Radiografia Digital: CR & DR Prof. Dr. Paulo Mazzoncini de Azevedo Marques ([email protected])...
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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
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Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – FMRP/USPFMRP/USP
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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.
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 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.
Radiologia Digital - CRRadiologia Digital - CR
• 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.
The Essential Physics Of Medical Imaging. Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt Jr. EM, Boone JM. Lippincott Williams Wilkins, Philadelphia, USA, 2002.
Radiologia Digital - CRRadiologia Digital - CR
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
Radiologia Digital - CRRadiologia Digital - CR
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.
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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
The Essential Physics Of Medical Imaging. Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt Jr. EM, Boone JM. Lippincott Williams Wilkins, Philadelphia, USA, 2002.
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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%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
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
Co
sts
(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
$4.0
$6.0
$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