The Importance of Benchmark Radiation.

Todo mundo sabe a importância das referências para avaliar a velocidade do processador de um computador. Também podemos obter alguma noção a partir do próprio computador, quando apresenta lentidão ou quando não consegue abrir um novo programa. Portanto, devemos buscar os melhores e mais rápidos processadores para resolver o problema. A empresa responsável por fazer esses chips de computador também é aquela que cria as referências de mercado para novos processadores, e precisamos dessas informações para cada decisão que tomamos ao comprar ou atualizar um computador.

Referência está presente em várias situações, sempre que precisamos comparar como estamos trabalhando. E quando chega uma nova proposta, quais seriam as melhores práticas.

Quando trabalhamos na sala de hemodinâmica, devemos saber até onde vai a radiação para que possamos lidar com o paciente de forma segura e, mais importante, se mudarmos um protocolo, temos que fazer uma escolha sensata.

Por muitos anos, nosso objetivo na sala de hemodinâmica foi obter uma imagem perfeita e fazer um diagnóstico completo da cardiopatia para encaminhar o paciente para cirurgia. Isso foi em outro século, e outra forma de pensar a Cardiologia Pediátrica e como tratar as cardiopatias congênitas. Outras ferramentas diagnósticas começaram a ser utilizadas, como o ecocardiograma e a tomografia. Naquela época, as preocupações com a radiação eram bem menores! No laboratório, “novas máquinas” (hoje adequadas apenas para a história) foram forçadas a colocar muitas imagens em um rolo de filme para alcançar o que estava “escondido” no coração de uma criança. Assim como Marie Curie descobriu o rádio e muitos anos depois morreu pelas consequências de seu grande trabalho, nós simplesmente empregamos a radiação sem “ver” o que estava além dela.

A média global da dose efetiva anual de radiação (considerando a susceptibilidade de prejudicar diferentes órgãos) por pessoa é cerca de 2,4 mSv (Sievert) e varia de 1 a mais de 10 mSv dependendo de onde as pessoas vivem (cerca de 6 mSv nos EUA). A maioria (80%) vem de fontes naturais. A exposição clínica é responsável por 98 por cento da exposição à radiação de todas as fontes artificiais e é o segundo maior fator para a exposição da população em todo o mundo.[1]

Na Cardiologia Pediátrica, isso pode ser mais importante. A radiografia convencional em crianças cardiopatas representa 92% dos exames, enquanto o cateterismo cardíaco representa 1,5%. Já os exames de cateterismo contribuíram com 60% da exposição cumulativa e, se somados à tomografia computadorizada, representaram 81% da exposição cumulativa.[2] O risco associado à exposição à radiação é particularmente relevante para crianças com doenças cardíacas mais complexas, que frequentemente recebem imagens repetitivas com modalidades de alta exposição.[2]

Hoje, como temos outras ferramentas para explorar o coração, como o ecocardiograma, a tomografia ou a ressonância magnética, podemos antecipar as informações mais importantes de que precisamos. A sala de hemodinâmica agora se dedica principalmente a procedimentos terapêuticos. Por isso, quem lida com cardiopatias congênitas deve ter um conhecimento completo de cada doença a ser estudada ou tratada. Nunca devemos ser um “fechador de buracos” de comunicações interatriais ou de comunicações interventriculares.

Muitos artigos de diversos centros médicos importantes chamaram a atenção para o problema da radiação no cateterismo e como reduzi-la a níveis inferiores. As crianças são especialmente vulneráveis à radiação, como aponta o artigo de Manica et al.[3] Elas têm maior superfície cutânea e geralmente maior área exposta à radiação nos exames. Na maioria dos centros médicos de nosso país que trabalham com exames de cardiopatia congênita e cateterismo, a radiação não é medida e controlada de forma adequada.

O artigo de Manica et al.,[3] é um estudo muito importante e enfatiza a necessidade de uma medição simples e útil para o controle da radiação em laboratório. A dose efetiva de radiação é uma variável de cálculo complexo e absolutamente impraticável. Por outro lado, o DAP ( dose area product ou produto dose-área) é automaticamente visível pelo equipamento e, conforme apontado por Kobayashi et al.,[4]e sugerido neste artigo, o DAP/m2 pode ser usado em crianças como uma boa referência a ser aplicada no mesmo laboratório para comparar diferentes períodos com modificações no nível de radiação — e para que cada laboratório saiba se os protocolos em uso são adequados ou não. Os autores também demonstram um detalhe muito importante que o profissional vê no dia a dia do trabalho: os exames diagnósticos podem ser mais demorados do que o tratamento,[3] liberam uma quantidade maior de radiação no paciente e posteriormente na equipe envolvida.

Como esperávamos, o “produto fluoroscópico de peso” teve uma boa correlação com o DAP. Portanto, mesmo que não se saiba nada sobre o DAP, deve-se ter cuidado em relação a por quanto tempo “colocar os pés” na imagem fluoroscópica e, mais importante, deve-se usar uma taxa de quadros baixa e uma dose tão mínima quanto possível. Conforme apontado por Borik et al.,[5] modificações simples podem representar uma redução significativa da dose, como a taxa de quadros de fluoroscopia de 7,5 quadros/segundo, utilizando a “técnica de air gap ”[6] e uma ampliação mínima, com o detector posicionado o mais longe possível da criança.

Em outro estudo recente com exposição controlada à radiação feito por Hill et al.,[7] confirma-se que modificações simples e essenciais devem ser utilizadas na prática cotidiana. Dados apresentados por Borik et al.,[5] e Cevallos et al.,[8] incluem muitos pacientes estudados e organizam tabelas práticas com os procedimentos mais comuns e o respectivo DAP/kg.

Em nossa prática atual, mais exames com angiografia rotacional 3D são feitos e constituem um método essencial. Eles fornecem um roteiro em tempo real para procedimentos guiados por anatomia e diagnósticos mais precisos em algumas circunstâncias. No entanto, a quantidade de radiação pode ser alta se os protocolos não forem implementados. Minderhoud et al.,[9] demonstraram que uma simples modificação do protocolo pode reduzir a exposição de todo o cateterismo.

Portanto, o trabalho de Manica et al.,[3]agrega uma ferramenta muito importante para o controle da radiação em nossa prática cotidiana: o DAP/kg. Como uma referência simples e eficaz para a radiação no cateterismo de cardiopatias congênitas, deve ser incluída em todos os laudos laboratoriais.

Everyone knows the importance of benchmark to evaluate processor speed in a computer. We can also have some inputs from the computer itself, as it goes slowly or when it is not able to open a new program. Therefore, we must pursue the best and the fastest processors to solve the problem. The company responsible for making those computer chips is also the one that creates new processor benchmarks, and we need that information for every decision we make when buying or upgrade a computer.

Benchmark is present in several situations, whenever we need to compare how we are working. And when a new proposal arrives, what would be the best practices.

When we work in the catheterization laboratory, we must know how far the radiation goes in order to offer safe patient management, and more importantly, if we change a protocol, we have to make a reasonable choice for it.

For many years, our goal in the catheterization laboratory was to achieve a perfect image and build a complete diagnosis of the heart defect in order to refer the patient to surgery. That was another century, and another way of thinking about Pediatric Cardiology and how to treat congenital heart diseases. Other diagnostic tools were beginning to be used, such as the echocardiogram and tomography. At that time, radiation concerns were minor! In the laboratory, “new machines” (nowadays only suitable for history) were forced to put many images in a roll film to achieve what was “hidden” in the small child’s heart. Just like Marie Curie discovering radium and many years later dying from the consequences of her great work, we simply employed radiation without “seeing” what was beyond that.

The global average annual effective dose of radiation (considering the susceptibility to harm different organs) per person is about 2.4 mSv (Sievert) and ranges from 1 to more than 10 mSv depending on where people live (about 6 mSv in the U.S.). The majority (80%) comes from natural sources. Medical exposure accounts for 98 percent of the radiation exposure from all artificial sources and is the second largest contributor to the population exposure worldwide.[1]

In Pediatric Cardiology, this can be more important. Conventional radiographs in children with heart disease represents 92% of examinations, whereas cardiac catheterization represents 1,5%. But catheterization exams contributed with 60% of cumulative exposure and, if added to computed tomography, they accounted for 81% of cumulative exposure.[2]The risk associated with radiation exposure is particularly relevant for children with more complex heart diseases, who often receive repetitive imaging with high-exposure modalities.[2]

Today, as we have other tools to explore the heart, like the echocardiogram, tomography or magnetic resonance imaging, we can anticipate the most important information we need. The catheterization laboratory is now mainly dedicated to therapeutic procedures. That is why those who deal with congenital heart diseases must have a complete knowledge of each patient disease to be studied or treated. We should never be a “hole closer” of atrial septal defects or ventricular septal defects.

Many articles from several important medical centers have drawn attention to the problem of radiation in catheterization, and how to bring it down to a lower level. Children are especially vulnerable to radiation, as pointed out by the article by Manica et al.[3]They have a greater skin surface and generally a bigger area exposed to radiation in exams. In most medical centers in our country that work with congenital heart disease and catheterizations exams, radiation is not adequately measured and controlled.

The article by Manica et al.[3]is a very important study, and it emphasizes the need of a simple and useful measurement for controlling radiation in the laboratory. The effective dose of radiation is a variable of complex calculation and it is absolutely not practical. On the other hand, DAP (Dose Area Product) is automatically visible by the machine and, as pointed out by Kobayashi et al.[4]and suggested in this article, DAP/m[2]can be used in children as a good benchmark to be applied in the same laboratory to compare different periods with radiation level modifications — and for every laboratory to know whether the protocols being used are adequate or not. The authors also demonstrate a very important detail that the practitioner sees every day at work: diagnostic exams can be more time consuming than therapeutics,[3]release a greater amount of radiation on the patient and on the staff involved afterwards.

As we have expected, the “weight-fluoroscopic product” had a good correlation with DAP. So even if you know nothing about DAP, you must be cautious about how long you “put your foot” on the fluoroscopic image, and more importantly, you must be sure to use a low frame rate and a dose as low as possible. As pointed out by Borik et al.,[5]simple modifications can represent a significant dose reduction, as the fluoroscopy frame rate of 7,5 frames/second, using the “air gap technique”[6]and a minimal magnification, with the detector placed as far as possible from children.

In another recent radiation exposure-controlled study by Hill et al.,[7]they confirm that simple and essential modifications must be used in everyday practice. Data presented by Borik et al.[5]and Cevallos et al.[8]include many patients studied and organized practical tables with the most common procedures and the respective DAP/kg.

In our current practice, more exams with 3D rotational angiography are done and constitute an essential method. They provide a real-time roadmap for anatomy-guided procedures and more precise diagnosis in some circumstances. However, the amount of radiation could be high if protocols are not implemented. Minderhoud et al.[9]demonstrated that a simple protocol modification can reduce the exposure of the entire catheterization exam.

Therefore, the work of Manica et al.[3]adds a very important tool to control radiation in our everyday practice: the DAP/kg. As a simple and effective benchmark for radiation in the catheterization of congenital heart disease, it should be included in every laboratory report.