acquisizione
In un dato scanner TC e per una fissata dose al paziente, qualsiasi modificazione dei parametri di acquisizione influirà sulla qualità dell’immagine.
Non è possibile agire sul protocollo di scansione in modo da variare indipendentemente i parametri di qualità senza influenzare la dose. Ad esempio, per una data indagine diagnostica è possibile (entro certi limiti) modificare il protocollo in modo da avere una desiderata risoluzione spaziale ed un contrasto; la dose risulterà fissata dalla scelta di questi due parametri.
Ciò che è stato notato è che, a parità di altri parametri la dose al paziente aumenta:
all’aumentare del carico anodico (mA);
Figura 77: CTDIvol dato dallo scanner al variare della corrente
all’aumentare del kVp, a parità di mAs; all’aumentare dello spessore della slice;
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Figura 78: CTDIvol dato dallo scanner al variare dello spessore di fetta e della tensione
al diminuire del FOV
Figura 79: CTDIvol dato dallo scanner al variare del FOV e della tensione
I parametri di acquisizione che influiscono maggiormente sulla dose sono pertanto la corrente, che comporta un aumento di dose lineare e il FOV, la tensione mentre lo spessore di fetta è il fattore che influisce meno sulla dose.
I risultati ottenuti per quanto riguarda i parametri di QI mostrano che:
il rumore è minore, a parità di altri parametri in acquisizioni fatte con maggiori kV , maggiori mA, minore spessore di fetta, modalità ad elica e minore FOV.
100 mA, 2 ST, FOV Medio, HE 100 mA, 0.5 ST, FOV Medio. HE
100 mA, 0.5 ST, FOV SS, HE
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Figura 80: Rumore al variare della corrente e della tensione
Figura 81: Rumore al variare della tensione e della corrente
Figura 82: Rumore al variare della tensione al variare dello spessore di fetta
80 kV, 0.5 ST, FOV Medio, HE 120 kV, 0.5 ST, FOV Medio, HE
30 mA, 0.5 ST, FOV Medio, HE 100 mA, 0.5 ST, FOV Medio, HE
100 mA, 2 ST, FOV Medio, HE 100 mA, 0.5 ST, FOV Medio, HE
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Figura 83: Rumore al variare della corrente e della modalità di acquisizione
Figura 84: Rumore al variare della corrente e del FOV
Il contrasto non varia sostanzialmente al variare della modalità di acquisizione e al variare della corrente mentre la corrente influisce sulla dose:
80 kV, 0.5 ST, FOV Medio, S&S 80 kV, 0.5 ST, FOV Medio, HE
80 kV, 0.5 ST, FOV Medio , HE 80 kV, 0.5 ST, FOV Small Small, HE
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Figura 85: Contrasto al variare della corrente e della modalità di acquisizione
Figura 86: Contrasto e dose al variare della tensione e della corrente
Inoltre si nota che tra tutti i parametri la tensione rappresenta il principale fattore di contrasto radiografico.
Il FWHM lungo x e lungo y non è dipendente dai mA ed è poco influenzato dallo spessore di fetta:
100 mA, 0.5 ST, FOV SS , HE 200 mA, 0.5 ST, FOV SS, HE Contrasto 80 kV,0.5 ST, FOV Medio , SS 80 kV, 0.5 ST, FOV Medio, HE Dose
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Figura 87: FWHM lungo Y al variare della tensione e dello spessore di fetta
Inoltre il FWHM è migliore (e quindi minore), a parità di altri parametri per: acquisizioni effettuare in modalità S&S e con FOV maggiore.
Figura 88: FWHM lungo Y al variare della corrente e della modalità di acquisizione
100 mA, 0.5 ST, FOV M , HE 100 mA, 2 ST, FOV M, HE
80 kV, 0.5 ST, FOV M , HE 80 kV, 0.5 ST, FOV M, S&S
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Figura 89: FWHM lungo Y al variare della tensione e del FOV
Il CNR è migliore, a parità di altri parametri per scansioni effettuate, con FOV minore e con modalità ad elica:
Figura 90: Rapporto contrasto rumore (CDR) al variare della corrente e del FOV
80 kV, 0.5 ST, FOV SS, HE 80 kV, 0.5 ST, FOV M, HE
100 mA, 0.5 ST, FOV SS , HE 100 mA, 0.5 ST, FOV M, HE
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Figura 91: : Rapporto contrasto rumore (CDR) al variare della corrente e della modalità di acquisizione
100 mA, 2 ST, FOV M, HE 100 mA, 2 ST, FOV M, S&S
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Conclusioni e sviluppi futuri
Data la forte attenzione clinica e legislativa volta all’ottimizzazione dei protocolli di acquisizione in sistema di imaging diagnostico largamente utilizzato quale è la TC, in questo lavoro sono stati implementati degli algoritmi di estrazione dei parametri di QI con un SW realizzato ad-hoc in ambiente di sviluppo IDL®. Il software è stato validato.
Tale SW ha consentito di effettuare le misure di QI in maniera completamente automatica senza nessuna interazione con il sistema visivo umano, consentendo in questo modo un aumento della velocità di valutazione, conservando l’accuratezza dei metodi semiautomatici e un aumento della riproducibilità dell’analisi.
I risultati ottenuti dal SW sono stati messi in relazione sia con i parametri di acquisizione dello scannar sia con l’indicazione di dose fornita dallo scanner (CTDIvol) e inoltre con le valutazioni della QI percepita da un gruppo di esperti.
I risultati di QI hanno mostrato che i protocolli da cui ci si aspetta un’ottima qualità dell’immagine, perché ottenuti con corrente integrata e potenziale elevati, non comportino un aumento di QI tale da poter giustificare la dose che impartiscono, tanto che, nelle valutazioni della QI percepita tali protocolli, non si rivelano migliori rispetto ad altri che invece impartiscono una dose minore. Infatti c’è una bassa correlazione tra CNR e CTDIvol (ρs =0,591, p=0,0015) e tra QI percepita dai radiologi e CTDIvol (ρs = 0,354 p=0,0563) e inoltre certe combinazioni di parametri possono dare la stessa QI ma diversa dose (ad esempio protocolli 15 e 23), pertanto c’è un ampio spazio per agire minimizzando la dose.
Sarebbe quindi consigliato l’uso dei protocolli di acquisizione che forniscono una qualità dell’immagine, di livello uguale o superiore impartendo la dose minima.
Per quanto riguarda la correlazione tra QI oggettiva e soggettiva è stato verificato che per la maggior parte dei parametri di QI analizzati non c’è correlazione tra graduatorie. I risultati sono stati considerati
- 110 - statisticamente significativi se il p-value è minore di 0.05. I risultati
ottenuti mostrano che i parametri di QI calcolati via SW e i parametri di QI percepita dai radiologi mostrano una bassa correlazione per il rumore (τ= -0,378, p=0,0032). Per quanto riguarda il contrasto solo 2 soggetti mostrano una correlazione negativa significativa ma bassa (soggetto F: ρs=-0,41 , p=0,027; soggetto D: ρs=-0,507, p=0,0064). Non si riscontra correlazione per la risoluzione spaziale e la QI in generale con i parametri calcolati via SW (p < 0.05). La scarsa correlazione è dovuta al fatto che la valutazione della qualità dell’immagine percepita è passibile di un’interpretazione soggettiva dei dati visivi ed è estremamente difficile fornire una semplice definizione analitica anche perché la QI può essere compresa unicamente in relazione allo specifico esame medico richiesto.
Dato che non sempre, ai fini della diagnosi, è necessaria la migliore qualità dell'immagine, nell'ambito dell'ottimizzazione dei protocolli previsti dal D.Lgs 187/2000, in futuro sarebbe auspicabile, richiedendo uno sforzo intellettuale al clinico, definire le caratteristiche di qualità d’immagine necessarie per le diverse richieste cliniche per stabilire una relazione tra qualità dell’immagine e l’indicazione clinica per cui è richiesta. Questo approccio condurrebbe in modo semplice ad un miglior impiego della tecnologia digitale di diagnostica TC. Una definizione del livello di qualità di immagine permetterebbe quindi, di definire un livello minimo e massimo di dose e quindi la definizione dei relativi livelli diagnostici di riferimento.
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