3D-mammografi Brösttomosyntes Anders Tingberg MT-regiondag i Lund 2009-04-16

Tomosyntes Tomo = tomografi Syntes Tomos (gr.) - avskuret stycke Graphia (gr.) - skriva Radiologisk metod att avbilda skikt i en kroppsdel eller ett organ. Syntes Synthesis (gr.) - Sammansättning

Antal artiklar om bröst-tomosyntes (BT) i PubMed / år

Förkortningar BT – brösttomosyntes (3D mammografi) DM – Digital mammografi (vanlig mammografi) US – Ultraljud CC – Craniocaudal (uppifrån) MLO – Medio lateral oblique (snett från sidan)

Mammografi Hälsoundersökning (screening) Klinisk mammografi Fyra bilder, två av varje bröst Svar efter några dagar Om något misstänkt hittas (ca 3-4% av alla kvinnor), kallas kvinnan tillbaka till… Klinisk mammografi Fullständig mammografi, sex bilder Ultraljud, palpation, MR, biopsi Ca 0.3 - 0.5% har cancer

Standard mammografius. Två projektioner: uppifrån (CC) & från sidan (MLO) CC MLO

Mammografi Att finna tumörer så tidigt som möjligt Små tumörer med liten kontrast Relativt låg sensitivitet (70-80%) Speciellt svårt med täta bröst 76% av alla missade fall i täta bröst (Holland et al. Cancer 1982)

Varför “så låg” sensitivitet? Största anledningen: Vanlig mammografi: alla vävnader överlagras –> ingen djupupplösning Den normala bröstvävnaden kan skymma tumören Avsaknad av radiologisk kontrast Tumörens växtsätt: Ingen tumörkärna Ingen kantkaraktäristik

Leeds-fantom

Leedsfantom på anatomisk bakgrund

Exempel på överlagring DM: RCC DM: RMLO BT: RMLO

Slutsats Anatomiska bakgrunden är den bildkomponent som stör detektion mest Kvantbruset har en relativt liten betydelse vid mammografi Önskvärt att hitta sätt att reducera inverkan av den anatomiska bakgrunden

Historia 1917 Radon. Matematiken för tomografi 1932 Ziedses des Plantes. Införde tomografin för medicinsk bildtagning 1969 Garrison et al. Första tomosyntesbilderna, skärm-film och ljusskåp 1972 Grant myntar uttrycket “tomosyntes” Slutet av 70-talet: CT! 80-talet Tomosyntes med bildförstärkare

Longitudinell tomografi Röntgenrör Patient Röntgendetektor Röntgenrör och detektor rör sig i omvänd riktning i var sitt plan. Rörelsen sker kring en punkt i objektet.

Exempel: urografi 2D röntgen Tomografi

Longitudinell tomografi Fördelar: Överlagrade organ och vävnader smetas ut “Vanlig” röntgenutrustning Nackdelar: Överlagrade organ och vävnader försvinner inte helt - Bilden blir smetig Endast ett plan kan bli synligt per exponering Används i stort sett bara vid urografi

Bröst CT UC Davis

Bröst CT - bilder UC Davis

Datortomografi Fördelar: Nackdelar: “Äkta” 3D-bilder Friprojicerad anatomi Nackdelar: Dyrt Tveksamt för screening mammografi Stora datamängder (?)

Tekniska framsteg möjliggör tomosyntes Slutet av 90-talet: Direkt-digitala detektorer Hög bildkvalitet och snabb utläsning Datorernas prestanda Rekonstruktion och bildbehandling kan göras till ett rimligt pris Rena forskningsmaskiner, ej lämpade för rutinundersökningar

Firmorna utvecklar prototyper 2001 - 2: MGH, Boston, GE:s första prototyp 2004: Diskussion med Sectra-Mamea om utveckling av prototyp 2004 – 5: Hologic tar sin första prototyp i bruk 2005: Duke University, Siemens 1:a prototyp 2005: Kontakt med Siemens angående provning av deras prototyp

Firmorna utvecklar prototyper 2006: Installation på RFA, UMAS (Siemens 2:a) 2007: SUNY, New York, (Siemens 3:e) 2009: Fortfarande inget kommersiellt system! 2010: Siemens installerar 2:a generationens prototyp på UMAS (?)

Brösttomosyntesmaskin Med tillstånd från Siemens

Tomosyntes - detektorn 24 cm x 30 cm 2816 x 3584 pixels Pixel pitch 85 µm This is the detector we use in which a Selenium based detector characterised by rapid read-out and high detector efficiency (DQE). The cycle time which is exposure plus read-out is less than a second. The detector has been operated in full resolution in the series. (Data from every pixle, pixle size is 85 micrometers (pitch))

Exponering Yaffe, 2000

Exponering 25 projektionsbilder längs 50° vinkelomfång Ju större vinkelomfång desto mindre rekonstruktions-artefakter Total exponeringstid: 20 s Stråldos dubbelt mot en mammografibild, (=0.8 mGy för standardbröst), (~konventionell undersökning)