ITEM METADATA RECORD
Title: Performance and optimization of clinical digital mammography
Other Titles: Performantie en optimalisatie van klinische digitale mammografie
Authors: Van Ongeval, Chantal
Issue Date: 1-Mar-2010
Abstract: Film-scherm mammografie (FSM) vormt de basis voor de beeldvorming van de borst. Jarenlang verbeteren en optimaliseren van de FSM heeft tot een hoog kwal itatieve mammografie geleid en dit bij een relatief lage dosis. De accur aatheid in screenen en diagnostiek is goed gedocumenteerd en het is tot nu toe het enige onderzoek dat een mortaliteitsreductie bereikt heeft. D e mortaliteitsreductie binnen Europese sceeningprogramma’s schrijft men ten dele toe aan deze hoog kwalitatieve techniek die bovendien aangewend wordt in het kader van een strenge kwaliteitscontrole. Terwijl sinds eind jaren ‘80 de algemene radiologie begon te digitaliser en, bleef mammografie geruime tijd het enige radiologische onderzoek dat nog een chemische, milieuonvriendelijke ontwikkelaar nodig had. De voor naamste reden voor de laattijdige introductie van digitale mammografie w as de beperkte resolutie, vooral wanneer uitgedrukt in lijnparen/mm. Een conventionele mammografische film heeft een typische resolutie van 16 l ijnparen/mm. Digitale technologie haalt deze specificatie vandaag niet; de resolutie is beperkt door de grootte van de pixels en de wijze waarop de X-straleninformatie wordt omgezet. Naast de spatiale resolutie is ev enwel ook de contrastresolutie een belangrijke parameter. In digitale be eldvorming is er, in tegenstelling tot FSM, een hogere contrastresolutie , die door de beeldverwerking nog verder verhoogd kan worden. De omschak eling van FSM naar digitale mammografie (DM) gebeurde stapsgewijs en ver liep voor een aantal mammografiesystemen niet optimaal. De evaluaties di e in het kader van dit doctoraal proefschrift gebeurden, hebben het proc es grotendeels gestuurd, in Vlaanderen en in Europa. Bij het Agfa CR systeem met 2.0 platen hebben we problemen beschreven me t de karakterisatie van microcalcificaties. Fysisch-technisch zijn CR sy stemen minder goed dan DR systemen. In 2005 was het aantal klinische stu dies met CR platen nog beperkt en was het niet duidelijk of deze systeme n ook klinisch voldoende betrouwbaar waren. Fysisch-technisch haalden ze de contrast-detail test norm net niet voor de kleinste goudstippen: het was toen een open vraag of deze technische parameter ook de klinische b ruikbaarheid van het systeem kon voorspellen. We hebben de klinische bru ikbaarheid van de Agfa 2.0 Mammo CR platen geëvalueerd door middel van e en klinische studie waarbij de diagnostische accuraatheid van de digital e mammografie vergeleken werd met de film-scherm groep. De uitdaging van dergelijke studies is dat een voldoende hoeveelheid moeilijk te detecte ren kankers moet geïncludeerd worden om de diagnostische accuraatheid va n een systeem te testen. Het voordeel van CR mammografie voor dergelijke testen is dat tijdens eenzelfde compressie beide cassettes - film en CR cassette - achtereenvolgens in de bucky geschoven kunnen worden en er t wee opeenvolgende opnamen gemaakt kunnen worden. Dit maakt een punt voor punt vergelijking van de beelden mogelijk. De studie heeft aangetoond d at CR een statistisch significant hogere ‘globale betrouwbaarheid’ heeft ten opzichte van FSM. Anderzijds scoorde Agfa-CR significant minder goe d ten opzichte van FSM in de detailweergave van microcalcificaties (p<0. 001) en de aanwezigheid van ruis (p<0.001). Na optimalisatie van de Mamm o 2.0 CR plaat blijkt dat de nieuwe versie duidelijk verbeterd was en he t systeem nu ook goedgekeurd is voor screening in Vlaanderen. In de fysisch-technische evaluatie van een digitaal mammografisch systee m ontbreekt de controle van de beeldverwerking. Een toestel kan fysisch- technisch uitstekend scoren terwijl de beelden vanuit diagnostisch stand punt inferieur zijn, bijv. omdat de beeldverwerking niet goed functionee rt. In praktijk zijn klinische studies, zoals beschreven in studie 1, mo eilijk te realiseren en veranderingen met mogelijke impact op het radiol ogische beeld (bijv. beeldprocessing, veranderen van dosisniveaus, …) zi jn dus moeilijk te beoordelen. Vanuit het principe dat wanneer de normal e anatomische structuren zichtbaar zijn, ook de afwijkingen in het beeld herkend kunnen worden, werden in het verleden voor standaard radiologis che onderzoeken zogenaamde “beeldkwaliteitsparameters” opgesteld die toe lieten om de kwaliteit van het radiologische beeld te evalueren. Deze be eldkwaliteitsparameters beoordelen het uiteindelijke beeld als resultaat van alle elementen die verantwoordelijk zijn voor de presentatie van he t beeld: van de röntgenbuis tot het scherm of de film waarop het geprese nteerd wordt. Deze parameters waren niet voorhanden in de digitale mammo grafie. Voor de beoordeling hebben we 12 kwaliteitsparameters en 6 fysis che karakteristieken van een beeld voorgesteld. Om de bruikbaarheid van deze parameters te toetsen, werden ze in 2003 ee rst gebruikt op drie verschillende mammografische systemen en vervolgens voor de evaluatie van twee verschillende processingalgoritmen toegepast op éénzelfde beeld. De eerste resultaten toonden aan dat het gebruik va n beeldkwaliteitsparameters een verschil kon aanduiden tussen de beelden van de verschillende systemen, ook als de beelden blind en zonder absol ute referentiedata beoordeeld werden. Tijdens de opstart van een nieuw d igitaal systeem van Siemens (Novation, a-Se detector) bleek dat de beeld kwaliteit niet constant was. Het verschil tussen beide groepen was de do sis: het contrast en de scherpte van de beelden in de groep met een lage dosis was significant minder goed dan de beeldkwaliteit in de groep met een dosis die normaal was (d.w.z. 41% hoger). Deze studie toonde aan da t de dosis een impact heeft op de beeldkwaliteit, namelijk op contrast e n scherpte en dat de beeldkwaliteitsparameters dit verschil kunnen aanto nen. Bemerkingen bij deze studie zijn dat één van de drie lezers conclud eerde dat, alhoewel contrast en scherpte minder goed waren, de beeldkwal iteit toch nog voldoende was voor een diagnostische evaluatie. Een tweed e bemerking is dat deze kwaliteitsparameters per definitie subjectief zi jn en dus moeilijk te quoteren. Deze eerste klinische ervaring gaf aanleiding tot het opzetten van een b rede klinische studie naar de bruikbaarheid van de beeldkwaliteitsparame ters in de beoordeling van de algehele kwaliteit van klinische beelden t ijdens de introductie van digitale mammografie in de screening in Vlaand eren. Niettegenstaande de beeldkwaliteitsparameters subjectief zijn, hebben we bij de toepassing ervan in de type test evaluatie van digitale systemen een drietal systemen verplicht tot verdere optimalisatie vooraleer we z e in de screening toegelaten hebben. De beeldkwaliteitsparameters werden recent ook toegevoegd aan het Europees protocol voor de Europese type t esting van digitale mammografiesystemen ('www.euref.org'). Uiteindelijk is de performantie van de radioloog gerelateerd aan de beel dkwaliteit en is de vraag of de introductie van DM in een gedecentralize erde screening een evenwaardige performantie heeft als de bestaande FSM. In een georganiseerd preventief bevolkingsonderzoek naar borstkanker mo et de performantie van de radioloog voldoen aan de Europese Richtlijnen. De studie toonde aan dat DM kan geïntroduceerd worden in een gedecentra lizeerde screening organisatie met hoge kankerdetectiegraad en lage reca ll rate. Naast het ondersteunen en onderbouwen van de acceptatietesten hebben we actief gewerkt aan de bewaking van de dagelijkse beeldkwaliteit door het verzamelen en publiceren van beeldkwaliteitsartefacten. Wat geleerd wer d in het kader van dit doctoraal proefschrift werd uitgedragen naar de w ijdere gemeenschap onder de vorm van voordrachten en cursussen. Kritisch e evaluatie van de beeldkwaliteit is de handtekening van een goede kwali teitszorg in radiologie. Gezien kwaliteit een continue zorg is, moet aandacht geschonken worden a an een blijvende samenwerking tussen fysici, radiologen en radiologisch verpleegkundigen. Door het uitbreiden van het kwaliteitsgebeuren (zoals in dit proefschrift beschreven) naar alle mammografische toestellen in a lle radiologische diensten, wat in een digitale wereld realiseerbaar moe t zijn, kan ook een verbetering verwacht worden van de performantie van alle radiologen, ook buiten de screening. Het organiseren van goede prak tische cursussen vergt veel tijd en inspanning, maar wanneer het resulta at leidt tot betere lezingen en een betere communicatie tussen alle betr okken groepen, dan moeten deze zeker blijven plaatsvinden. Nieuwe technieken zoals borsttomosynthese en borstcomputertomografie (bo rst CT) zullen zeker hun plaats vinden in de senologische oppuntstelling . Ook deze onderzoekstechnieken moeten de weg van de kwaliteitscontrole en -zorg doorlopen. Er moet zorgvuldig over gewaakt worden dat nieuwe on derzoeken niet leiden tot “nog meer onderzoeken” vooraleer een diagnose gesteld wordt. De lijdensweg van het probleem “een letsel in de borst” z ou wel eens zeer lang kunnen worden. Naarmate meer technieken beschikbaa r worden, zal meer en meer overwogen moeten worden of bestaande techniek en al dan niet moeten verdwijnen. In de nieuwe technieken zoals tomosynthese en borst CT zullen ook contra ststoffen hun intrede doen en zal er misschien uiteindelijk een link gem aakt worden met het isotopenonderzoek van de borst zoals bijv. PET CT. W anneer de samensmelting van dergelijke technieken zou leiden tot een bet ere sensitiviteit en specificiteit van de diagnose van borstkanker, zijn we misschien een stap verder in de vroegtijdige opsporing van borstkank er.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Radiology

Files in This Item:

There are no files associated with this item.

Request a copy

 




All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.