(kV, ânodo/filtração, HVL, espessura da mama comprimida, glandularidade da mama) [ICRU74]

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de mamografia
Medição directa no paciente ou calculo das grandezas
Geometria da exposição para a medição do output e
do HVL [EUR 16263]
K a,i pode ser calculado a partir do output
Estudo prévio do output = f(kV, mAs, ânodo/filtração, etc.)
[EUR 16263]
K a,e pode ser calculado a partir de K a,i e de um valor
adequado de B [EUR 16263] ou medido directamente
na paciente com dosímetros termoluminescentes
(TLDs)
Escolha do tipo de TLD e calibração dos TLDs [EUR 19604]
Aplicação informática: CalDosisMamo.xls
(http://www.sefm.es/)

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de TC
As grandezas especificas usadas na TC
A principal quantidade dosimétrica usada
em TC e o “Índice de kerma no ar/Dose
de Tomografia Computorizada”, C K
em
mGy (em inglês, “CT Air Kerma/Dose
Index free-in-air (CTDI a
)” definido pelo
integral do perfil de kerma no ar, K a
(z), ao
longo de uma linha paralela ao eixo de
rotação, z, dividido pela colimação do
feixe nominal em z (em MSCT, produto do
número de cortes, N, pela espessura de
corte, T) para uma única rotação da
ampola e uma posição fixa da mesa
C
+∞
1
∫
K
Ka
( z)
N × T
−∞
= dz
unidade: Gy

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de TC
As grandezas especificas usadas na TC
Na prática, o Índice de kerma no ar de TC é medido com uma
câmara de ionização do tipo lápis, de 100 mm de comprimento,
calibrada em kerma no ar
C
K
+ 50
1
, 100
=
×
∫ Ka
( z)
N T
−50
unidade: Gy
dz
10 cm de comprimento
P
K
A CI pode estar calibrada em termos de kerma no ar, K a , ou em
termos de “produto kerma no ar-comprimento”, P K,100 , em Gy.cm
(em inglês, “Air kerma-lenght product”). O valor de C K,100 é
calculado a partir do resultado da leitura e da colimação nominal
do feixe (N x T para MSCT) conforme a expressão seguinte:
+ 50
, 100
= ∫ Ka
( L)
dL = Ka
× 10
−50
unidade: Gy.cm
Válido se K a
(L) constante ao longo de L e nulo fora
C
K ,100
=
P
K ,100
N × T
=
Ka
× 10
N × T

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de TC
As grandezas especificas usadas na TC
O “Índice de kerma no ar de TC
ponderado”, C K,PMMA,w , em mGy (em
inglês, “Weighted CT Air Kerma/Dose
Index, CTDI w ”) é medido num fantoma de
dosimetria de TC padrão e é definido pela
soma ponderada do Índice de kerma no
ar de TC medido no centro (C K,PMMA,100,c )
e na periferia (C K,PMMA,100,p ) do fantoma,
sendo que o Índice de kerma no ar de TC
medido com uma câmara de tipo lápis de
10 cm de comprimento num fantoma
padrão de dosimetria de TC de PMMA é
anotado C K,PMMA,100
C
+ 50
1
K , PMMA,100
=
×
∫ Ka,
PMMA(
z)
N T
−50
dz
C
K , PMMA,
w
=
C
K , PMMA,100,
c
+
2 × CK.
PMMA,100,
p
3
unidade: Gy
unidade: Gy
• A medição de C K,PMMA,w dá-nos uma estimativa da dose media num fantoma de TC padrão para uma rotação da
ampola e dá-nos a uma informação quantitativa acerca da selecção dos parâmetros de exposição
• A dose media no plano de rotação da ampola não muda com o comprimento do varrimento, mas o risco para o
paciente muda, daí…

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de TC
As grandezas especificas usadas na TC
“Índice de kerma no ar de TC volume”, C K,PMMA,vol , em
mGy (em inglês, “Volume CT Air Kerma/Dose Index,
CTDI vol ”):
C
C
K , PMMA,
w
K , PMMA,
vol
=
unidade: Gy
pitch
pitch
=
∆d
N × T
Pitch: Razão entre o avanço da mesa
∆d (em mm) e a colimação do feixe (Nº
de cortes x espessura do corte por
cada rotação da ampola para MSCT)

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de TC
As grandezas especificas usadas na TC
“Produto kerma no ar de TC-comprimento”, P KL,CT , em Gy.cm,
(em inglês, “CT air kerma/dose-length product (DLP)” para um
exame completo de TC:
Varrimento sequencial/axial
=∑
j
P
KL,
CT nCK
, PMMA,
wj
T
unidade: Gy.cm
Varrimento helicoidal
j
N
j
mAs
j
• j: cada varrimento do estudo completo
• n
C K,PMMA,wj
: C K,PMMA,wj
medido no fantoma de
cabeça/corpo, normalizado aos mAs j
(mGy/mAs)
para kV j
e T j
usados no varrimento j
• N j
: número de cortes
• T j
: espessura nominal do corte (cm)
• mAs j
: produto da corrente da ampola pelo tempo
de exposição usado para cada corte
P
KL,
CT
∑
=
nCK
, PMMA,
wj
j
T
unidade: Gy.cm
j
mA
j
t
j
• T j
: espessura nominal do corte (cm)
• mA j
: corrente da ampola usada para cada rotaçao
• t j
: tempo de aquisição total (s) usado para o
varrimento j

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de TC
As grandezas especificas usadas na TC
Para TC multi-cortes (MSCT):
= C × ( NT ) × n mAs
, CT ∑ n K , PMMA wj
j j
×
j unidade: Gy.cm
P
KL
,
j
• j: cada varrimento do estudo completo
• n C K,PMMA,wj : C K,PMMA,wj normalizado aos mAs j (mGy/mAs)
• NT j : colimação nominal do feixe ao longo do eixo de rotação z (cm), i.e., produto do
número de secções tomográficas pela espessura nominal de cada secção, T (mm),
adquiridas com uma única rotação da ampola
• n j : número de rotações da ampola
• mAs j : produto da corrente da ampola de raios X pelo tempo de exposição
L
P
KL,
CT
= ∑ × L
j
∑ CK
, PMMA,
w,
j
× = CK
, PMMA,
vol,
j
j
pitchj
j
j
unidade: Gy.cm
• L: comprimento do varrimento (cm). Para varrimentos helicoidais, L inclui as
rotações adicionais realizadas nas extremidades do comprimento do varrimento
programado, que servem para a interpolação dos dados. Para varrimentos axiais, L é
a distância entre as margens externas do 1º e último corte do varrimento.
• A monitorização de P KL,CT dá-nos uma informação quantitativa acerca da exposição total para o exame completo de TC.
• P KL,CT está relacionado com o risco radiológico.

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de TC
NRDs avaliados em termos de C K,PMMA,w por
varrimento e P KL,CT para o exame completo
Na prática, estudo prévio do C K,PMMA,w em função dos
parâmetros de exposição e cálculo do C K,PMMA,w
especifico para cada paciente de acordo com os
parâmetros usados durante o exame
Na impossibilidade de usar um fantoma, o Índice de
kerma no ar de TC ponderado (C K,PMMA,w ) pode ser
estimado a partir do Índice de kerma no ar de TC
C K,100 e de factores de conversão que foram tabulados
para alguns modelos de tomógrafos pelo ImPACT
(www.impactscan.org)

Da avaliação da dose paciente ao calculo da dose nos
órgãos: Exames de TC
O DLP para o exame completo é calculado a partir da soma dos
DLPs por cada varrimento e os DLPs por varrimento são aditivos
se respeitarem ao mesmo fantoma padrão (cabeça ou corpo).
Conforme a precisão requerida, a dose nos órgãos e a dose
efectiva podem ser calculadas usando aplicações informáticas
(CTDosimetry.xls, CT-Expo, CT Dose…) ou a dose efectiva pode
ser estimada a partir de coeficientes de conversão publicados na
literatura [ICRU 74].
A informação de dose paciente está disponível na consola do
operador (no caso dos tomógrafos, interessa o valor afixado na
consola no final do exame) ou no arquivo do cabeçalho DICOM. É
importante verificar a fiabilidade das grandezas e dos valores
indicados (calibração in situ). A utilização desses valores torna
muito mais fácil a realização de um survey sobre a dose paciente.

Documentos de referência
ICRU Report 74: Patient Dosimetry for X Rays
used in Medical Imaging, 2005
Normalização das grandezas de dose e unidades
usadas no radiodiagnóstico
IAEA TRS457: Dosimetry in Diagnostic
Radiology: An International Code of Practice,
2007
Formalismo dosimétrico (determinação das
grandezas dosimétricas e estimativa da incerteza
associada)
Código de prática para a determinação de dose na
prática clínica, i.e., “como fazer”