vol. 4 2/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
70
artykuł
\
article
kontrola jakości
\
quality control
przesuwać tak, aby dyski nie znajdowały się za każdym razem
nad tymi samymi elementami detektora obrazu (pikselami).
Dyski powinny znajdować się 20-25 mm nad powierzchnią sto-
lika mammografu, w praktyce osiąga się to, umieszczając fan-
tom pomiędzy dwiema warstwami PMMA (każda grubości 2
cm). Parametry ekspozycji powinny odpowiadać tym, które są
dobierane przez aparat w trybie pełnej automatyki dla fanto-
mu składającego się z 50 mm PMMA i dodatkowych przekładek
dystansowych grubości 10 mm (symulacja osłabienia promie-
niowania przez pierś o grubości 60 mm). Należy oceniać obrazy
nieprzetworzone, to znaczy zawierające w odpowiednim znacz-
niku DICOM (0008,0068 –
Presentation Intent Type
) informację
„
FOR PROCESSING
”. Obrazy nieprzetworzone charakteryzują się
znaną zależnością między dawką promieniowania a wartością
liczbową, która jest w obrazie przypisana do danego piksela.
W przypadku aparatów w pełni cyfrowych (DR) jest to zwykle
zależność liniowa. Obrazy nieprzetworzone są zwykle wykorzy-
stywane przez komputerowe systemy wspomagające diagno-
stykę, czyli systemy CAD (
Computed Aided Detection/Diagnosis
).
Z kolei lekarze radiolodzy oceniają tzw. obrazy przetworzone
przeznaczone do oglądania (oznaczane w nagłówku pliku DI-
COM jako „
FOR PRESENTATION
”). Są to obrazy zmodyfikowane
w celu poprawy widoczności struktur anatomicznych i zbliżenia
ich wyglądu i kontrastowości do obrazów analogowych. Mody-
fikacje te mogą mieć jednak negatywny wpływ na interpretację
obrazów fantomów. Zgodnie z zaleceniami z 2006 roku przy
ewentualnej ocenie przetworzonych obrazów fantomu CDMAM
należy zachować ostrożność [2], natomiast w zaleceniach z 2013
roku zawarte jest jednoznaczne wymaganie oceny obrazów nie-
przetworzonych [3].
Rys. 2
Przykładowy obraz fantomu CDMAM uzyskany na mammografie cyfrowym
Analiza obrazów fantomu
Zgodnie z zaleceniami z 2006 roku [2] widoczność struktur po-
winna być oceniana wzrokowo przez co najmniej trzech obser-
watorów. Każdy z nich powinien ocenić dwa różne obrazy, uży-
wając przy tym cyfrowego powiększenia obrazu i zmiany okna
skali szarości. Ocenić należy także te pola, w których dyski są już
praktycznie niewidoczne, zaznaczając najbardziej prawdopo-
dobne położenie dysków. Następnie należy sprawdzić, dla któ-
rych pól prawidłowo wskazano położenie dysku (wynik „
true
”),
a potem skorygować wyniki dla poszczególnych pól na podsta-
wie wyników dla pól sąsiadujących. Na przykład pole, na którym
źle wskazano pozycję dysku (wynik „
false
”), zostanie oznaczone
jako „
true
”, jeżeli na 3 lub 4 sąsiednich polach uzyskano wynik
„
true
” [5].
Zgodnie z opublikowanym w 2013 roku suplementem [3], do
oceny obrazów fantomu CDMAM należy zastosować program
komputerowy dostępny na stronie internetowej EUREF (
Europe-
an Reference Organisation for Quality Assured Breast Screening
and Diagnostic Services
), czyli „
Guildford CDMAM Analyser version
1.5.5
” (Rys. 3). Zastosowanie programu pozwala, w porównaniu
z oceną wzrokową, wyeliminować zależność od obserwatora
oraz zmniejszyć pracochłonność oceny, dzięki czemu można
zwiększyć liczbę ocenianych obrazów. Za samą analizę widocz-
ności dysków w pojedynczych obrazach odpowiada działający
z linii poleceń program cdcom.exe, także dostępny na stronie
internetowej EUREF. Program ten przycina obraz do obszaru
zawierającego fantom, obraca go do standardowej orientacji,
skaluje do pikseli wielkości 50 µm, wykrywa pozycję fantomu
i położenie poszczególnych pól. Następnie program umieszcza
w każdym polu wzorzec dysku w każdej z czterech możliwych
pozycji struktury i oblicza, do której pozycji pasuje on najlepiej.
Jeżeli wskazany zostanie prawidłowy narożnik, to uznaje się, że
struktura została wykryta. Program cdcom.exe analizuje poje-
dyncze obrazy, natomiast „
Guildford CDMAM Analyser
” łączy
i analizuje wyniki uzyskane dla serii obrazów. Dla każdego pola
obliczany jest odsetek prawidłowych wskazań, czyli prawdo-
podobieństwo detekcji dysku o danej średnicy i grubości. Na-
stępnie osobno dla każdej średnicy wyznaczana jest zależność
prawdopodobieństwa wykrycia dysku od jego grubości. Do tej
zależności dopasowywana jest funkcja sigmoidalna o pewnej
zadanej postaci. Z dopasowanej funkcji odczytywana jest gru-
bość, dla której wykryto by 62,5% dysków o danej średnicy [6].
Zastosowanie progu 62,5% (zamiast bardziej intuicyjnego pro-
gu 50%) wynika z faktu, że przy ocenie programowej zawsze
w każdym polu wskazana zostanie jakaś lokalizacja dysku. Na-
wet jeżeli dyski będą całkowicie niewidoczne, to statystycznie
w jednej czwartej przypadków wskazanie będzie prawidłowe.
Próg 62,5% w rzeczywistości oznacza więc prawidłowe wskaza-
nie w połowie z pozostałych przypadków. Można to opisać jako
prawidłowe wskazanie pozycji dysku w 5 na 8 obrazów: w 2 z 8
całkowicie przypadkowo, natomiast w 3 z pozostałych 6 już na
podstawie rzeczywistej widoczności dysku.
Zgodnie z zaleceniami z 2013 roku [3] uzyskane wyniki, to zna-
czy minimalne grubości wykrywanego dysku dla danej średnicy,
nie powinny przekraczać wartości podanych w oryginalnych
zaleceniach z 2006 roku [2]. Wyników uzyskanych przy użyciu
programu cdcom.exe nie należy jednak porównywać bezpo-
średnio z tymi kryteriami, ponieważ zostały one wyznaczone na
