Indicadores radiológicos: o segredo para o controle de configurações de exposição

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Muito bem, vamos admitir: os equipamentos de raios X estão bastante inteligentes atualmente.  Tão inteligentes, aliás, que são capazes de ajustar o hardware e as configurações técnicas automaticamente, aliviando parte da carga de trabalho para nós, técnicos em radiologia.  Mas não é porque os equipamentos dispõem dessa funcionalidade que podemos cruzar os braços e relaxar.  Os técnicos ainda são responsáveis pela aquisição de imagens diagnósticas, portanto, compreender a relação entre índices de exposição, dose e qualidade da imagem é fundamental para garantir que não captamos simples imagens, mas as melhores!  Então, vamos analisar cada um desses elementos?

O que são índices de exposição?

Primeiro, vamos falar de índices de exposição (EIs).  Você provavelmente já viu os índices na tela após a exposição, certo?  Esses números informam quanta radiação foi usada para criar a imagem e fornecerem feedback valioso para determinar se uma imagem tem qualidade diagnóstica.  A dose é a dose, sem discussão… O que quero dizer é que, seja qual for a exposição efetiva (EI), nossa meta é usar a dose certa para a exposição-alvo (EI_T) que foi programada previamente na unidade.  As exposições-alvo são ajustáveis, o que significa que podem variar de acordo com o centro em virtude das diferentes preferências dos radiologistas e da tolerância ao ruído.  Por isso, é importante contar com a colaboração dos radiologistas ao obter novas unidades de raios X ou ao trabalhar para otimizar a qualidade das imagens.  Os melhores alvos são definidos com base em uma revisão das exposições efetivas da instituição e visam a minimizar a dose e o ruído enquanto maximizam a qualidade das imagens.

Como os índices de exposição são determinados?

O índice de desvio é o indicador internacional padrão.  O índice de desvio (DI) foi estabelecido pela Comissão Eletrotécnica Internacional (International Electrotechnical Commission, IEC) e pela Associação Americana de Físicos em Medicina (American Association of Physicists in Medicine, AAPM), entre outros representantes mundiais.  Estou convencido de que, entre os índices de exposição, é o mais fácil de compreender.  Nos bastidores, um cálculo logarítmico está em ação e, embora eu não queira desmerecer esse trabalho fantástico, também não quero me perder nos detalhes!  Em termos mais simples, o índice de desvio (DI) é a medida de quanto a exposição efetiva (EI) desviouda exposição-alvo (EI_T).  Uma exposição ideal é indicada por um índice de desvio igual a 0.  O que faz sentido, já que a exposição efetiva não desviou do alvo.  Então, caso você esteja observando discrepâncias entre a qualidade das imagens e o índice de desvio, talvez seja hora de ajustar os alvos.

E por que devemos nos importar com os números dos índices de exposição?  Bem, primeiro, o índice de exposição não é apenas um número.  É um indicador-chave que informa a dose que você utilizou e se é uma exposição ideal para uma imagem de qualidade.  Se o índice de desvio for muito alto, pode significar que a exposição da imagem é excessiva ou insuficiente, possivelmente comprometendo a qualidade diagnóstica ou aumentando a dose de radiação sem necessidade.  Em um índice de exposição ideal, a radiação deve ser apenas suficiente para produzir uma imagem nítida com qualidade diagnóstica, evitando a exposição desnecessária do paciente.  Porém, se houver discrepância entre a qualidade da imagem e o índice de desvio (a imagem é adequada para diagnóstico, mas o índice de desvio está completamente errado ou o índice de desvio é ideal, mas a qualidade está totalmente comprometida), as configurações da exposição-alvo provavelmente precisarão de ajuste.  Simples, não?  Agora, vamos abordar outros aspectos.

A dose e seu efeito na qualidade da imagem

Vamos esclarecer os fatos: a dose e a qualidade da imagem estão conectadas, mas não da forma como você imagina.  Muitos de nós fomos treinados com filmes em que a densidade (ou o brilho, um termo mais comum no mundo digital) indica a claridade ou a escuridão de uma imagem e é controlado pela dose (kVp/mAs).  Mais radiação = mais densidade.

E na radiografia digital (DR)?  É um cenário completamente diferente.  Hoje, a dose não controla diretamente o brilho (ou a densidade) de uma imagem. Essa função é assumida pelo computador!  A qualidade da imagem é controlada digitalmente com processamento de imagens para garantir a melhor qualidade.  Na verdade, as imagens de raios X não são “muito claras” ou “muito escuras”.  Utilizando a quantidade certa de radiação, o sistema ajudará a corrigir o brilho e o contraste da imagem automaticamente.  Então, se a exposição de uma imagem acidentalmente for excessiva ou insuficiente, o computador poderá ajudar a ajustá-la para o ponto ideal de uma imagem diagnóstica.  Ainda precisamos ser cuidadosos. A exposição insuficiente pode resultar em manchas (mais ruído) e a exposição excessiva ainda pode produzir artefatos (menos ruído, mas possível saturação), então, nossa meta deve ser a quantidade “ideal” de radiação.

Otimização da clareza das imagens

Agora, vamos abordar o ruído, e não, não me refiro a quem fala muito alto no cinema!  Na área de aquisição de imagens, o ruído abrange variações aleatórias na imagem, fazendo-a parecer granulada, desfocada ou pouco nítida.  Quando há ruído, ele pode ocultar detalhes importantes, como fraturas ou tumores, dificultando a interpretação da imagem.

Por que o ruído ocorre?

• Subexposição: quando a dose é muito baixa no filme, a imagem pode parecer clara e granulada.  Na radiografia digital, a imagem poderá apresentar manchas porque o sistema tenta compensar, mas não consegue destacar os detalhes necessários.
• Superexposição: no filme, o excesso de radiação pode escurecer muito partes da imagem, fazendo os detalhes desaparecerem.  Na radiografia digital, a superexposição pode resultar em saturação ou introduzir flutuações aleatórias que distorcem a imagem.
• Calibração ou equipamento inadequado: um detector de baixa qualidade ou que não esteja calibrado de forma adequada pode introduzir ruído na imagem, principalmente quando você tenta captar detalhes sutis.

O ruído é como a conversa de fundo em um ambiente. Você tenta se concentrar em detalhes importantes, mas o ruído compromete a escuta.  Para minimizar o ruído, precisamos otimizar a dose de radiação.

As funções pós-processamento também podem desempenhar uma função na clareza da imagem.  Não é mágica (embora algumas vezes pareça).  Confira a seguir algumas das técnicas digitais utilizadas para ajustar como a imagem aparece na tela.

• O ajuste de janela refere-se a uma faixa de escala de cinza que é exibida.  Ao ajustar a janela, é possível controlar os detalhes vistos na imagem.
• O ajuste de nível, por outro lado, prioriza a definição do centro da escala de cinza.  Se o “nível” estiver muito alto ou muito baixo, partes da imagem poderão se tornar muito claras ou muito escuras.

Um fato curioso (e verídico): algumas vezes podemos “salvar” uma imagem que foi submetida à exposição excessiva ou insuficiente graças à flexibilidade incrível da radiografia digital.  Ajustar o pós-processamento pode ajudar a refinar a imagem para destacar os detalhes necessários.  Mas isso está longe da perfeição.  Se o ponto for ultrapassado, alguns artefatos ou ruídos estranhos ainda poderão ser observados na imagem.

Como os algoritmos de processamento de imagens ajudam

E agora vem a parte mais interessante: os algoritmos de processamento de imagens atuam como um mecanismo acionando o software de aquisição de imagens para produzir a qualidade ideal.  O “mecanismo” dos bastidores transforma dados brutos em imagens utilizáveis e garante a nitidez e a qualidade diagnóstica máximas.  Os algoritmos são específicos para partes do corpo e ajustam o brilho, o contraste e a nitidez automaticamente, podendo até reduzir o ruído para revelar os detalhes mais importantes.

Por exemplo:

• Algoritmos de redução de ruído suavizam imagens granuladas, tornando detalhes importantes mais nítidos.
• Algoritmos de contraste e de realce de bordas aprimoram o contorno das linhas ao redor de ossos, fraturas ou tecidos moles, tornando-os mais visíveis.
• A equalização de histograma ajusta o brilho e o contraste gerais da imagem, ajudando a destacar áreas que, de outro modo, seriam muito claras ou muito escuras.

Em resumo, os algoritmos de processamento de imagens (e os cientistas de aquisição de imagens responsáveis por seu desenvolvimento) são os heróis anônimos da radiografia digital.  Eles nos ajudam a lidar com ruído, técnicas inadequadas e baixo contraste, por exemplo, garantindo que a imagem esteja pronta para interpretação em tempo recorde.

Como todos esses elementos se conectam

A meta da radiologia sempre é minimizar a dose para maximizar a qualidade da imagem.  Estamos em uma nova era da radiografia digital em que os equipamentos são inteligentes, mas ainda é nossa responsabilidade compreender o funcionamento das ferramentas disponíveis.  Índices de exposição, dose, ruído e processamento de imagens desempenham funções cruciais para assegurar que as imagens que captamos não sejam apenas imagens, mas ferramentas diagnósticas.  Todos os técnicos em radiologia fazem parte de um sistema complexo em evolução que é estratégico ao ajudar os médicos no diagnóstico, no tratamento e na cura dos pacientes.  E, acredite, embora às vezes eu tenha a impressão de que ainda estou entendendo a “mágica” de todos esses elementos, sei que cada detalhe é importante e é isso o que nos torna imprescindíveis para a equipe de saúde.

Siga em frente, trabalhe com dedicação e visualize o futuro!