Datasets:

hazal

/

electronic-radiology-phd-thesis-trR

like 4

Mikrokalsifikasyonların görüntülenmesi için küçük fokal spot gerekir.

Mammografik x-ışını tüpleri genellikle 0.3/0.1 mm fokal spota sahiptir.

Fokal spotun genişliğiile birlikte fokal spotun şekli de önemli olup oval fokal spotlar tecih edilmektedir.

Ancakdikdörtgen şeklindeki fokal spotlar daha yaygındır (86,88).3- Filtrasyon: Mammografide kullanılan x-ışını sistemlerinde, tüpte berilyum (z=4)veya çok ince borosilicate cam penceresi vardır.

Çoğu mammografi sisteminde yaklaşık 0.1mm Al eşdegeri doğal filtrasyon penceresi bulunur.

Pencereden başka, x-ışını demetinin22kalınlığı da düzenlenmelidir.

Total ışın filtrasyonu 0.5 mm Al eşdeğerinin altında olmalıdır(86,88).4- Topuk etkisi: Memenin morfolojik olarak farklı doku kalınlıkları içermesindendolayı mammogram çekilirken x-ışını tüpünün topuk etkisinden faydalanılır.

Bu amaçla tüpünkatod tarafı, özellikle MLO incelemelerde, memenin yumuşak doku bakımından kısmen dahakalın olan göğüs duvarına doğru çevrilir.

Ancak bu durumda effektif fokal spot genişliğininartması ile bulanıklık artar.

Topuk etkisi sonucu imaj reseptörleri arasındaki fokal spotgenişliğindeki farkılılıklar, tüp-imaj reseptörü mesafesi arttırılarak ve kompresyonla önemsizhale getirilebilmektedir (86,88).5- Kompresyon: Sıkıştırılmış meme daha uniform kalınlıkta olup imajın optikdansitesi de uniform olur.

Kompresyon ile saçılan radyasyon, hareket artefaktları ve hastadozu azalır, düşük kontrastlı lezyonlar ve mikrokalsifikasyonları ortaya çıkarma kapasitesiartar (86,88,89).6- Grid: Memede saçılan radyasyon dokuda oluştuğu için daha dens ve glandüler dokuiçeren memelerde saçılma, ince ve lipomatö memelere oranla daha fazla olmaktadır.

Saçılanradyasyonun artması ise kontrastı azaltmaktadır.

Gridler meme ile ekran-film sistemi arasınakonarak saçılan radyasyonu azaltır.

Günümüz mammografi tekniğinde hareketli gridlerkullanılmaktadır (89).

Grid frekansı tipik olarak 30-50 çizgi/cm dir.

Mammografide sıklıkla4:1-5:1 oranındaki lineer gridler kullanılmaktadır.

4:1 grid oranı gridsiz mammografiye görehasta dozunu yaklaşık iki katına çıkarmaktadır, ancak kontrasttaki artışın önemi göz önünealındığında kabul edilebilir düzeydedir (88).

Magnifikasyon tekniğinde ise iyi bir kolimasyonile birlikte ‘air-gap’ tekniği kombine edilerek saçılan radyasyon azaltılır (86,88,89).7- Ġmaj reseptörü: Mammografik incelemelerde imaj reseptörü olarak röntgen filmiveya xeroradyogram kullanılmaktadır.

Film ugulamalarında klasik iki yüzü emülsyonlu ya datek yüzlü emülsiyonlu filmler tercih edilmektedir.

Tek yüzü emülsyonlu filmin direkt x-ışınıekspojuru veya ekran film kombinasyonu ile pozlandırılması mümkündür.

Ekran-filmkombinasyonunda yumuşak dokulara yönelik x-ışını dozunu azaltmak amacı ile kaset veiçerisinde ranfonsatör veya ekran adı verilen fosfor tabakası yer almaktadır.

Günümüzkonvansiyonel mammografi çalışmalarında tek yüzlü emülsiyonlu film tekniğikullanılmaktadır (86).8- Otomatik ekspojur kontrol sistemleri: Tüp akımı (mA) ile ekpojur süresinin (sn)çarpımı seklinde ifade edilen ekspojur (mAxsn = mAs) mammografide iki şekilde yapılabilir:Manuel (Çok küçük ve implantlı memelerde) ve otomatik ekspojur kontrol sistemleri.23Otomatik ekspojur kontrol sistemlerinde amaç, meme kalınlığı ve yoğunluğu ne olursaolsun film üzerinde en iyi dansiteyi sağlamaktır.

Otomatik ekpojur kontrol sistemi, film veekran içeren kasetin altına yerleştirilen fotosel kullanır.

Temsili alanda görüntü alıcısınıngerisindeki doz ölçülür.

Seçilen ortama optik film dansitesi için gereken eşik dozunaulaşıldığında sistem ekspojuru sonlandırılır.

Otomatik ekspojur kontrolün optimumfonksiyonu için fotosel memenin 1/3 ön segmentine (glandüler dokuyu temsil edecek birbölgeye) yerleştirilmelidir.

Silikon implantlı veya fotoseli tamamen kaplamayan çok küçükmemelerde problem olabileceği için manuel çekim tercih edilmelidir (88,89).

Konvansiyonel (ekran-film) mammografinin sınırlılıkları: Mammografinin amacımeme dokusu ve çevre dokudaki lezyonun kontrastını sağlamaktır.

X-ışınları floresan birekran tarafından absorbe edilir ve ekran tarafından yayılan ışık görüntüyü oluşturmak üzerefotoğrafik film üzerine kaydedilir.

Bu teknik yaklaşımın pek çok limitasyonu vardır.

Bulimitasyonların geliştirilmesiyle, tekniğin meme kanseri tanısında duyarlılığı arttırılabilir.

Bazı limitasyonlar şunlardır:1- Film yanıtının non-lineer olması2- X-ışınlarının floresan ekran tarafında yetersiz absorbe edilmesi3- Film emülsiyonunun granüler yapısı4- Saçılan radyasyonEkran-film mammografide, meme dokusunu geçen x-ışınları ile elde edilen imajınoptik dansite arasındaki ilişki nonlineerdir.

Konvansiyonel mammografide yeterli kontrastsağlanamazsa, imajı geliştirmenin tek yolu başka bir mammogram incelemesidir.

Bu dahastayı ek bir radyasyona maruz bıraktığı gibi, zaman ve maliyet tüketimine de yol açar(92,93).1- Beneklenme (Quantum Noise): X-ışınları gelişigüzel absorbe edilirler.

Memedeki,varyasyonların olduğu belirtilen bu dağılıma ‘quantum noise’ veya beneklenme denir.

Alternatif olarak sinyal gürültü oranı (SGO), rölatif beneklenmenin tersi olarak tanımlanabilir.

Bu nedenle imajdaki gürültü azaltılmak istenirse ekran tarafından absorbe edilen radyasyonmiktarı arttırılmalıdır.

Bu iki yolla sağlanabilir; ekspojur faktörlerini arttırarak veya yüksekkuantum etkileşim etkili ekranlar kullanılarak.

Kuantum etkileşim etkisi, basit olarak imajreseptörleri ile x-ışınlarının birbirleriyle etkileşimidir.

Ekran-film görüntülemede buyaklaşımların önemli zorlukları vardır.

Birincisi x-ışınının karakteristik eğrisi ile ilişkilidir.

Ekspojurun arttırılması sonucu, sinyallerin bir bölümü eğrinin kısmen düz olan ‘omuz’24bölümünde kaydedilir ki; bu durumda kontrast azalmaktadır.

Bundan dolayı, gürültüyüazaltarak imaj kalitesini geliştirmeye çalışmak imaj kalitesinin düşmesi ile sonuçlanır.

Ġkinciolarak yüksek geometrik rezolüsyon için rölatif olarak ince fosfor ekranlar kullanılmalıdır(92).2- Film granülaritesi: Fotoğrafik filmler granüler yapıya sahiptir.

Bu rastgele dağılangranüller, görüntüye kuantum gürültüsüne ek olarak yüklenmektedir (92).3- Saçılan radyasyon: Mammografide, bazı x-ışınları meme dokusu ile etkileşimegirer, bazıları absorbe edilir, bazıları çevrede veya meme dokusunda saçılır.

Saçılan bazı x-ışınları görüntüleme sistemine doğru hareket eder (94).

Saçılan radyasyonun konvansiyonelmammografide önemli etkileri vardır.

Ġlk olarak filmin yararlı aralığının bir bölümü saçılanradyasyon ile işgal edilmiş olur.

Ġkinci olarak imaj üzerine bulanıklık yerleşmiş olur ve bilgiiçermeyen saçılan radyasyonun kaydedilmesi SGO’yu azaltır.

konvansiyonel mammografidedoğrudan imaj reseptörüne giden saçılan radyasyon kısmen gridler ile azaltılabilir (94).

Görüntü performansının değerlendirilmesi: Görüntüleme sistemleriningeliştirilmesi veya yeni sistemlerin konvansiyonel görüntüleme araçları ilekarşılaştırılabilmesi için performans ölçütlerinin olması gerekmektedir.

Göz önündebulundurulması gereken önemli görüntüleme parametreleri uzaysal çözünürlük, kontrast,gürültü karakteristiği ve dinamik aralıktır (94).1- Modülasyon transfer fonksiyonu: Uzaysal çözünürlük milimetredeki çizgi çiftisayısı olarak değerlendirilebilir.

Bu değerlendirme subjektif olup karmaşık görüntülemesistemlerinde yararlı değildir.

Spasyal rezolüsyonu piksel sayısı ile açıklamaya çalışmaktansamodülasyon transfer fonksiyonu (MTF) ile açıklamaya çalışmak daha doğrudur.

Tercihedilen ölçüm modülasyon transfer fonksiyonudur.

MTF; sinyal bilgisinin reprodüksiyonu yada imajın oluşturulma yeteneği olarak ve görüntüleme sistemi veya imaj reseptörü gibi aygıtınne kadar iyi olduğunu tanımlamaktadır.

Giren sinyalin çıkan sinyale sinüzoidal formdaamplitüd oranıdır.

Sinüzoid, amplitüd ve frekansı olan, tekrarlayıcı bir fonksiyondur.

Budurumda frekans, milimetredeki siklus (siklus/mm) olarak tanımlanan uzaysal frekanstır(ġekil 1) (92).

Düşük uzaysal frekans kaba yapıyı göstermekte olup, yüksek uzaysal frekansince detayları tanımlayabilmektedir.

Eğer sistemde ne kadar uzaysal frekansın transferolduğunu bilirsek, o zaman sistemin performansını da biliriz.

Belirli bir uzaysal frekanstaMTF 0 ile 1 arasındadır.

MTF hem analog, hem de dijital sistemler için geçerli olan birkavramdır.

MTF değerinin 1 olması durumunda mükemmel sinyal transferinden bahsedilir.25Radyografik sistemlerde MTF, fokal spot, detektör ve ekspojur sırasındaki hasta hareketinebağlı bir üründür.

Bu sistem, dedektörler tarafından kaydedilen asıl radyasyon yoğunluğununhangi bölümünün performansının sınırlandırdığını belirlemekte yardımcıdır (92,94,95).

MTF: Modülasyon transfer fonksiyonu.ġekil 1.

Modülasyon Transfer Fonksiyonu tanımlayan grafik (92).2- Saptanabilir kuantum etkinliği (Detective Quantum Efficiency): SGO, radyolojikgörüntüde kalitenin efektif kantitatif tanımlanmasıdır.

SGO’dan yola çıkarak görüntülemesisteminin performansı ölçülebilir.

Görüntüleme sisteminin performansı giriş SGO’yu nekadar sistem çıkışına aktardığı ile anlaşılır.

Saptanabilir kuantum etkinliği (DQE) olarakbilinen ve sistemin x-ışınındaki bilgiden yararlanabilme yeteneğini formüle eden bu ölçümaşağıdaki gibi formülize edilir (92,95);Saptanabilir kuantum etkinliği (DQE) = SGO ² çıkış / SGO ² girişKusursuz sistemler için ‘DQE=1’ olmalıdır.

Böyle bir sistemde görünen imajdakiçıkan SGO ile x-ışını imaj alanındaki giren SGO birbirine eşittir.

Gerçekte kontrast kaybı vedış kaynaklı gürültülerin eklenmesiyle her zaman niteliği bozulur.

Mammografik sistemlerdeDQE yaklaşık %45’dir ve uzaysal frekans artışı ile düşer (92,95).26Dijital MammografiDijital mammografide, ekran-film sistem dedektörlerle yer değiştirmiştir.

Dedektörlerin kullanıldığı dijital mammografi karakteristik eğrisi ekran-film mammografi ilekarşılaştırmalı olarak ġekil 2’de (2) gösterilmiştir.

Konvansiyonel ve dijital x-ışını sistemlerinde karakteristik x-ışını eğrileri (2)Dijital görüntülemede, sinyal ölçümleri matriksteki imaj elementlerindenyapılmaktadır.

Bu dedektör element boyutu veya ‘del’ olarak tanımlanmaktadır.

Her birelementin sınırlı boyutu vardır.

Dedektör element boyutundan daha küçük uzaysalrezolüsyonu olan imajı tanımlamak mümkün değildir.

Dijital ve analog mammografiarasındaki diğer bir farklılık imaj gürültüsüdür.

Konvansiyonel mammografide filmin kendigranülaritesi vardır ve görüntüden uzaklaştırılması mümkün değildir.

Çoğu dijital sistemde aynı dedektör defalarca kullanılır.

Bundan dolayı bazıyapısal gürültüler kaydedilir ve sonraki görüntülerden sabit gürültünün çıkarılarak ‘düzelticimaske’ olarak kullanılabilir.

Dijital mammografide, görüntü verileri pikseller üzerinegösterilir.

Basılmış film (hard copy) veya monitör (soft copy) kullanılabilir.

Ġmaj göstermeiçin monitör kullanıldığında ise sadece imaj parlaklığı veya kontrastı değil, aynı zamanda imajkeskinliği de ayarlanabilmektedir (92,96).27Dijital görüntü özellikleri:1- Uzaysal çözünürlük: Elde edilen dijital görüntülerin uzaysal rezolüsyonu birkaçfaktör tarafından belirlenmektedir: Dedektör element boyutu, efektif x-ışını fokal spot boyutuve magnifikasyon, dedektörlerde sinyalin dağılımı ve x-ışını kaynağı, meme ve dedektörarasındaki rölatif hareket ve piksel boyutu.

Her bir faktörün etkisi modülasyon transfer faktörile tanımlanabilir (92).2- Dedektör element boyutu: Dedektörlerin çoğu dedektör element kümesindenoluşmaktadır.

Herbir dedektör element aktif alan ve bunu çevreleyen, radyasyona duyarsızalandan oluşmaktadır.

Rölatif olarak duyarlı olan alan doluluk oranı olarak tanımlanır (d²/ p²),kısmen dedektörün geometrik radyasyon etkisini tanımlamaktadır.

‘Pitch’ (örneklemelerarasındaki mesafe), örnekler arasındaki bilgi kaybını belirlemekte olup görüntü kalitesiniönemli ölçüde etkilemektedir.

‘Aliasing’ denilen artefakttan kaçınmak için dedektör ‘pitch’i½ Fmax’dan az olmak zorundadır.

(Fmax=görüntüdeki bilginin en yüksek uzaysal frekansı)(92).3- Dinamik aralık: Kaydedilen intensite aralığı ve doğruluk seviyesi bit derinliği veher ünitedeki x-ışını sayısı ile belirlenmektedir.

Görüntüleme sistemi artefaktlara nedenolmadan memenin kenar bölgelerinde atenüe olmayan x-ışınlarını yerleştirmek için yeterliaralığa sahip olmalıdır.

Aynı zamanda sistem daha düşük seviyeli sinyalleri yeterli doğruluktakaydedebilmelidir (92).4- Ne kadar radyasyon gereklidir?

: Konvansiyonel mammografide meme dokusunuekspoze etmek için kullanılan x-ışınlarının sayısı filmde gerekli optik dansiteyi sağlayanenerji miktarı olarak tanımlanabilir.

Dijital mammografide memenin en dens ve kalınbölgesinde gerekli SGO ile tanımlanabilir (92).

Lezyonun neden olduğu güç algılanan sinyaldeğişimlerini ortaya çıkarmak için gerekli doğruluğu sağlamak ve rölatif x-ışını değişimgürültüsünü kabul edilebilir seviyede sınırlamak için, yeterli bit derinliğinin yanı sıra,dedektörler tarafından kaydedilen asıl radyasyon intensitesi yeterince yüksek olmalıdır.

SGO,dedektörle etkileşen x-ışını miktarının karekökü ile doğru orantılı olarak artar (92).Ġmajdaki gürültüyü azaltmak için radyasyon dozu arttırılabilir veya daha yüksekkuantum etkileşim etkinliği (ŋ) değerine sahip dedektörler kullanılabilir.

Eğer dedektöryüksek ŋ değerine sahipse, doz artımına gidilmeksizin gürültü azaltılabilir veya tersi olarakgürültü arttırılmadan doz azaltılabilir (92).

Tümörü saptamada yeterli x-ışını olup olmadığını belirlemek için, tümör bölgesindeve eşdeğer alanı çevreleyen dokudaki x-ışını sayısı ile gürültü oranları karşılaştırılmaktadır.28Buna ‘signal difference to noise ratio’ (SDNR) adı verilmektedir.

Teorik olarakkonvansiyonel mammografi ile karşılaştırıldığında, dijital mammografide daha düşük doz veSDNR ile tümör saptanabilirliği artmış gibi görünmektedir.