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.