ESTUDO COMPARATIVO DAS IMAGENS MAMOGRÁFICAS E IMAGENS DE UM SIMULADOR DE MAMA: RESULTADOS PRELIMINARES

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1 ESTUDO COMPARATIVO DAS IMAGENS MAMOGRÁFICAS E IMAGENS DE UM SIMULADOR DE MAMA: RESULTADOS PRELIMINARES Claudio Domingues de Almeida* e João Emilio Peixoto** *Instituto de Radioproteção e Dosimetria - IRD / CNEN Av. Salvador Allende, s/nº , Rio de Janeiro, RJ, Brasil **Hospital Universitário Clementino Fraga Filho Av. Brigadeiro Trompovsky s/n - Dpto. de radiologia , Ilha do Fundão, Rio de Janeiro, RJ, Brasil RESUMO A qualidade da imagem mamográfica pode ser avaliada por radiografias de um simulador de mama contendo objetos de teste que simulam massas tumorais, microcalcificações e fibras. Este trabalho mostra o resultado preliminar de um método usado para comparar a imagem produzida por este simulador com a produzida pela mama de uma paciente. Também avalia-se a exatidão dos parâmetros técnicos do aparelho de raios-x e do sistema de processamento dos filmes. Os dados obtidos com as imagens são comparados com os resultados das medidas de controle de qualidade nos equipamentos, permitindo um diagnóstico completo de todo o sistema de produção de imagens. Em 14 mamografias realizadas em 13 clínicas e avaliadas pelos radiologistas, todas foram consideradas de boa qualidade. Porém, das 14 radiografias do simulador, somente 5 foram consideradas aceitáveis sob o ponto de definição e contraste. A maior parte dos filmes avaliados mostraram artefatos devido ao ecran fluorescente e manchas devido ao processamento. Um dos maiores problemas na redução da qualidade da imagem observado por este trabalho foi o sistema de processamento. Dez radiografias não foram aprovadas no teste de alto contraste. Dos 14 aparelhos avaliados somente em 1 a tensão (kv) medida variou acima de 5% em relação a tensão (kv) indicada. A dose de entrada na pele medida variou de 5.36 mgy a mgy, sendo a dose média de mgy. Estes valores indicam que as falhas no sistema mamográfico podem ser facilmente observadas utilizando-se um simulador de mama para o controle de qualidade. I. INTRODUÇÃO O rastreio de câncer de mama por meio de mamografia tem-se revelado eficaz na redução da mortalidade por câncer da mama conforme atestam diversos estudos, e as estimativas atuais sugerem que, com um grau de aceitação de 100% de participação de mulheres saudáveis no programa de rastreio, a redução da mortalidade pode ser da ordem de 40%. Estes valores são estimados considerando que os profissionais envolvidos na realização do exame e no diagnóstico sejam especializados e tenham bastante experiência. Além disso devem ser utilizados equipamentos de alta qualidade, garantindo que a alta qualidade seja mantida através de programas de controle de qualidade em todo o sistema de produção de imagem. O Colégio Brasileiro de Radiologia (CBR), a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) e o Instituto Nacional de Câncer (INCA) iniciaram há alguns anos o Programa de Certificação da Qualidade, o qual avalia a qualidade da imagem mamográfica e a dose de radiação que a paciente recebe quando realiza este exame. Os físicos frequentemente usam imagens de simuladores para orientar os radiologistas o quanto as unidades de raios-x ou sistemas de imagem estão aptos a fornecer a melhor qualidade da imagem. Assume-se que o sistema por ter ótima imagem do simulador, também terá ótima imagem e exatidão diagnóstica nas mamografias. Este ponto crucial, admitido como certo, é raramente apoiado por evidências experimentais diretas [1], principalmente devido às dificuldades de examinar mulheres com mamas muito densas ou muito pequenas, bem como as mulheres com mamas pouco ou demasiadamente espessas. Os simuladores podem possuir degraus e barras padrões que servem para estimar o contraste e a resolução espacial de um objeto. Outro tipo de simulador pode conter

2 detalhes que simulam fibras, partículas e massas (figura 1), que caracterizam o tipo de imagem que o radiologista avalia para o diagnóstico. O segundo tipo de simulador, utilizado neste trabalho, pode ser mais atentamente avaliado do que o primeiro para o julgamento da imagem pelo radiologista. O principal objetivo do trabalho é saber se através da comparação dos resultados das presentes medidas de controle de qualidade nos equipamentos, avaliação da imagem do simulador e da imagem da mama, pode-se estabelecer parâmetros que possibilitem a comparação, da imagem do simulador e da mama, em clínicas radiológicas, o que auxiliará o radiologista a manter a qualidade do sistema, diminuindo a possibilidade de falhas no diagnóstico precoce do câncer de mama.. Figura 2. Imagem da Radiografia da Mama. II. MATERIAIS E MÉTODOS Figura A. Simulador de Mama com Fibras, Microcalcificações e Massas. Nesse trabalho a avaliação da imagem do simulador de mama é feita pelos físicos e a da imagem da mama (figura 2), é feita pelos radiologistas especializados em mamografia. Os procedimentos são baseados em informações técnicas para projeção crânio-caudal de uma mama comprimida na faixa de 3 a 7 cm de espessura de uma paciente [2]. Os dados são coletados por um questionário que é utilizado pelo técnico na hora de realizar o exame. Informações são colhidas sobre a paciente (idade, peso, altura e indicação do exame) e sobre a dose na pele que depende da técnica utilizada (kv, corrente x tempo - mas, distância foco-filme, espessura da mama comprimida, tamanho e composição da mama). O restante do questionário é preenchido por médicos radiologistas peritos em mamografias e consiste da avaliação radiográfica quanto aos critérios de imagem e respondem se há uma visualização completa do parênquima, se o mamilo está perfeitamente paralelo ao filme etc... Um outro formulário é utilizado para colher os dados sobre o fabricante de aparelhos de raios-x, sobre o uso de grade, sobre o uso do controle automático de exposição (CAE), sobre a combinação filme-ecran e sobre a processadora de filmes. A técnica utilizada para a imagem do simulador feita com controle automático de exposição é anotada e aplicada para a medida da dose de entrada na pele. Esta medida é realizada com o dosímetro sobre o buck na posição da mama e a técnica utilizada

3 manualmente é a mesma ou, a mais próxima possível da utilizada na radiografia do simulador. Para calcular a dose, é considerado o fator de espalhamento da mama (1,09) para exames realizados com anodo de molibidênio [2]. As imagens do simulador são avaliadas, sendo consideradas aceitáveis, aquelas cuja qualidade permite uma visualização perfeita de pelo menos 4 fibras, 3 microcalcificações e 3 massas. O simulador utilizado foi o da Victoreen Nuclear Associates (Mammographic Accreditation Phantom). A exatidão de kv e tempo de exposição, medida da dose de entrada na pele e da camada semi-redutora (HVL) são avaliados utilizando-se um dosímetro Victoreen modelo 4000M+. Para medida do HVL são utilizadas lâminas de alumínio. Além das medidas dos parâmetros técnicos dos aparelhos de raios-x, são avaliados os sistemas de processamento de filmes através do teste sensitométrico utilizando-se um sensitômetro RMI (Radiation Measurements, Inc., modelo 334). Também é medida a temperatura do revelador utilizando-se um termômetro digital. No teste do controle automático de exposição são feitas radiografias do simulador com espessuras variadas (2, 4, 5 e 6 cm). Para cada espessura adicional são anotados os valores de mas utilizados pelo aparelho e que servem de parâmetro de avaliação, juntamente com as densidades óticas medidas nas radiografias de cada espessura do simulador. Para medida das densidades óticas (D.O.) é usado um densitômetro Macbeth (modelo TD504). Medidas das D.O. máxima fora da imagem do simulador e da imagem da mama são feitas, além das D.O. do alto contraste e da região da imagem do simulador, na qual foi posicionada a célula do controle automático de exposição. Os resultados destas densidades óticas servem como parâmetro de avaliação do processamento do filme, da integridade do ecran e do controle automático de exposição. III. RESULTADOS E DISCUSSÃO Foram avaliados neste estudo os equipamentos de raios-x para mamografia e as processadoras de filmes de 13 clínicas radiológicas. Apenas uma clínica possuía dois aparelhos mamográficos. Quatro clínicas não participaram do programa de certificação da qualidade do CBR. As outras 9 clínicas tinham o selo de qualidade do CBR e foram aprovadas pelo programa a mais de dois anos. A avaliação dos 14 aparelhos mamográficos mostrou que somente 1 apresentava variação acima de 5% entre a kv indicada e a kv medida. Em relação à exatidão do tempo de exposição, 2 aparelhos apresentaram variações superiores a 10%. O HVL medido variou de 0,30 a 0,35 em 12 aparelhos e, em 1 aparelho o HVL foi de 0,46 mmal e em outro o HVL foi de 0,29 mmal. No teste do CAE, todos os 11 aparelhos avaliados estavam dentro da faixa aceitável de variação da densidade ótica (D.O.) que é de ± 0,15 em relação a D.O. média [3]. Somente um aparelho não possuia o CAE e em 2 o teste não foi realizado. A tabela 1 mostra os valores relativos a idade, peso e altura das 14 pacientes que participaram da pesquisa, sendo que, 10 pacientes se submeteram ao exame com indicação de prevenção e rotina. A maior parte das pacientes tinham mama de tamanho médio e composição do tecido bastante variado com maior tendência a 50% de tecido glandular e 50% de tecido adiposo. Na tabela 2 temos os valores do kv, mas e espessura da mama comprimida. Quanto aos filmes utilizados nas clínicas, 7 eram do tipo MIN-RM, 3 do tipo MIN-R 2000 e 1 MIN-RH da Kodak e 12 ecrans eram do tipo MIN-R e 2 MIN-R 2000 da Kodak sendo que 5 tinham mais de 2 anos de uso. Em relação aos fabricantes das processadoras somente 2 não eram Kodak, somente 5 do total eram utilizadas apenas para exames mamográficos, 3 usadas para mama e tomografia computadorizada (CT) e 5 para todos os tipos de exames, sugerindo portanto um fator importante no prejuizo da qualidade radiográfica. TABELA 1. Dados Gerais das Pacientes Examinadas: Minimo, Média, Máximo. Parâmetros 33 IDADE PESO (kg) ALTURA (cm) TABELA 2. Dados da Técnica Utilizada e Espessura da Mama das Pacientes Examinadas: Minimo, Média, Máximo. Parâmetros Tensão (kvp) Corrente x tempo (mas) ESPESSURA DA MAMA (cm) ,4 44, ,0 4,6 7,0 Na tabela 3 podemos ver que um dos maiores problemas na produção da imagem, é o processamento dos filmes, ficando evidente a importância de se realizar manutenção periódica no equipamento. Outro fator importante para a qualidade da imagem observado, é a falta de limpeza nos ecráns, pois, na grande maioria dos filmes foram visualizados imagens de artefatos do ecrán. A contribuição

4 para a má qualidade da imagem também foi observado através da visualização da grade na radiografia. Normalmente isso ocorre quando o movimento da grade é impedido por algum problema mecânico ou elétrico ou até mesmo por um excesso de compressão sobre a bandeja, o que não foi o caso observado neste trabalho. TABELA 3. Número de Detalhes Observados nas Imagens Radiográficas da Mama e do Simulador. DETALHES MAMA SIMULADOR FILME SUJO 9 6 MANCHA DE 7 8 REVELADOR RUÍDO 7 12 ARTEFATO DE ECRÁN ARTEFATO DE 1 7 FILME LINHA DE GRADE 4 3 Em 10 clínicas, foi observada uma diferença inferior a 0,4 [3] entre as D.O. do teste de alto contraste e a D.O. no simulador, o que significa uma redução no contraste radiográfico, reduzindo a visualização de pequenos detalhes na imagem importantes ao diagnóstico. Das 14 clínicas, 2 produziram radiografias (simulador, mama e teste sensitométrico) com D.O. máximas inferiores a 3,60, o que pode indicar erro no preparo das soluções químicas, falha no funcionamento da processadora ou utilização de ecrans velhos. De fato, os ecráns destas 2 clínicas tinham mais de dois anos de uso. As doses de entrada na pele utilizadas nos exames, variaram de 5,36 mgy a 19,54 mgy, sendo a dose média igual a 10,24 mgy. Em 5 clínicas a dose foi superior à recomendada (10 mgy) como referência no trabalho da Comunidade Européia e utilizada no programa de certificação da qualidade do CBR. Em 13 clínicas visitadas, as 14 mamografias avaliadas pelos radiologistas foram consideradas aceitáveis, porém, somente 5 imagens do simulador foram consideradas aceitáveis pelos físicos, sendo que 3 usam filme Kodak MIN-R IV. CONCLUSÃO Apesar da amostra ainda ser pouco representativa para alcançar os objetivos desejados e das dificuldades de se obter mamografias dentro de uma faixa estreita de espessura e tipo de tecido, observamos variações na qualidade dos sistemas de produção de imagem. Nota-se que a grande maioria das clínicas já usa aparelhos de raios- X de alta resolução, mas poucas se preocupam ainda em utilizar programas de garantia de qualidade. Deve se determinar as faixas de utilização do simulador para garantir o sucesso do seu resultado quando comparado com mamografias. Para isso, necessita-se fazer acompanhamento de exames de pacientes em um sistema mamográfico considerado padrão. As técnicas utilizadas nas pacientes de mama com 50% de tecido glandular e 50% de tecido adiposo e espessura da mama comprimida próximo de 5 cm, devem ser rigorosamente utilizadas como padrão para radiografar o simulador. A qualidade da imagem da radiografia crânio caudal destas pacientes deve ser utilizada para comparar com a imagem radiográfica do simulador. Acreditamos que somente assim poderemos obter resultados consistentes que possibilitem a comparação adequada das imagens mamográficas com as imagens do simulador. Os resultados obtidos no presente trabalho fornecem uma forte evidência de que os sistemas mamográficos não estão funcionando com a qualidade adequada a que foram projetados. A utilização de simuladores é então um meio extremamente útil na detecção de falhas nestes sistemas. AGRADECIMENTOS Às clínicas de mamografia que permitiram a realização deste trabalho. Aos Drs. Hilton Koch e Gunter Drexler pelo incentivo, a Dra. Ellyete Canela pelas avaliações radiográficas aos colegas Marcelo Gonçalves e Ana Cristina Dovales pela colaboração e ao CNPq e IRD/CNEN pelo incentivo a pesquisa. REFERÊNCIAS [1] TEST PHANTOMS IN DIAGNOSTIC RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE, Proceedings of a Dicussion Workshop held in Wurzburg (FRG) june Radiation Protection Dosimetry. [2] EUROPEAN GUIDELINES ON QUALITY CRITERIA FOR DIAGNOSTIC RADIOGRAFIC IMAGES, EUR 16260, february [3] QUALITY CONTROL IN MAMMOGRAPHY, R. Edward Hendrick, Margaret Bostsco e Carmine M. Plott, Radiologic Clinics of North America, V. 33, No. 6, november ABSTRACT Image quality of mammograms are usually assessed through radiographic images of phantoms containing materials simulating fibrils, specks and tumor masses. This work presents the results of a preliminary survey comparing clinical images and phantom images from 14 x- ray units used in mammography. In this survey it is also

5 included the evaluation of technical parameters of the mammographic units and the operation of the film processing units. In each x-ray unit it was asked to the radiologists to select a mammogram considered of acceptable quality. Subsequently, it was done a radiography of the mammographic phantom using an automatic exposure technique. In comparison with the 14 clinical images considered of acceptable quality, only 5 phantom images were considered of good quality according to the American College of Radiology criteria. The major problem reducing the phantom image quality was the film handling and processing. All rejected phantom images presented reduced contrast, image artifacts and retention of fixer solution. In regard to the technical parameters of x- ray units, only in one mammographic machine the indicated kilovoltage was larger than 5% under the kilovoltage applied in the x-ray tube. Radiation dose at the patient skin entrance measured for clinical images were in good agreement of reference value presented by the CEC Guidelines for Mammography. They ranged from 5.36 to mgy with mean value at mgy. The preliminary results presented in this work show that phantom images are an important part of the overall assessment of mammography image quality.