Protótipo de raio-x de tórax mostra imagem promissora dos pulmões

Pesquisadores desenvolveram um sistema de raios-X de tórax multicontraste de baixa dosagem que oferece o potencial de melhorar o diagnóstico clínico e o rastreamento de doenças pulmonares, de acordo com uma apresentação na RSNA 2021 em Chicago. Pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison projetaram e construíram um protótipo de raio-x de tórax que adquire contraste de absorção convencional, contraste de fase diferencial e imagens de contraste de raio-x de campo escuro em um único tiro e apneia. "Esta técnica pode fornecer três imagens complementares que podem ser usadas em conjunto para melhorar a funcionalidade de imagem da radiografia de tórax", disse o físico médico Ran Zhang, PhD. 

Embora a radiografia de tórax seja o exame de imagem de radiografia diagnóstica realizada com mais frequência, ela é limitada em certos casos pela sobreposição da anatomia e é menos sensível em lesões de baixa atenuação por imagem. Lesões pulmonares são frequentemente bloqueadas por costelas sobrepostas, por exemplo, e podem ser difíceis de detectar devido ao seu contraste relativamente baixo em comparação com o tecido circundante.

Para superar essas limitações, Zhang e colegas construíram um sistema que extrai informações de contraste de fase diferencial e de campo escuro, bem como imagens convencionais de contraste de atenuação. O sistema emprega um tubo de radiografia padrão e um detector de tela plana com a adição de três interferômetros gradeados entre eles montados em um gantry separado. Isso reduz as vibrações, disse Zhang. "O interferômetro de grade gera franjas de interferência que carregam a fase de atenuação e as informações de campo escuro do objeto de imagem", explicou Zhang.

Durante a aquisição de dados, os assuntos são escaneados no modo de pulso (30 pulsos por segundo) enquanto a mesa se move ao longo da direção superior-inferior (SI). A leitura do detector é sincronizada com os pulsos. Um design de varredura em fenda permite a varredura de todo o tórax com uma área de cobertura lateral de 32 centímetros ao longo da direção SI com uma velocidade de varredura de 7 cm por segundo, disse Zhang. "Isso significa que os pulmões inteiros podem ser cobertos em menos de 5 segundos ou com uma única pausa na respiração", disse ele. Os testes iniciais foram realizados com um simulador de tórax antropomórfico. Para simular nódulos pulmonares em potencial, um recipiente contendo pó de microbolhas e hidroxiapatita de cálcio foi acoplado ao simulador de tórax.

O kerma no ar estimado e a dose efetiva foram 53 uGy e 9,2 uSv, o que está bem abaixo da dose efetiva para uma radiografia de tórax típica (~ 20 uSv), disse Zhang. A qualidade da imagem de contraste de absorção é compatível com as radiografias de tórax convencionais. Além disso, a imagem em campo escuro revelou a microbolha e a hidroxiapatita de cálcio, que era invisível na imagem de absorção devido ao ruído anatômico, disse Zhang. "Os resultados preliminares de imagens de animais e fantasmas mostram qualidade de imagem e níveis de contraste promissores", disse ele.

Zhang observou que as microbolhas usadas para simular lesões são pós que simulam microestruturas que geram forte contraste, e se elas simulam lesões pulmonares com precisão é uma questão que ainda precisa ser explorada. O trabalho futuro se concentrará na melhoria da relação sinal-ruído da imagem em campo escuro e na redução dos artefatos da imagem, concluiu ele.

Imagem cortesia de Ran Zhang, PhD.

Fonte: https://www.auntminnie.com/index.aspx?sec=rca&sub=rsna_2021&pag=dis&ItemID=134363