Κεφάλαιο 8. Μαστογραφία- Μαστογράφος

Question 1

Σε τι περιοχές ενεργειών λειτουργεί ο μαστογράφος; Γιατί;

Answer 1

Η μαστογραφία είναι η απεικονιστική μέθοδος που βασίζεται στη χρήση ακτινοβολίας Χ και παρέχει τη δυνατότητα λήψης λεπτομερών προβολικών εικόνων των μαστών.

Ιδιαίτερο ρόλο κατέχει η μαστογραφία στη πρώιμη διάγνωση του καρκίνου του μαστού, με την οποία μπορούμε να εντοπίσουμε αλλοιώσεις πριν αυτές αποκτήσουν μέγεθος ικανό ώστε να ψηλαφηθούν.

1. Σε κάθε ακτινολογική εξέταση επιδιώκεται η καλύτερη δυνατή απεικόνιση με τη χαμηλότερη δόση στον εξεταζόμενο. Στη μαστογραφία η επιδίωξη αυτή έχει μεγαλύτερη σημασία. Αυτό οφείλεται στη (a.) μεγάλη ακτινοευαισθησία του μαστού από τη μία, και στη (b.) μορφολογική του ιδιαιτερότητα από την άλλη, αφού οι δομές από τις οποίες αποτελείται έχουν παραπλήσια πυκνότητα και ατομικό αριθμό, με αποτέλεσμα η φυσική σκιαγραφική αντίθεση θέματος να είναι πολύ μικρή.
2. Για το λόγο αυτό, στην μαστογραφία χρησιμοποιείται ακτινοβολία χαμηλής ενέργειας δεδομένου ότι η εξασθένιση της ακτινοβολίας από ιστούς με παραπλήσια πυκνότητα, διαφέρει περισσότερο στις χαμηλές ενέργειες.
3. Στη μαστογραφία χρησιμοποιείται ακτινοβολία Χ χαμηλής ενέργειας ώστε να παρέχονται ταυτόχρονα εικόνες υψηλής αντίθεσης και ευκρίνειας. Αυτό επιτυγχάνεται με ειδικά συστήματα λυχνιών αλλά και ειδικά συστήματα καταγραφής της ακτινοβολίας. Στην πράξη η υψηλή τάση στη λυχνία κυμαίνεται συνήθως μεταξύ 25 και 35 kVp ανάλογα με το μέγεθος (πάχος) και τη σύσταση του μαστού.
4. Στις χαμηλές ενέργειες ο βασικός μηχανισμός αλληλεπίδρασης της ακτινοβολίας με τους ιστου΄ς είναι το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Η πιθανότητα αλληλεπίδρασης με το φωτοηλεκτρικό είναι ανάλογη του Ζ³. Αυτό σημαίνει ότι με το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο οι διαφορές στον ατομικό αριθμό ενισχύονται και ενώ οι 2 ιστοί έχουν μικρές διαφοροποιήσεις ως προς την σύσταση τους παρουσιάζουν μεγάλη διαφορά στην απορρόφηση των φωτονίων λόγω της διαφοράς (Ζ₁³-Ζ₂³). Το αποτέλεσμα είναι μια ικανοποιητικ΄η αύξηση της αντίθεσης στην εικόνα. Η χρησιμοποίηση υψηλών kVp, θα εκμηδένιζε αυτές τις μικρές διαφορές και θα σχηματιζόταν εικόνες στις οποίες η διαφοροποίηση μεταξύ καρκινικού και υγιούς ιστού θα ήταν αδύνατη.
5. Χρησιμοποιόντας μολυβδαίνιο, η παρεχόμενη χρήσιμη δέσμη περιέχει φωτόνια με ενέργειες από 15 keV ως 20keV

Question 2

Τι υλικό χρησιμοποιείται στην εστία της λυχνίας ενός μαστογράφου; Γιατί;

Answer 2

Η μαστογραφία είναι η απεικονιστική μέθοδος που βασίζεται στη χρήση ακτινοβολίας Χ και παρέχει τη δυνατότητα λήψης λεπτομερών προβολικών εικόνων των μαστών.

Ιδιαίτερο ρόλο κατέχει η μαστογραφία στη πρώιμη διάγνωση του καρκίνου του μαστού, με την οποί α μπορούμε να εντοπίσουμε αλλοιώσεις πριν αυτές αποκτήσουν μέγεθος ικανό ώστε να ψηλαφηθούν.

1. Στους μαστογράφους χρησιμοποιούνται ειδικές λυχνίες που παράγουν ακτινοβολία -Χ χαμηλής ενέργειας. Η αρχή λειτουργίας τους είναι όμοια με αυτή των ακτινολογικών συστημάτων.
2. Στη πράξη η υψηλή τάση (kVp) στη λυχνία κυμαίνεται από 25-30 kV. Η άνοδος είναι περιστρεφόμενη και η εστία κατασκευάζεται συνήθως από μολυβδάινιο (Mo), το οποίο έχει την ιδιότητα να παράγει φωτόνια χαμηλής ενέργειας. Στις λυχνίες αυτές, μαζί με την ακτινοβολία πεδήσεως εκπέμπεται και η χαρακτηριστική ακτινοβολία του μολυβδαίνιου με 2 φασματικές γραμμές Kα και Kβ με ενέργεις 17,5 και 19,6 keV αντίστοιχα. Χαρακτηριστικό των γραμμών αυτών είναι τόσο η χαμηλή ενέργεια όσο και η υψηλή ένταση
3. Σε κάθε ακτινολογική εξέταση επιδιώκεται η καλύτερη δυνατή απεικόνιση με τη χαμηλότερη δόση στον εξεταζόμενο. Στη μαστογραφία η επιδίωξη αυτή έχει μεγαλύτερη σημασία. Αυτό οφείλεται στη (a.) μεγάλη ακτινοευαισθησία του μαστού από τη μία, και στη (b.) μορφολογική του ιδιαιτερότητα από την άλλη, αφού οι δομές από τις οποίες αποτελείται έχουν παραπλήσια πυκνότητα και ατομικό αριθμό, με αποτέλεσμα η φυσική σκιαγραφική αντίθεση θέματος να είναι πολύ μικρή.Για το λόγο αυτό, στην μαστογραφία χρησιμοποιείται ακτινοβολία χαμηλής ενέργειας δεδομένου ότι η εξασθένιση της ακτινοβολίας από ιστούς με παραπλήσια πυκνότητα, διαφέρει περισσότερο στις χαμηλές ενέργειες.
4. Στην έξοδο της λυχνίας τοποθετείται λεπτό φίλτρο πάχους 30μm επίσης από μολυβδαίνιο το οποίο αποκόπτει τα φωτόνια τόσο των χαμηλών όσο και των υψηλών ενεργειών αλλά αφήνει να διέλθει το 57% της γραμμής Ka και το 67% της Kβ
5. Με αυτό το τρόπο η παρεχόμενη χρήσιμη δέσμη περιέχει φωτόνια με ενέργειες από 15 keV ως 20keV

Question 3

Γιατί χρησιμοποιείται πίεστρο στη μαστογραφία;

Answer 3

Η μαστογραφία είναι η απεικονιστική μέθοδος που βασίζεται στη χρήση ακτινοβολίας Χ και παρέχει τη δυνατότητα λήψης λεπτομερών προβολικών εικόνων των μαστών.

Ιδιαίτερο ρόλο κατέχει η μαστογραφία στη πρώιμη διάγνωση του καρκίνου του μαστού, με την οποί α μπορούμε να εντοπίσουμε αλλοιώσεις πριν αυτές αποκτήσουν μέγεθος ικανό ώστε να ψηλαφηθούν.

1. Η αντίθεση θέματος εξαρτάται από τη διαφορά μ2χ2-μ1χ1
2. όπου μ1,μ2 οι γραμμικοί συντελεστέςεξασθένισης των 2 γειτονικών υλικών και χ1,χ2 τα αντίστοιχα πάχη αυτών.
3. Αν θεωρήσουμε ότι χ1=χ2=χ τότε η αντίθεση εξαρτάται μόνο από τη διαφορά μ2-μ1
4. Για το λόγο αυτό ο μαστός συμπιέζεται κατά την απεικόνιση ώστε η αντίθεση να είναι ανεξάρτητη του πάχους του.
5. Στη μαστογραφία η συνθήκη αυτή επιτυγχάνεται με κατάλληλη διάταξη η οποία συγκρατεί και συμπιέζει το μαστό έτσι ώστε το πάχος των ιστών να παραμένει σταθερό σε όλο το ακτινοβολούμενο πεδίο. Με τη χρήση του πίεστρου το πάχος του μαστού μειώνεται στα 4-6cm
6. Επιπλέον η συμπίεση ακινητοποιεί το μαστό και ελαχιστοποιεί την ασάφεια λίγω κίνησης.
7. Όμως η διαφορά μεταξύ των γραμμικών συντελεστών εξασθένισης μειώνεται στις υψηλές ενέργειες ενώ αυξάνεται στις χαμηλές. Συνεπώς θα ήταν ωφέλιμη η απεικόνιση να πραγματοποιείται με ενέργεις φωτονίων μικρότερες των 30kVp

Question 4

Από τι υποβαθμίζεται η οριακή ευκρίνεια ενός μαστογράφου; Πως αντιμετωπίζεται;

Answer 4

Η μαστογραφία είναι η απεικονιστική μέθοδος που βασίζεται στη χρήση ακτινοβολίας Χ και παρέχει τη δυνατότητα λήψης λεπτομερών προβολικών εικόνων των μαστών.

Ιδιαίτερο ρόλο κατέχει η μαστογραφία στη πρώιμη διάγνωση του καρκίνου του μαστού, με την οποί α μπορούμε να εντοπίσουμε αλλοιώσεις πριν αυτές αποκτήσουν μέγεθος ικανό ώστε να ψηλαφηθούν.

Η ευκρίνεια της εικόνας υποβαθμίζεται από

1. Κίνηση του εξεταζόμενου

Αντιμετωπίζεται με τους εξής τρόπου

• εφαρμογή πίεσης στο μαστό
• μείωση του χρόνου έκθεσης

1. Παρασκιά (γεωμετρική ασάφεια)

Αντιμετωπίζεται με τους εξής τρόπου

• Χρήση μικρού εστιακού σημείου
• Άσκηση πίεσης στο μαστό

1. Σύστημα ενισχυτικών πινακίδων - φίλμ

Αντιμετωπίζεται με τους εξή τρόπους

• Χρήση φίλμ μονής επίστρωσης
• Χρήση συστήματος ενισχυτική πινακίδα - φίλμ υψηλής ευκρίνειας
• Καλή επαφή φίλμ - ενισχυτική πινακίδα

Question 5

Από τι επηρεάζεται η σκιαγραφική αντίθεση εικόνας ενός μαστογράφου;

Answer 5

Η μαστογραφία είναι η απεικονιστική μέθοδος που βασίζεται στη χρήση ακτινοβολίας Χ και παρέχει τη δυνατότητα λήψης λεπτομερών προβολικών εικόνων των μαστών.

Ιδιαίτερο ρόλο κατέχει η μαστογραφία στη πρώιμη διάγνωση του καρκίνου του μαστού, με την οποί α μπορούμε να εντοπίσουμε αλλοιώσεις πριν αυτές αποκτήσουν μέγεθος ικανό ώστε να ψηλαφηθούν.

Η ακτινογραφική αντίθεση εικόνας επηρεάζεται από τους εξής παράγοντες

1. Ποιότητα της ακτινοβολίας. Στη μαστογραφία χρησιμοποιείται ακτινοβολία Χ χαμηλής ενέργειας. Αυτό επιτυγχάνεται ως εξής

• Χρήση χαμηλού KVp
• Εστιακό σημείο από μολυβδαίνιο
• Επιλογή κατάλληλου φίλτρου.

1. Μέγεθος πεδίου ακτινοβολίας. Το πεδίο ακτινοβολίας πρέπει να περιορίζεται στο ελάχιστο δυνατό
2. Σκεδαζόμενη ακτινοβολία. Ο περιορισμός της γίνεται με τους εξής τρόπους

• Εφαρμογή πίεσης στο μαστό
• Χρήση αντιδιαχυτικού διαφράγματος

1. Χημική επεξεργασία του φίλμ. Πρέπει να ακολουθούνται πιστά οι οδηγίες του κατασκευαστή.

Question 6

Ποιες είναι συνοπτικά οι τεχνολογίες της ψηφιακής μαστογραφίας-ακτινογραφίας;

Answer 6

Η μαστογραφία είναι η απεικονιστική μέθοδος που βασίζεται στη χρήση ακτινοβολίας Χ και παρέχει τη δυνατότητα λήψης λεπτομερών προβολικών εικόνων των μαστών.

Ιδιαίτερο ρόλο κατέχει η μαστογραφία στη πρώιμη διάγνωση του καρκίνου του μαστού, με την οποί α μπορούμε να εντοπίσουμε αλλοιώσεις πριν αυτές αποκτήσουν μέγεθος ικανό ώστε να ψηλαφηθούν.

Η ψηφιακή μαστογραφία χρησιμοποιεί βασικά το ίδιο σύστημα με τη συμβατική μαστογραφία. Η διαφορά έγκειται στον τρόπο ανίχνευσης των φωτονίων που εξέρχονται από τον μαστό. Ενώ κλασσικά χρησμιοποιούνται φίλμ, πλεόν χρησιμοποιούνται ημιαγωγοί.

1. Έμμεση ψηφιακή μαστογραφία

Υπάρχουν 2 τεχνολογίες έμμεσης ψηφιακής μαστογραφίας που διαφέρουν ως προς τον τρόπο ανίχνευσης των ακτίνων - Χ

• Τεχνική με flat panel detector

Τα φωτόνια που εξέρχονται από το μαστό και το αντιδιαχυτικό διάφραγμα προσπίπτουν σε στρώμα φωσφορίζοντος υλικού (Ιωδιούχο Καίσιο με προσμίξεις Θαλίου) και δημιουργούνται ορατά φωτόνια. Τα ορατά φωτόνια ανιχνεύονται με δισδιάστατη μήτρα φωτοδιοδίων (flat panel detectors)

Το ηλεκτρικό σήμα κάθε φωτοδιόδιου είναι ανάλογο της έντασης του φωτός που ανίχνευσε. Οι φωτοδίοδοι έχουν συγκεκριμένη θέση στη μήτρα (χωρική πληροφορία) και γνωρίζοντας τα σήματα τους είναι εφικτή η δημιουργία ψηφιακής εικόνας κατόπιν επεξεργασίας σε Η/Υ. Χαρακτηρίζεται ως έμμεση αφού όπως και στο φίλμ, τα φωτόνια της δέσμης μετατρέπονται σε ορατά για να ανιχνευθούν.

Μειονέκτιμα είναι η διάχυση του ορατού φωτός στο στρώμα φωσφορίζοντος υλικού με συνέπεια τη μείωση της διακριτικής ικανότητας.

Πλεονέκτημα, έχουμε την καλύτερη απόδοση στην ανίχνευση φωτονίων του συστήματος αυτού σε σχέση με το σύστημα ενισχυτικής πινακίδας - φίλμ.

Άρα η μέθοδος προσφέρει χαμηλότερη δόση στον ασθενή αλλά και χαμηλότερη ή εφάμιλλη διακριτική ικανότητα σε σχέση με το φίλμ.

• Τεχνική με storage phosphor (CR, Computerized Rdiography)

Το στρώμα του φωσφορίζοντος υλικού απορροφά τα φωτόνια της δέσμης αλλά δεν παράγει αμέσως ορατά φωτόνια.

Μετά την ακτινοβόληση το στρώμα βρίσκεται σε μια μετασταθερή ενεργειακή κατάσταση από την οποία δεν μπορεί να αποδιεγερθεί αυθόρμητα γιατι χρειάζεται επιπλέον ενέργεια.

Το στρώμα του φωσφορίζοντος υλικού τοποθετείται σε ένα σαρωτή laser. Το laser προσφέρει την επιπλέον ενέργεια και το στρώμα αποδιεγείρεται εκπέμποντας ορατά φωτόνια τα οποία συλλέγονται από φωτοανιχνευτές και προκύπτει ηλεκτρικό σήμα. Το σήμα αυτό είναι ανάλογο του πλήθους των φωτονίων της δέσμης ακτίνων - Χ που απορροφήθηκαν από το στρώμα.

Μειονέκτημα όπως και προηγούμενη μέθοδος, μειωμένη διακριτική ικανότητα.

1. Άμεση ψηφιακή μαστογραφία (DR, Digital Radiography)

Τα φωτόνια της δέσμης ανιχνεύονται απευθείας από φωτοευαίσθητους ημιαγωγούς (συνήθως άμορφο Σελήνιο) και δημιουργείται ψηφιακό σήμα. Στην περίπτωση αυτή δεν έχουμε μετατροπή σε ορατό φώς και κατά σνέπεια υποβιβασμό της διακριτικής ικανότητας και της απόδοσης.

Λόγω της φύσης του φαινομένου που συμβαίνει στον ημιαγωγό κατά την ανίχνευση του φωτονίου, είναι εφικτός ο ακριβής προσδιορισμόςτης θέσης του.

Question 7

Ποια τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της ψηφιακής μαστογραφίας;

Answer 7

Η μαστογραφία είναι η απεικονιστική μέθοδος που βασίζεται στη χρήση ακτινοβολίας Χ και παρέχει τη δυνατότητα λήψης λεπτομερών προβολικών εικόνων των μαστών.

Ιδιαίτερο ρόλο κατέχει η μαστογραφία στη πρώιμη διάγνωση του καρκίνου του μαστού, με την οποί α μπορούμε να εντοπίσουμε αλλοιώσεις πριν αυτές αποκτήσουν μέγεθος ικανό ώστε να ψηλαφηθούν.

Τα πλεονεκτήματα της ψηφιακής μαστογραφίας συνοψίζονται στα εξής

1. Μικρότερη δόση στην ασθενή (τουλαχιστον θεωρητικά )
2. Μικρότερος χρόνος εξέτασης
3. Παράκαμψη του συμβατικού εμφανιστηρίου
4. Δυνατότητα επεξεργασίας της εικόνας
5. Μείωση των επαναλήψεων
6. Εύκολη αποθήκευση των εξετάσεων

Μειονεκτήματα της μεθόδου

1. Μειωμένη διακριτική ικανότητα της εικόνας (CR)
2. Υψηλό κόστος.