Dosimetry in cone beam computed tomography with different protocols

Orientador: Deborah Queiroz de Freitas França Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: O objetivo no presente estudo foi estimar a dose absorvida na região de órgãos sensíveis, no tomógrafo computadorizado de feixe cônico OP300 Maxio, variando parâmetros de exposição em relação à resolução espacial e tamanho e posicionamento do campo de visão (FOV - field of view). Para isso, exames de tomografia computadorizada de feixe cônico foram obtidos no referido tomógrafo, variando-se o número de imagens base, o tamanho do voxel (0,2 mm, 0,125 mm e 0,085 mm), e o tamanho (5x5 cm, 6x8 cm e 8x15 cm) e posicionamento do FOV. Quando esse era pequeno, a posição variou entre maxila ou mandíbula, anterior ou posterior ou para uma das articulações temporomandibulares (ATM). A estimativa da dose absorvida foi realizada no phantom antropomórfico, modelo 711-HN, utilizando dosímetros termoluminescentes TLD-100 (LiF:Mg,Ti), os quais foram distribuídos em 7 locais pré-determinados (olhos, glândulas parótidas e submandibulares e tireoide). Um par de dosímetros foi posicionado em cada um dos locais para se calcular a média da dose absorvida na região de órgãos sensíveis e um par de dosímetros foi mantido fora da sala de exames a fim de medir a dose média de radiação ambiente. Foram realizadas duas exposições para cada protocolo. A leitura dos dosímetros foi obtida em uma leitora termoluminescente (Victoreen, modelo 2800). Os valores encontrados foram subtraídos dos valores das leituras referentes à radiação ambiente e então divididos pelo número de exposições (2) para expressar a média de exposição por exame para cada dosímetro. As doses das diferentes regiões foram somadas para expressar o total de dose de cada exame e possibilitar as comparações. A análise estatística foi realizada no programa SPSS, versão 22.0. Análise de variância dois critérios com teste post-hoc de Tukey foi utilizada para avaliar o efeito dos protocolos e tamanho e posicionamento do FOV na dose. Análise de variância um critério com teste post-hoc de Tukey foi utilizada para avaliar a influência do tamanho do FOV na dose para o exame da ATM. Foi empregado nível de significância de 5% para todas as análises. Os resultados mostraram que o aumento da resolução espacial causou um aumento da dose em todas as posições do FOV; no FOV de 5x5 cm, a dose da região anterior foi menor do que a da posterior tanto para maxila quanto para mandíbula, que apresentou os maiores valores em todos os protocolos, com diferença significante. No protocolo Standard (voxel de 0,2 mm), o FOV de 8x15 cm apresentou valores de dose absorvida maiores em relação ao FOV de 5x5 cm. Para a ATM, dois pequenos FOVs (5x5 cm) exibiram menores valores de dose absorvida em relação ao FOV de 8x15 cm, com diferença significante. Foi possível concluir que a dose absorvida na região dos órgãos radiossensíveis avaliados variou de acordo com o tamanho e posicionamento do FOV em todos os protocolos; a redução da dose pode ser obtida limitando-se o FOV para a região de interesse (ROI - region of interest), para o tomógrafo estudado Abstract: The aim of this study was to estimate the absorbed dose on the region of sensitive organs using OP300 Maxio cone beam computed tomography (CBCT) equipment, varying exposure parameters on the spatial resolution and size and positioning of the field of view (FOV). Different numbers of basis images (frames) and voxel size (0,2 mm, 0,125 mm e 0,085 mm), sizes (5x5 cm, 6x8 cm and 8x15 cm) and positionings of the FOV were applied to obtain these CBCT scan. When the FOV was small, the position varied between maxilla and mandible, anterior or posterior, and one side of temporomandibular joint (TMJ). The estimate of absorbed dose was carried out on the anthropomorphic phantom, 711-HN model, using thermoluminescent dosimeters TLD-100 (LiF: Mg, Ti), which were distributed in seven predetermined locations (eyes, parotid, submandibular and thyroid). A pair of dosimeters was placed in each of the given locations to calculate the average absorbed dose on the region. Another pair was kept outside of the examination room to measure the mean dose of background radiation. Two exposures for each protocol were made. The reading of the dosimeters was obtained in a thermoluminescent reader (Victoreen, model 2800). The values were subtracted from the readings amounts referring to background radiation and then divided by the number of exposures (2) to express the exposure average by examination for each dosimeter. The doses of the different regions were added to each exam to compare them. Statistical analysis was performed using SPSS version 22.0. Two-way analysis of variance (ANOVA) with the Tukey¿s post-hoc test was used to assess the effect of protocols and FOV position and size on dose. One-way ANOVA with the post-hoc Tukey test was employed to evaluate the influence of FOV size on dose for TMJ scans. A significance level of 5% was set for all analyses. The results showed that the increase of the spatial resolution caused an increase in dose in all positions of the FOV; in the 5x5 cm FOV, the absorbed dose values were lower in the anterior region than posterior in both the maxilla and mandible, with the latter showing the highest values in all protocols with significant difference. The 8x15 cm FOV shown larger absorbed dose values in comparison to the 5x5 cm FOV in the Standard protocol (0,2 mm voxel). For TMJ, two small FOV (5x5 cm) exhibited lower values of absorbed dose in relation to the 8x15 cm FOV with significant difference. In conclusion, the absorbed dose at the region of the radiosensitive organs evaluated varied according to the size and position of the FOV in all protocols; dose reduction may be obtained by limiting the FOV in the region of interest (ROI), in the studied tomograph Doutorado Radiologia Odontológica Doutora em Radiologia Odontológica CAPES