Presentación de PowerPoint

Curso de Actualizacion
Mamografia, Aspectos Operativos, Garantia y
Control de Calidad - Radioproteccion
X Congreso Regional Latinoamericano IRPA
Protección y Seguridad Radiológica
Ciudad de Buenos Aires
12 al 17 de abril de 2015
En colaboración con Instituto Nacional de Cáncer
Ing. Jorge Skvarca
Panel de Expertos
OPS/OMS
Dr. Gustavo Mysler
Ex Director Centro
Colaborador OPS/OMS
Mamografia Aspectos Operativos
X Congreso Regional Latinoamericano IRPA
Protección y Seguridad Radiológica
Ciudad de Buenos Aires
12 al 17 de abril de 2015
Ing. Jorge Skvarca
Panel de Expertos
OPS/OMS
Dr. Gustavo Mysler
Ex Director Centro
Colaborador OPS/OMS
Aspectos Generales
Necesidad de Diagnostico Mamario
El cáncer de mama, el más común entre las mujeres en todo el
mundo, representa 16% de todos los cánceres femeninos. Se estima
que en 2004 murieron 519 000 mujeres por cáncer de mama y, aunque
este cáncer está considerado como una enfermedad del mundo
desarrollado, la mayoría (69%) de las defunciones por esa causa se
registran en los países en desarrollo
(OMS, Carga Mundial de Morbilidad, 2004).
La incidencia del cáncer de mama aumentó un 20% entre 2008 y
2012, con 1,67 millones de nuevos casos diagnosticados el año
pasado, lo que lo convierte en el segundo tipo de cáncer más
común en el mundo y, con diferencia, el más frecuente entre
mujeres, tanto en el mundo desarrollado como en desarrollo
Aspectos Generales
Necesidad de Diagnostico Mamario
El cáncer de mama es el más común entre las mujeres
en todo el mundo, y está aumentando especialmente en
los países en desarrollo, donde la mayoría de los casos
se diagnostican en fases avanzadas.
Argentina se encuentra dentro del rango de países con incidencia
de cáncer media-alta (172.3-242.9 x 100000 habitantes);
(Estimaciones IARC año 2012).
Esta estimación corresponde a más de 100.000 casos nuevos de
cáncer en ambos sexos por año, con porcentajes similares tanto en
hombres como en mujeres.
Con estos números, IARC estima para Argentina una incidencia en
ambos sexos de 217 casos nuevos por año cada 100.000 habitantes,
basándose en datos del país y otros de países de la región.
Datos Estadisticos (IARC 2012)
La Importancia de la Mamografía

El cáncer de mama se encuentre entre las primeras causas de
muerte en mujeres entre 35 y 50 años.

Aún no se conoce una forma concreta de prevención.
Porcentaje de supervivencia a 5 años cuando se logra
la detección temprana de una lesión localizada:
1940
HOY
78%
Mas de 91%
Cuando la lesión se ha expandido
a los ganglios linfáticos: 69%
Programa de Evaluación de Servicios de Mamografía del
Colegio Interamericano de Radiología (CIR) y de la
Organización Panamericana de la Salud / Organización
Mundial de la Salud (OPS/OMS)
Estudio Piloto en América Latina y el Caribe año 2002 -2003
Participaron unos 15 países de América Latina y Caribe ingles
con sus Centros Mamograficos, algunos con 10 Centros y otros menos.
A los Coordinadores del País se les envió una completa descripción del Proyecto
con su flujograma con un Cuestionario completo para indicar los datos técnicos
de equipamiento que participara en el Proyecto y la nomina de los Recursos
Humanos con los que cuentan en ese centro y de la existencia o no de los
programas de Garantía y Control de Calidad.
Los maniquíes (fantomas) ya han sido preparados y controlados por el laboratorio
de CDRH-FDA para asegurar su uniformidad y el laboratorio IRD de Brasil aporto
los dosímetros TLD para ser colocados sobre los maniquíes
Desafio Tecnologico
Ninguna región anatómica requiere una técnica radiográfica tan
altamente especializada como la mama. Sus tejidos (glandular,
conjuntivo, epitelial, graso...) presentan muy pocas diferencias de
absorción fotoeléctrica al haz de radiación; y el resto de las
estructuras mamarias, como vasos sanguíneos o conductos
galactóforos, son de muy pequeño tamaño. Ambas circunstancias
obligan a extremar el control de calidad de todos los
componentes del equipo para mamografía, especialmente del
tubo de rayos X.
Esquena Basico de Emision de RX
con Espectros Tipicos
El Compromiso en la Mamografía
• Distinguir tejidos de muy bajo
contraste: tejido graso, músculo,
glándula mamaria.
lóbulo
lóbulo
lóbulo
• Registrar bordes bien definidos.
• Identificar micro calcificaciones,
objetos pequeños de alto
contraste.
grasa
dúcto
www.ama.assn.org
• Mantener dosis tan baja como sea posible-ALARA
El compromiso en la mamografía
• Objetivo: detección temprana de cáncer.
• El tejido mamario es muy radio sensible.
• Cada elemento de la cadena
RIESGOS
de formación de la imagen
debe optimizarse para
minimizar los riesgos y
maximizar los beneficios.
BENEFICIOS
Parámetros Críticos

Componentes tecnológicos

Diseño del sistema de imagen para la
optimización del riesgo-beneficio
–
–
–
–
contraste
detalle: resolución y definición
ruido radiográfico
minimización de la dosis
El Compromiso de la Mamografía
Principios de los 80
Finales de los 80
MAXIMIZAR
 Contraste
 Definición
 Resolución
MINIMIZAR
 Ruido (moteado)
 Dosis
Bushberg. The Essential Physics of Medical
Imaging. Williams & Wilkins. 1994
Un poco de historia
LABORATORIO DE RX
14
22/04/2015
Un poco mas de historia
15
22/04/2015
Diagnostico y Tratamiento en los 1910
16
22/04/2015
Evolución de Equipos de Mamografía
60’s
80’s
Tecnología actual:
90’s
Mamografía
Digital
El Equipo de Mamografía Actual
Proceso de una Mamografía
El Equipo de Mamografía Típico
Tubo de rayos-x angulado
Focos de 0.3 y 1.0 mm
Un solo cátodo
Filtro de Molibdeno (0.03 mm)
Ventana de Berilio (z = 4)
Colimación
Compresor
Rejilla
chasís
Sensor del control
automático de exposición
Optimizar el Contraste

Para mejorar el contraste de tejidos muy
similares se requiere utilizar energías
muy bajas de rayos-X.

A menor energía, mayor dosis absorbida.
kV
DOSIS
Optimizar el Contraste
Selección apropiada de la energía de los
rayos-X.
 Reducir la detección de radiación
dispersa.
 Utilizar apropiadamente un receptor de
imagen de alto contraste.

Optimizar el Contraste
Selección de la Energía de Rayos-x

La energía más apropiada para radiografiar el
tejido mamario es 17 keV a 25 keV.

La fuente de rayos-x ideal para mamografía es
monoenergética.

La mejor aproximación a una fuente
monoenergética de energía apropiada se logra
con blancos (ánodos) de Molibdeno, Rutenio,
Paladio, Rhodio, Plata, Cadmio.
Selección de la energía
de los rayos-X
Optimizar el Contraste
Energías de Unión
keV
W
Mo
Rh
K
69.5
20
23.2
L
12.1, 11.5, 10.2
2.8, 2.6, 2.5
3.4,3.1,3.0
M
2.8 - 1.9
0.5 - 0.4
0.6-0.2
L
K
59 keV
17 keV
20 keV
M
K
67 keV
19.5 keV
22.5 keV
Selección de la energía
de los rayos-x
Optimizar el Contraste
No. relativo de fotones
Espectro de Rayos-X para el Anodo de
Molibdeno
30 kVp
10
8
6
4
2
10
20
30
keV
¿Cómo aproximar la salida de rayos-x a la de una fuente
monoenergética?
Selección de la energía
de los rayos-x
Optimizar el Contraste
Filtración
Combinación Mo-Al
100
Cm2/gm
80
Coeficiente másico de
atenuación -- Aluminio
60
40
20
No. relativo de fotones
10
20
30 keV
2.5
Espectro de rayos-x para
ánodo de Mo y filtro de Al
de 0.5mm
2.0
1.5
1.0
0.5
10
20
30
keV
Selección de la energía
de los rayos-x
Optimizar el Contraste
Filtración
Combinación Mo-Mo
100
Cm2/gm
80
60
Coeficiente másico de
atenuación -- Molibdeno
40
20
No. relativo de fotones
10
20
30 keV
5
Espectro de rayos-x para
ánodo de Mo y filtro de
Mo de 0.03 mm
4
3
2
1
10
20
30
keV
Selección de la energía
de los rayos-x
Optimizar el Contraste
Anodo de Rhodio
Por su energía de rayos-X característicos ligeramente mayor que la del Molibdeno,
el Rhodio (Rh) es preferible en el caso de tejido mamario de mayor densidad.
Intensidad relativa de fotones
de rayos-x
Espectro para 30 kVp, sin filtrar
Molibdeno
Rhodio
Energía de rayos-x (keV)
Anodo / Filtro dual: Mo-Rh
Blanco de Mo y filtro de Mo de 0.03 mm
Molibdeno
Rodio
Intensidad relativa de
fotones de rayos-x
Intensidad relativa de
fotones de rayos-x
Espectro para 30 kVp, sin filtrar
Energía de rayos-X keV
Energía de rayos-X keV
Blanco de Rh y filtro de Rh de 0.0025 mm
Intensidad relativa de
fotones de rayos-x
Intensidad relativa de
fotones de rayos-x
Blanco de Mo, y filtro de Rh de 0.025 mm
Energía de rayos-xkeV
Energía de rayos-xkeV
Bushberg et al. The Essential Physics of Diagnostic Imaging. Williams&Wilkins, 1994.
Optimizar el Contraste
Limitar la Detección de Radiación Dispersa
En mamografía, la proporción radiación dispersa/primaria va
de 0.3 a1.5
•
La dispersión aumenta con el espesor de la mama y con el
tamaño del campo:
dispersa/primaria
dispersa/primaria
•
Espesor (cm)
Diámetro del campo (cm)
Barnes G. Mammography Equipment: Compression, Scatter Control and Automatic Exposure Control. RSNA 1992
Limitar la detección
de radiación dispersa
Optimizar el Contraste
Compresión








Desde el punto de vista radiológico, las ventajas de la
compresión son:
a) reducción de la radiación dispersa (mejora el contraste)
b) reducción de la superposición de imágenes
c) reducción de la borrosidad geométrica
d) reducción de la borrosidad cinética
e) reducción de la dosis de radiación
f) homogeneíza la densidad radiológica de la imagen
El compresor debe comprimir toda la mama por igual. El
resultado de una mala compresión es radiográficamente
evidente en la imagen obtenida.
Limitar la detección
de radiación dispersa
Optimizar el Contraste
Compresión


La compresión reduce la fracción de radiación
dispersa detectada porque disminuye el espesor.
Por ejemplo, reducir el espesor de 6 cm a 3 cm:
Sin Compresión
6 cm, 75 cm2
Dispersa / primaria = 1.0
Con Compresión
3 cm, 150 cm2
Dispersa / primaria = 0.4
Limitar la detección
de radiación dispersa
Optimizar el Contraste
Used de Rejilla

Las rejillas pueden ser
rectas o enfocadas.

Número de rejilla típico:
4:1, 5:1.

30 a 50 líneas / cm.

El factor de mejoramiento
del contraste puede llegar a
1.5 para un espesor de 8
cm.
Plomo
Material
radiolúcido
H
d
D
Limitar la detección
de radiación dispersa
Optimizar el Contraste
Uso del Espaciador en Proyecciones con
Ampliación

El espacio entre la mama y el
receptor de imagen permite que una
fracción considerable de radiación
dispersa no alcance la película.

Nunca se utiliza la rejilla junto con
el espaciador.
Optimizar el Contraste
Utilizar Receptores de Imagen de Alto
Contraste


Los sistemas pantalla - película de mamografía
tienen mayor contraste.
Su aprovechamiento depende de:
– proceso de revelado
– velo producido por las condiciones de manejo y
almacenamiento
– la exposición que recibe la película
Receptores de Imagen
Optimizar el Contraste
Sistemas Pantalla-Película de Mamografía
• Curva característica con
contraste alto.
• Controlar el proceso de
revelado es esencial para
obtener los beneficios del
receptor de imagen.
Densidad Optica
• Sistemas actuales más
comúnes: 1 emulsión y 1
pantalla.
Haus A. Screen-Film Imagen Receptors and film
Processing. RSNA, 1992
Optimizar el Detalle
• Resolución: registrar objetos muy pequeños y
diferenciarlos entre sí aunque estén muy juntos.
• Definición: registrar claramente el borde de los
objetos en la imagen.
• Factores Geometrics
• Factores del Receptor de Imagen
• Borrosidad por Movimiento
Optimizar el Detalle
Factores Geométricos
Punto Focal o Foco
• Foco grueso no mayor de 0.4 mm
• Foco fino típico de 0.1 mm a 0.15 mm
• El ángulo del ánodo es pequeño y el
tubo puede estar angulado para tener un
foco efectivo menor.
Optimizar el Detalle
Factores Geométricos
Compresión y Resolución
• Al comprimir se acercan las estructuras al
plano de la imagen, reduciendo así la
penumbra.
• Las estructuras se extienden sobre el área
del receptor, evitando que se superpongan.
Optimizar el Detalle
•
Factores del Receptor de
Imagen
El uso de pantallas intensificadoras limita la definición de la imagen.
• Se establece un compromiso entre la definición y la dosis.
Sistema pantallapelícula simple
Sistema pantallapelícula asimétrico
pantalla anterior
delgada
base
emulsión delgada
Base con tinte
emulsión
emulsión delgada
Pantalla posterior
Optimizar el Detalle
Factores Geométricos
Tamaño Efectivo del Foco
q
Ángulo del tubo
Foco efectivo = foco real x sen (q - f)
f
q
• El tamaño efectivo del foco es menor hacia el lado
del ánodo que del cátodo.
Optimizar el Detalle
Borrosidad por Movimiento
Más probable cuando:
• La compresión es
insuficiente
• El tiempo de
exposición es largo.
Posicionamiento
POSICIONAMIENTO
Función de Transferencia Modular (MTF)
1.0
Película directa
0.8
0.6
Pantalla-película
mamografía
0.4
Pantalla -película
radiografía
0.2
0.0
5
10
15
20
Frecuencia Espacial (ciclos /mm)
Haus A. Screen-Film Imagen Receptors and film Processing. RSNA, 1992
Ruido

Es la variación aleatoria de la densidad óptica cuando la película
fue expuesta uniformemente.

Fuentes de ruido:
– Ruido cuántico (sólo disminuye incrementando el número de
fotones con que se forma la imagen).
– Ruido estructurado de la pantalla intensificadora.
– Grano de la emulsión.
– Revelado / Procesado.
Características Típicas de Combinaciones
Pantalla-Película en Mamografía
pantalla
1
2
3
2
2
pel.
1
2
2
3
4
tipo de
revelado
estándar
estándar
estándar
extendido
estándar
velocidad Dosis *
relativa (R o cGy)
150
100
170
140
180
0.07
0.10
0.06
0.07
0.06
Contraste
3.4
2.95
2.95
3.25
3.20
*Dosis glandular promedio
Mammografias
Combinaciones mas frecuentes Blanco/ Filtro





Molibdeno - Molibdeno
Molibdeno - Rhodio
Wolframio (Tungsteno) - Molibdeno
Wolframio (Tungsteno) - Rhodio
Rhodio - Rhodio
Capa Hemireductora (HVL) (mm Al)
25kVp 26kVp 28kVp 30kVp 32kVp 35kVp
Mo/Mo
0.32
0.34
0.36
0.39
-
-
W/Mo
0.37
0.38
0.39
0.41
-
-
Mo/Rh
-
0.39
0.42
-
-
-
Rh/Rh
-
0.39
0.42
-
-
-
W/Rh
-
-
-
-
0.49
0.53
LOW
0.28
0.29
0.31
0.33
0.35
0.38
HIGH
0.37
0.38
0.40
0.42
0.44
0.47
0.48
0.50
0.52
ACR
Otras características del sistema de
imagen

Generadores: los de alta frecuencia son preferibles.

Control automático de exposición: muy valioso para
estandarizar y evitar repeticiones.

Requerimientos especiales para la observación de las
imágenes.
Dosis en Mamografía

El índice de dosis más común es la Dosis Glandular
Promedio.
Dg = DgN X Exposición de
entrada en piel
DgN es el factor de
conversion de R a Rads
• Calidad del haz (capa
hemirreductora)
• material del ánodo
• razón tejido glandular/ graso
Valor Recomendado de Dosis Glandular Promedio en Argentina es 1 mGy
s/ parrilla y de 4 mGy c/ parrilla p/ proyeccion. (Disp. 560/1991)
Dosis Glandular Promedio
Dosis Glandular Promedio (mrad)
Composición del tejido: 50% glandular, 50% adiposo
600
500
400
300
200
100
0
2
3
4
5
6
Espesor de mama (cm)
7
8
Bushberg et al. The Essential Physics of Diagnostic Imaging. Williams & Wilkins. 1994.
MAMOGRAFIA DIGITAL (FFDM)
Mamografia Digital
Detectores – consideraciones espaciales
 Sistemas de Diseños Digitales.

– Detectores de Area – campo completo
– Detectores de scaneo (haz)
Monitores de Observacion
 Tecnicas de Exposicion

Detectores Digitales en Mamografia
Test de Resolucion
Distintos tipos de Tecnologias
Independent (“Indirect”) Conversion:
Dependent (“Direct”) Conversion:
CsI Converter + aSi Substrate Sensor
Matrix
aSe Converter + aSi Substrate Sensor
Matrix
X-Ray Photons
X-Ray Photons
Electrode
Dielectric
Selenium
X-ray
K-edge
Fluoresence
CsI
Light
Electrons
Photodiode
Photodiode
Blocking
Layer
Electrons
Read Out Electronics
Digital
Data
Electrode
Capacitor
Electrons
Read Out Electronics
Digital
Data
Courtesy: Jill Spear, GE Women’s Healthcare
2,600+ Volts
X-ray
Aplicaciones Mamografia Digital








Imagen en tiempo real
Adecuación de la Imagen Post Adquisición
Manejo digital de la imagen
Telerradiografía
Sustracción de imagen (energía dual)
Análisis de la Imagen computarizada
Indicaciones (Instrucciones) por PC
Futuros desarrollos
TOMOSINTESIS
TOMOSINTESIS, QUE ES
Mamografía con RX en 3D
Alta resolución mamografica (en 2D)
Cortes típicos de 1 mm
Dosis similar que en Mamo 2D
– Provee Localización precisa en 3D
– Resuelve problemas de superposición
Prototipo de un equipo de Tomosintesis
REFERENCIAS NORMATIVAS - LEGALES

Ley 17557 - Decreto 6320/68
Disposición (SASPS) 560/1991

MSQA (Estados Unidos) – Octubre 1994

Antecedentes ACR (Colegio Americano
de Radiología) – Año 1999
