В этой статье рассматриваются:
• Основные требования к оборудованию для маммографии
• Рутинный контроль качества исследования

Покупка, ввод в эксплуатацию и контроль качества оборудования являются обязательными составляющими, обеспечивающими эффективную работу маммографической службы лечебного учреждения. Оборудование должно соответствовать задачам исследования, в противном случае обучение выполняющих его специалистов окажется напрасным, а получаемые в ходе исследования изображения будут обладать лишь ограниченной диагностической ценностью.

Маммография среди прочих рентгенологических исследований является наиболее требовательной к качеству изображений, и использование специализированного оборудования с определенными специфическими для этого исследования характеристиками, а также проведение исследований с участием специально обученного персонала, позволяет получать изображения максимального качества, хорошо отображающие анатомию молочной железы и ее патологические изменения.

а) Выбор оборудования для маммографии:

1. Дизайн. Оборудование, используемое для маммографии, должно быть приемлемым как для маммографиста, так и для женщин, проходящих обследование, и должно обеспечивать неизменное качество исследований большого потока пациентов. Оно должно быть простым в использовании, особенно в качестве инструмента скрининга. С массивными и громоздкими аппаратами обычно бывает тяжело работать чисто с физической точной зрения, исходя из чего эргономичный дизайн оборудования приобретает особую важность. При разработке оборудования для маммографии большинство производителей сегодня учитывает эстетические аспекты и тот факт, что это оборудование предназначено для обследования женщин.

Все части оборудования, контактирующие с поверхностью тела, должны быть гладкими, лишенными острых краев и углов, а их внешние поверхности не должны излишне нагреваться.

Большинство женщин могут нормально стоять во время проведения маммографии, однако аппарат все же должен иметь поручни для опоры и обеспечения устойчивости пациентки во время обследования без ущерба для точного позиционирования молочных желез и расположенных в непосредственной близости больших грудных мышц.

Идеальные с точки зрения как специалистов, так и пациенток, аппараты еще не созданы. Некоторые типы такого оборудования в чем-то лучше других, однако конечный выбор — это всегда компромисс. В Объединенном Королевстве в состав скрининговых программ входит независимое тестирование и оценка оборудования для маммографии, что может помочь потенциальным покупателям в выборе оборудования, наиболее соответствующего их нуждам.

Основными компонентами оборудования для маммографии являются панель управления с защитной ширмой и монитором, генератор, вертикальная стойка аппарата, обеспечивающая возможность наклона, рентгеновская трубка, рентгеновский фильтр, коллиматор, детекторы, автоматическое устройство управления экспозицией, компрессионные пластинки, защита для лица, поручни, кнопки управления компрессией и изменения высоты, ручное управление компрессией (рис. 1).

2. Функциональные требования. Важно, чтобы качество получаемых изображений не снижалось со временем. Даже минимальные изменения ткани молочных желез уже могут быть первым и единственным проявлением развивающегося рака. Маммография таким образом является механизмом ранней диагностики этого грозного заболевания, и, следовательно, оборудование, используемое с этой целью, должно быть надежным и обеспечивать постоянное и высокое качество обследования. Расчетная нагрузка на оборудование должна с избытком покрывать 300 обследований в сутки.

Большинство систем для полнопольной цифровой маммографии включают цифровой детектор и различные типы компрессионных пластинок и приспособлений, обеспечивающих широкие возможности применения различных методов маммографического исследования.

Оборудование для маммографии обычно включает в себя рабочую станцию, обладающую определенным набором функций обработки изображений, систему вывода информации для визуализации получаемых изображений и системы сохранения и архивирования изображений.

Следует принимать во внимание следующие технические характеристики оборудования:

- Требования к электропитанию. Рентгеновское оборудование должно отвечать требованиям электроснабжения, возможностей подключения к электросети и безопасности. Некоторые из этих требований применимы ко всему оборудованию, однако у различных производителей и моделей могут встречаться нюансы, которые следует принимать во внимание. Так, нужно учитывать, используется ли оборудование в стационарных условиях или в составе мобильного комплекса.

Согласно действующему в настоящее время Акту об охране здоровья и безопасности на рабочем месте 1974 года (Health and Safety at Work Act), за электроснабжение отвечает поставщик электрической энергии, тогда как за безопасность персонала и пациентов отвечает собственник электрооборудования.

- Система получения изображений. Маммограф генерирует рентгеновское излучение, которое проникает через ткань молочной железы и достигает приемника (детектора) лучей. Технологии, используемые для изготовления детекторов, у различных производителей могут быть разные, поэтому и способы перевода энергии излучения в электронный формат с формированием изображения будут немного отличаться друг от друга, и каждый из этих способов будет иметь свои сильные и слабые стороны. Детектор обладает широким динамическим диапазоном, позволяет маммографисту изменять визуализационные характеристики изображений.

- Генератор и рентгеновская трубка. Рентгеновская трубка маммографа генерирует низкоэнергетическое рентгеновское излучение в диапазоне 24-35 кВп с шагом в 1 кВп в зависимости от различий в плотности молочной железы. Маммографы дают возможность выбора между двумя размерами фокусного пятна — 0,3 для рутинной маммографии и 0,1 для приближенного изображения. Фокусное расстояние обычно составляет 60-65 см. Ток рентгеновской трубки (мА) должен быть максимальным и может варьировать от минимальных 5 мА до 400 мА, а время экспозиции должно минимизировать риск смазывания изображения и составляет 30 мс — 2 с.

- Автоматический контроль экспозиции (АКЭ). Точное устройство АКЭ является обязательным компонентом любого маммографа. Система АКЭ измеряет энергию излучения, достигающего детектора, и прекращает генерирование излучения, когда его оказывается достаточно для получения изображения нужной плотности. Цифровые устройства для вычисления оптимальных параметров экспозиции при любой плотности молочной железы используют технологию суперпикселей. Для получения оптимальных по плотности изображений в определенных клинических условиях инженеры калибруют систему АКЭ.

В то же время функционал маммографа должен обеспечивать возможность отключения АКЭ и выбора параметров экспозиции вручную.

- Решетка. Для минимизации рассеивания излучения из молочной железы и улучшения качества изображений в цифровой маммографии используется антирассеивающая решетка.

- Рабочая станция (PC). PC располагается вблизи маммографа и обычно не предназначена для интерпретации изображений, а используется маммографистом для оценки технического качества изображений, ввода информации и ограниченной обработки полученных изображений. Информация об изображении от детектора прежде, чем оно попадает на экран монитора, автоматически обрабатывается приложением по определенному алгоритму. Для оптимизации качества изображения с учетом задач обследования и используемой проекции маммографист может выбрать альтернативный алгоритм постобработки.

б) Постинсталляционные процедуры. Перед вводом в эксплуатацию компетентными и квалифицированными инженерами должен быть проведен критический осмотр оборудования с тем, чтобы убедиться, что оно было доставлено и установлено в соответствии с рекомендациями производителя и полностью удовлетворяет требованиям электробезопасности. Затем медицинские физики проводят независимый контроль качества и пусконаладочные работы и испытания оборудования. Эти испытания выполняются в соответствии с местными рекомендациями, которые, например, в Объединенном Королевстве определяются Институтом медицинской физики и инженерии.

Перед любым маммографическим исследованием маммографист должен убедиться, что оборудование работает правильно и что оно безопасно. При вводе оборудования в эксплуатацию и затем с регулярными интервалами рентгенолог должен убедиться:

• в отсутствии острых краев

• в быстрой и правильной работе аварийного выключателя

• в устранении компрессии при включении аварийного выключателя

• в отсутствии смещения детектора при компрессии

• в нормальной работе функции отключения автоматического релиза компрессии после завершения исследования

• Максимальное усилие компрессии должно быть ограничено 200 ньютонами (20 кг)

• Свет в световой диафрагме (СД) должен оставаться включенным не более 120 секунд, а окружающая СД область не должна излишне разогреваться на случай, если пациентка будет касаться ее

• Все механические движения должны быть свободными и все стопорные устройства должны функционировать правильно. После выключения кнопки перемещения подвижные части прибора сразу должны прекращать движение

• Все вспомогательные приспособления должны легко и надежно фиксироваться. Исследование не должно таить в себе риск получения травмы как пациентом, так и проводящим исследование специалистом.

в) Рутинная проверка системы. Перед началом обследования оборудование должно быть подготовлено в соответствии с рекомендациями производителя. Контроль качества получаемых изображений проводится с помощью различных тестов, выполняемых ежедневно, один раз в неделю и один раз в месяц. Есть ряд рутинных пользовательских тестов, которые позволяют обнаружить изменения в работе рентгеновской трубки или детектора. В каждом маммографическом отделении должны быть инструкции для персонала, в которых подробно описывается, когда и как следует проводить эти тесты и что нужно предпринять, если результаты тестов указывают на наличие проблемы.

1. Оборудование, необходимое для контроля качества работы системы маммографии:

• Блоки Perspex толщиной 4-4,5 см — их спектр поглощения рентгеновского излучения напоминает таковой «стандартной» молочной железы, для имитации более толстых желез можно использовать дополнительные блоки (рис. 2).

• Фрагмент алюминиевой (А1) фольги толщиной 0,2 мм, фиксированный между блоками, один край которого располагается по срединной линии, — фантом качества изображения (рис. 3).

Принятая в Объединенном Королевстве Программа скрининга заболеваний молочной железы Национальной службы здравоохранения (NHSBSP) рекомендует следующее.

2. Ежедневная проверка системы. Этот тест должен проводиться ежедневно одним и тем же способом — с помощью блоков Perspex и А1 квадрата, как показано на рисунке 4. Должна использоваться специальная компрессионная пластина. Блок помещается на детектор, компрессирующая пластина опускается до заданной толщины или силы компрессии. Используется автоматический контроль экспозиции, параметры экспозиции фиксируются. Полученное изображение оценивается на предмет артефактов с использованием узкой ширины окна.

Вычисляются среднее (Ср.) и стандартное отклонение (СО) значений пикселя в области интереса (ОИ) (см. рис. 4) или отношение сигнал/шум (ОСШ); последнее также вычисляется с помощью уравнения ОСШ = Ср./СО. ОСШ — это относительная доля эффективных сигналов и случайно зафиксированных сигналов (фоновый шум). Последующие значения не должны выходить за пределы 10% от базовых показателей.

3. Еженедельная оценка отношения контраст/шум. Необходимое для этого оснащение показано на рисунке 5. На формируемом ежедневно тестовом изображении в пределах алюминиевого квадрата рисуется вторая ОИ и измеряется среднее значение пикселя (M1). Отношение контраст/шум (ОКШ) = М-М1/СО. Последующие значения не должны выходить за пределы 10% от базовых показателей (см. рис. 5). Отношение контраст/шум — это способность визуализировать различные ткани и отличать их от фонового шума.

Для проверки работоспособности модуля АКЭ вычисления ОСШ и ОКШ необходимо повторять ежемесячно при различной толщине блоков Perspex.

4. Еженедельная оценка выраженности артефактов и однородности. Важно, чтобы все компоненты оборудования перед проведением теста были чистыми. Проведение теста показано на рисунке 6. Полученное изображение внимательно оценивается на предмет артефактов, например, смазывания или битых пикселей. Оценка однородности с помощью соответствующих инструментов (см. рис. 6) должна повторяться для всех используемых на практике комбинаций фильтр/мишень.

Тестирование выполняется как ежедневный тест, но с использованием нескольких ОИ (см. рис. 6) на первом изображении. Среднее значение пикселя измеряется для всех этих ОИ, для центральной ОИ и для ОИ с наибольшей разницей. Эти значения используются для вычисления максимального отклонения (в процентах), которое не должно превышать 10%.

5. Оценка качества изображения. Оценка качества изображения проводится с использованием тестового фантома (см. рис. 3). Этот тест используется для оценки работы системы в целом, в т. ч. системы вывода изображения. Выбор тестового объекта определяется рекомендациями производителя. Тестирование с использованием фантома (рис. 7) должно повторяться еженедельно, а результаты теста сравниваться с установленным «золотым стандартом». Также тестирование должно повторяться после любого сервисного обслуживания, ремонта оборудования или при любых подозрениях на наличие каких-либо проблем.

Соответствующие тесты должны проводиться и после перемещения мобильного маммографа. Должна быть установлена понятная процедура приема/передачи между инженерами и медицинскими физиками с проведением соответствующих тестовых исследований после любого инженерного обслуживания оборудования или любых изменений его компонентов (рентгеновский модуль, программное обеспечение, рабочая станция и т. д.).

г) Цифровой томосинтез молочной железы (ЦТМЖ). Цифровой томосинтез молочной железы (ЦТМЖ) — это относительно новый метод визуализации молочной железы, позволяющий получать трехмерное изображение и обладающий более высокой по сравнению со стандартной томографией точностью за счет устранения эффекта наложения тканей на двухмерном изображении. Изображение формируется на основании множественных изображений молочной железы, получаемых при различных углах установки рентгеновской трубки. Полученные изображения просматриваются последовательно в виде срезов на различных уровнях.

Эта технология обеспечивается изменениями в работе рентгеновского модуля аппарата с возможностью использования более высокоэнергетического спектра излучения и других материалов мишеней и рентгеновских фильтров. На траекторию перемещения трубки и число проекций оказывают влияние различные факторы, в т. ч. время сканирования, уровень электронного шума и угол наклона трубки.

ЦТМЖ имеет собственный набор тестов контроля качества (КК), в т. ч. видоизменных вариантов тестов, используемых при стандартной двухмерной маммографии.

д) Стереотаксические устройства. Стереотаксические устройства, если они используются редко, должны тестироваться перед каждым новым использованием. Если они используются постоянно, то тестирование следует проводить еженедельно. Тестирование проводится с использованием специального тестового объекта, обычно состоящего из пластикового блока со шпильками, расположенными на различном расстоянии от детектора. Этот тестовый объект обычно поставляется производителем вместе с оборудованием (рис. 8).

1. Тестирование стереотаксических устройств. Стереотаксическое устройство устанавливается в соответствии с инструкцией производителя. Тестовый объект помещается на поверхность детектора в ту область, которую занимает молочная железа. Выполняется первичный снимок, а затем еще два снимка под углом 15° в каждую сторону (рис. 9) в соответствии с инструкцией производителя. Стереотаксическое устройство устанавливается согласно рекомендациям производителя. Проводник иглы позиционируется относительно выбранной метки.

В меню рабочей станции выбирается подходящий тип иглы и оценивается точность ее позиционирования (рис. 10). Все типы игл, имеющиеся в меню, должны регулярно тестироваться. Иглы, не используемые в данном учреждении, следует удалить из меню.

е) Документирование результатов тестов. Результаты тестирования должны документироваться в стандартном формате таким образом, чтобы было возможно отслеживать появление тех или иных проблем для того, чтобы вовремя предпринять соответствующие действия (рис. 11).

- Рекомендуем ознакомиться далее "Вывод и хранение маммограмм (изображений маммографии)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 29.2.2024