Yüksek Lisans Semineri. Dijital Meme Tomosentezinde Ortalama Glandüler Doku Dozunun Belirlenmesi

Transkript

1 Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü Yüksek Lisans Semineri Dijital Meme Tomosentezinde Ortalama Glandüler Doku Dozunun Belirlenmesi Hasan Kerem UZUN Danışman: Doç. Dr. Turan OLĞAR

2 İÇİNDEKİLER 1. Giriş 2. Meme Yapısı ve Meme Kanseri 3. Mamografi 3.1. Mamografi Sistem Bileşenleri X-ışın Tüpü Sıkıştırma Pedalı Grid Dedektör Sistemleri 4. Dijital Meme Tomosentezi 5. Ortalama Glandüler Doz 6. Tezde Yapılan ve Yapılması Planlanan Çalışmalar 7. Kaynaklar 2

3 1. GİRİŞ Meme kanseri günümüzde kadınlarda en sık gözlenen kanser çeşididir. Mamografi, meme kanserinin erken teşhisinde kullanılan en etkin görüntüleme yöntemidir. Son 20 yıllık periyotta meme kanseriyle ilişkili ölüm oranlarında azalma görülmüştür. National Cancer Institute, 3

4 2. MEME YAPISI VE MEME KANSERİ Meme Anatomisi ve Kanseri National Cancer Institute, 4

5 X-ışınlarının, yağ ve glandüler dokudan geçtikten sonraki şiddetleri Güneş, B Sayısal Mamografide Görüntü Kalitesi (Doctoral dissertation, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü) 5

6 3. MAMOGRAFİ Mamografi, meme dokusunu tanısal amaçla incelemek için düşük enerjili X-ışınları kullanan görüntüleme tekniğidir. Mamografinin en önemli özelliği ise meme kanserinin erken teşhisinde büyük bir rol oynaması ve bunu yaparken de olası en düşük hasarı vermeye çalışmasıdır. (ALARA). 6

7 1.X-ışını Tüpü 2.Sıkıştırma Pedalı 3.Detektör Sistem 4.Konsol Mamografi Görüntüleme Sistemi 7

8 Mamografi Sistem Bileşenleri Bushberg, J. T., & Boone, J. M. (2011). The essential physics of medical imaging. Lippincott Williams & Wilkins 8

9 3.1. Mamografi Sistem Bileşenleri 3.1.a. X-Işını Tüpü Bir X-ışın tüpü aldığı elektrik enerjisini, X-ışınına ve sıcaklığa dönüştüren bir sistemdir. X-ışın tüpü, içerisinde katot ve anot olarak isimlendirilen iki elektrot bulunan, havası boşaltılmış bir cam tüpten oluşur. Yüksek hızdaki elektron bombardımanı sonucunda anotta X- ışın fotonları meydana gelir. Güneş, B Sayısal Mamografide Görüntü Kalitesi (Doctoral dissertation, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü) 9

10 Hızlı elektronlar x-ışını tüpünün anodunda iki farklı yöntemle x-ışını üretirler. Bunlardan ilki elektronların hedef atomun çekirdeği ile etkileşmesidir. İkinci tür x-ışını oluşumu ise hedefe çarpan hızlı elektronların anot maddesinin yörünge elektronları ile etkileşmesi sonucu oluşan karakteristik x-ışınlarıdır. 10

11 X-Işını Oluşumunu Etkileyen Faktörler X-ışın demetinin özellikleri kalite ve kantitesi ile tanımlanır. X-ışınının kalitesi, x-ışınlarının toplam enerjisi olarak tanımlanır ve ortam içerisindeki giriciliği ile doğru orantılıdır. X-ışınının kantitesi, anot materyaline çarpan elektron sayısı ile doğru orantılı olarak artmaktadır. Demetteki foton sayısını tanımlar. 11

12 Tüpün yapısında X-ışınlarının kalitesini ve kantitesini etkileyen faktörler; Tüp gerilimi (kv) Filtrasyon Anot (hedef) materyalinin yapısı Tüp akımı (ma) 12

13 30 kv,mo hedefte filtre yokken ve varken X-ışını spektrumları Bushberg, J. T., & Boone, J. M. (2011). The essential physics of medical imaging. Lippincott Williams & Wilkins 13

14 3.1.b. Sıkıştırma Pedalı Mamografi incelemelerinde memeyi homojen hale getirmek amacıyla çekim yapılmadan önce memenin sıkıştırılması gerekmektedir. Sıkıştırma pedalı kullanımıyla meme dokusunda üst üste gelen dokular birbirinden ayrılır ve böylece lezyonların üst üste binme ihtimali de azalacaktır. Doku kalınlığının azaltılmasına bağlı olarak hastadan saçılan radyasyon oranı azalır ve x-ışın soğurumu da azalacağından memenin alacağı dozda azalmış olur. Güneş, B Sayısal Mamografide Görüntü Kalitesi (Doctoral dissertation, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü) 14

15 3.1.c. Grid Memeye gönderilen X-ışını fotonlarının büyük bölümü dokular tarafından zayıflatılır. Bir kısım foton soğurulur ya da saçılır. Saçılan bu fotonlar dedektöre ulaşır fakat hareket doğrultularını değiştirdikleri için görüntüye doğru bir katkıda bulunmazlar. Eğer saçılan radyasyon elimine edilmezse görüntü kontrastı ve görüntü kalitesi azalır. Grid, saçılan radyasyonu soğururken saçılmadan gelen radyasyonun dedektöre ulaşmasına izin verir. Güneş, B Sayısal Mamografide Görüntü Kalitesi (Doctoral dissertation, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü) 15

16 3.1.d. Dedektör Sistemleri Flat Panel (Düz Alan) Dedektörleri Farklı dedektör tasarımlarına sahip flat panel dedektörlerde, memeden çıkan x-ışınları dedektöre gelerek burada elektrik yüklerine, daha sonra da dijital görüntüye dönüştürülür. Flat panel dedektörler, indirekt ve direkt sistemler olarak iki ana başlıkta toplanırlar. 16

17 4. DİJİTAL MEME TOMOSENTEZİ İki boyutlu mamografide, her bir memenin (sol-sağ) her iki projeksiyon için [kraniokaudal (CC) ve mediolateral oblik (MLO)] görüntü alınır. Fakat iki boyutlu mamografide, meme içindeki normal ile patolojik dokular üst üste binebilmektedir. Bu istenmeyen etkiyi ortadan kaldırmak ve doğru tanıya yardımcı olabilmek için meme radyolojisinde uygulamaya konan son gelişme ise Dijital meme Tomosentezi dir. 17

18 30 derecelik bir yay içinde üç farklı görüntü. X-ışını tüpü belli açı aralıklarında hareket ederken, elde edilen projeksiyon görüntülerde glandüler doku süperpozisyonu nedeniyle görülemeyen lezyon görülebilmektedir. Günümüzde tomosentez cihazlarında kullanılan açı, üretici firmalara göre değişkenlik göstermektedir. Allison, J., Ph.D. Department of Radiology Medical College of Georgia Augusta University Augusta, GA 18

19 5. ORTALAMA GLANDÜLER DOKU DOZU Tıbbi görüntülemede radyasyon kaynaklı alınan dozun önemi büyüktür. Meme dokusu, insan dokuları arasında en hassas ve en zarar görülebilir dokular arasında yer almaktadır. Bu nedenle meme dokusunun aldığı radyasyon dozunun yani glandüler dozun değerinin belirlenmesi önem teşkil etmektedir. Glandüler doku dozu hesaplanmasında bir çok değişken bulunmaktadır. 19

20 İki Boyutlu Dijital Mamografi İçin Ortalama Glandüler Doz (AGD) AGD = K. g. c. s Burada, K meme girişindeki hava kerma değeri (Entrance Surface Air Kerma (ESAK)) g, ESAK değerinden % 50 glandüler - % 50 yağ dokusu oranı için glandüler doku dozuna geçiş faktörü. c, meme içeriğinini standart meme içeriğinden (%50 glandüler- %50 yağ) farklı olması durumunda g faktörüne uygulanan düzeltme faktörü. s, faktörü de mamografik inceleme sırasında Molibdenyum hedef / Molibdenyum filtre x-ışın spektrumu dışındaki hedef filtre seçenekleri için x- ışın spektrumu düzeltme faktörüdür. (Dance, 2000) 20

21 Dijital Meme Tomosentezi İçin Ortalama Glandüler Doz (AGD) AGD = K. g. c. s. T AGD, tüm projeksiyonlar için toplam glandüler doku dozu. T ise tomo faktörüdür. K ise, toplam mas değeri için tüp 0 derecede iken memenin girişinde ölçülen ESAK değeridir. Dance,

22 6. TEZDE YAPILAN VE YAPILMASI PLANLANAN ÇALIŞMALAR Hastaların ışınlanma parametreleri olan kv, mas (tüp akımı x ışınlanma süresi) ve CPT(Sıkıştırılmış meme kalınlığı) verileri, Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Mamografi biriminde kurulu olan Hologic Selenia Dimension dijital meme tomosentezi cihazından alınmıştır. Mamografi cihazında meme kalınlığına göre kullanılan Rh, Ag ve Al filtreler için ayrı ayrı tüp odak noktasından belli mesafede tüp çıkış değerleri ölçülerek her bir hasta için meme girişindeki hava kerma değerleri (Entrance Surface Air Kerma (ESAK)) hesaplandı. Demetin kalitesini gösteren Yarı Değer Kalınlığı(HVL) değerleri, belli tüp gerilimlerinde her üç filte için X-ışını tüpünün önüne 0,1 kalınlığındaki Al plakalar yerleştirilerek hesaplanmıştır. 22

23 Her hasta görüntüsünden memenin glandüler doku - yağ dokusu kompozisyonu, java tabanlı ImageJ görüntü işleme programı kullanılarak belirlenecektir. Her iki inceleme modu için (iki boyutlu dijital mammografi ve üç boyutlu meme tomosentezi) meme dozları ölçülüp ülkemizdeki durum hakkında bilgi edinilecektir. Bu işlemler farklı bir mamografik cihazı ile yapılıp karşılaştırma yapılacaktır. 23

24 7. KAYNAKLAR 1)Bushberg, J. T., & Boone, J. M. (2011). The essential physics of medical imaging. Lippincott Williams & Wilkins. 2)Dance DR, Young KC, van Engen RE. Further factors for the estimation of mean glandular dose using the United Kingdom, European and IAEA breast dosimetry protocols. Phys Med Biol 2009; 54: )Pisano ED, Yaffe MJ. Digital mammography. Radiology 2005; 234: )Güneş, B Sayısal Mamografide Görüntü Kalitesi (Doctoral dissertation, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü). 6)European Commission. European protocol for the quality control of the physical and technical aspects of mammography screening. In: European guidelines for quality assurance in breast cancer screening and diagnosis. Fourth edn. EUREF (Luxembourg: European Commission) (2006). 7)Dance DR, Skinner CL, Young KC et al. Additional factors for the estimation of mean glandular breast dose using UK mammography dosimetry protocol. Phys Med Biol 2000; 45: )Dance DR, Young KC, van Engen RE. Estimation of mean glandular dose for breast tomosynthesis: factors for use with the UK, European and IAEA breast dosimetry protocols. Phys Med Biol 2011; 56: )Olgar T, Kahn T, Gosch D. Average glandular dose in digital mammography and breast tomosynthesis. Rofo 2012;184(10): )Allison, J., Ph.D. Department of Radiology Medical College of Georgia Augusta University Augusta, GA 24

25 Teşekkürler 25