lunedì 22 gennaio 2007

APPLICABILITA' DEL METODO


Noi pertanto riteniamo che questo metodo di calcolo sia applicabile alla routine clinica e sia in grado di fornire una stima accurata della DGM assorbita da ciascuna paziente. In questo modo il dato dosimetrico può essere riportato direttamente sul referto, nel caso in cui si intenda fornire questo tipo di informazione alla paziente. Inoltre, la creazione di un database può essere utilizzato per approfondimenti scientifici di tipo dosimetrico e per verificare direttamente sulle pazienti il rispetto dei valori di riferimento proposti dai vari protocolli. Infine, si può anche pensare di limitarsi alla registrazione per ciascuna paziente dei parametri anatomici e di esposizione e di effettuare il calcolo della DGM utilizzando il PC solo in caso di necessità o di esplicita richiesta.

METODO SEMPLICE E VELOCE


Infine spendiamo due parole sul tempo necessario per utilizzare il metodo di calcolo proposto.
Le misure che devono essere effettuate dal Servizio di Fisica Sanitaria possono essere concentrate in circa 1 ora da ripetere all’interno dei Controlli di Qualità almeno 4 volte durante l’anno per verificare che le prestazioni del mammografo, e quindi i parametri di esposizione, rimangano costanti nel tempo.
Per quanto riguarda il TSRM, la registrazione dei parametri anatomici avviene contestualmente all’esecuzione dell’esame e vengono in aggiunta richiesti pochi minuti per registrare e memorizzare i dati sul PC.

ANDAMENTO DGM*/DGM IN RAPPORTO ALLO SPESSORE DELLA MAMMELLA


Il Rapporto ISTISAN 95/12, invece, contiene un protocollo per il calcolo della DGM che utilizza una serie di fattori g ancora più semplificata (che indichiamo qui con l’asterisco) definita per un valore di tensione fissata (28 kV) e per una mammella standard di 5 cm di spessore contenente 50% di tessuto ghiandolare. Questo metodo, che considera solo la dipendenza dalla qualità del fascio X (SEV) e trascura la dipendenza dagli altri parametri, è senz’altro il più semplice da utilizzare (esso infatti risponde ad esigenze di controlli di qualità e non di calcolo della dose ai singoli pazienti). Tuttavia risulta assai approssimativo. Se infatti facciamo il rapporto tra il valore della DGM calcolata utilizzando questi fattori g semplificati (indicata con l’asterisco) e quello calcolato con l’algoritmo in esame e riportiamo tali rapporti in funzione dello spessore della mammella, notiamo che si ha concordanza solo in un piccolo intervallo di spessori, mentre all’aumentare dello spessore troviamo anche un fattore 2 (cioè la DGM* e il doppio della DGM calcolata con l’algoritmo). [La prima serie a sinistra è quella delle mammelle 100% ghiandolari, quella al centro 50%, quella a destra 100% adiposa]

RAPPORTO ISTISAN 95/12


Il Rapporto ISTISAN 95/12, invece, contiene un protocollo per il calcolo della DGM che utilizza una serie di fattori g ancora più semplificata (che indichiamo qui con l’asterisco) definita per un valore di tensione fissata (28 kV) e per una mammella standard di 5 cm di spessore contenente 50% di tessuto ghiandolare. Questo metodo, che considera solo la dipendenza dalla qualità del fascio X (SEV) e trascura la dipendenza dagli altri parametri, è senz’altro il più semplice da utilizzare (esso infatti risponde ad esigenze di controlli di qualità e non di calcolo della dose ai singoli pazienti). Tuttavia risulta assai approssimativo. Se infatti facciamo il rapporto tra il valore della DGM calcolata utilizzando questi fattori g semplificati (indicata con l’asterisco) e quello calcolato con l’algoritmo in esame e riportiamo tali rapporti in funzione dello spessore della mammella, notiamo che si ha concordanza solo in un piccolo intervallo di spessori, mentre all’aumentare dello spessore troviamo anche un fattore 2 (cioè la DGM* e il doppio della DGM calcolata con l’algoritmo). [La prima serie a sinistra è quella delle mammelle 100% ghiandolari, quella al centro 50%, quella a destra 100% adiposa]

CONFRONTO CON PROTOCOLLO COMMISSIONE EUROPEA


Per verificare l’accuratezza del metodo proposto, abbiamo confrontato i valori di dose così calcolati con quelli ottenuti utilizzando altri metodi simili.
Consideriamo il Protocollo di dosimetria proposto dalla Commissione Europea.Troviamo qui una serie semplificata di fattori g (indicati qui con l’apice) che vengono definiti in funzione solo del SEV e dello spessore. Non viene quindi considerata la dipendenza dalla tensione applicata, dal tipo di mammella e dalla combinazione anodo-filtro. In questo caso abbiamo osservato che le differenze tra i valori di DGM calcolati come suggerisce questo protocollo e quelli ottenuti con l’algoritmo sono circa del 20% e che trascurare la dipendenza dai suddetti parametri porta l’errore complessivo sulla DGM a circa il 30%.

PROTOCOLLO COMMISSIONE EUROPEA


Per verificare l’accuratezza del metodo proposto, abbiamo confrontato i valori di dose così calcolati con quelli ottenuti utilizzando altri metodi simili.
Consideriamo il Protocollo di dosimetria proposto dalla Commissione Europea.Troviamo qui una serie semplificata di fattori g (indicati qui con l’apice) che vengono definiti in funzione solo del SEV e dello spessore. Non viene quindi considerata la dipendenza dalla tensione applicata, dal tipo di mammella e dalla combinazione anodo-filtro. In questo caso abbiamo osservato che le differenze tra i valori di DGM calcolati come suggerisce questo protocollo e quelli ottenuti con l’algoritmo sono circa del 20% e che trascurare la dipendenza dai suddetti parametri porta l’errore complessivo sulla DGM a circa il 30%.

ERRORE COMMESSO


Tuttavia, l’errore commesso nel calcolo della dose, se non si è più che accurati nella misura e nella registrazione dei parametri, può essere anche del 20%.
Infatti, incertezze di 1 kV per quanto riguarda la tensione applicata o di 0.01 mm Al per il SEV introducono un errore di circa il 3%, comunque trascurabile.
Un errore di 1 cm nella misura dello spessore della mammella, che può essere molto frequente in assenza del sistema di compressione automatico, può comportare una variazione anche del 20% nel calcolo della DGM. Questo errore può essere ridotto con la calibrazione dell’indicatore meccanico o elettronico dello spessore della mammella compressa e con la misura dell’allineamento e della deformazione del piatto del compressore durante la compressione.
Un’altra possibile fonte di errore è la determinazione della percentuale di tessuto ghiandolare. Tuttavia, benché spesso possa risultare difficile e approssimativo effettuare la scelta, le tre categorie proposte dall’algoritmo (0%, 50% e 100% di tessuto ghiandolare) consentono di discriminare sufficientemente tra le pazienti.Pertanto, si può affermare in via cautelativa che l’errore complessivo sulla DGM sia al più del 20%

IL METODO ADOTTATO E' ACCURATO?


Possiamo affermare che il metodo adottato è accurato, perché tiene in considerazione la dipendenza della DGM da tutti i parametri che caratterizzano l’esposizione mammografica.

DISTRIBUZIONE DEI VALORI DGM/PROIEZIONE


Qui sono invece riportati i valori della DGM per singola proiezione (sono 860). Si va da un minimo di 0.2 mGy a un massimo di 4.1 mGy. La media è di 1.1 ± 0.5 mGy. Da notare che la dose misurata durante i controlli di qualità con il fantoccio standard da 4.5 cm di plexiglas è praticamente uguale alla media della dose ai pazienti: ciò indica che la simulazione con il fantoccio nei controlli di qualità ben rappresenta da un punto di vista dosimetrico la routine clinica. Inoltre, si osserva che viene ampiamente rispettato il limite di 3 mGy per la DGM imposto da alcuni protocolli nazionali e internazionali.

DGM/PROIEZIONE


Qui sono invece riportati i valori della DGM per singola proiezione (sono 860). Si va da un minimo di 0.2 mGy a un massimo di 4.1 mGy. La media è di 1.1 ± 0.5 mGy. Da notare che la dose misurata durante i controlli di qualità con il fantoccio standard da 4.5 cm di plexiglas è praticamente uguale alla media della dose ai pazienti: ciò indica che la simulazione con il fantoccio nei controlli di qualità ben rappresenta da un punto di vista dosimetrico la routine clinica. Inoltre, si osserva che viene ampiamente rispettato il limite di 3 mGy per la DGM imposto da alcuni protocolli nazionali e internazionali.

martedì 16 gennaio 2007

DISTRIBUZIONE DEI VALORI DGM/PAZIENTE


Diamo qui alcuni risultati ottenuti. Il metodo di calcolo è stato applicato durante la mammografia a 212 pazienti: la dose ghiandolare media è risultata uguale a 4.6 ± 2.0 mGy, da un minimo di 1.1 mGy a un massimo di 11.1 mGy per esame. Da notare che i valori di dose riportati dipendono anche dal numero di proiezioni effettuate per paziente.

RISULTATI OTTENUTI


Diamo qui alcuni risultati ottenuti. Il metodo di calcolo è stato applicato durante la mammografia a 212 pazienti: la dose ghiandolare media è risultata uguale a 4.6 ± 2.0 mGy, da un minimo di 1.1 mGy a un massimo di 11.1 mGy per esame. Da notare che i valori di dose riportati dipendono anche dal numero di proiezioni effettuate per paziente.

MESSAGGI DI ERRORE


Sono state previsti dei messaggi di errore nel caso in cui il valore dei parametri inseriti non sia compreso nei range di validità dell’algoritmo di calcolo (kV 26-30; spessore: 3-8).

domenica 14 gennaio 2007

ESEMPIO FOGLIO DI LAVORO


Qui vediamo un esempio di come può essere strutturato un foglio di lavoro Excel per il calcolo della dose ghiandolare media. La aree gialle sono quelle che devono essere riempite con i dati: c’è un settore per l’identificazione del paziente e una zona in cui vanno inseriti i parametri anatomici e di esposizione, distinti per mammella destra e sinistra. Nella colonna grigia viene calcolato automaticamente il fattore moltiplicativo g e quindi la dose ghiandolare media per singola proiezione, per mammella e infine la dose totale per paziente.

MISURE DI COMPETENZA DEL FISICO SANITARIO E DEL TSRM


Si tratta di una serie di espressioni analitiche che, scritte in Visual Basic e implementate in un foglio di lavoro Excel, forniscono il valore della dose ghiandolare media in funzione dei parametri indicati precedentemente.
I dati necessari perché il programma restituisca il dato dosimetrico si dividono in misure di competenza del Servizio di Fisica Sanitaria:
· la verifica dell’accuratezza e della precisione della tensione applicata,
· la misura della dose in ingresso in aria,
· il calcolo dello strato emivalente,
· e la calibrazione dell’indicatore meccanico o elettronico dello spessore della mammella;
e in registrazioni effettuate da parte del TSRM durante l’esame mammografico:
· la combinazione anodo-filtro selezionata,
· la tensione applicata,
· i mAs erogati dal mammografo,
· lo spessore della mammella fornito dall’indicatore,e la percentuale di tessuto ghiandolare (se 0% si indica 0; se 50% 0.5 e se 100% 1).

ALGORITMO DI CALCOLO


A questo scopo abbiamo utilizzato un algoritmo di calcolo tratto da questo articolo pubblicato sul numero 24 della rivista scientifica Medical Physics.

giovedì 11 gennaio 2007

OBBIETTIVO


Il nostro obiettivo è stato allora quello di individuare un metodo di calcolo della dose ghiandolare media che fosse accurato nella stima della dose assorbita da ciascuna paziente e contemporaneamente facile e veloce da applicare nella routine clinica.

DOSE GHIANDOLARE MEDIA


La dose ghiandolare media è data dal prodotto della dose misurata in aria all’ingresso della mammella per un fattore moltiplicativo “g” che dipende dalla tensione applicata, dalla qualità del fascio di raggi X indicata dallo Strato Emivalente espresso in millimetri di alluminio, dallo spessore della mammella compressa, dal tipo di mammella, cioè se prevalentemente adiposa, oppure ghiandolare, oppure 50%, e dalla combinazione anodo-filtro selezionata.

mercoledì 10 gennaio 2007

QUANTE RADIAZIONI RICEVERO' PER LA MAMMOGRAFIA?


“Quante radiazioni riceverò per la mammografia?”
Spesso ci siamo sentiti rivolgere questa o simili domande in quanto si sta sviluppando tra le pazienti sottoposte a mammografia una sempre maggior coscienza delle possibili conseguenze delle esposizioni alle radiazioni. Sebbene il rischio per la singola paziente sia basso, il fatto di ripetere negli anni l’esame mammografico influenza significativamente la dose che la paziente riceve durante l’intero arco della vita. E’ quindi corretto fornire alle pazienti una stima della dose assorbita, soprattutto nei casi in cui non sia stata tempestivamente accertata una gravidanza.
Il parametro che stima il rischio radiologico in mammografia è la dose ghiandolare media, intesa
come la dose media assorbita dalla componente ghiandolare del tessuto mammario, nell’ipotesi chela mammella sia opportunamente compressa.

martedì 9 gennaio 2007

CALCOLO DELLA DOSE NEGLI ESAMI DI MAMMOGRAFIA

S.Petrenga, L. Moro, C. Croci, P. Enriù, F. Avanza
Fondazione Salvatore Maugeri - IRCCS, Istituto Scientifico di Tradate
via Roncaccio 16, 21049 Tradate (VA)

Il parametro che stima il rischio radiologico in mammografia è la dose ghiandolare media (DGM), ovvero la dose media assorbita dalla componente ghiandolare del tessuto mammario, nell’ipotesi che la mammella sia opportunamente compressa. La DGM è uguale al prodotto della dose misurata in aria all’ingresso della mammella per un fattore moltiplicativo “g” che dipende dalla tensione applicata, dalla qualità del fascio di raggi X indicata dallo Strato Emivalente (SEV), dallo spessore della mammella compressa, dal tipo di mammella, cioè se prevalentemente adiposa o ghiandolare, e dalla combinazione anodo-filtro.
Il nostro obiettivo è stato quello di individuare un metodo di calcolo della DGM in grado di stimare accuratamente la dose assorbita da ciascuna paziente e contemporaneamente facile e veloce da applicare nella routine clinica.
Abbiamo utilizzato un algoritmo di calcolo (Med.Phys. 24(4), 1997, 547-554) basato su una serie di espressioni analitiche che, scritte in Visual Basic e implementate in un foglio di lavoro Excel, forniscono il valore della DGM in funzione dei suddetti parametri anatomici e di esposizione. La misura e l’inserimento di alcuni di questi parametri sono di competenza del Servizio di Fisica Sanitaria (verifica dell’accuratezza e della precisione della tensione, misura della dose in ingresso in aria, calcolo del SEV e calibrazione dell’indicatore meccanico o elettronico dello spessore della mammella) mentre altri devono essere registrati da parte del TSRM durante l’esame mammografico (combinazione anodo-filtro, tensione applicata, mAs erogati, spessore della mammella e percentuale di tessuto ghiandolare). Le misure a carico del Servizio di Fisica Sanitaria richiedono circa un’ora di tempo e devono essere ripetute preferibilmente 4 volte in un anno all’interno dei Controlli di Qualità per verificare che le prestazioni del mammografo, e quindi i parametri di esposizione, rimangano costanti nel tempo. La registrazione dei parametri anatomici e di esposizione da parte del TSRM avviene invece contestualmente all’esecuzione dell’esame e la loro registrazione al computer richiede solo pochi minuti aggiuntivi.
Il metodo di calcolo, applicato a 212 pazienti per un totale di 860 proiezioni, ha fornito i seguenti risultati: la DGM per paziente è risultata uguale a 4.6 ± 2.0 mGy (Fig. 1), mentre la DGM per una singola proiezione è stata di 1.1 ± 0.5 mGy (Fig. 2). Il valore della DGM misurato durante i controlli di qualità con il fantoccio standard da 4.5 cm di plexiglas (1.0 mGy) approssima di molto il valor medio della DGM per proiezione: ciò indica che la simulazione con il fantoccio nei controlli di qualità ben rappresenta da un punto di vista dosimetrico la routine clinica. Inoltre, si osserva che viene ampiamente rispettato il valore limite della DGM fissato a 3 mGy da alcuni protocolli nazionali e internazionali per le esposizioni con la griglia antidiffusione.
Per valutare il grado di accuratezza del metodo in esame, abbiamo stimato l’errore relativo associato alla DGM, dovuto alle incertezze sperimentali sulla misura dei parametri in gioco. Variazioni di 1 kV per quanto riguarda la tensione applicata o di 0.01 mm Al per il SEV introducono un errore di circa il 3%, mentre un errore di 1 cm nella misura dello spessore della mammella, che può essere molto frequente in assenza del sistema di compressione automatico, può comportare un errore nel calcolo della DGM anche del 20%. Questo errore può essere ridotto verificando la calibrazione dell’indicatore meccanico o elettronico dello spessore della mammella compressa e il corretto allineamento del piatto del compressore durante la compressione. Per quanto riguarda la determinazione della percentuale di tessuto ghiandolare, benché tale giudizio sia soggettivo, la possibilità fornita dall’algoritmo di effettuare la scelta fra tre categorie (0%, 50% e 100% di tessuto ghiandolare) consente di discriminare sufficientemente tra le pazienti e garantisce un buon grado di accuratezza. L’errore relativo dovuto alle incertezze sui parametri che determinano il fattore “g” risulta pertanto essere inferiore al 20% e così pure l’errore associato alla DGM, anche ipotizzando le seguenti ulteriori incertezze: 10% di accuratezza e 5% di precisione sulla misura della dose in aria e 5% sulla lettura dei mAs erogati.
L’accuratezza del metodo proposto è stata anche studiata confrontando i valori di dose così calcolati con quelli ottenuti utilizzando altri metodi simili. Il Protocollo di Dosimetria proposto dalla Commissione Europea propone una serie semplificata di fattori “g” definiti in funzione solo del SEV e dello spessore. In questo caso abbiamo osservato che la differenza percentuale tra i valori di DGM calcolati come suggerisce questo protocollo e quelli ottenuti con l’algoritmo è in media del 20% e che l’errore relativo associato alla DGM aumenta a circa il 30%. Il Rapporto ISTISAN 95/12, invece, contiene un protocollo per il calcolo della DGM che, per rispondere ad esigenze di controlli di qualità e non di calcolo della dose ai singoli pazienti, utilizza una serie di fattori “g” ancora più semplificata, perché definita per un solo valore di tensione (28 kV) e per una mammella standard di 5 cm di spessore contenente 50% di tessuto ghiandolare. Questo metodo è senz’altro il più semplice ma risulta assai approssimativo, in quanto il valore della DGM così calcolato può arrivare ad essere anche il doppio di quello fornito dall’algoritmo.
Pertanto, riteniamo che il metodo di calcolo proposto sia applicabile alla routine clinica e sia in grado di fornire una stima accurata della DGM assorbita da ciascuna paziente, perché considera tutti i parametri che caratterizzano l’esposizione mammografica. Il dato dosimetrico risultante può essere riportato direttamente sul referto, nel caso in cui si intenda fornire questo tipo di informazione alla paziente. Inoltre, la creazione di un database può essere utilizzato per approfondimenti scientifici di tipo dosimetrico e per verificare direttamente sulle pazienti il rispetto dei valori di riferimento proposti dai vari protocolli.

CALCOLO DELLA DOSE NEGLI ESAMI DI MAMMOGRAFIA - RIASSUNTO

Razionale
Il parametro che stima il rischio radiologico in mammografia è la dose ghiandolare media (DGM), ovvero la dose media assorbita dalla componente ghiandolare del tessuto mammario. La DGM è uguale al prodotto della dose misurata in aria all’ingresso della mammella per un fattore moltiplicativo che dipende dalla tensione applicata, dalla qualità del fascio di raggi X indicata dallo Strato Emivalente (SEV), dallo spessore della mammella compressa, dal tipo di mammella, cioè se prevalentemente adiposa o ghiandolare, e dalla combinazione anodo-filtro.

Obiettivo
Si vuole sperimentare una formula matematica in grado di stimare accuratamente la DGM assorbita da ciascuna paziente in funzione dei suddetti parametri anatomici e di esposizione.

Fasi
Verranno registrati i parametri anatomici e di esposizione di un campione di pazienti (almeno un centinaio) sottoposte a mammografia. I dati raccolti verranno poi elaborati utilizzando la formula implementata nel software Excel (MicroSoft Office).

Metodi
La misura di alcuni parametri sono di competenza del Servizio di Fisica Sanitaria (verifica dell’accuratezza e della precisione della tensione, misura della dose in ingresso in aria, calcolo del SEV e calibrazione dell’indicatore meccanico dello spessore della mammella) mentre altri devono essere registrati da parte del TSRM durante l’esame mammografico (tensione applicata, mAs erogati, spessore della mammella e percentuale di tessuto ghiandolare). Le misure a carico del Servizio di Fisica Sanitaria vengono già effettuate durante i controlli di qualità periodici per verificare che le prestazioni del mammografo, e quindi i parametri di esposizione, rimangano costanti nel tempo. La registrazione dei parametri anatomici e di esposizione da parte del TSRM avverrà invece contestualmente all’esecuzione dell’esame. L’elaborazione dei dati al computer verrà effettuata dal Servizio di Fisica Sanitaria.

Risultati previsti
Si vuol valutare in che modo il metodo di calcolo proposto sia applicabile alla routine clinica e sia in grado di fornire una stima accurata della DGM assorbita da ciascuna paziente. Il dato dosimetrico risultante potrebbe essere riportato direttamente sul referto, nel caso in cui si intenda fornire questo tipo di informazione alla paziente. Inoltre, la creazione di un database può essere utilizzato per approfondimenti scientifici di tipo dosimetrico e per verificare direttamente sulle pazienti il rispetto dei valori di riferimento fissati per legge (D. L:vo n. 187).
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