Quality assessment and quality control of digital breast tomosinthsis

数字化乳腺断层摄影的质量评估与质量控制

基本信息

批准号：
17K10375
负责人：
村上隆介
金额：
$ 1.91万
依托单位：
Nippon Medical School
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、乳房デジタルトモシンセシス(DBT)の基本的性能・精度を検証し、さらにはその性能を維持するための品質管理方法について検討した。DBTの画質は、主としてX線管振り角・断層撮影線量・画像再構成法・画像処理などにより影響を受けるが、各種DBTシステムの画像生成過程は異なっており、画質に差異をもたらしている。本邦で臨床使用されているDBTシステム4機種を用い、①画像コントラスト(SDNR)、②X,Y,Zの3軸方向の幾何学的歪み・空間分解能(full width at half maximum; FWHM)　③アーチファクト(ASF : Artifact Spread Function) の評価を行った結果、画像再構成法の進歩によるSDNRの改善とX,Y,Zの3軸方向のFWHMやアーチファクト出現に各種DBTシステムでの違いがみられ、臨床における病変描出に変化が生じる可能性があることが示唆された。また、DBTの被曝低減に向けた検討では、臨床評価での乳房圧迫圧（平均）はCC=74N、MLO=77N。平均乳腺線量（平均）は2D CC=1.06mGy、MLO=1.04mGy、2D+DBT CC=2.66mGy、MLO=2.65 mGyであった。圧迫乳房厚は平均乳腺線量に影響し、圧迫圧は平均乳腺線量に相関しないことも示唆された。併せて、BR3Dファントムと超軟質ウレタン樹脂を用いて作成したSimulated breast ファントムを使用した基礎実験を行い、薄いファントム厚では圧迫圧を変えてもAGDはほぼ同じ値であったが、厚いファントム厚では圧迫圧を減弱するとAGDは上昇する傾向がみられた。これらの圧迫圧と画質の実験からは,圧迫圧の約20%低減においても画質の低下はみられなかった。ある程度の圧迫圧を低減することが可能であり、被検者の苦痛などを軽減できる可能性も示唆された。

在这项研究中，我们验证了数字乳腺断层合成（DBT）的基本性能和准确性，并检查了维持其性能的质量控制方法。 DBT的图像质量主要受X射线管摆角、断层摄影剂量、图像重建方法、图像处理等影响，但各种DBT系统的图像生成过程不同，导致图像质量存在差异。使用日本临床上使用的四种 DBT 系统，我们研究了 (1) 图像对比度 (SDNR)、(2) X、Y 和 Z 三个轴的几何畸变和空间分辨率（半高全宽； FWHM），以及（3）伪影（ASF：伪影扩散函数）评估结果发现，由于图像重建方法的进步、X、Y、Z 三个轴的 FWHM 以及伪影的出现，各种 DBT 系统在 SDNR 改善方面存在差异，并且临床实践中病变界定发生了变化。此外，在一项旨在减少DBT辐射暴露的研究中，临床评估中的乳房压缩压力（平均）为CC=74N和MLO=77N。平均乳腺剂量（平均）为2D CC=1.06mGy，MLO=1.04mGy，2D+DBT CC=2.66mGy，MLO=2.65mGy。还有人提出，受压的乳房厚度会影响平均乳腺剂量，而受压压力与平均乳腺剂量不相关。同时，我们使用BR3D体模和使用超软聚氨酯树脂制成的模拟乳房体模进行了基础实验，发现即使在较薄的体模厚度下改变压缩压力，AGD值也几乎相同，但是当模型厚度较厚时，当压缩压力降低时，AGD 有增加的趋势。从这些关于压缩压力和图像质量的实验来看，即使当压缩压力降低约20%时，也没有观察到图像质量的恶化。可以在一定程度上减少压迫压力，也有人认为可能可以减轻受试者的疼痛。