Artigo Original
Viabilidade do estudo tomográfico com triplo fracionamento do contraste endovenoso e redução da dose de radiação para candidatos a doadores renais Feasibility of CT scan studies with triple split bolus intravenous contrast medium technique and reduced radiation dose for potential kidney donors Bruna Schmitz Serpa1, Ronaldo Hueb Baroni2, Adriano Tachibana3, Marcelo Buarque de Gusmão Funari4
RESUMO Objetivo: Demonstrar que é possível reduzir a dose de radiação nos exames de candidatos a doadores renais, por meio do fracionamento do contraste injetado seguido de uma única aquisição que permita a avaliação das estruturas vasculares, parênquima renal e via excretora, e pela utilização de protocolos com redução de mAs nos aparelhos de tomografia. Métodos: Foram avaliados 26 potenciais doadores, por meio dos critérios qualidade da imagem, redução da dose e complicações associadas ao exame. Os critérios foram pontuados por dois examinadores e as disparidades foram dirimidas por consenso. Resultados: Para cada item avaliado, 85 a 90% dos estudos foram pontuados como muito bom ou excelente em relação à qualidade de imagem. Houve ótima concordância interobservador e não foram observadas diferenças significativas entre os exames com baixa dose de radiação quando comparados àqueles com dose convencional. Nenhuma complicação relacionada ao exame foi evidenciada. Conclusões: O estudo tomográfico com triplo fracionamento de contraste endovenoso e com baixa dose se mostrou eficaz para a redução da dose de radiação nos candidatos a doadores renais. Descritores: Controle da exposição à radiação; Seleção do doador; Doadores de tecidos; Tomografia computadorizada espiral/métodos; Tomografia computadorizada espiral/efeitos adversos
ABSTRACT Objective: To show that it is possible to reduce the radiation dose in the examination of potential kidney donors by splitting the contrast injection followed by a single scanning, enabling evaluation of vascular structures, renal parenchyma and collecting system/ ureters, using computed tomography protocols with reduced mAs. Methods: Twenty-six potential donors were evaluated based on
the following criteria: image quality, radiation dose reduction, and complications associated with the exam. The criteria were scored by two examiners, and the differences were resolved by consensus. Results: For each item assessed, 85 to 90% of studies were scored as very good or excellent with regards to image quality. There was excellent interobserver agreement, and there were no significant differences between the exams with low radiation dose compared to those with the conventional dose. No exam-related complications were observed. Conclusions: The CT scan study with triple-split bolus technique and low dose is effective for reducing the dose of radiation to potential kidney donors. Keywords: Control over radiation exposure; Donor selection; Tissue donors; Tomography, spiral computed/methods; Tomography, spiral computed/adverse effects
INTRODUÇÃO Atualmente, a cirurgia de eleição para doadores renais é a nefrectomia videolaparoscópica. Devido à limitação do campo de visão desse procedimento, um exame de imagem pré-operatório é necessário, visando a uma avaliação detalhada do sistema urinário e principalmente vascular dos candidatos à doação(1-2). A avaliação anatômica das artérias e veias renais, sistema coletor e parênquima é fundamental para candidatos à doação renal, já que a viabilidade da doação depende da criteriosa avaliação pré-operatória desses quesitos(3-5). A figura 1 ilustra, por meio de esquema, a anatomia dessa região.
Trabalho realizado no Departamento de Imagem do Hospital Israelita Albert Einstein – HIAE, São Paulo (SP), Brasil. Residente de Radiologia do Hospital Israelita Albert Einstein – HIAE, São Paulo (SP), Brasil.
1
Doutor; Médico radiologista do Hospital Israelita Albert Einstein – HIAE, São Paulo (SP), Brasil.
2
Médico radiologista do Hospital Israelita Albert Einstein – HIAE, São Paulo (SP), Brasil.
3
Doutor; Chefe do Departamento de Imagem do Hospital Israelita Albert Einstein – HIAE, São Paulo (SP), Brasil.
4
Autor correspondente: Ronaldo Hueb Baroni – Avenida Albert Einstein, 627/701 – Morumbi – CEP 05651-901 – São Paulo (SP), Brasil – e-mail:
[email protected] Data de submissão: 3/4/2009 – Data de aceite: 16/10/2009
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Figura 1. Ilustração esquemática da anatomia renal, sistema coletor e sua vascularização
A tomografia computadorizada helicoidal com múltiplos detectores (TCMD) é rápida, pouco invasiva e permite substituir, em um único exame e com vantagens, a urografia excretora, a ultrassonografia e a arteriografia. Por essas razões, a TCMD com protocolo dedicado (urotomografia ou Uro-TC) se tornou a modalidade de escolha para a avaliação pré-operatória do potencial doador renal(5-10). Entretanto, a TCMD submete os potenciais doadores a doses de radiação elevadas, quando comparado aos demais métodos, o que é particularmente problemático em se tratando de indivíduos em geral jovens e saudáveis. Dessa forma, é desejável uma técnica que permita a redução máxima da dose de radiação, sem prejuízo significativo na qualidade diagnóstica do exame, dentro do conceito ALARA (as low as reasonably achievable). A modulação automatizada de dose de radiação é calculada previamente ao estudo, por meio da análise do topograma do abdome em duas incidências (frente e perfil), conforme ilustrado na figura 2.
ma, no protocolo de ‘baixa dose’, permite-se mais ruído na imagem do que no protocolo de ‘dose padrão’. Além da redução da dose de radiação ser possível com a diminuição do mAs e modulação automática das doses nos aparelhos de TCMD de última geração, existe a alternativa de reduzir a dose pela diminuição de número de fases no exame, visto que rotineiramente, na TCMD para doadores, são utilizadas quatro fases (précontraste, arterial/corticomedular, venosa/nefrográfica, e excretora). O triplo fracionamento do contraste consiste na administração endovenosa de uma dose padrão de contraste iodado fracionada em quatro injeções com intervalos de sete minutos (para a fase excretora), um minuto (fase venosa) e 30 segundos (fase arterial), seguidos de uma única aquisição. Para exemplificar, demonstramos em um exame padrão de urotomografia as fases arterial, venosa e excretora, respectivamente, na figura 3, e a fusão dessas três fases nesse novo protocolo (Figura 4).
Figura 3. Cortes axiais de uma TC de abdome em um protocolo de urotomografia padrão, caracterizando as fases arterial, venosa e excretora respectivamente
Figura 4. Corte axial de uma TC de abdome do protocolo doador renal com fracionamento do contraste, caracterizando as fases arterial, venosa e excretora em uma única aquisição Figura 2. Topograma de uma TC de abdome
Os parâmetros são automaticamente ajustados de acordo com a quantidade de ruído permitida. Dessa foreinstein. 2009; 7(4 Pt 1):421-6
OBJETIVO O objetivo do trabalho foi avaliar um protocolo com redução da dose de radiação nos exames de TCMD dos
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potenciais doadores renais, por meio de uma única aquisição que permita a avaliação das fases arterial, venosa e excretora, e pela redução do mAs dessa aquisição.
MÉTODOS Foram avaliados 26 potenciais doadores renais, que fizeram tomografia computadorizada para avaliação pré-cirúrgica no período de março de 2008 a maio de 2009, por meio de alguns critérios: - qualidade da imagem (pontuação de 0 a 5, sendo 0 não diagnóstico e 5 excelente) para cada estrutura avaliada (parênquima renal, sistema coletor, ureteres, bexiga, artérias e veias renais); - redução da dose em relação ao exame convencional.
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complementares para os ureteres quando não adequadamente contrastados. Ainda assim, mesmo essas estruturas tiveram uma avaliação diagnóstica satisfatória. As figuras 5 e 6 ilustram, por meio das reconstruções tridimensionais pelas técnicas MIP (maximum intensity projection) e VR (volume rendering), a aquisição com triplo fracionamento de contraste em um dos estudos realizados.
Os exames foram realizados em tomografia computadorizada de 64 canais Aquilion (Toshiba, Otawara, Japão), com a injeção de contraste em três tempos, 30 ml (sete minutos antes da aquisição, para a fase excretora), 45 ml (um minuto antes da aquisição, para a fase venosa) e 0,6 ml/kg (30 segundos antes da aquisição, para a fase arterial). No protocolo doador renal com dose padrão é fixado um mA (55) e o tempo de rotação (0,5 s), resultando em um mAs de 110. Na modulação de dose, é estabelecido um nível de ruído aceitável e o equipamento alterna o mA de acordo com a espessura da região anatômica irradiada. Os critérios foram pontuados por dois examinadores. A análise estatística foi feita pelo método Kappa de avaliação interobservadores e por meio de teste nãoparamétrico.
RESULTADOS Para cada item avaliado, a maior parte dos estudos foi pontuada como muito bom (4) ou excelente (5) em relação à qualidade de imagem, conforme observado na tabela 1. A bexiga e os ureteres tiveram uma pontuação um pouco inferior quando comparados aos outros parâmetros – porém todos como bom, muito bom ou excelente –, provavelmente devido à falta de manobras para o estudo específico da bexiga, e à ausência de aquisições
Figura 5. Reconstrução MIP de um exame do protocolo doador renal
O valor de Kappa para medida de concordância interobservador obtido na análise foi de 0,752 (p < 0,001, intervalo de confiança de 95%), caracterizando boa concordância entre os observadores. Dos 26 potenciais doadores deste estudo, 11 tiveram a dose diminuída também pelo mAs (low dose), e 15 fizeram o exame com os padrões habituais de mAs para uma TC de abdome. Foi feita a análise entre essas duas
Tabela 1. Pontuação da qualidade da imagem por estrutura anatômica e geral do exame Categorias 0 1 2 3 4 5
Parênquima renal 0 0 0 1 17 8
Artérias 0 0 0 0 2 24
Veias 0 0 0 0 6 20
Ureteres 0 0 0 8 11 7
Bexiga 0 0 0 8 18 0
Sistema coletor 0 0 0 6 7 13
Geral 0 0 0 0 20 6
0: não-diagnóstico; 1: ruim; 2: regular; 3: bom; 4: muito bom; 5: excelente.
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Figura 7. Corte axial de uma TC de abdome do protocolo doador renal com dose padrão (120 kV e 110 de mAs)
Figura 6. Reconstrução VR do mesmo exame do protocolo doador renal
populações, também pelos mesmos critérios de qualidade de imagem. Para avaliar potenciais diferenças entre as técnicas, foi utilizado um teste não-paramétrico (Mann-Whitney), pela mediana dos valores, conforme observado na tabela 2. Tabela 2. Mediana da qualidade da imagem nos estudos de baixa dose e dose padrão Tipo de estudo Baixa dose Dose padrão
n 11 15
Mediana 4,000 4,000
Ambos os protocolos foram avaliados como muito bom (mediana 4) para diagnóstico, não tendo havido diferença diagnóstica significativa entre ambos. Imagens por ambos os métodos estão ilustradas nas figuras 7 e 8, sendo a figura 7 o protocolo doador renal com dose padrão, e a figura 8 o protocolo doador renal com baixa dose. A radiação medida em Sivert (Sv), que é a dose calculada equivalente em tecido humano, de uma urotomografia convencional na TCMD no nosso serviço é cerca de 48 mSv. A dose do protocolo de doador renal com dose padrão foi cerca de 20 mSv e, com baixa dose, cerca de 14 mSv. A redução total de dose foi cerca de 70% quando comparado a um estudo completo de UroTC, trazendo as mesmas informações anatômicas necessárias para um planejamento pré-operatório. einstein. 2009; 7(4 Pt 1):421-6
Figura 8. Corte axial de uma TC de abdome do protocolo doador renal com baixa dose (120 kV e 70 de mAs)
DISCUSSÃO Potenciais doadores renais exigem uma abrangente avaliação pré-operatória, sendo necessário um exame radiológico preciso. As informações anatômicas exigidas para a nefrectomia laparoscópica em doadores vivos renais incluem o número, tamanho, localização e padrão de ramificação das artérias e veias renais, bem como uma avaliação detalhada do parênquima e do sistema coletor renais(1-4). A TCMD demonstrou ser uma alternativa precisa para o planejamento cirúrgico. As vantagens da TCMD incluem a aquisição rápida de dados, grande cobertura anatômica, opacificação adequada dos vasos e do sistema coletor, e ótima resolução espacial. Nos últimos anos, a TCMD se consagrou como mé-
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todo de escolha para avaliação pré-operatória para os potenciais doadores renais. Porém, como a TCMD submete os potenciais doadores (em geral indivíduos jovens e saudáveis) a altas doses de radiação, uma alternativa foi a redução máxima da dose de radiação sem prejuízo diagnóstico(5,8-9,11). A angio-RM é uma modalidade factível para a avaliação pré-operatória dos doadores renais. Recentes estudos de RM com gadolínio demonstraram altos índices de acurácia, comparáveis à angiografia convencional e à angio-TC na avaliação vascular de doadores vivos. Jha et al. avaliaram 64 pacientes submetidos a nefrectomia laparoscópica, e relataram que a RM revelou anomalias arteriais com uma sensibilidade de 89%, especificidade de 94%, e acurácia de 91%.12 Entretanto, a RM é um exame mais caro, menos disponível, mais demorado e com menor resolução espacial quando comparado à TCMD, além de não possibilitar a detecção de eventuais pequenos cálculos no sistema coletor(10,12). ALARA significa as low as reasonably achievable (tão baixo quanto razoavelmente realizáveis), sendo um conceito de radioproteção aplicável a vários métodos radiológicos. Parte do princípio que pressupõe que não existe dose segura de radiação, e que os efeitos biológicos nocivos aumentam com o aumento da dose, não importando quão pequena ela seja. Portanto, é importante manter as doses de radiação no limite mais inferior possível, principalmente quando se tratam de pacientes jovens e saudáveis(13). Dessa forma, seria ideal um método que reduzisse ao máximo a dose de radiação do exame, sem prejuízo significativo de sua qualidade. Vários estudos têm sido realizados, testando protocolos com ajustes nos parâmetros de aquisição de imagem ou com menor número de fases. Grupos como o de Kawamoto et al. e Foley descreveram métodos com a eliminação de uma das fases: venosa e excretora, respectivamente, porém com críticas por alguns autores devido à maior dificuldade na caracterização de algumas estruturas(14-15). O estudo mais promissor nesse contexto surgiu mais recentemente, utilizando um protocolo chamado de Split Bolus. Com o objetivo de redução na dose de radiação recebida em pacientes submetidos à urotomografia para investigação de hematúria, Chow et al. propuseram a realização de apenas duas aquisições tomográficas: antes e após a injeção de contraste. Os estudos foram realizados com o volume de contraste a ser injetado (120 ml) sendo dividido entre as duas doses da seguinte maneira: a primeira de 40 ml a 2 ml/s, e a segunda de 80 ml também a 2 ml/s. O intervalo entre as aplicações foi de quatro minutos, com delay de 120 segundos após a segunda, conseguindo-se, desse modo, a visualização das fases nefrográfica e excretora ao mesmo tempo(16). No entanto, nesse protocolo não é adquirida uma fase
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arterial, já que o intuito é diagnosticar a causa da hematúria. Sendo assim, esse protocolo deixa a desejar nos casos em que é necessário estudo da anatomia arterial, como nos casos de candidatos a doação renal. Com o objetivo de suprir essa demanda, este estudo sugere um protocolo com três tempos diferentes de injeção do contraste iodado (triplo-split), cada um deles responsável pela contrastação de cada um dos sistemas que se pretende estudar. Assim, com uma única aquisição tomográfica pós-contraste, obtém-se a contrastação simultânea dos sistemas arterial, venoso e coletor, conseguindo-se, ao final do exame, o estudo adequado de toda a anatomia necessária à programação cirúrgica, com isso reduzindo a dose de radiação ionizante. Outra forma utilizada para reduzir a radiação dos potenciais doadores foi por meio da modulação de dose na TC. Do estudo tomográfico padrão de Uro-TC para um protocolo de triplo fracionamento, houve uma redução de 58% da dose de radiação, por meio apenas da redução do número de fases do exame. Do protocolo de triplo fracionamento para o protocolo triplo fracionamento com modulação de dose, houve uma redução adicional de 23% da dose de radiação. No total, este estudo conseguiu diminuir cerca de 70% da dose de radiação quando comparado a um estudo completo de Uro-TC, trazendo as mesmas informações anatômicas necessárias para um estudo pré-operatório. O presente estudo tem diversas limitações. Primeiro, a confirmação da anatomia cirúrgica não foi obtida. Outra limitação foi o pequeno tamanho da amostra deste estudo preliminar. Também não houve pareamento dos grupos de potenciais doadores submetidos aos protocolos com dose padrão e com baixa dose de radiação. Acredita-se que novos estudos, com maior número de casos e com confirmação cirúrgica dos achados, devem ser realizados, para confirmar os resultados aqui obtidos.
CONCLUSÃO Este estudo demonstrou que TCMD com triplo fracionamento do contraste e com redução do mAs é uma técnica eficaz para reduzir a dose de radiação na avaliação pré-operatória do candidato à doação renal, sem prejuízo significativo na qualidade do exame. Referências 1. Ratner LE, Ciseck LJ, Moore RG, Cigarroa FG, Kaufman HS, Kavoussi LR. Laparoscopic live donor nephrectomy. Transplantation. 1995;60(9):1047-9. 2. Kuo PC, Johnson LB, Sitzmann JV. Laparoscopic donor nephrectomy with a 23-hour stay: a new standard for transplantation surgery. Ann Surg. 2000;231(5):772-9. 3. Rubin GD, Alfrey EJ, Dake MD, Semba CP, Sommer FG, Kuo PC, et al. Assessment of living renal donors with spiral CT. Radiology. 1995;195(2):457-62.
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