vol. 4 1/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
24
diagnostyka
\
diagnostics
artykuł firmowy
\
advertising article
bardziej widoczna na obrazie tomosyntezy, z wyraźną wizualizacją
mikrokalcyfikacji (obrazy wykonano na mammografie
Senographe
Essential
firmy GE Healthcare z opcją tomosyntezy
SenoClaire
, udo-
stępnione przez Dr. Kim, ASEANMedical Center, Korea).
Rys. 3a
Mammografia 2D MLO
Rys. 3b
Pojedynczy
slab
z danych DBT
Historia rozwoju cyfrowej
tomosyntezy piersi (DBT)
Cyfrowa mammografia, której rozwój miał miejsce w latach dzie-
więćdziesiątych, a pierwsze kliniczne zastosowania w pierwszej
dekadzie XXI wieku, jest techniką, która posiada nadal olbrzy-
mi potencjał do dalszego rozwoju [4, 5]. Niesie ze sobą korzy-
ści wspólne dla wszystkich cyfrowych technik obrazowania,
ale przede wszystkim otwiera nowe możliwości udoskonalenia
metod obrazowania w diagnostyce piersi. Cyfrowa tomosynteza
piersi (DBT) powstała dzięki postępowi w technologii detekto-
rów. Tomosynteza (DBT) ma potencjał do dalszego udoskona-
lania, zwiększając wolumen wykrytych nowotworów piersi we
wcześniejszym stadium rozwoju (o mniejszych rozmiarach),
zwiększając pewność i dokładność kliniczną w badaniach prze-
siewowych (skryningu).
Pierwsza koncepcja tomosyntezy pojawiła się w latach sześć-
dziesiątych XX wieku. Podstawy techniki zostały zebrane i opi-
sane przez E.R. Millera w 1971 roku [6]. W 1992 roku Richard
Moore, Daniel B. Kopans, Loren Niklason, Laura Niklason oraz
Bradley Christian opracowali model oraz zasady fizyki obrazo-
wania dla tomosyntezy, prześwietlając fantomy serią projekcji
pod różnymi kątami, manualnie przemieszczając gantry apara-
tu. Ten zespół z
Massachusetts General Hospital
jako pierwszy
udowodnił, że tomosynteza może być narzędziem do obrazo-
wania całej piersi [7], kontynuował również prace nad dalszym
rozwojem techniki [8].
Rozwój tomosyntezy miał wsparcie w postaci wielu grantów
naukowych. Firma GE Healthcare skonstruowała pierwszy sys-
tem umożliwiający wykonanie skanu tomosyntezy całej piersi
z grantu BC970208 od Armii Amerykańskiej (
U.S. Army
)
.
Pierw-
sze badania kilkuset ochotników, rozpoczęte w 2000 roku [9],
wspierane przez GE Healthcare, potwierdziły, że tomosynteza
piersi (DBT) poprawia wizualizację zmian oraz redukuje odsetek
badań powtórzonych w skryningu.
Przez kilkanaście ostatnich lat opracowano różne techniki
wykonywania akwizycji tomosyntezy oraz różne rodzaje rekon-
strukcji uzyskanych danych [10-12]. W 2008 roku firma Hologic
jako pierwsza uzyskała znak CE dla tomosyntezy piersi (DBT),
a w 2011 roku zgodę FDA. Firma Siemens otrzymała znak CE dla
tomosyntezy piersi (DBT) w 2009 roku i zaaplikowała o uzyska-
nie zgody FDA. GE Healthcare uzyskała znak CE dla tomosyntezy
piersi (DBT) w 2013 roku, a zgodę FDA w 2014 roku. Również fir-
my: IMS, Planmed oraz Fuji posiadają obecnie znak CE dla tomo-
syntezy piersi (DBT), oczekują natomiast na zgodę FDA.
Jak działa tomosynteza?
Tomosynteza to trójwymiarowa technika obrazowania (3D),
wykorzystująca serię ekspozycji o niskiej dawce podczas skanu
w ograniczonym zakresie kąta wokół skompresowanej piersi.
W wyniku procesu rekonstrukcji generowane są obrazy płasz-
czyzn, które eliminują efekt nakładania się (przysłaniania) tka-
nek (
DBT
to forma tomografii o ograniczonym kącie skanu).
Płaszczyzny są trójwymiarową reprezentacją całej badanej pier-
si, stanowią wirtualne przekroje równoległe do powierzchni de-
tektora. Struktury znajdujące się w danej płaszczyźnie są ostre
i wyraźne, te znajdujące się poza nią, w innych płaszczyznach – są
rozmyte, nieostre.
Na rysunku 4 przedstawiono dwie różne płaszczyzny tomo-
syntezy: jedną reprezentującą obiekt sferyczny, drugą – obiekt
sześcienny. Obie płaszczyzny są zrekonstruowane poprzez prze-
sunięcie i dodanie obrazów projekcji. Na tym właśnie opiera się
podstawa działania akwizycji obrazu tomosyntezy.
Obrazy poszczególnych projekcji piersi o niskiej dawce uzy-
skiwane są podczas ekspozycji pod różnymi kątami – wiązka
promieniowania przenika więc skompresowaną pierś z różnych
kierunków. Taki sposób akwizycji wykorzystuje do obrazowa-
nia informację pochodzącą ze zjawiska paralaksy. Struktury
znajdujące się bliżej płaszczyzny detektora ulegają mniejszemu
przemieszczeniu na obrazach kolejnych projekcji, niż obiekty
oddalone od płaszczyzny detektora. Jedną z najprostszych me-
tod syntezy płaszczyzn jest dopasowanie wszystkich obrazów
projekcji tak, aby wszystkie struktury w płaszczyźnie zainte-
resowania dokładnie się nakładały. W ten sposób płaszczyzna
zainteresowania jest odpowiednio zrekonstruowana, a infor-
macja obrazowa wzmocniona jest przez wszystkie wykonane
Rys. 2a
Mammografia 2D MLO
Rys. 2b
Pojedynczy
slab
z danych DBT
