ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ Κατευθυντήριες γραμμές για την πραγματοποίηση ελέγχων ποιότητας σε ψηφιακά ακτινοδιαγνωστικά συστήματα Ν. Καλύβας, Σ. Οικονομίδης, Κ. Χουρδάκης Διεύθυνση Αδειών και Ελέγχων Α.Α: 2/2011 Δεκέμβριος 2011 Διανομή: Ευρεία
ΕΛΕΓΧΟΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΑΚΤΙΝΟΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες για την ασφαλή λειτουργία των εργαστηρίων ακτινοβολιών ιατρικών εφαρμογών και τη βελτιστοποίηση της ακτινοπροστασίας ασθενών και προσωπικού είναι η διενέργεια περιοδικών ελέγχων ποιότητας. Η Ελληνική Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας (ΕΕΑΕ) στα πλαίσια των αρμοδιοτήτων της και σε εφαρμογή των Κανονισμών Ακτινοπροστασίας (Υπ. Απόφ. Αριθ. 1014(ΦΟΡ)94/6.3.2001 (ΦΕΚ/Β/216)) εκδίδει πρωτόκολλα/κατευθυντήριες γραμμές για την πραγματοποίηση ελέγχων ποιότητας σε εργαστήρια ιοντιζουσών ακτινοβολιών, με κύριους στόχους: τη θέσπιση αντικειμενικών και κοινά αποδεκτών κριτηρίων για την ασφαλή λειτουργία των συστημάτων ακτινοβολιών, τον καθορισμό των υποχρεώσεων και των αρμοδιοτήτων όλων των εμπλεκομένων στη λειτουργία των συστημάτων ακτινοβολιών (ελέγχουσα αρχή, υπεύθυνοι διοίκηση εργαστηρίων, ιατροί, ακτινοφυσικοί ιατρικής, προμηθεύτριες εταιρείες, προσωπικό εργαστηρίων κλπ), την ομογενοποίηση των μεθόδων πραγματοποίησης των ελέγχων ποιότητας και τον καθορισμό των σημείων και των παραμέτρων λειτουργίας των συστημάτων ακτινοβολιών που πρέπει να ελέγχονται, τη θέσπιση ορίων αποδοχής και τον καθορισμό της περιοδικότητας των ελέγχων ποιότητας για κάθε παράμετρο λειτουργίας και σημείο ελέγχου των συστημάτων. Β. ΕΛΕΓΧΟΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ ΚΑΙ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ Οι παρούσες κατευθυντήριες γραμμές αφορούν σε ελέγχους ποιότητας συστημάτων ανίχνευσης και αποτύπωσης ακτινολογικής εικόνας τύπου DR (Digital Radiology) και CR (Computed Radiology). Περιλαμβάνουν τη μεθοδολογία και τη συχνότητα πραγματοποίησής τους καθώς και τα αντίστοιχα όρια ανοχής. Ο ρόλος τους είναι συμβουλευτικός και όχι προς το παρόν δεσμευτικός και απευθύνονται στους υπευθύνους ακτινοπροστασίας των εργαστηρίων ακτινοβολιών. Είναι αυτονόητο ότι σε περιπτώσεις αντικατάστασης ή επιδιόρθωσης των συστημάτων οι συγκεκριμένοι έλεγχοι πρέπει να προηγούνται της κανονικής λειτουργίας τους. 2
Γ. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΩΝ ΕΛΕΓΧΩΝ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ Απαραίτητα στοιχεία για την ορθή εφαρμογή των ελέγχων ποιότητας, είναι: α) Ύπαρξη κατάλληλα εκπαιδευμένου προσωπικού Τα άτομα που διενεργούν ελέγχους ποιότητας πρέπει να είναι κατάλληλα εκπαιδευμένα. Ο υπεύθυνος ιατρός ή ο υπεύθυνος/σύμβουλος ακτινοπροστασίας, Ακτινοφυσικός ιατρικής, μπορεί να αναθέτει την πραγματοποίηση ελέγχων ποιότητας στο προσωπικό του εργαστηρίου μόνον εφόσον αυτό έχει την επιστημονική κατάρτιση και επάρκεια ή έχει εκπαιδευτεί κατάλληλα για το σκοπό αυτό. Υπεύθυνος για τη σωστή διεξαγωγή των ελέγχων, την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων τους και την τήρηση του σχετικού αρχείου είναι ο υπεύθυνος ιατρός και ο υπεύθυνος/σύμβουλος ακτινοπροστασίας (όπου απαιτείται). β) Απαιτούμενος εξοπλισμός Ως κατάλληλος εξοπλισμός για την πραγματοποίηση των ελέγχων θεωρούνται: 1. Δοσίμετρο (Επιθυμητή η δυνατότητα μέτρησης τιμών Air-kerma < 20μGy). 2. Φωτόμετρο (Ειδικό για ιατρικές εφαρμογές κατάλληλο για μετρήσεις σε ομοιώματα τύπου SMPTE). 3. Οπτικό πυκνόμετρο. 4. Ομοιώματα ελέγχων Ομοιώματα μέτρησης διακριτικής ικανότητας υψηλής και χαμηλής αντίθεσης. Πλάκες Plexiglas και PMMA κατάλληλου πάχους ανάλογα με τις απαιτήσεις του ελέγχου. Μεταλλική πλάκα κατάλληλου πάχους ανάλογα με τις απαιτήσεις του ελέγχου. Κατάλληλο ψηφιακό ομοίωμα (ή ομοιώματα) ανάλογα με τις απαιτήσεις του ελέγχου. Ομοίωμα ελέγχου ανιχνευσιμότητας χαμηλής αντίθεσης (συστήνεται). Δ. ΕΛΕΓΧΟΙ ΑΠΟΔΟΧΗΣ ΚΑΙ ΑΡΧΕΙΟ ΑΝΑΦΟΡΑΣ Κατά την εγκατάσταση των συστημάτων απαιτείται η πραγματοποίηση πλήρους ελέγχου αποδοχής από τον ακτινοφυσικό ιατρικής σε συνεργασία με την εταιρεία που τα εγκαθιστά. Για κάθε σύστημα πρέπει να δημιουργηθεί ειδικό αρχείο όπου θα αναγράφονται οι τιμές αναφοράς για κάθε μια από τις παρακάτω παραμέτρους. Διακριτική ικανότητα υψηλής αντίθεσης LASER Camera, Dry printer, διαγνωστικής οθόνης. Εύρος φωτεινότητας και διακριτική ικανότητα χαμηλής αντίθεσης LASER Camera, Dry printer διαγνωστικής οθόνης. 3
Τιμές Αir-kerma, DAP, ρυθμού δόσης, κλπ. ή δείκτη έκθεσης (S value, SAL, lgm, EI, δόση εισόδου κλπ) για συνήθεις εξετάσεις (θώρακα, ΟΜΣΣ, μαστογραφία κλπ) οι οποίες έχουν πραγματοποιηθεί με τυπικά στοιχεία ακτινοβόλησης και χρήση κατάλληλου ομοιώματος. Διακριτική ικανότητα υψηλής και χαμηλής αντίθεσης για τις ανωτέρω εξετάσεις. Σχέση του δείκτη έκθεσης του απεικονιστικού συστήματος με τις μετρούμενες τιμές δόσης στην επιφάνεια του ομοιώματος ή τις τιμές DAP όπου αυτές είναι διαθέσιμες. Σχέση απόκρισης τιμών εικονοστοιχείων (pixel values) σε σχέση με τη δόση σε περιοχές ενδιαφέροντος (ROI) σε μη επεξεργασμένες εικόνες (raw images) όπου αυτό είναι δυνατόν Κλίμακα του γκρι (gray scale). Ανιχνευσιμότητα χαμηλής αντίθεσης (συστήνεται). Το συγκεκριμένο αρχείο πρέπει να χρησιμοποιείται ως αρχείο αναφοράς και να είναι πάντα στη διάθεση του εργαστηρίου. Σε περίπτωση σημαντικής τροποποίησης των συστημάτων το αρχείο πρέπει να επικαιροποιείται ανάλογα. E. ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΕΚΘΕΣΗΣ Δεδομένης της εξάρτησης της απόδοσης των ανιχνευτών τύπου ημιαγωγού (solid state detectors) από την ενέργεια των ακτίνων-χ στους ημιαγωγούς ανιχνευτές, απαιτείται η ύπαρξη τυποποιημένων δεσμών για ορισμένους από τους ελέγχους ποιότητας που ακολουθούν. Τέτοιες δέσμες είναι οι ακόλουθες: 1. ΠΔ W (RQA5): (70 ± 4 kvp), με επιπρόσθετο φίλτρο 0.5mm Cu + (0-4) mmal ή έως 21mmAl, ώστε το ολικό HVL να είναι περίπου 6.8 mmal. 2. ΠΔ ΜammoA (RQA-M2): 28kVp, συνδυσμός ανόδου-φίλτρου Μο-Μο με επιπρόσθετο φίλτρο έως 2mmAl (επιπλέον του paddle), ώστε το ολικό HVL να είναι ίσο με 0.6mmAl. 3. ΠΔ ΜammoB (Εφόσον δεν είναι δυνατή η επιλογή ανόδου-φίλτρου Μο-Μο): 25kVp με επιπρόσθετο φίλτρο 3mm Al (επιπλέον του paddle). Σε περίπτωση έκδοσης πρότυπης δέσμης (π.χ. IEC standards) η ΠΔ ΜammoB θα αντικατασταθεί ανάλογα. ΣΤ. ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ 1. ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΤΥΠΩΣΗΣ 1.1: Ποιότητα εικόνας LASER Camera, Dry printer Χρήση κατάλληλου ψηφιακού ομοιώματος και πραγματοποίηση ελέγχου σύμφωνα με το πρωτόκολλο του κατασκευαστή. 4
Όλες οι περιοχές-δομές που συστήνει ο κατασκευαστής πρέπει να είναι ευδιάκριτες. Οι παρατηρούμενες γραμμές πρέπει να είναι ευθείες. Δεν πρέπει να παρατηρούνται ψευδοεικόνες. (Σημ. Με την παράδοση του συστήματος ο κατασκευαστής προμηθευτής πρέπει να παραδίδει πρότυπη εικόνα με τις υπάρχουσες δομές στο ενσωματωμένο ηλεκτρονικό ομοίωμα και τον ελάχιστο αριθμό απεικονιζόμενων δομών). Σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή, αλλά τουλάχιστον μηνιαίως. 1.2: Έλεγχος της απόδοσης της εκτυπωμένης κλίμακας του γκρι σε φιλμ. Χρήση κατάλληλου ψηφιακού ομοιώματος (πρότυπη εικόνα κατασκευαστή ή εικόνα διαθέσιμη SMPTE) με διαβαθμίσεις του γκρι, το οποίο είναι ενσωματωμένο στο λογισμικό του συστήματος εκτύπωσης. Εναλλακτικά, μπορεί να εκτυπωθεί ψηφιακό ομοίωμα με διαβαθμίσεις του γκρι απεικονιζόμενο σε παράθυρο χαμηλής αντίθεσης. Η αξιολόγηση της απόκρισης γίνεται με μέτρηση της αμαύρωσης στο εκτυπωμένου φιλμ με οπτικό πυκνόμετρο και σχεδιασμό της καμπύλης αμαύρωσης-διαβάθμισης του γκρι. Η καμπύλη πρέπει να είναι συμπίπτει με την καμπύλη αναφοράς ή σύμφωνα με τις απαιτήσεις του κατασκευαστή. Ετήσιος 1.3: Ομοιογένεια εκτύπωσης - Κατάλληλο ψηφιακό ομοίωμα το οποίο περιέχει ομοιογενή περιοχή σε τόνο του γκρι, - οπτικό πυκνόμετρο. Εκτύπωση του ψηφιακού ομοιώματος και τουλάχιστον 6 μετρήσεις της αμαύρωσης σε όλη την επιφάνεια της ομοιογενούς περιοχής του εκτυπωμένου φιλμ. max min Η μέγιστη απόκλιση ( 100% )μεταξύ των τιμών της αμαύρωσης mean πρέπει να είναι μικρότερη από 10%. 2. ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΟΘΟΝΗ Η/Υ Ο έλεγχος της διαγνωστικής οθόνης γίνεται με την βοήθεια ψηφιακών ομοιωμάτων, όπως η σειρά TG18 στην οποία έχει βασιστεί κυρίως το πρωτόκολλο. Στην περίπτωση που με την παράδοση της διαγνωστικής οθόνης του συστήματος, ο κατασκευαστής/ προμηθευτής διαθέτει και ψηφιακό 5
ομοίωμα (εκτός της σειράς TG18) με συγκεκριμένο πρωτόκολλο ελέγχου, θα ακολουθείται το πρωτόκολλο ελέγχου του κατασκευαστή. 2.1: Επισκόπηση ακτινολογικής εικόνας Χρήση κατάλληλου ψηφιακού ομοιώματος και οπτικός έλεγχος της απεικόνισης του ομοιώματος με χρήση ψηφιακού μεγεθυντικού φακού και σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Όλες οι περιοχές-δομές που συστήνει ο κατασκευαστής πρέπει να είναι ευδιάκριτες στην οθόνη. Δεν πρέπει να παρατηρούνται ψευδοεικόνες και ανακλάσεις στην επιφάνεια της οθόνης. Ανάλογα με τις συστάσεις του κατασκευαστή, αλλά τουλάχιστον μια φορά την εβδομάδα. 2.2: Θόρυβος οθόνης Ψηφιακό ομοίωμα ελέγχου διακριτικής ικανότητας χαμηλής αντίθεσης (π.χ. TG18 AFC). Οπτικός έλεγχος της απεικόνισης του ομοιώματος από απόσταση 30cm. Εναλλακτικά χρησιμοποιείται η εικόνα αναφοράς του ελέγχου παραγράφου 3.1 (χαμηλή διακριτική ικανότητα). Πρέπει να είναι ορατές περιοχές μεγέθους τριών εικονοστοιχείων (pixel) και αντίθεσης 30% με το υπόβαθρο. Εναλλακτικά, όλες οι αναγνωρίσιμες περιοχές της πρότυπης εικόνας πρέπει να παραμένουν ορατές. Μηνιαίος 2.3: Φωτεινότητα υποβάθρου Κατάλληλο φωτόμετρο. Μέτρηση της φωτεινής ροής στο δωμάτιο διάγνωσης και σε συνθήκες διάγνωσης. Φωτεινή ροή < 10 lux. 2.4: Εύρος φωτεινότητας - Κατάλληλο φωτόμετρο. - Κατάλληλο ψηφιακό ομοίωμα. Μέτρηση της μέγιστης (L max ) και ελάχιστης (L min ) φωτεινής ροής στο δωμάτιο διάγνωσης από τις αντίστοιχες περιοχές του ομοιώματος. 6
Οι τιμές των (L max ) και (L min ) πρέπει να μεταβάλλονται λιγότερο από 25% από τη πρότυπη τιμή. Για την οθόνη διάγνωσης L max / L min > 250. Σε περίπτωση χρήσης διαφορετικού ομοιώματος της σειρά TG18, τότε η μεταβολή του λόγου L max / L min πρέπει να είναι μικρότερη από 5% της τιμής αναφοράς. 2.5: Ομοιογένεια φωτεινότητας - Κατάλληλο φωτόμετρο. - Κατάλληλο ψηφιακό ομοίωμα. Μέτρηση της φωτεινής ροής L σε διάφορες περιοχές του απεικονιζόμενου ομοιώματος. Η μέγιστη απόκλιση των τιμών της φωτεινής ροής μεταξύ των περιοχών πρέπει να είναι: < 30% για οθόνες τεχνολογίας CRT, < 10% για οθόνες τεχνολογίας LCD. 2.6: Έλεγχος της απόδοσης της φωτεινότητας της κλίμακας του γκρι από την οθόνη - Κατάλληλο φωτόμετρο. - Ψηφιακά ομοιώματα. Οι ρυθμίσεις της φωτεινότητας και της αντίθεσης της οθόνης πρέπει να επιτρέπουν την οπτική διάκριση όλων των περιοχών του ομοιώματος. Μέτρηση της φωτεινής ροής L σε περιοχές των απεικονιζόμενων ομοιωμάτων με διαφορετική φωτεινότητα. Οι μετρούμενες τιμές πρέπει να είναι συγκρίσιμες με τις τιμές αναφοράς για τις ίδιες ρυθμίσεις φωτεινότητας και αντίθεσης όπως αυτές δίνονται από την κατασκευάστρια εταιρεία. 3. ΕΛΕΓΧΟΙ ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕ ΨΗΦΙΑΚΟ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ / ΚΑΣΕΤΑ 3.1: Ποιότητα εικόνας-οπτικός Έλεγχος - Ομοίωμα ελέγχου διακριτικής ικανότητας χαμηλής και υψηλής αντίθεσης. - Πλάκες Plexiglas συνολικού πάχους έως 30cm, ή δύο φύλλα Cu κατάλληλου πάχους για προσομοίωση κανονικού ανθρώπου. 7
Σημείωση : Τοποθέτηση του ομοιώματος μεταξύ των πλακών ή των φύλλων Cu (στη μέση). Ακτινοβόληση των πλακών Plexiglas με κλινικές συνθήκες τοποθέτησης και έκθεσης: (ι) οπισθο-πρόσθιας ακτινογραφίας θώρακα (20cm Plexiglass ή 3-4mm Cu), (ιι) ακτινογραφίας ΟΜΣΣ (25cm Plexiglass ή 3-4 mm Cu) και (ιιι) ακτινογραφίας κρανίου (17cm Plexiglass ή 2 mm Cu). (ι) υψηλή διακριτική ικανότητα 300μm (3.3 lp/mm) χαμηλή διακριτική ικανότητα 2.0mm, (ιι) υψηλή διακριτική ικανότητα 500μm, (2.0 lp/mm), (ιιι) υψηλή διακριτική ικανότητα 300μm. (3.3 lp/mm). Ιδανικά οι παρατηρούμενες τιμές πρέπει να συμπίπτουν με τις τιμές αναφοράς. Εβδομαδιαίος Σε περίπτωση που το ακτινολογικό σύστημα συνοδεύεται από ομοίωμα αυτόματου ελέγχου (μέσα από ενσωματωμένο πρωτόκολλο της κατασκευάστριας εταιρείας) της λειτουργίας των ανιχνευτών, θα ακολουθείται το πρωτόκολλο της κατασκευάστριας εταιρείας με τη προτεινόμενη συχνότητα. 3.2: Δείκτης έκθεσης - Δόση εισόδου - Πλάκες Plexiglas συνολικού πάχους έως 30cm, ή 4-5 mmcu για προσομοίωση κανονικού ανθρώπου. - Κατάλληλο δοσίμετρο. Ακτινοβολούνται οι πλάκες Plexiglas με τα κλινικά στοιχεία πραγματοποίησης: (ι) οπισθο-πρόσθιας ακτινογραφίας θώρακα (20cm Plexiglas), (ιι) ακτινογραφίας ΟΜΣΣ (25cm Plexiglas) και (ιιι) ακτινογραφίας κρανίου (17cm Plexiglas). Καταγραφή του δείκτη έκθεσης (Exposure Indicator) και μέτρηση της δόσης (Entrance Surface Area Kerma) στο ομοίωμα. Οι μετρούμενες τιμές πρέπει να συμπίπτουν με τις τιμές αναφοράς. Η μετρούμενη τιμή δόσης πρέπει να είναι συγκρίσιμη με την αντίστοιχη τιμή ΔΕΑ του εργαστηρίου, ενώ η συνάρτηση δείκτη δόσης - μετρούμενης δόσης πρέπει να είναι συγκρίσιμη με την αντίστοιχη καμπύλη αναφοράς (R 2 >0.99). Παρατήρηση: Στην περίπτωση νέου συστήματος με μη τυποποιημένα κλινικά στοιχεία έκθεσης, για μέτρηση του ESAK χρησιμοποιηθούν οι ακόλουθοι συνδυασμοί: (ι) 2.5 mmcu, 100 kvp, (ιι) 3-4 mmcu, 80 kvp (ιιι), 2.0 mmcu, 70 kvp, 8
3.3: Γεωμετρική παραμόρφωση - Μεταλλική πλάκα (π.χ 2mm Al) κατάλληλων διαστάσεων. - Πλάκα Plexiglas πάχους τουλάχιστον 1cm με συνολική επιφάνεια τουλάχιστον διπλάσια από τη μεταλλική πλάκα. Τοποθετείται η πλάκα Plexiglas στην επιφάνεια του ανιχνευτή και η μεταλλική πλάκα στο κέντρο της. Πραγματοποιείται ακτινοβόληση και μετρώνται οι απεικονιζόμενες κάθετες αποστάσεις x, y της μεταλλικής πλάκας. Οι αποστάσεις x, y πρέπει να διαφέρουν <3% από τις πραγματικές τιμές. Ο λόγος x/y πρέπει να είναι ίσος με 1.0±0.03 στο κέντρο του πεδίου και με 1.0±0.05 στην περιφέρειά του. 3.4: Εναπομείνασα Εικόνα Σημείωση: - πλάκα (π.χ 2mm Al) κατάλληλων διαστάσεων. - Πλάκα Plexiglas πάχους 10cm. Τοποθετείται η πλάκα Plexiglas ώστε να καλύπτει τη μισή επιφάνεια του ανιχνευτή και πραγματοποιείται ακτινοβόληση στα 50kV. Μετά από κατάλληλο χρόνο (> 1min) τοποθετείται η πλάκα Plexiglas ώστε να καλύπτει ολόκληρη την επιφάνεια του ανιχνευτή με τη μεταλλική πλάκα στο κέντρο της. Επαναλαμβάνεται η ακτινοβόληση με τα ίδια στοιχεία. Μετρώνται οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel values) στην τελευταία εικόνα. - PV1 (χωρίς Plexiglas στη πρώτη ακτινοβόληση, χωρίς πλάκα στη δεύτερη), - PV2 (χωρίς Plexiglas στη πρώτη ακτινοβόληση, με πλάκα στη δεύτερη), - PV3 (με Plexiglas στη πρώτη ακτινοβόληση, με πλάκα στη δεύτερη) και - PV4 (με Plexiglas στη πρώτη ακτινοβόληση, χωρίς πλάκα στη δεύτερη). Η απεικόνιση της περιοχής της μεταλλικής πλάκας πρέπει να είναι ομοιόμορφη. Επίσης πρέπει (PV3-PV2)/ (PV1-PV2)<0.3. Σε περίπτωση χρήσης ψηφιακής κασέτας, η κασέτα πρέπει να διαβαστεί πριν ακτινοβοληθεί για δεύτερη φορά. 3.5: Έλεγχος απόκρισης ανιχνευτή Κατάλληλο δοσίμετρο. Πραγματοποίηση ακτινοβόλησης σε ποιότητα δέσμης ΠΔw και για εύρος τιμών Air-kerma στην επιφάνεια του ανιχνευτή 1μGy-100μGy. Μετρείται η μέση τιμή 9
των μη επεξεργασμένων εικονοστοιχείων (raw data) για κάθε τιμή Air kerma. Σχεδιάζεται η καμπύλη Air-kerma τιμές εικονοστοιχείων. Εφόσον ο σταθμός εργασίας δεν παρέχει τη δυνατότητα μέτρησης εικονοστοιχείων, οι εικόνες αποτυπώνονται σε φιλμ με την ελάχιστη δυνατή επεξεργασία και μετρώνται οι αντίστοιχες τιμές οπτικής πυκνότητας. Σχεδιάζεται η καμπύλη Air-kerma οπτικής πυκνότητας. Η προκύπτουσα καμπύλη πρέπει να συμπίπτει με την καμπύλη αναφοράς (R 2 >0.99). Ετήσιος 3.6: Έλεγχος χαμηλής αντίθεσης σε περιβάλλον θορύβου - Κατάλληλο δοσίμετρο - Ομοίωμα με περιοχές χαμηλής αντίθεσης. - Εναλλακτικά συστήνεται να χρησιμοποιηθεί κατάλληλο ομοίωμα ανιχνευσιμότητας χαμηλής αντίθεσης. Ακτινοβολείται το ομοίωμα με την κατάλληλη ποιότητα δέσμης ΠΔw. Σε κάθε περίπτωση οι συνθήκες ακτινοβόλησης πρέπει να εξασφαλίζουν την ελάχιστη δυνατή έκθεση στην επιφάνεια του ανιχνευτή, (που χρησιμοποιήθηκε για την καμπύλη της παραγράφου 3.5). Αξιολογείται η απεικόνιση του ομοιώματος και σημειώνεται η ελάχιστη παρατηρήσιμη τιμή χαμηλής αντίθεσης. Προαιρετικά συστήνεται ο έλεγχος (ή η δημιουργία καμπύλης) ανιχνευσιμότητας-χαμηλής αντίθεσης (contrast detail), με χρήση κατάλληλου ομοιώματος σύμφωνα με το πρωτόκολλο του κατασκευαστή του ομοιώματος. Η ελάχιστη διακριτή διάσταση και η καμπύλη (όπου υπάρχει) πρέπει να συμπίπτει με τις τιμές (ή την καμπύλη) αναφοράς. Ετήσιος 3.7: Έλεγχος ομοιογένειας - Κατάλληλο δοσίμετρο - Πλάκες Plexiglas ή 0.5-1 mm Cu στα διαφράγματα Πραγματοποιείται ακτινοβόληση του ανιχνευτή σε ποιότητα δέσμης ΠΔw για τιμή Air-kerma<10μGy. Ελέγχονται οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel values) των μη επεξεργασμένων δεδομένων (raw data) σε διάφορες περιοχές (ROI) της εικόνας. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται για περιστροφή (εάν είναι εφικτό) της σχετικής γωνίας λυχνίας-ανιχνευτή κατά 90 ο. 10
Σημείωση: Δεν πρέπει να παρατηρούνται ψευδοεικόνες. Υπολογίζεται η απόκλιση των max min μετρούμενων τιμών ως 100%. Η απόκλιση των μετρούμενων τιμών mean στα ROI πρέπει να είναι <10%. Εφόσον οι διακυμάνσεις οφείλονται στο φαινόμενο heel αναμένονται τα ίδια αποτελέσματα μετά την περιστροφή της λυχνίας. Ετήσιος Οι ψηφιακές κασέτες πρέπει να ακτινοβολούνται με προσανατολισμό 0 ο και 180 ο για ελαχιστοποίηση του φαινομένου heel. 3.8: Έλεγχος επαναληψιμότητας αυτόματου συστήματος ελέγχου έκθεσης (AEC) - Οπτικό πυκνόμετρο. - Πλάκες Plexiglas ή Cu. - Κατάλληλο δοσίμετρο. Λαμβάνονται εικόνες για 3 πάχη Plexiglas ή Cu για τιμές υψηλής τάσης 60,80 και 100kV και για όλους τους θαλάμους του AEC. Ελέγχονται όλοι οι συνδυασμοί των θαλάμων του AEC για ένα πάχος Plexiglas ή Cu και για μία τιμή υψηλής τάσης. Προσδιορίζεται η δόση στον ανιχνευτή είτε με απευθείας μέτρηση είτε με επιλογή των πλησιέστερων στοιχείων (kvp, mas) χειροκίνητα και μέτρηση. Σε περίπτωση αδυναμίας ψηφιακής μέτρησης, εκτυπώνεται η εικόνα σε φιλμ και μετρώνται οι αντίστοιχες οπτικές πυκνότητες. (Συστήνεται η ελάχιστη δυνατή επεξεργασία πριν την εκτύπωση των εικόνων). Η διαφορά μεταξύ των οπτικών πυκνοτήτων πρέπει να είναι ± 0.15 OD. Η σχετική διαφορά μεταξύ των μετρούμενων τιμών δόσης στον ανιχνευτή πρέπει να είναι μικρότερη από 30%. Οι μετρούμενες τιμές δόσεις στον ανιχνευτή πρέπει να είναι στη περιοχή λειτουργίας του ανιχνευτή (όπως το δίνει ο κατασκευαστής). Ετήσιος 3.9: Dark noise - ψευδοεικόνες σε ψηφιακή κασέτα «Διάβασμα» της κασέτας χωρίς να προηγηθεί ακτινοβόλησή της, αλλά αφού έχει προηγηθεί σβήσιμό της. Εικόνα χωρίς να παρατηρούνται ψευδενδείξεις, ή σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή. Η τιμή του δείκτη δόσης πρέπει να προσεγγίζει την προβλεπόμενη από τον κατασκευαστή. 11
Καθημερινός 3.10: Γραμμή σάρωσης Laser σε ψηφιακή κασέτα Ακτινοβολείται με κατάλληλα στοιχεία μεταλλικός χάρακας ο οποίος τοποθετείται στην επιφάνεια της κασέτας με μικρή κλίση ως προς τις πλευρές της και «διαβάζεται» η προκύπτουσα εικόνα. Η ακμή του μεταλλικού χάρακα πρέπει να απεικονίζεται λεία. Εβδομαδιαίος 4. ΕΛΕΓΧΟΙ ΜΑΣΤΟΓΡΑΦΟΥ ΜΕ ΨΗΦΙΑΚΟ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ/ΚΑΣΕΤΑ Οι ψηφιακοί μαστογράφοι συνήθως διαθέτουν ως παρελκόμενα, για την πραγματοποίηση των απαιτούμενων ελέγχων ποιότητας, ομοιώματα όπως πλάκες Plexiglas, φύλλα Al, ομοιώματα μαστού κλπ. Οι προτεινόμενοι από τον κατασκευαστή έλεγχοι ποιότητας πρέπει να διενεργούνται από το προσωπικό του εργαστηρίου με την προκαθορισμένη συχνότητα και περιλαμβάνουν παραμέτρους όπως η ομοιογένεια, ο θόρυβος, ο λόγος αντίθεσης θορύβου, ο έλεγχος ψευδοεικόνων (artifacts) κλπ. 4.1: Έλεγχος απόκρισης του ανιχνευτή-ψηφιακής κασέτας Σημείωση: Κατάλληλο δοσίμετρο. Πραγματοποίηση ακτινοβόλησης σε κατάλληλη ΠΔ Mammo για εύρος τιμών Airkerma στην επιφάνεια του ανιχνευτή (πάνω από το αντιδιαχυτικό διάφραγμα) 5-50μGy. Μετρώνται οι τιμές των μη επεξεργασμένων εικονοστοιχείων (pixel values) για κάθε τιμή δόσης και υπολογίζονται οι αντίστοιχες μέσες τιμές. Κατασκευάζεται η καμπύλη μέσων τιμών - δόσης και προσδιορίζεται η τιμή που αντιστοιχεί σε μηδενική δόση (offset). Η προκύπτουσα καμπύλη πρέπει να συμπίπτει με την καμπύλη αναφοράς (R 2 >0.99). Επισημαίνεται ότι σε περίπτωση χρήσης περισσότερων της μίας ψηφιακών κασετών, κάθε κασέτα πρέπει να θεωρείται και να αντιμετωπίζεται ως ξεχωριστός ανιχνευτής. 4.2: Έλεγχος χαμηλής αντίθεσης σε περιβάλλον θορύβου - κατάλληλο δοσίμετρο. - Ομοίωμα με περιοχές χαμηλής αντίθεσης. 12
- Εναλλακτικά συστήνεται να χρησιμοποιηθεί κατάλληλο ομοίωμα ανιχνευσιμότητας χαμηλής αντίθεσης. Ακτινοβολείται το ομοίωμα με την κατάλληλη ποιότητα δέσμης ΠΔ Mammo. Σε κάθε περίπτωση οι συνθήκες ακτινοβόλησης πρέπει να εξασφαλίζουν την ελάχιστη δυνατή έκθεση στην επιφάνεια του ανιχνευτή (βλέπε 4.1). Αξιολογείται η απεικόνιση του ομοιώματος και σημειώνεται η ελάχιστη τιμή χαμηλής αντίθεσης. Προαιρετικά συστήνεται ο έλεγχος (ή η δημιουργία καμπύλης) ανιχνευσιμότητας-χαμηλής αντίθεσης (contrast detail), με χρήση κατάλληλου ομοιώματος και με το πρωτόκολλο του κατασκευαστή. Η ελάχιστη διακριτή διάσταση και η καμπύλη (όπου δημιουργείται) πρέπει να συμπίπτει με τις τιμές (ή την καμπύλη) αναφοράς. 4.3: Έλεγχος λόγου αντίθεσης-θορύβου - Πλάκες PMMA κατάλληλου πάχους. - Πλάκα Al πάχους 0.1mm και κατάλληλων διαστάσεων. Πλάκα PMMA πάχους 2cm τοποθετείται στην επιφάνεια του bucky και ακτινοβολείται με χρήση του AEC. Σημειώνονται τα εφαρμοζόμενα στοιχεία (kv, mas). Ακολούθως, η πλάκα Al τοποθετείται στην επιφάνεια της πλάκας PMMA. Τα εφαρμοζόμενα στοιχεία (ή παραπλήσια) επιλέγονται χειροκίνητα και πραγματοποιούνται ακτινοβολήσεις της πλάκας Al και του PMMA. Στην προκύπτουσα εικόνα, ο λόγος αντίθεσης θορύβου CNR υπολογίζεται ως: CNR (PV Al PV bgd ) / 2 2 sd (Al) sd (bgd), όπου PV Al είναι η μέση τιμή εικονοστοιχείων μιας περιοχής της εικόνας που αντιστοιχεί στην πλάκα Al, sd(al) η τυπική απόκλισή, ενώ ο δείκτης «bgd αναφέρεται στη μέση τιμή των εικονοστοιχείων για την περιοχή που αντιστοιχεί στο PMMA ή το Plexiglas. Επισημαίνεται ότι η επεξεργασία της εικόνας πραγματοποιείται στα πρωτογενή δεδομένα (raw data). Ο ανωτέρω έλεγχος επαναλαμβάνεται για διάφορα πάχη PMMA. Για πάχος PMMA: 2cm CNR>1.32CNR 5cm ή >1.25 CNR 4.5cm 3 cm CNR>1.21CNR 5cm ή >1.15CNR 4.5cm 4 cm CNR>1.10CNR 5cm ή >1.05CNR 4.5cm 6 cm CNR>0.84CNR 5cm ή >0.80CNR 4.5cm 7 cm CNR>0.68CNR 5cm ή >0.65CNR 4.5cm Το CNR 5cm αντιστοιχεί στην υπολογιζόμενη τιμή CNR για πλάκα PMMA πάχους 5 cm και το CNR 4.5cm αντιστοιχεί στην υπολογιζόμενη τιμή CNR για πλάκα PMMA πάχους 4.5 cm. 13
4.4: Έλεγχος λόγου σήματος-θορύβου Πλάκες PMMA ή Plexiglas κατάλληλου πάχους Πλάκα PMMA ή Plexiglas πάχους 2cm τοποθετείται στην επιφάνεια του bucky και ακτινοβολείται με χρήση του AEC. Επαναλαμβάνεται η ανωτέρω διαδικασία για διαφορετικά πάχη PMMA. Ο λόγος σήματος - θορύβου SNR υπολογίζεται ως: SNR (PV PV ) / sd(bgd ), όπου PV bgd είναι η μέση τιμή των bgd offset εικονοστοιχείων μιας περιοχής και sd η τυπική απόκλισή. Ο δείκτης offset (PV offset ) αναφέρεται στην τιμή του εικονοστοιχείου που αντιστοιχεί σε μηδενική δόση εισόδου στον ανιχνευτή (4.1). Επισημαίνεται ότι οι μετρήσεις πραγματοποιούνται στα πρωτογενή δεδομένα (raw data). max min Η μέγιστη απόκλιση του SNR ( 100% ) για τα διάφορα πάχη PMMA mean πρέπει να είναι < 15%. 4.5: Έλεγχος ομοιογένειας - κατάλληλο δοσίμετρο, - πλάκα PMMA πάχους 4cm. Ακτινοβόληση του ανιχνευτή σε κατάλληλη ΠΔ Mammo για τιμή Air-kerma < 10μGy. Έλεγχος των τιμών εικονοστοιχείων (pixel values) και των αντίστοιχων SNR (4.4) των μη επεξεργασμένων δεδομένων (raw data) σε διάφορες περιοχές (ROI) της εικόνας και σε όλη την εικόνα. Δεν πρέπει να παρατηρούνται ψευδοεικόνες. Η μέγιστη απόκλιση max min ( 100% ) των τιμών εικονοστοιχείων στις περιοχές ROI < ±15%. Η mean μέγιστη απόκλιση των μετρούμενων τιμών SNR στα ROI πρέπει να είναι <±15%. Η μέγιστη απόκλιση των τιμών SNR μεταξύ των εικόνων πρέπει να είναι < ±10%. Σημείωση: Οι ψηφιακές κασέτες πρέπει να ακτινοβολούνται με προσανατολισμό 0 ο και 180 ο για ελαχιστοποίηση του φαινομένου heel. 14
4.6: Γεωμετρική παραμόρφωση - Μεταλλική πλάκα (π.χ 1.0 mmal) - Πλάκα PMMA πάχους 2cm με συνολική επιφάνεια τουλάχιστον διπλάσια από τη μεταλλική πλάκα. Τοποθετείται η πλάκα PMMA στην επιφάνεια του ανιχνευτή και η μεταλλική πλάκα στο κέντρο της. Ακτινοβολείται η πλάκα και μετρώνται οι πραγματικές και οι απεικονιζόμενες κάθετες αποστάσεις x, y. Οι μετρούμενες στην εικόνα αποστάσεις x, y πρέπει να διαφέρουν <3% από τις πραγματικές. Ο λόγος x/y πρέπει να είναι ίσος με 1.0±0.03 στο κέντρο του πεδίου ακτινοβόλησης και με 1.0±0.05 στην περιφέρειά του. 4.7: Εναπομείνασα εικόνα Σημείωση: - Μεταλλική πλάκα (π.χ 0.1 mmal). - Πλάκα PMMA πάχους 4-5cm κατάλληλων διαστάσεων. Τοποθετείται η πλάκα PMMA, ώστε να καλύπτει τη μισή επιφάνεια του ανιχνευτή και πραγματοποιείται ακτινοβόληση με τυπικά στοιχεία. Μετά από 1min τοποθετείται η πλάκα PMMA ώστε να καλύπτει ολόκληρη την επιφάνεια του ανιχνευτή και η μεταλλική πλάκα στο κέντρο του. Επανακτινοβόληση με τα ίδια στοιχεία. Μετρώνται οι τιμές των εικονοστοιχείων στη τελευταία εικόνα. - PV1 (χωρίς PMMA στη πρώτη ακτινοβόληση, χωρίς πλάκα στη δεύτερη) - PV2 (χωρίς PMMA στη πρώτη ακτινοβόληση, με πλάκα στη δεύτερη), - PV3 (με PMMA στη πρώτη ακτινοβόληση, με πλάκα στη δεύτερη) και - PV4 (με PMMA στη πρώτη ακτινοβόληση, χωρίς πλάκα στη δεύτερη). Η απεικόνιση της περιοχής της μεταλλικής πλάκας πρέπει να είναι ομοιόμορφη. Επίσης πρέπει (PV3-PV2)/ (PV1-PV2)<0.3. Ετήσιος Σε περίπτωση χρήσης ψηφιακής κασέτας, η κασέτα πρέπει να διαβαστεί πριν τη δεύτερη ακτινοβόληση. 4.8: Dark noise - ψευδοεικόνες σε ψηφιακή κασέτα «Διάβασμα» τις κασέτας χωρίς ακτινοβόληση αλλά αφού έχει προηγηθεί σβήσιμό της. 15
Στην προκύπτουσα εικόνα δεν πρέπει να παρατηρούνται ψευδοεικόνες, ή σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή. Η τιμή του δείκτη δόσης πρέπει να συμφωνεί με την προβλεπόμενη από τον κατασκευαστή. Καθημερινός 4.9: Γραμμή σάρωσης Laser σε ψηφιακή κασέτα Ακτινοβολείται με κατάλληλα στοιχεία μεταλλικός χάρακας ο οποίος είναι τοποθετημένος στην επιφάνεια της κασέτας με μικρή κλίση ως προς τις πλευρές της και «διαβάζεται» η εικόνα. Η ακμή του μεταλλικού χάρακα πρέπει να απεικονίζεται λεία. Εβδομαδιαίος 5. ΕΙΔΙΚΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΜΑΣΤΟΓΡΑΦΙΑΣ 5.1: Έλεγχος ομοιογένειας σε ψηφιακό μαστογράφο απεικόνισης σχισμής Πλάκες PMMA συνολικού πάχους 4cm Τοποθετούνται οι πλάκες PMMA στην επιφάνεια του bucky και ακτινοβολούνται με χρήση AEC. Ελέγχονται οι τιμές των εικονοστοιχείων (pixel values) των μη επεξεργασμένων δεδομένων (raw data) σε διάφορες περιοχές (ROI) της εικόνας κατά τη διεύθυνση της κίνησης της λυχνίας και κατά μήκος της σχισμής του ανιχνευτή. Ομοίως για το λόγο σήματος προς θόρυβο. Δεν πρέπει να παρατηρούνται ψευδοεικόνες. Η μέγιστη απόκλιση max min ( 100% ) των τιμών εικονοστοιχείων στις περιοχές ROI < ±15%. Η mean μέγιστη απόκλιση των μετρούμενων τιμών SNR στα ROI πρέπει να είναι <±15%. Η μέγιστη απόκλιση των τιμών SNR μεταξύ των εικόνων πρέπει να είναι < ±10%. 5.2: Έλεγχος σάρωσης σε ψηφιακό μαστογράφο απεικόνισης σχισμής - Πλάκα PMMA συνολικού πάχους 4cm, - χάρακας. Ακτινοβολείται η πλάκα PMMA με χρήση του AEC. Τοποθετείται ο μεταλλικός χάρακας με μικρή κλίση στην επιφάνεια της πλάκας PMMA και 16
πραγματοποιείται ακτινοβόληση με στοιχεία τα οποία έχουν επιλεγεί χειροκίνητα και προσεγγίζουν τις αντίστοιχες τιμές για χρήση του AEC. Η ακμή του χάρακα πρέπει να απεικονίζεται λεία. Εβδομαδιαίος Ζ. ΑΝΑΦΟΡΕΣ 1. The European protocol for the physical and technical aspects of mammography screening, Addendum on Digital mammography to chapter 3 of the European Guidelines for the quality assurance in mammography screening, November 2003. 2. European guidelines for quality assurance in breast cancer screening and diagnosis, fourth edition, Health & Consumer Protection, Directorate-General, ISBN 92-79-01258-4, 2006. 3. Protocol for the QA of computed radiography systems commissioning and annual QA tests, KCARE CR QA Protocol Draft 8.0, Release date 01.06.2005 4. AAPM REPORT 93, Acceptance testing and quality control of photostimulable storage phosphor imaging systems, report of AAPM task group 10, October 2006 5. Screiner-Karoussou Review of image quality standards to control digital X-ray systems Rad. Prot. Dos. doi:10.1093./rpd/nci722. 6. AAPM Report Assessment of display performance for medical imaging systems: Executive summary of AAPM TG18 repost Med. Phys. 32(4), 1205-1225, 2005. 7. ICRP Publication 93 Managing Patient dose in digital radiology Annals of the ICRP. Approved by the commission in November 2003. 8. AAPM REPORT 116, An exposure indicator for digital radiology, report of AAPM task group 116, July 2009. 9. Hourdakis CJ, Boziari A. and Koumbouli E.: The effect of compression paddle in energy response, calibration and measurement with mammographic dosimeters using ionization chambers and solidstate-detector. Phys. Med. Biol. 54, 1047-1059, 2009 10. Pedersen K and Landmark I-D.: Trial of a proposed protocol for constancy control of digital mammography systems. Med. Phys. 36, 5537-5546, 2009. 11. Varjonen M and Stroemer P.: Optimizing the Target-Filter Combination in Digital mammography in the sense of image quality and average Glandular Dose. E.A. Krupinski (Ed.): IWDM 2008, LNCS 5116, pp. 570 576, 2008. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008 12. European Commission (EUR 16260 EN) European Guidelines on Quality Criteria for Diagnostic Radiographic images Brussels Luxembourg, 1996 13. Ι.Δ. Αντωνάκος, Μ. Ανδρέου, Α. Σαμαρτζής, Ν. Κωτσάκης, Ι. Πάντος : «Έλεγχος ποιότητας Διαγνωστικών Οθονών» Ακτινοτεχνολογία, 22, 33-40, 2011. 17
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Τ.Θ. 60092, 153 10, Αγ. Παρασκευή Αττικής Τηλ.: 210 650 6700, Fax: 210 650 6748 http://www.eeae.gr 18