Upload
others
View
15
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Invloed van de digitalisatie van de beeldvorming
op de kwaliteits- en performantieparameters van
het Vlaams bevolkingsonderzoek naar borstkanker
Lore TIMMERMANS
Verhandeling ingediend tot
het verkrijgen van de graad van
Master in de Biomedische Wetenschappen
Promotor: Prof. Dr. H. Thierens
Vakgroep Medische Basiswetenschappen
Academiejaar 2011-2012
Invloed van de digitalisatie van de beeldvorming op
de kwaliteits- en performantieparameters van het
Vlaams bevolkingsonderzoek naar borstkanker
Lore TIMMERMANS
Verhandeling ingediend tot
het verkrijgen van de graad van
Master in de Biomedische Wetenschappen
Promotor: Prof. Dr. H. Thierens
Vakgroep Medische Basiswetenschappen
Academiejaar 2011-2012
“De auteur en de promotor geven de toelating deze masterproef voor consultatie
beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander
gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met
betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van
resultaten uit deze masterproef.”
Datum
(handtekening student) (handtekening promotor)
Lore Timmermans Prof. Dr. H. Thierens
Voorwoord
Het maken van deze masterproef was een bijzondere ervaring die ik zonder de hulp van
anderen niet had kunnen realiseren. Langs deze weg wil ik graag iedereen bedanken die me
geholpen heeft bij het schrijven van deze masterproef.
Allereerst wil ik graag mijn Promotor Professor DR. Thierens H. bedanken die het mogelijk
heeft gemaakt dat ik mij mocht verdiepen in dit interessante onderwerp. Ook mijn
begeleidster An De Hauwere verdient het zeker om in de bloemetjes te worden gezet. Ze
stond steeds voor me klaar met goede raad en informatie. Het bedenken van nieuwe ideeën,
het oplossen van onze zovele obstakels en het verbeteren van mijn masterproef heb ik ook aan
haar te danken. Verder wil ik je nog eens extra bedanken voor de toffe samenwerking het
voorbije jaar. Ook wil ik ook graag het volledige dienstpersoneel bedanken voor de leuke
momenten, de helpende handen en de vele stukjes taart.
Een volgend dankwoord draag ik op aan het Centrum voor Borstkankeropsporing in Gent
met in het bijzonder Dr. Bleyen en zijn team. Zonder jullie was het niet mogelijk deze
masterproef te realiseren.
Ook wil ik de dienst radiologie in het AZ Lokeren bedanken voor de namiddagen dat ik
mocht komen storen en voor het helpen invullen van mijn gegevens.
In het bijzonder wil ik ook Klaartje, Assunta, Diedelinde en Lynn bedanken. Dankzij jullie
zijn al die biomedische jaren voorbij gevlogen.
Mijn medestudenten Eline, Pieter, Mattias en Cedric mogen ook zeker niet vergeten
worden. Jullie wil ik bedanken voor de vele leuke momenten en goede sfeer in het labo.
Dankzij jullie was het telkens opnieuw lachen geblazen in het ‘serverlokaal’, tijdens onze
‘klasuitstappen’ en keek ik elke week uit naar de donderdagse surprise.
Graag wil ook mijn ouders, mijn zus Klaartje en haar vriend Stijn bedanken voor de
bemoedigende babbels, de oppepper op zondag en de vele telefoontjes. Jullie zijn de voorbije
jaren van mijn studie een enorme steun voor mij geweest.
En last but not least mijn vriend Matthias: Bedankt voor alles!
Bedankt!
Inhoudstafel
AFKORTINGEN ......................................................................................................................................................
SAMENVATTING ................................................................................................................................................. 1
INLEIDING ............................................................................................................................................................ 2
1. Borstkanker ................................................................................................................................................ 2
1.1 Carcinoma in situ .............................................................................................................................. 2
1.2 Invasieve carcinoma .......................................................................................................................... 3
1.3 Prognose ............................................................................................................................................ 3
2. Mammografie ............................................................................................................................................. 3
2.1 Soorten mammografie ....................................................................................................................... 5
2.1.1 Diagnostische mammografie......................................................................................................... 5
2.1.2 Screeningsmammografie ............................................................................................................... 5
2.2 Beeldkwaliteit en dosis ...................................................................................................................... 5
3. Vlaams Bevolkingsonderzoek naar borstkanker ........................................................................................ 6
3.1 Vlaams Screeningsprogramma .......................................................................................................... 6
3.2 Jonger dan 50 en ouder dan 70 .......................................................................................................... 8
3.2.1 Jonger dan 50 jaar ......................................................................................................................... 8
3.2.2 Ouder dan 70 jaar .......................................................................................................................... 8
3.3 Detectie-Over-Inductie Ratio ............................................................................................................ 9
3.4 Nadelen ............................................................................................................................................. 9
4. Detectoren ................................................................................................................................................ 10
4.1 Conventionele mammografie .......................................................................................................... 11
4.1.1 Voor- en Nadelen ........................................................................................................................ 12
4.2 Digitale mammografie ..................................................................................................................... 12
4.2.1 Computed Radiography .............................................................................................................. 12
4.2.2 Direct Radiography ..................................................................................................................... 14
4.2.3 Voor- en Nadelen ........................................................................................................................ 15
5. Doelstelling .............................................................................................................................................. 16
MATERIALEN EN METHODEN ....................................................................................................................... 17
1. Dosimetrie ................................................................................................................................................ 17
1.1 Fantoomdosimetrie .......................................................................................................................... 18
1.2 Patiëntdosimetrie ............................................................................................................................. 18
2. Performantieparameters van het Vlaams Bevolkingsonderzoek naar borstkanker .................................. 20
2.1 Geselecteerde parameters ................................................................................................................ 21
2.1.1 Classificatie van de borstdensiteit ............................................................................................... 21
2.1.2 Biradsclassificatie van het screeningsresultaat ........................................................................... 21
2.1.3 Terugroeping van vrouwen voor verder onderzoek .................................................................... 22
2.1.4 Derde lezing ................................................................................................................................ 23
2.1.5 Bepaling van de kankerdetectiegraad.......................................................................................... 23
3. Detectie-over-inductie ratio (DIR) ........................................................................................................... 23
4. Fysisch-technische beeldkwaliteit van digitale systemen ........................................................................ 25
5. Statistische analyse .................................................................................................................................. 27
RESULTATEN ..................................................................................................................................................... 28
1. Dosimetrie ................................................................................................................................................ 28
1.1 Dosimetrie van de “standaard” patiënt ............................................................................................ 28
1.2 Dosimetrie als functie van de dikte ................................................................................................. 31
2. Performantieparameters van het Vlaams Bevolkingsonderzoek naar borstkanker .................................. 35
2.1 Classificatie van de borstdensiteit ................................................................................................... 35
2.2 Biradsclassificatie van het screeningsresultaat ................................................................................ 36
2.3 Terugroeping van vrouwen voor verder onderzoek......................................................................... 37
2.4 Derde lezing .................................................................................................................................... 39
3. Detectie-Over-Inductie Ratio ................................................................................................................... 41
4. Fysisch-technische beeldkwaliteit van digitale systemen ........................................................................ 42
BESPREKING ...................................................................................................................................................... 44
1. Dosimetrie ................................................................................................................................................ 44
2. Performantieparameters van het Vlaams Bevolkingsonderzoek naar borstkanker .................................. 45
2.1 Derde lezing .................................................................................................................................... 47
3. Detectie-over-inductie Ratio .................................................................................................................... 47
4. Fysisch-technische beeldkwaliteit van digitale systemen ........................................................................ 48
5. Verder onderzoek ..................................................................................................................................... 49
ALGEMEEN BESLUIT ....................................................................................................................................... 49
REFERENTIES .................................................................................................................................................... 50
BIJLAGEN ...............................................................................................................................................................
AFKORTINGEN
AGD: Gemiddelde klierweefseldosis
a-Se: amorf Selenium
a-Si: amorf Silicium
BI-RADS: Breast Imaging-Reporting and Data System
CBO: Centrum voor Borstkankeropsporing
CDR: kankerdetectiegraad
CNR: contrast-ruisverhouding
CR: Computed Radiography
DCIS: ductaal carcinoma in situ
DDREF: Dose and dose-rate effectiveness factor
DIR: Detectie-over-Inductie Ratio
DR: Direct Radiography
FFDM: Full field digital mammography
HVL: halfwaardedikte
IQFinv: Inverse Image Quality Figure
K: air kerma
NCCPM: National Co-ordinating Centre for the Physics of Mammography
NIP: Needle imaging plate
PIP: Powder imaging plate
PMT: Photomultiplier tube
QCC-Gent: Centrum voor Fysische en Technische Kwaliteitscontrole in de Radiologie
RBE: relatieve biologische effectiviteit
SF: Scherm-film
SID: source-to-image distance
TFT: thin film transistor
1
SAMENVATTING
Bij één op negen vrouwen in Vlaanderen wordt borstkanker vastgesteld. Omdat vroege
detectie van borstkanker leidt tot een grotere kans op genezing, wordt een regelmatig
borstonderzoek aangeraden. In Vlaanderen kan er worden deelgenomen aan het
borstkankeropsporingsprogramma van de Vlaamse gemeenschap via mammografie screening
voor vrouwen tussen 50 en 69 jaar oud. De mammografieën worden genomen met
conventionele scherm-film beeldvorming of met digitale beeldvorming. Deze laatste wordt
steeds meer gebruikt.
In deze scriptie is een vergelijkende studie vóór en ná digitalisatie uitgevoerd. De overgang
werd voor 2 types van digitale systemen afzonderlijk bekeken: CR en DR. Kwaliteits- en
performantieparameters van de screening werden verzameld uit de Heracles-databank en
gegroepeerd voor en na digitalisatie. Bijkomend werd de beeldkwaliteit vergeleken tussen de
CR en DR-systemen. Tevens werd ook de DIR bepaald voor en na digitalisatie.
De digitalisatie van een SF-systeem naar een CR-systeem brengt een stijging van de
gemiddelde glandulaire dosis (AGD) (38%) met zich mee. De overstap van SF naar een DR-
systeem geeft aanleiding tot een dosisreductie (12%). Bij het vergelijken van enkele
kwaliteits- en performantieparameters bij de digitalisatie van een mammograaf scoort CR
gelijkaardig aan DR. Zo is er een significante daling van het aantal vrouwen die wordt
teruggeroepen voor een bijkomend onderzoek, alsook een significante daling van het aantal
vals-positieve resultaten. De kankerdetectiegraad vertoont geen significante verandering en
blijft stabiel in vergelijking met de kankerdetectiegraad vóór de digitalisatie. Het aantal derde
lezingen vertoont ook een daling. Bij het vergelijken van de fysisch-technische beeldkwaliteit
tussen de 2 digitale systemen onderling, scoort het DR-systeem significant beter dan het CR-
systeem. Door de dosisverandering na digitalisatie zal de DIR dalen wanneer er wordt
overgeschakeld van SF naar CR en zal de DIR stijgen bij overschakeling van SF naar DR. De
DIR blijft in beide gevallen hoger dan 10.
Los van financiële argumenten maar gelet op het grote dosisverschil tussen CR- en DR-
systemen en het bijkomende verschil in de fysisch-technische beeldkwaliteit, wordt in het
belang van de patiënt bij digitalisatie van de mammografische eenheid geadviseerd om een
DR-systeem in plaats van een CR-systeem te kiezen.
2
INLEIDING
1. Borstkanker
Borstkanker is de meest voorkomende vorm van kanker bij vrouwen in Vlaanderen (Figuur
1). Ongeveer 1 op 9 vrouwen zal hiermee geconfronteerd worden in haar leven [1].
Figuur 1: De meest voorkomende kankers bij mannen en vrouwen in België in 2008 [2].
Borstkanker wordt veroorzaakt door een afwijkende cel die ongecontroleerd gaat delen en
groeien. Deze woekering van cellen vormt dan een tumor [2].
Een borsttumor ontstaat meestal in de cellen van de melkgangen of de melkklieren (Figuur 2,
Figuur 3). Deze worden respectievelijk ductale carcinoma en lobulaire carcinoma genoemd.
Daarnaast bestaan er ook nog een aantal zeldzame vormen van borstkanker zoals bv de ziekte
van Paget [3].
1.1 Carcinoma in situ
Een carcinoma in situ is een tumor die ontstaan is in de melkgangen of melkklieren en
waarvan de kankercellen het basale membraan nog niet hebben doorbroken. Deze
3
kwaadaardige cellen kunnen zich dus nog niet hebben verspreid naar andere delen in het
lichaam. Daarom hebben patiënten met een in situ kanker een goede prognose. Een ductale
carcinoma in situ (DCIS) is hier een voorbeeld van. Dit is een kanker in een zeer vroeg
stadium die ontstaan is in de melkgangen. Deze kan zich verder ontwikkelen en is dus een
voorloperstadium van een invasieve kanker, of deze kan permanent in dit stadium blijven
[3,4].
1.2 Invasieve carcinoma
Een borstkanker is invasief wanneer de kankercellen zich verspreid hebben buiten de grenzen
van de melkklier of melkgang. Als de kankercellen door deze grenzen gedrongen zijn, kunnen
ze zich verspreiden naar de lymfeknopen of andere delen van het lichaam. Deze afwijkende
cellen kunnen zo uitzaaiingen veroorzaken [3].
1.3 Prognose
De kans op overleven hangt af van verschillende factoren. Deze zijn onder andere het stadium
en de grootte van de tumor, de leeftijd van de patiënt, en of er al dan niet uitzaaiingen zijn. De
gemiddelde overleving na 5 jaar is ongeveer 80%. De kans op een langdurige overleving is
groter naarmate de ziekte in een vroeger stadium wordt ontdekt [3].
2. Mammografie
Een mammografie is een borstonderzoek waarbij een afbeelding wordt gemaakt van de borst
door middel van X-stralen (Figuur 2, Figuur 3).
De ontblote borst wordt op de detector van de mammograaf gepositioneerd. Gedurende enkele
seconden wordt de borst samengedrukt door middel van een compressieplaat. Doordat de
borst gecomprimeerd is, wordt deze geïmmobiliseerd waardoor er minder
bewegingsonscherpte ontstaat. Alsook wordt er een betere weefselscheiding bekomen
waardoor er minder superpositie is. Bovendien ontstaat er minder strooistraling wat resulteert
in een beter contrast en kan men door de compressie van de borst de dosis zo laag mogelijk
houden. Door deze borstcompressie kan het onderzoek onaangenaam of zelfs een beetje
pijnlijk zijn [5].
4
Figuur 2: A. Mammografisch onderzoek waarbij een craniocaudale afbeelding van de borst wordt gemaakt
door middel van X-stralen met een mammograaf. De borst wordt samengedrukt door middel van een
compressieplaat. B. Resultaat dat verkregen wordt op de detector na het nemen van de foto. C. Schematische
voorstelling van de borst met de melkklieren (Lobules) en de melkgangen (Lactiferrous Ducts) [6].
Van elke borst worden op deze manier twee afbeeldingen genomen: een cranio-caudale
(Figuur 2) en een medio-laterale oblique (Figuur 3).
Figuur 3: A. Mammografisch onderzoek waarbij een Medio-laterale oblique afbeelding van de borst wordt
gemaakt door middel van X-stralen met een mammograaf. De borst wordt samengedrukt door middel van een
compressieplaat. B. Resultaat dat verkregen wordt op de detector na het nemen van de foto. C. Schematische
voorstelling van de borst met de melkklieren (Lobules) en de melkgangen (Lactiferrous Ducts) [6].
5
Na het nemen van de mammografieën wordt onmiddellijk de kwaliteit van de afbeeldingen,
zowel fysisch-technisch als de positionering, nagekeken. Nadien wordt de mammografie
beoordeeld door een radioloog.
2.1 Soorten mammografie
Er bestaan twee soorten mammografieën: de diagnostische en de screeningsmammografie.
2.1.1 Diagnostische mammografie
De diagnostische mammografie wordt enkel uitgevoerd wanneer de vrouw klachten heeft
zoals pijn of een knobbeltje in de borst. Hier gaat de radioloog specifiek op zoek naar
afwijkingen in de borst op een welbepaalde plaats.
2.1.2 Screeningsmammografie
De screeningsmammografie werkt volledig hetzelfde als de diagnostische mammografie,
maar past in het kader van vroegtijdige opsporing van kanker. Deze wordt uitgevoerd
alvorens de patiënt klachten heeft. Hier gaat de radioloog onder meer op zoek naar kleine
afwijkingen, de zogenaamde microcalcificaties. Deze kunnen kwaadaardig worden en de
eerste tekenen van borstkanker zijn [3]. Het interpreteren van een screeningsmammogram is
moeilijker dan een diagnostisch mammogram. Hier moet de radioloog op zoek gaan naar een
zeer kleine afwijking die overal in de borst gelegen kan zijn. Het helpt wanneer de radioloog
beschikt over de vroegere foto’s zodat de radioloog deze met elkaar kan vergelijken.
2.2 Beeldkwaliteit en dosis
Mammografie is een van de meest veeleisende beeldvormende procedure door de uitdaging
om hoge beeldkwaliteitsbeelden van de borst te produceren terwijl de dosis van de patiënt zo
laag mogelijk moet worden gehouden [7]. Er moet namelijk een maximaal contrast en
resolutie zijn omdat de kleine gecalcificeerde partikels en kleine vezels die uitstralen vanuit
een tumor zeker gezien moeten worden (Figuur 4). Daarom wordt een mammografisch
onderzoek typisch uitgevoerd met een buisspanning tussen 24 en 33 kV en wordt er een
detectorsysteem gebruikt met hoge resolutie. Ook worden deze lage energetische X-stralen
samen met verschillende anode-/filtercombinaties gebruikt [8]. Het gebruik van deze typische
combinaties zoals Mo/Mo, Mo/Rh, Rh/Rh, W/Rh als functie van de borstdikte, leidt tot een
6
verlaging van de borstdosis zonder verlies van diagnostische informatie en resulteert in een
beter contrast [7].
3. Vlaams Bevolkingsonderzoek naar borstkanker
Uit verschillende onderzoeken kan men in de loop der jaren een daling van het
borstkankersterftecijfer vaststellen ten gevolge van vroegtijdige detectie door mammografie
[9,10]. Naarmate de borstkanker in een vroeg stadium wordt ontdekt verhoogt de kans op
overleven, volledig herstel en een minder agressieve behandeling [1]. Gezien het grote belang
van een vroegtijdige opsporing van borstkanker door mammografie is preventie in
samenwerking met een goed screeningsprogramma noodzakelijk. Vanuit dit oogpunt heeft de
Vlaamse Overheid een bevolkingsonderzoek naar borstkanker gestart [1].
3.1 Vlaams Screeningsprogramma
Dankzij het bevolkingsonderzoek naar borstkanker kan iedere vrouw in Vlaanderen tussen de
50 en 69 jaar oud elke 2 jaar een screeningsmammografie laten nemen in een erkende
mammografische eenheid. Dit onderzoek is volledig gratis [1].
Het bevolkingsonderzoek richt zich specifiek tot asymptomatische vrouwen. Daardoor kan er
niet worden deelgenomen als de vrouw al in behandeling is voor borstkanker. Dit is van
toepassing tot 10 jaar na de diagnose. Het bevolkingsonderzoek zorgt ervoor dat er doelmatig
en kwaliteitsvol borstkanker wordt opgespoord [1].
Bij het bevolkingsonderzoek wordt er typisch een screeningsmammografie genomen in een
mammografische eenheid. Een screeningsmammografie is het nemen van een afbeelding van
de borst door middel van röntgenstralen. Na het nemen van de screeningsmammografie wordt
deze geprotocolleerd door de radioloog van de mammografische eenheid. Nadien worden de
foto’s doorgestuurd naar het centrum voor borstkankeropsporing (CBO) waar een tweede
lezing wordt georganiseerd. De twee lezingen gebeuren dus door 2 verschillende radiologen,
onafhankelijk van elkaar. Indien deze niet tot dezelfde diagnose komen wordt de
mammografie, ook in het centrum voor borstkankeropsporing, nog door een derde radioloog
beoordeeld. Deze procedure bevordert de kwaliteit van het bevolkingsonderzoek [1].
De hoofdbezorgdheid in screening is de detectie van karakteristieke kenmerken van
borstziekte zoals onder meer microcalcificaties, scherp afgelijnde en stervormige laesies
7
(Figuur 4)[11]. Deze kenmerken zijn vaak zeer klein en verschillen slechts een klein beetje in
compositie met het normale weefsel. Een goede beeldkwaliteit is daarom zeer belangrijk en
hierdoor wordt een beeldvormend systeem met een groot contrast en een goede resolutie
gebruikt [12].
Figuur 4: Drie verschillende soorten letsels die kunnen aangetoond worden bij mammografie.
A:Microcalcificaties. B:Begrensde laesies. C:Letsel met stervormige uitlopers [13].
Wanneer een afwijkend resultaat wordt gevonden wordt de vrouw teruggeroepen voor verder
onderzoek. Dit veroorzaakt angst en ongemak bij de patiënt. Als het aantal vrouwen die
teruggeroepen worden, of ook wel de recall rate genoemd, hoog is, resulteert dit in een
gestegen kost en inefficiëntie van het screeningsproces want niet alle teruggeroepen vrouwen
hebben ook daadwerkelijk een borstkanker. Als de recall rate te laag is kunnen sommige
subtiele kankers gemist worden. De recall rate daalt bij oudere vrouwen en vrouwen met
minder dense borsten. Ook bij vrouwen die niet de eerste keer langskomen voor een
screeningsmammografie kent men een daling. Dit komt doordat vroegere mammografieën nu
vergeleken kunnen worden met de huidige. Dit is gemakkelijker om veranderingen in de borst
na te gaan. De recall rate is hoger bij jonge vrouwen, vrouwen met zeer dense borsten en
vrouwen die minder frequent gescreend worden [4].
Het algemene doel van het borstkankerscreeningsprogramma is het vinden van letsels aan de
borst alvorens deze klachten veroorzaken. Het vroegtijdig opsporen van borstkanker vergroot
immers de kans op volledige genezing [1]. Op deze manier wordt een daling in mortaliteit te
wijten aan borstkanker op lange termijn bekomen [14].
8
3.2 Jonger dan 50 en ouder dan 70
Het screeningsonderzoek in Vlaanderen is enkel voor vrouwen tussen 50 en 69 jaar oud. Dit
komt doordat in Vlaanderen ongeveer 5 van de 10 borstkankers ontdekt worden bij vrouwen
van 50 tot 70 jaar oud. Voor vrouwen in deze leeftijdscategorie wordt mammografie
beschouwd als het beste middel om borstkanker op te sporen alvorens de vrouw klachten
heeft of alvorens er veranderingen aanwezig zijn die kunnen wijzen op een borstkanker [1].
3.2.1 Jonger dan 50 jaar
Vrouwen jonger dan 50 jaar komen niet in aanmerking voor het georganiseerde
screeningsprogramma. In Vlaanderen worden ongeveer 2,5 van de 10 borstkankers ontdekt bij
vrouwen jonger dan 50 jaar, en dan voornamelijk bij vrouwen vanaf 40 jaar [1]. Bij vrouwen
jonger dan 50 jaar is röntgenonderzoek minder geschikt voor vroege opsporing omdat er dan
nog vaak veel klierweefsel in de borsten zit. Hierdoor moet er een grotere dosis gegeven
worden om hetzelfde effect te bereiken op de detector en het maakt de röntgenfoto’s
moeilijker te beoordelen. Bijkomend is het borstweefsel bij deze groep nog gevoeliger voor
straling en dus ook voor stralingsgeïnduceerde borstkankers [1,9]. Daarom wordt een
georganiseerde opsporing bij vrouwen van 40 tot 49 jaar oud niet aanbevolen [15]. Een
individuele vrouw kan zich in overleg met haar arts wel periodiek op borstkanker laten
onderzoeken bijvoorbeeld indien er een borstkanker in de familie voorkomt of als er
genetische voorbestemdheid is [1].
3.2.2 Ouder dan 70 jaar
Vrouwen ouder dan 70 jaar komen niet meer in aanmerking voor het bevolkingsonderzoek. In
Vlaanderen worden een kleine 3 van de 10 borstkankers ontdekt bij vrouwen ouder dan 70
jaar [1]. Bij vrouwen in deze leeftijdsgroep levert screening niet noodzakelijk meer voordelen
dan nadelen op. Screenen in deze populatie zou een kleine winst in levensjaren opbrengen
maar er is een risico dat hun globale levenskwaliteit zou worden aangetast door overdiagnose
en vals-positieven [16]. Vrouwen kunnen zich in overleg met hun arts wel individueel verder
laten onderzoeken [1].
9
3.3 Detectie-Over-Inductie Ratio
Tijdens het nemen van een mammografie wordt de vrouw blootgesteld aan straling wat
gepaard gaat met enkele risico’s. Recente radiobiologische studies hebben aangetoond dat
lage energetische X-stralen, die typisch gebruikt worden tijdens een mammografie, meer
effectief zijn in het induceren van biologische schade dan hoge energetische X-stralen [9].
Deze biologische schade kan zich verder ontwikkelen tot een borstkanker. Men kan dus
zeggen dat een borstkanker geïnduceerd kan worden door het mammografisch onderzoek zelf.
In screeningsprogramma’s worden een groot aantal vrouwen verschillende keren onderzocht
gedurende hun leven. Bijkomend heeft het borstweefsel een hoge gevoeligheid aan straling.
Door deze redenen is het duidelijk dat de dosissen tijdens de mammografie zo laag mogelijk
moeten worden gehouden [12]. Daarom is het belangrijk dat de voordelen die gepaard gaan
met mammografie van het screeningsprogramma de risico’s overstijgen. Dit kan aangetoond
en berekend worden met behulp van de detectie-over-inductieratio (DIR). DIR is de
verhouding van het aantal gedetecteerde borstkankers op het aantal door straling geïnduceerde
borstkankers. Deze geeft een goede indicatie over de voordeel-risico verhouding [9,14].
De DIR is afhankelijk van de leeftijd van de gescreende vrouwen. Deze zal lager zijn als de
screening zou starten vóór de leeftijd van 50 jaar [9,14]. Dit is te wijten aan de stijging van de
kans om te overlijden aan een geïnduceerde borstkanker als de screening start bij vrouwen die
jonger zijn dan 50 jaar aangezien deze meerdere screeningsrondes worden blootgesteld aan de
röntgenstralen. Typisch hebben jongere vrouwen ook densere borsten waardoor de
mammografische beeldvorming moeilijker wordt en de detectiegraad daalt [9]. Wanneer een
DIR groter is dan 100 is screening triviaal. Is de DIR kleiner dan 10, dan is screening niet
verantwoord [17].
3.4 Nadelen
Zoals elk onderzoek heeft ook dit onderzoek een aantal beperkingen. Als eerste bestaat de
kans dat er een aantal kankers niet gevonden worden, hoewel de onderzoeken en
beoordelingen met grootste zorg gebeuren. Dit is een vals-negatief resultaat. Hierbij wordt de
vrouw gerustgesteld terwijl deze toch kanker heeft (Figuur 5) [15,18].
10
Een tweede nadeel is dat vrouwen een vals-positief resultaat kunnen bekomen. Hierbij krijgt
de patiënt te horen dat ze terug moet komen voor verder onderzoek ook al heeft de vrouw
geen kanker. Dit brengt onnodige angst, ongemak en pijn met zich mee (Figuur 5)[4,15,18]
Een derde nadeel is het fenomeen van overdiagnose en overbehandeling. Bij deze vrouwen
worden afwijkingen ontdekt die misschien nooit tot een levensbedreigend probleem zullen
evolueren. Omdat er geen onderscheid kan gemaakt worden tussen deze ongevaarlijke
abnormaliteiten en echte gevaarlijke afwijkingen worden deze wel behandeld. Hierdoor zal de
vrouw onnodig extra onderzoeken en eventueel behandelingen moeten ondergaan (Figuur 5)
[15,18].
Een laatste nadeel bij screeningsmammografie is dat het onderzoek gebeurt met X-stralen. Dit
gaan steeds gepaard met enkele risico’s. Deze kunnen biologische schade induceren en
uiteindelijk leiden tot de inductie van een borstkanker. Als 10.000 vrouwen gescreend worden
zullen hiervan 1 tot 5 vrouwen een additionele borstkanker ontwikkelen (Figuur 5) [15,18]
Figuur 5: Proces van borstkankerscreening inclusief de voorkomende nadelen: vals-positief, vals-negatief,
overbehandeling en overdiagnose en inductie van kanker [15]
4. Detectoren
Bij het nemen van een mammografie lopen er X-stralen vanuit de X-stralenbron doorheen de
borst op een X-stralen detector. Door de verschillende attenuatiecoëfficiënten tussen het klier-
en vetweefsel van de borst is de uittredende X-stralenbundel heterogeen en deze
attenuatieverschillen liggen aan de basis van de beeldvorming. Zo wordt een beeld gevormd
11
op de detector. Bij mammografie zijn er verschillende detectiesystemen: de conventionele en
de digitale detectoren. In de detector wordt de invallende röntgenenergie omgezet in een
analoog of digitaal beeld [19].
4.1 Conventionele mammografie
Conventionele mammografie maakt gebruik van een scherm-filmcombinatie (SF).
Een film is een transparant materiaal bekleed met een emulsie. Een filmemulsie bestaat uit
zilverhalide korrels in een laag gelatine. Deze korrels bevinden zich in een kristalstructuur.
Bij blootstelling van de film aan licht of X-stralen wordt Ag in de kristalstructuur geïoniseerd
en wordt er een latent beeld gevormd [20].
Versterkingsschermen zijn gemaakt uit een scintillatiemateriaal, ook wel fosfor genoemd. Dit
materiaal absorbeert de invallende X-stralen en zendt ultraviolet of zichtbaar licht uit. Dit
licht wordt dan gecapteerd door de lichtgevoelige laag op de film. Het gebruik van een
versterkingsscherm in combinatie met de film is noodzakelijk om de stralingsdosis van de
patiënt zo laag mogelijk te houden aangezien een film veel gevoeliger is voor licht dan voor
de X-stralen zelf (Figuur 6) [20].
Figuur 6: Een film is veel gevoeliger aan licht dan aan X-stralen [20].
Voor een optimale resolutie wordt er in de mammografie typisch gebruikt gemaakt van een
film met slechts 1 lichtgevoelige kant en is er maar 1 versterkingsscherm aanwezig dat onder
de film is gepositioneerd [20].
Het scherm-filmsysteem zit in een lichtdichte cassette, gemaakt uit radiotransparant materiaal,
die in de bucky van de mammograaf kan worden geplaatst. Voor een goede beeldkwaliteit is
12
een goed scherm-film contact vereist. Daarom zit er in de cassette ook een mousse die de film
tegen het scherm duwt [19].
Na het bestralen wordt de film in de donkere kamer uit de cassette genomen en ingevoerd in
een ontwikkeltoestel. In dit toestel wordt de film opeenvolgend in een ontwikkelbad,
fixeerbad en spoelbad gedompeld en wordt dan gedroogd. Zo wordt het latente beeld van de
belichte film door een chemisch proces in een zichtbaar beeld omgezet [19].
4.1.1 Voor- en Nadelen
Het gebruik van een scherm-filmcombinatie als detector heeft enkele voordelen. Zo heeft deze
detector een goed contrast en een hoge resolutie en is bovendien eenvoudig in gebruik [20].
Een nadeel bij deze detector is dat de wisselende kwaliteit van de chemicaliën om de film te
ontwikkelen aanleiding kan geven tot een variabele beeldkwaliteit [19]. Tevens heeft een
scherm-filmcombinatie een beperkt dynamisch bereik. Als de dosis van de opname niet
optimaal is, is er een risico op over- of onderbelichting van de opnames [20]. Bijkomend laat
deze detector het niet toe om, na opname en ontwikkeling, de beeldkenmerken nog te
veranderen of het beeld te bewerken. Film is dus een medium voor zowel beeldvorming,
beeldopslag en beeldweergave. Hierdoor is verspreiding en archivering van de foto’s
moeilijker [8].
4.2 Digitale mammografie
Al snel na de conventionele detectiesystemen kwam de ontwikkeling van digitale
detectiesystemen en deze hebben aan populariteit gewonnen door hun vele voordelen
tegenover SF. Bij digitale mammografie is het ontwikkelen van films geëlimineerd, is de
opslag en opvraging van gegevens gemakkelijker en is er dynamische beeldverwerking
mogelijk zoals aanpassen van contrast en helderheid, en kan er ook worden ingezoomd [10].
4.2.1 Computed Radiography
Computed Radiography (CR) is de naam voor radiografie die gebruik maakt van cassettes met
fosforplaten. Deze cassettes worden, net zoals de conventionele SF-cassettes, in de bucky van
de mammograaf geplaatst [19].
De fosfors die gebruikt worden in de versterkingsschermen bij conventionele scherm-film
detectorsystemen, zenden na bestraling onmiddellijk licht uit. De fotostimuleerbare fosfors
13
daarentegen, waaruit een fosforplaat is opgebouwd, zenden geen licht uit onmiddellijk na
absorptie van X-stralen. De meeste X-stralenenergie blijft gevangen op de fosforplaat tot deze
later uitgelezen wordt [21].
Wanneer X-stralen invallen op de fosforplaat worden de elektronen van de fosforkristallen
van de valentieband naar de conductieband gebracht om daar gecapteerd te worden (Figuur
7). Het aantal gevangen elektronen is evenredig met de geabsorbeerde X-stralenenergie. Zo
wordt er een latent beeld gevormd. Na de blootstelling wordt de cassette in een CR
mammografie-lezer geplaatst. Hier wordt de fosforplaat verwijderd uit de cassette en wordt
deze gescand met laserlicht. Door het toevoegen van deze extra energie vallen de elektronen
vanuit de conductieband terug naar de grondtoestand waarbij er zichtbaar licht wordt
vrijgesteld (Figuur 7). De intensiteit van dit uitgezonden licht is evenredig met de
geabsorbeerde X-straling [19,20].
Figuur 7: Invallende X-stralen op een fosforplaat. Vorming van een latent beeld. Uitlezen van de fosforplaat met
laserlicht [20].
Een beeld wordt opgebouwd door het geëmitteerde licht te verzamelen wanneer de laser de
plaat scant en dit licht via een photomultiplier tube (PMT) om te zetten in een voldoende sterk
elektrisch signaal. Deze elektrische signalen worden als pixelwaarden opgeslagen in een
pixelmatrix. Het digitale beeld wordt dan weergegeven op de monitoren van een werkstation
[21].
Na het scannen van de plaat met laserlicht wordt de fosforplaat gewist met licht met een grote
sterkte. Op die manier is men zeker dat alle elektronen zich terug in de grondtoestand
14
bevinden. De fosforplaat wordt in de uitleeseenheid terug in de cassette geplaatst en is klaar
om opnieuw gebruikt te worden [19].
Er zijn 2 soorten CR-platen: de powder imaging plates (PIP) en de needle imaging plates
(NIP) (Figuur 8). De actieve laag van de powder imaging plate bestaan uit fosforkristallen, bv
BaFBr1-x Ix :Eu2+
, samengehouden door een bindend polymeer [22].
Needle imaging plates bestaan uit opgedampte naaldvormige fosforkristallen, bv CsBr:Eu2+
.
In de NIP geleiden de naalden het geproduceerde licht doorheen de fosforlaag en reduceren zo
de laterale lichtverspreiding [8,22]. Dit resulteert in een betere scherpte van het beeld, met
andere woorden in een betere resolutie. Bovendien is er door de afwezigheid van bindend
materiaal meer fosfor aanwezig waardoor de X-stralen efficiënter in licht zullen worden
omgezet [8,23].
Figuur 8: Links afbeelding van een powder imaging plate. Rechts afbeelding van een needle imaging plate [20].
CR gebruiken bij mammografie heeft een belangrijk voordeel. De cassettes hebben immers
dezelfde vorm en grootte als de cassettes bij SF. Zo is de overstap van SF naar CR en dus de
digitalisatie minder kostelijk gezien de mammograaf niet moet worden vervangen [20]. Een
nadeel is dat er nog heen en weer moet worden gelopen tussen de mammograaf en het
uitleesstation.
4.2.2 Direct Radiography
Direct Radiography (DR), of ook wel Full field digital radiography (FFDM) genoemd, is
radiografie door middel van in de mammograaf geïntegreerde digitale detectoren [21]. Hier
wordt na het nemen van de opname direct een beeld gevormd op de monitor van de radioloog.
15
Voor mammografie worden 5 megapixelschermen aanbevolen [24,25]. De beeldvorming kan
gebeuren door verschillende types detectoren.
Een eerste type DR-systeem werkt met flat panel detectoren. Deze kunnen worden
onderverdeeld in indirecte en directe flat panels. Bij de indirecte flat panels bestaat de
bovenste laag van de detector uit een fotodiode en een scintillator bv CsI. De X-stralen
worden eerst omgezet tot zichtbaar licht door het scintillatiekristal. Dit licht wordt dan
omgezet in een elektrische lading via de fotodiode, dit is lichtgevoelig materiaal- bv amorf
silicium (a-Si)- [26]. Deze lading wordt dan uitgelezen via een thin film transistor-array of
ook wel een TFT-array genoemd. De TFT-array zijn matrices van transistors in een dunne
film [26]. De term indirect slaat dus hier op het feit dat X-stralen eerst moeten worden
omgezet in licht [19].
Bij de directe flat panel detectors bestaat de bovenste laag uit een gevoelige fotoconductor die
meestal is gemaakt van amorf selenium (a-Se). Hier worden de X-stralen direct omgezet in
elektron-gatparen. Er is geen tussenliggende productie van zichtbaar licht nodig, bijgevolg is
er geen lichtdiffusie waardoor dit systeem een goede spatiale resolutie heeft. Ook hier gebeurt
de uitlezing via TFT’s [21,26].
Met de bedoeling om de ruis in digitale beelden zo laag mogelijk te houden is er een tweede
type DR detectorsysteem ontstaan: a-Se/Optical Switch (Fujifilm). Deze bestaat uit een
dubbele laag amorf selenium. De X-stralen worden in de eerste laag omgezet in elektrische
signalen en deze worden uitgelezen in de tweede laag door een optische switch. Hier wordt
licht gebruikt als alternatief voor TFT-uitlezing. Deze combinatie van directe omzetting en de
optische switch zou hoge resolutiebeelden moeten bekomen met een lage ruis [26].
Een derde type DR detectorsysteem is een scanning multislit systeem met een photon
counting detector (Philips Microdose). Deze detector bestaat uit een matrix van silicium chips
die als het ware één voor één de gedetecteerde X-stralen tellen [21].
4.2.3 Voor- en Nadelen
Het gebruik van digitale detectoren heeft een aantal voordelen tegenover de conventionele
scherm-filmdetector. Zo hebben digitale detectoren een groot dynamisch bereik [7]. Dit kan
16
ten volle benut worden door de beelden te bewerken met betrekking tot contrast en helderheid
[10].
Door het gebruik van digitale detectoren zijn de processen van beeldverwerving,
beeldweergave, beeldopslag en opvragen van beelden ontkoppeld. Dit laat toe dat elk domein
afzonderlijk geoptimaliseerd kan worden [8].
Ook hebben digitale detectoren bij mammografie zich al bewezen superieur te zijn aan SF bij
jongere vrouwen met densere borsten. Dit door de mogelijkheid om de contrastzichtbaarheid
te optimaliseren in gebieden van dense parenchym [23].
De investeringskost om over te stappen van conventioneel naar digitaal is kleiner voor CR
dan DR. CR zou echter een hogere dosis nodig hebben voor een accepteerbare beeldkwaliteit
dan DR [23].
5. Doelstelling
Eén op drie kankers bij een vrouw is borstkanker. Omdat vroege detectie van borstkanker
leidt tot een grotere kans op genezing, wordt een regelmatig borstonderzoek aangeraden. In
Vlaanderen kunnen vrouwen tussen 50 en 69 jaar oud deelnemen aan het
borstkankeropsporingsprogramma van de Vlaamse Gemeenschap via mammografie screening
[1]. De mammografieën worden genomen met conventionele scherm-film beeldvorming of
met digitale beeldvorming. Deze laatste wordt steeds meer gebruikt.
Een vergelijkende studie van de situatie vóór en ná digitalisatie is noodzakelijk. In deze studie
zullen CR en DR afzonderlijk worden beschouwd. De vergelijking met de conventionele SF
zal gemaakt worden voor zowel de fantoomdosis en patiëntdosis als andere kwaliteits- en
performantieparameters van de screening zoals recall rate, kankerdetectiegraad en het
percentage 3de
lezingen. Zo kan de impact worden nagegaan van beide vormen van de digitale
mammografie op deze parameters, en wat de gevolgen hiervan zijn op de detectie-over-
inductie ratio van het Vlaamse borstkankerscreeningsprogramma.
17
MATERIALEN EN METHODEN
1. Dosimetrie
De gemiddelde klierweefseldosis (AGD) kan berekend worden uit het air kerma (K) ter
hoogte van het gecomprimeerde borstoppervlak zonder backscatter door middel van de
formule van Dance et al. [27]:
� = � ∗ � ∗ � ∗ � In deze formule zijn g, c en s Monte Carlo berekende conversiefactoren. De factor g stemt
overeen met een borst met een glandulariteit van 50%. De waarde van deze factor is
afhankelijk van de halfwaardedikte (mm Al) en gecomprimeerde borstdikte (mm). De c-factor
corrigeert voor borsten met een glandulaire fractie die afwijkt van 50%. Ook deze factor is
afhankelijk van de halfwaardedikte (mm Al) en van de gecomprimeerde borstdikte (mm)
maar ook van de leeftijdscategorie van de patiënt. De factor s corrigeert voor X-stralen spectra
verschillend van de Mo/Mo anode/filtercombinatie [28].
Om deze formule te kunnen gebruiken moeten eerst een aantal technische parameters
verzameld worden. Tijdens de halfjaarlijkse medische stralingsfysicatest van de mammograaf
wordt voor elke klinisch gebruikte kV en anode/filter-combinatie de halfwaardedikte (HVL)
bepaald, alsook het rendement (inclusief compressieplaat, exclusief backscatter) ter hoogte
van de bucky op een punt op 6 cm van de thoraxzijde en lateraal gecentreerd. Tevens wordt
de focus-bucky afstand genoteerd. Er wordt ook gedocumenteerd met welk meetmateriaal er
wordt gemeten. De testen worden uitgevoerd door QCC-Gent (het Centrum voor Fysische en
Technische Kwaliteitscontrole in de Radiologie) en volgens de Europese richtlijnen [25]. In
het kader van dit onderzoek werden deze parameters bij 6 diensten (2xSF, 2xCR, 2xDR) zelf
opgemeten. Voor de parameters van de overige diensten werd beroep gedaan op de databank
van QCC-Gent.
Naast deze fysische parameters zijn er ook een aantal exposieparameters nodig om de dosis te
kunnen berekenen: gecomprimeerde borstdikte, anode/filter, kV en mAs. Verder moet ook de
leeftijdscategorie van de patiënt worden aangegeven.
18
De air kerma (K) ter hoogte van het borstoppervlak wordt via de inverse kwadratenwet
bepaald uit het rendement, gemeten op het buckyoppervlak, en de exposie (mAs).
In de praktijk wordt voor de dosisberekening gebruik gemaakt van een databank die
beschikbaar wordt gesteld op de website van het UK National Co-ordinating Centre for the
Physics of Mammography (NCCPM) [29]. Hier worden alle verzamelde exposie- en fysische
parameters ingeladen en de gemiddelde borstklierweefseldosis kan berekend worden volgens
Dance et al.[27].
1.1 Fantoomdosimetrie
Om de impact van de digitalisatie op de gemiddelde klierweefseldosis te bestuderen, werden
er gegevens van 49 mammografische eenheden geselecteerd die deelnemen aan het Vlaams
bevolkingsonderzoek naar borstkanker en die in de periode 2005-2011 zijn gedigitaliseerd. 24
van deze mammografische eenheden zijn overgeschakeld van een conventioneel SF systeem
naar een CR-systeem. De andere 25 mammografische eenheden zijn overgeschakeld van SF
naar DR.
De data van deze 49 diensten voor het uitvoeren van een fantoomdosisstudie, voor en na hun
digitalisatie, zijn beschikbaar door de jaarlijkse en halfjaarlijkse controles uitgevoerd door het
QCC-Gent volgens de Europese richtlijnen [25]. Deze data omvat zowel de fysische
parameters als de exposieparameters. De exposieparameters worden genoteerd na
automatische belichting van PMMA-fantomen met verschillende diktes gaande van 20 tot 70
mm. Deze PMMA-diktes zijn equivalent aan 21 tot 90 mm gecomprimeerde borstdiktes. In
het kader van deze studie zijn bij 6 diensten (2xSF, 2xCR, 2xDR) de exposieparameters
opgemeten. Voor de overige diensten werden de gegevens verzameld uit de testverslagen van
QCC-Gent.
Door het uitvoeren van deze fantoomdosisstudie kan de dosis van fantomen met verschillende
diktes nu vergeleken worden in deze 49 diensten vóór en ná digitalisatie.
1.2 Patiëntdosimetrie
Voor de patiëntdosisstudie wordt van elke mammografische eenheid de gegevens van 50
opeenvolgende patiënten verzameld met een leeftijd tussen de 50 en 69 jaar oud
19
(screeningsleeftijd). Aangezien er van elke patiënt 4 opnames per borst worden genomen,
worden 200 opnames per dienst verzameld.
Voor het verkrijgen van deze patiëntendata van de diensten die werken met een CR-systeem
wordt aan de verpleegkundigen gevraagd een lijst in te vullen (bijlage 1). Hier wordt van elke
patiënt de leeftijd, opnamerichting en dikte van de borst bij compressie in millimeter
ingevuld. Ook worden de exposieparameters anode, filter, kV en mAs, ingevuld. Indien de
source-to-image distance (SID) variabel is wordt deze ook ingevuld, alsook de dosis in mGy
indien deze vermeld staat op het toestel. Bovendien worden ook het merk en type
mammograaf genoteerd samen met de identificatie van de dienst en de start- en einddatum
van de studie. In het kader van deze studie werd op 1 dienst met een CR-systeem 50
screeningonderzoeken meegevolgd en de 200 opnames van de exposieparameters zelf
opgeschreven.
Bij mammografische eenheden die werken met een DR-systeem worden deze parameters uit
de DICOM-header van de beelden gehaald aan de hand van het programma Dicomviewer
1.9.1. Deze beelden worden eerst geanonimiseerd door gebruik te maken van het programma
Yakami Dicom Tools.
Na het verzamelen van alle gegevens worden deze per dienst overgezet naar een Excel
bestand. Dit zowel voor CR als DR. Bijkomend worden van deze diensten ook alle technische
parameters verzameld welke zijn gemeten tijdens de (half)-jaarlijkse test. Na verwerking van
alle gegevens worden deze ingeladen in de dosimetrie-databank. Hierin worden de AGD’s
van 200 opnames (50 patiënten) berekend. Voor elke dienst volgt uit het dosisrapport onder
andere de mediaan van de AGD’s en de gemiddelde gecomprimeerde borstdikte van de
patiëntengroep (bijlage 2).
Dergelijke patiëntdosisstudies worden elke drie jaar uitgevoerd daar een periodieke
patiëntdosisstudie verplicht is volgens de Belgische Wetgeving [30]. De eerste ronde van deze
studie is gestart in 2008. De tweede ronde is gestart in 2011. Een groot aantal diensten is
tussen de eerste en tweede dosimetrieronde gedigitaliseerd. Dit laat dit laat toe om de invloed
van de digitalisatie op de patiëntendosis te gaan bestuderen. Een deel van de 49 diensten was
in 2008 echter al gedigitaliseerd. Voor deze diensten beschikken we dus niet over de
20
patiëntdosimetrie gegevens van vóór de digitalisatie. De patiëntdosis werd in dit geval geschat
via volgende procedure:
De mediaan van de AGD’s van elke patiëntdosisstudie wordt uitgezet in functie van de AGD
van een 45 mm PMMA-fantoom. Door deze data wordt de best passende lineaire rechte (fit)
getrokken (y=1.066x ± 0.235, R²=0.738) (Figuur 9). Door gebruik te maken van deze lineaire
fit is er voor alle 49 diensten de mogelijkheid om de patiëntdosis voor en na digitalisatie te
vergelijken.
Figuur 9: Mediaan van de AGD van patiëntdosimetrie in functie van AGD bij 45 mm PMMA-fantoom. Het
gebruik van een lineaire fit.
2. Performantieparameters van het Vlaams Bevolkingsonderzoek naar
borstkanker
Heracles is een databank waarin alle verzamelde gegevens omtrent het Vlaamse
borstkankeropsporingsprogramma worden geregistreerd. Deze informaticatoepassing wordt
beheerd door het consortium van erkende regionale screeningscentra van de Vlaamse
Gemeenschap. Dit consortium wordt gevormd door alle centra voor borstkankeropsporing
(CBO) samen. Er zijn 5 CBO’s in Vlaanderen: in Brugge, Gent, Antwerpen, Brussel en
Leuven. Deze centra zijn verantwoordelijk voor het uitnodigen van de vrouwen, het
organiseren van een tweede en eventueel derde lezing. Ze roepen vrouwen met een afwijkend
screeningsresultaat terug voor een bijkomend onderzoek en communiceert met de
behandelende arts over de uitkomst van dit bijkomend onderzoek (follow-up). Alle data wordt
gestockeerd en geraadpleegd via Heracles [1].
y = 1.066x (±0.235)
R² = 0.7380,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
me
dia
an
AG
D p
ati
ën
t
do
sim
etr
ie (
mG
y)
AGD @ 45 mm PMMA (mGy)
Patiënt versus fantoomdosis
metingen
SF, CR, DR
fit
21
De geanonimiseerde screeningspatiëntgegevens werden aangeleverd in SPSS-bestanden voor
de periode van 2005 tot en met 2011 door het centrum voor borstkankeropsporing in Gent.
Met gebruik van SPSS Statistics 19 zijn uit de verkregen bestanden dezelfde 49
mammografische eenheden geselecteerd waarvoor dosimetrie werd uitgevoerd. Er werd een
opsplitsing gemaakt tussen de 24 diensten die zijn overgeschakeld van SF naar CR en de 25
diensten die zijn overgestapt van SF naar DR. Telkens werden de performantieparameters
bepaald vóór en ná digitalisatie in de periode 2005-2011.
2.1 Geselecteerde parameters
Alle geselecteerde parameters worden opgesplitst tussen vrouwen die langskomen voor hun
eerste screeningsronde, of vrouwen die langskomen voor een vervolgronde. Vrouwen die de
eerste keer een screening ondergaan hebben meer kans dat een kanker gedetecteerd wordt
aangezien er in de jaren ervoor geen onderzoek is gebeurd en tevens is er in de eerste ronde
meestal een hoger percentage bijkomende onderzoeken, gezien het moeilijker is de diagnose
te stellen zonder eerdere mammogrammen om mee te vergelijken. De oplijsting van alle
geselecteerde parameters en hun aantallen bevindt zich in bijlage 3 A en B.
2.1.1 Classificatie van de borstdensiteit
Een eerste parameter die uit Heracles wordt geselecteerd is de densiteit. Zowel de linker-als
rechterborst wordt ingedeeld in deze klasse die bestaat uit vier verschillende categorieën:
minder dan 25 % dens borstweefsel, tussen 25 en 50%, tussen 50 en 75% en meer dan 75 %
dens borstweefsel. Zowel de eerste, tweede en de eventuele derde lezer bepaalt voor de linker-
en rechterborst in welke klasse deze behoort. Om van deze 4 of 6 densiteitscores tot 1 waarde
te komen representatief voor de vrouw, wordt er gebruikt gemaakt van een formule. Deze
neemt het gemiddelde van de 1ste
, 2de
en eventueel 3de
lezer voor zowel de linker- als
rechterborst.
2.1.2 Biradsclassificatie van het screeningsresultaat
Een tweede parameter die verzameld wordt uit Heracles zijn de Birads (Breast Imaging-
Reporting and data system). De Birads bestaan uit 5 categorieën: Birads 1 tot en met Birads 5.
Birads 1 en 2 zijn vrouwen waar respectievelijk geen kanker en een goedaardige afwijking
was gevonden. Birads 3 is de klasse waar vrouwen zitten met een waarschijnlijk goedaardige
22
afwijking. In klasse 4 en 5 zitten de vrouwen met een waarschijnlijk kwaadaardige kanker en
een kwaadaardige kanker respectievelijk. Vanaf klasse 3 dienen vrouwen terug te komen voor
een vervolgonderzoek. De Birads worden net zoals de densiteiten gescoord door zowel de
eerste, tweede en eventuele derde lezer én voor beide borsten. Om van 4 à 6 scores per vrouw
tot 1 waarde te komen, wordt gebruik gemaakt van een formule waarbij het gemiddelde wordt
genomen van de Biradswaarde gescoord door lezer 1 en lezer 2 van de linker borst. Hetzelfde
gebeurt bij de rechterborst. Van deze twee gemiddelden wordt het maximum genomen en
afgerond. Indien er een derde lezer aanwezig is, wordt enkel het maximum genomen van de
linker- en rechterborst van de 3de
lezer. Dit omdat het besluit van de derde lezer meer
doorweegt.
2.1.3 Terugroeping van vrouwen voor verder onderzoek
De volgende geselecteerde parameters zijn het totaal aantal vrouwen die deelnemen aan het
screeningsprogramma en het aantal vrouwen die moeten terugkomen voor een bijkomend
onderzoek. Van de vrouwen die worden teruggeroepen is een opsplitsing gemaakt tussen het
aantal vrouwen waarvan de uitkomst van het bijkomend onderzoek gekend is (follow-up
gekend), en waarvan de uitkomst niet gekend is (follow-up ongekend).
Een volgende parameter die wordt verzameld zijn het aantal vals-positieve resultaten. Dit zijn
vrouwen waarvan het screeningsresultaat positief is en dus worden teruggeroepen voor een
bijkomend onderzoek. Na dit onderzoek blijken deze vrouwen geen kanker te hebben. Om tot
het percentage vals-positieve resultaten te komen wordt gebruikt gemaakt van volgende
formule:
%��� − ���������� = �������������������� ∗ ������������������������ − �������� !"��������������# ��
Het aantal vals-positieve resultaten zijn enkel gekend in de groep vrouwen met een gekend
resultaat na hun bijkomend onderzoek. Er komen echter ook vals-positieve resultaten voor in
de groep waarvan het resultaat van het bijkomende onderzoek niet gekend is. Hier wordt
verondersteld dat de proportie van het aantal vals-positieve resultaten op het totaal aantal
bijkomende onderzoeken gelijk is aan de proportie van het aantal vals-positieve resultaten in
Heracles geregistreerd op het aantal bijkomende onderzoeken met gekende follow-up.
23
De volgende parameter die wordt geselecteerd uit Heracles zijn het aantal terecht-positieve
resultaten. Dit zijn het aantal vrouwen die worden teruggeroepen voor een bijkomend
onderzoek waarbij ook daadwerkelijk een kanker wordt gevonden. Van het aantal gevonden
kankers wordt een opsplitsing gemaakt tussen invasieve kankers en het aantal DCIS. Bij de
invasieve kankers wordt nog een verdere opsplitsing gemaakt tussen kankers die kleiner zijn
dan 1cm.
2.1.4 Derde lezing
Een laatste parameter die weerhouden is, is het aantal derde lezingen.
2.1.5 Bepaling van de kankerdetectiegraad
Aan de hand van bovenstaande geselecteerde gegevens kan de detectiegraad (CDR) berekend
worden.
$�% = ���������������� ∗ ������������������������ − �������� !"��������������# ��
Ook hier wordt, net zoals bij het aantal vals-positieve resultaten gebruik gemaakt van een
formule die corrigeert voor het feit dat hier enkel het aantal kankers geweten is van die groep
vrouwen met een gekend resultaat van het bijkomend onderzoek. Deze formule gaat uit van
de veronderstelling dat de verhouding van het totaal aantal kankers gedetecteerd in de
screening tot het totaal aantal vervolgonderzoeken gelijk is aan de verhouding van het aantal
in Heracles geregistreerde kankers tot het aantal vervolgonderzoeken met gekende follow-up.
3. Detectie-over-inductie ratio (DIR)
Om de DIR te berekenen moet zowel de detectiegraad als de inductiegraad gekend zijn. De
detectiegraad is gekend door bovenstaande studie van de performantieparameters. De
inductiegraad wordt bekomen aan de hand van bovenstaande patiëntdosisstudie en
risicomodellen [14,31].
Het risico op een stralingsgeïnduceerde borstkanker gedurende de volledige levensduur van
verschillende studies wordt uitgezet in functie van de leeftijd en dit enkel voor de leeftijd 50-
70 [14,31]. Door de best passende lineaire rechte door deze punten te trekken wordt volgende
formule bekomen: (y = -0.396x + 33.78) (Figuur 10).
24
Figuur 10: Het risico op een stralingsgeïnduceerde borstkanker als functie van de leeftijd.
In het Vlaamse borstkankerscreeningsprogramma worden vrouwen om de 2 jaar gescreend.
Vrouwen kunnen tussen hun 50 en 70 jaar dus 10 keer een screeningsmammografie
ondergaan. De gemiddelde leeftijd van de vrouw per ronde, zijnde 51, 53, … wordt in
bovenstaande formule ingevuld. Op deze manier wordt voor elke ronde het risico op een
stralingsgeïnduceerde borstkanker per 1 000 000 vrouwen per mGy bekomen. In
bovenstaande risicoanalyse is uitgegaan van een DDREF (dose and dose-rate effectiveness
factor) van 2.
Deze waarde wordt vermenigvuldigd met een relatieve biologische effectiviteit (RBE) van 4
[9] en met de mediaan van de AGD van de patiëntdosimetrie bekomen uit bovenstaande
dosisstudie. Deze mediaan van de AGD wordt eerst vermenigvuldigd met 2 gezien er in het
Vlaams borstkankerscreeningsprogramma twee opnames van elke borst worden genomen.
Uiteindelijk wordt de bekomen waarde gedeeld door 1 000 000 waardoor de inductiegraad per
vrouw voor elke screeningsronde wordt bekomen. Door de som te nemen van deze
inductiegraden over de 10 rondes wordt de totale inductiegraad bekomen voor een volledige
screeningstraject.
De bepaalde kankerdetectie per screeningsonderzoek is een gemiddelde over alle
screeningsrondes. Als deze waarde wordt vermenigvuldigd met 10 screeningsonderzoeken en
gedeeld door de totale inductiegraad wordt de DIR bekomen.
y = -0,396x + 33,780
R² = 1,0000
5
10
15
40 50 60 70
Ris
ico
op
stra
ling
sge
ind
uce
erd
e
bo
rstk
an
ker
/ 1
00
0 0
00
vro
uw
en
/ m
Gy
Leeftijd (jaar)
NHSBSP Linear (NHSBSP)
25
4. Fysisch-technische beeldkwaliteit van digitale systemen
Tijdens de halfjaarlijkse fysisch-technische kwaliteitscontrole worden een aantal parameters
opgelijst om de beeldkwaliteit te toetsen. Bij conventionele mammografie worden het aantal
lijnenparen per millimeter en een aantal laagcontrastobjecten met 5 millimeter diameter
bekeken alsook sensitometrische parameters en de optische densiteit. Digitale beeldkwaliteit
wordt meer in detail onderzocht door middel van een contrast-detailanalyse met gebruik van
een 3.4 CDMAM-fantoom (Artinis). Hierdoor is er geen rechtstreekse vergelijking mogelijk
in de beeldkwaliteit tussen SF en CR of DR, maar is de vergelijking tussen CR en DR
onderling wel mogelijk.
Een CDMAM-fantoom bestaat uit een aluminium basis bedekt met gouden schijfjes van
verschillende diktes en diameter, ingebed in plexiglas. Het CDMAM-fantoom geperst tussen
2 keer PMMA-platen van 20 mm, heeft een attenuatie equivalent aan 50 mm PMMA. De
gouden bolletjes, die een diameter hebben van 0.6 tot 2.0 mm, liggen in een matrix van 16
rijen en 16 kolommen. In elke rij is de diameter van een gouden bolletje constant en in elke
kolom is de dikte constant (Figuur 11). Elke hokje van deze matrix bevat 2 schijfjes: één in
het midden en één in een willekeurige gekozen hoek. Lezers moeten aangeven in welk van de
4 hoeken een schijfje zichtbaar is. Hierbij hebben ze slechts 25 % kans om juist te gokken
[32]. Er gebeurt ook een dichtste nabuurcorrectie op het resultaat.
Figuur 11: Afbeelding van een CDMAM-fantoom [33].
Het uitlezen van een afbeelding genomen met een CDMAM-fantoom gebeurt in principe door
3 lezers die elk 2 beelden tellen. Deze menselijke uitlezing geeft een relatief grote
26
onzekerheid. Om op een objectieve manier de CDMAM-scores met elkaar te kunnen
vergelijken wordt er gebruik gemaakt van een computeranalyse, die gecorrigeerd wordt naar
de humane waarnemer om te kunnen toetsen aan de limieten bepaald voor een menselijke
uitlezing [34]. Voor deze analyse wordt in dit onderzoek gebruik gemaakt van de CDCOM-
software (EUREF). Verdere verwerking van de verkregen gegevens gebeurt met Erica2-
software (LUCMFR).
Door het gebruik van het CDMAM-fantoom en de computeranalyse achteraf worden de
contrastdrempelwaarden bekomen bij de verschillende detaildiameter, de contrast-detailcurve.
Voor alle diensten werden deze curves bepaald. Als voorbeeld worden de beste en slechtste
curves getoond in Figuur 12.
Figuur 12: Een contrast-detailcurve van het beste DR-systeem en het slechtste CR-systeem
Om een vergelijking te kunnen maken tussen de beeldkwaliteit van CR-systemen en DR-
systemen moet deze gekwantificeerd worden. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de inverse
Image Quality Figure (IQFinv). Deze wordt berekend aan de hand van onderstaande formule:
&'���� = 14∑ +$�,-.��,���012341
Hier is Cith de contrastdrempelwaarde bij een detaildiameter Di. Voor elke digitale dienst
wordt deze inverse IQF berekend. Een goede beeldkwaliteit resulteert in een hoge IQFinv.
Een andere manier om de beeldkwaliteit te kwantificeren is door de contrastdrempelwaarde
bij 0.1 mm diameter op te lijsten voor alle digitale diensten. Deze is belangrijk om de
0,01
0,10
1,00
10,00
0,1 1,0 10,0
dre
mp
eld
ikte
Cth
(µ
m)
diameter D (mm)
Contrast-detail
aanvaardbare limiet
wenselijke limiet
beste curve DR
slechtste curve CR
27
zichtbaarheid van kleine details te testen welke belangrijk zijn in mammografie. Een goede
beeldkwaliteit resulteert in een lage drempelwaarde bij 0.1 mm diameter.
Deze contrast-detailanalyse is representatief voor de beeldkwaliteit bij 50 mm PMMA. Doch
is de beeldkwaliteit ook representatief voor andere PMMA-diktes gezien er via de
halfjaarlijkse kwaliteitscontrole over wordt gewaakt dat de contrast-ruisverhouding (CNR)
voor alle PMMA-diktes ongeveer constant wordt gehouden.
5. Statistische analyse
Voor de statistische analyse van de resultaten wordt gebruik gemaakt van SPSS Statistics 19.
Er worden niet-parametrische toetsen gebruikt. Wanneer er een gepaarde test mogelijk was,
werd gebruik gemaakt van de Wilcoxon toets. Deze tweezijdige toets (p<0.05) wordt gebruikt
om verschillen tussen twee gerelateerde steekproeven te bepalen.
Wanneer gepaard testen onmogelijk was, werd gebruik gemaakt van de twee-zijdige Mann-
Whitney U toets (p<0.05). Deze toets wordt gebruikt om verschillen tussen twee
onafhankelijke steekproeven te bepalen.
Wanneer twee percentages met elkaar worden vergeleken wordt gebruik gemaakt van een
toets op proporties (p<0.05). Om deze test uit te voeren werd gebruik gemaakt van het
programma Medcalc. Op een percentage +�̂0 in een grafiek wordt de standaardfout (6�̂) op
het percentage uitgezet als positieve en negatieve foutenvlag.
6�̂ = 7�̂ ∗ +1 − �̂0�
Wanneer een gemiddelde (.̅) van n onafhankelijke waarnemingen wordt uitgezet op een
grafiek, wordt de standaardfout op het gemiddelde (SE.̅ ) gebruikt als foutenvlag. Deze wordt
bekomen door volgende formule te gebruiken:
69.̅ = �√�
waarbij s de standaarddeviatie is van de steekproef.
28
RESULTATEN
Tijdens het bespreken van volgende resultaten worden telkens dezelfde kleurcodes
aangehouden: SF-Geel, CR-Rood, DR-Groen.
1. Dosimetrie
1.1 Dosimetrie van de “standaard” patiënt
De gemiddelde gecomprimeerde borstdikte van alle patiëntdosisstudies bedraagt 55 mm. Een
PMMA-fantoom met een dikte van 45 mm heeft een vergelijkbare attenuatie als een
gecomprimeerde borst van 53 mm. Daarom wordt de gemiddelde klierweefseldosis van een
45 mm PMMA-fantoom (standaardfantoom) gebruikt om met de mediaan van de
patiëntdosimetrie te vergelijken.
In Figuur 13 wordt de dosis van het standaardfantoom vergeleken vóór en ná digitalisatie bij
24 mammografische eenheden die zijn overgeschakeld van een SF-systeem naar een CR-
systeem. In Figuur 14 wordt de evolutie van deze standaardfantoomdosis bekeken voor 25
diensten die zijn overgeschakeld van een SF-systeem naar een DR-systeem. Bij beide
overschakelingen is er een significante verandering in de dosis (Tabel 1, Tabel 2). De dosis
stijgt namelijk met 36% bij de overgang van SF naar CR, maar daalt 20% bij de overgang van
SF naar DR.
De patiëntdosisstudie levert gelijkaardige resultaten op. In onderstaande grafieken wordt per
dienst de mediaan van de AGD van 50 opeenvolgende patiënten uitgezet voor en na
digitalisatie. Bij de overschakeling van SF naar CR is er een significante stijging van de
patiëntdosis met 36% gevonden (Tabel 1, Figuur 15). In tegenstelling tot overschakeling naar
CR wordt er bij de overschakeling naar DR een significante daling gevonden van de
patiëntdosis (Tabel 2, Figuur 16).
Uit een samenvattende grafiek (Figuur 17) blijkt duidelijk het verschil in dosisverschuiving
tussen de digitalisatie door overgang van SF naar respectievelijk CR en DR.
29
Figuur 13: Vergelijking van de fantoomdosimetrie van 24 diensten die zijn overgeschakeld van SF naar CR. De
AGD werd bepaald voor een PMMA-fantoom met een dikte van 45 mm.
Figuur 14: Vergelijking van de fantoomdosimetrie van 25 diensten die zijn overgeschakeld van SF naar DR. De
AGD werd bepaald voor een PMMA-fantoom met een dikte van 45 mm.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
30
18
53
20
06
26
29
14
35
25
36
13
46
14
27
51
32
38
24
05
63
10
52
11A
GD
@ 4
5 m
m P
MM
A (
mG
y)
Dienstnummer
AGD @ 45 mm PMMA
SF CR
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
18
16
45
07
23
55
01
25
48
68
_6
9
13
03
68
_6
9
37
50
09
57
73
32
24
19
65
65
39
59A
GD
@ 4
5 m
m P
MM
A (
mG
y)
Dienstnummer
AGD @ 45 mm PMMA
SF DR
30
Figuur 15: Vergelijking van de patiëntdosimetrie van diensten die zijn overgestapt van SF naar CR. De mediaan
van de AGD van 50 patiënten werd bepaald. Volle balken: meetresultaten; Gestreepte balken: schatting op basis
van relatie tussen fantoom- en patiëntdosimetrie (Figuur 9).
Figuur 16: Vergelijking van de patiëntdosimetrie van diensten die zijn overgestapt van SF naar DR. De mediaan
van de AGD van 50 patiënten werd bepaald. Volle balken: meetresultaten; Gestreepte balken: schatting op basis
van relatie tussen fantoom- en patiëntdosimetrie (Figuur 9).
Figuur 17: Vertaling van bovenstaande
grafieken: hier wordt de mediaan van de
AGD uitgezet van een patiëntdosisstudie van
50 patiënten per dienst voor en na
digitalisatie.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
30
18
53
20
06
26
29
14
35
25
36
13
46
14
27
51
32
38
24
05
63
10
52
11
Me
dia
an
AG
D
Pa
tië
ntd
osi
me
trie
(m
Gy)
Dienstnummer
Mediaan AGD patiëntdosimetrie
SF CR
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
18
16
45
07
23
55
01
25
48
68
_6
9
13
03
68
_6
9
37
50
09
57
73
32
24
19
65
65
39
59
Me
dia
an
AG
D
pa
tië
ntd
osi
me
trie
(m
Gy)
Dienstnummer
Mediaan AGD patiëntdosimetrie
SF DR
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0AG
D n
a d
igit
alis
ati
e (
mG
y)
AGD voor digitalisatie (mGy)
Mediaan AGD patiënt dosimetrie
SF→CR
SF→DR
31
Tabel 1: Statistische analyse van de dosimetrie bij de overschakeling van SF naar CR.
SF CR
p* gemiddelde gemiddelde
AGD @45 mm PMMA (mGy) 1,45 1,97 0,000
Mediaan AGD patiënt dosimetrie (mGy) 1,53 2,11 0,000
* Wilcoxon Toets
Tabel 2: Statistische analyse van de dosimetrie bij de overschakeling van SF naar DR.
SF DR
p* gemiddelde gemiddelde
AGD @45 mm PMMA (mGy) 1,45 1,16 0,000
Mediaan AGD patiënt dosimetrie (mGy) 1,50 1,32 0,032
* Wilcoxon Toets
1.2 Dosimetrie als functie van de dikte
De AGD voor een individuele patiënt is sterk afhankelijk van de gecomprimeerde borstdikte.
Om dit effect te simuleren worden tijdens de jaarlijkse fysisch-technische kwaliteitscontrole
de AGD’s bepaald bij PMMA-fantoomdiktes tussen 20 en 70 mm. Zowel de data voor als na
digitalisatie zijn beschikbaar. De curves van de individuele mammografische eenheden
werden uitgemiddeld per detectortype (SF-CR-DR) en per fabrikant. Bij SF wordt er een
grote variatie in de dosis teruggevonden tussen de verschillende fabrikanten. Deze spreiding is
vooral op te merken bij de grotere diktes (Figuur 18).
CR-systemen functioneren bij een hogere dosis dan SF-systemen. Er is een kleinere variatie in
dosis tussen de verschillende fabrikanten (Figuur 19).
Voor DR-systemen zijn de fantoomdosissen in het algemeen lager dan bij CR-systemen en
vergelijkbaar met die merken van een SF-systeem die een lage dosis geven (Figuur 20).
Slechts één fabrikant haalt een duidelijk lagere dosis dan om het even welk conventioneel of
digitaal systeem.
32
Figuur 18: Vergelijking van de AGD bij de verschillende merken in een conventioneel SF-systeem.
Figuur 19: Vergelijking van de AGD bij de verschillende merken in een digitaal CR-systeem.
Figuur 20: Vergelijking van de AGD bij de verschillende merken in een digitaal DR-systeem.
0
1
2
3
4
5
6
7
20 30 40 50 60 70
AG
D (
mG
y)
Dikte fantoom (mm PMMA)
Fantoom dosimetrie SF-systemen
Accepteerbare limiet
Wenselijke limiet
Fabrikant 1 type a
Fabrikant 1 type b
Fabrikant 1 type c
Fabrikant 2 type a
Fabrikant 2 type a-
Fabrikant 2 type b
Fabrikant 3 type a
Fabrikant 3 type b
Fabrikant 3 type c
0
1
2
3
4
5
6
7
20 30 40 50 60 70
AG
D (
mG
y)
Dikte Fantoom (mm PMMA)
Fantoom dosimetrie CR-systemen
Accepteerbare limiet
Wenselijk limiet
Fabrikant 1 type 1
Fabrikant 1 type 2
Fabrikant 2
Fabrikant 3
0
1
2
3
4
5
6
7
20 30 40 50 60 70
AG
D (
mG
y)
Dikte Fantoom (mm PMMA)
Fantoom dosimetrie DR-systemen
Accepteerbare limiet
Wenselijke limiet
Fabrikant 1 type a
Fabrikant 1 type b
Fabrikant 2 type a
Fabrikant 2 type b
Fabrikant 2 type c
Fabrikant 3
Fabrikant 4
Fabrikant 5
Fabrikant 6
33
De invloed van de digitalisatie op de AGD corresponderend met dunne (20mm), standaard
(45mm) en dikke (70mm) PMMA-fantomen wordt respectievelijk weergegeven in Figuur 21,
Figuur 22, Figuur 23. Er wordt opnieuw een opsplitsing gemaakt tussen digitalisatie van SF
naar CR en van SF naar DR. Voor 20mm PMMA wordt een significante stijging gevonden
van de dosis bij overschakeling van SF naar digitaal. Hier wordt een stijging van 43% en 49%
gevonden voor CR en DR respectievelijk (Tabel 3, Tabel 4). Voor fantomen met een dikte
van 45 en 70mm PMMA is er een significante stijging van de dosis gevonden van 36% en
31% respectievelijk bij overschakeling van SF naar CR (Tabel 3). Bij de overschakeling van
SF naar DR is voor beide fantoomdiktes de dosis significant gedaald met 20% en 31%
respectievelijk (Tabel 4).
Tabel 3: Statistische analyse van de dosimetrie bij de overschakeling van SF naar CR
SF CR
p* gemiddelde gemiddelde
AGD @20 mm PMMA (mGy) 0,42 0,60 0,0000
AGD @45 mm PMMA (mGy) 1,45 1,97 0,0000
AGD @70 mm PMMA (mGy) 3,98 5,21 0,0000
* Wilcoxon Toets
Tabel 4: Statistische analyse van de dosimetrie bij de overschakeling van SF naar DR
SF DR
p* gemiddelde gemiddelde
AGD @20 mm PMMA (mGy) 0,41 0,61 0,0000
AGD @45 mm PMMA (mGy) 1,45 1,16 0,0000
AGD @70 mm PMMA (mGy) 3,53 2,43 0,0010
* Wilcoxon Toets
34
Figuur 21: AGD van een 20mm PMMA-
fantoom voor en na digitalisatie.
Figuur 22: AGD van een 45mm PMMA-
fantoom voor en na digitalisatie.
Figuur 23: AGD van een 70mm PMMA-
fantoom voor en na digitalisatie.
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
AG
D n
a d
igit
alis
ati
e (
mG
y)
AGD voor digitalisatie (mGy)
AGD @ 20 mm PMMA
SF→CR
SF→DR
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
AG
D n
a d
igit
alis
ati
e (
mG
y)
AGD voor digitalisatie (mGy)
AGD @ 45 mm PMMA
SF→CR
SF→DR
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0
AG
D n
a d
igit
alis
ati
e (
mG
y)
AGD voor digitalisatie (mGy)
AGD @ 70 mm PMMA
SF→CR
SF→DR
35
2. Performantieparameters van het Vlaams Bevolkingsonderzoek naar
borstkanker
Van alle geselecteerde parameters wordt een opsplitsing gemaakt tussen vrouwen die hun
eerste keer langskomen en vrouwen die langskomen voor een vervolgronde.
2.1 Classificatie van de borstdensiteit
Zowel in de eerste als in de vervolgrondes en zowel bij de overgang van SF naar CR als naar
DR wordt de borstdensiteit minder dens gescoord ná digitalisatie dan vóór digitalisatie
(Figuur 24).
Figuur 24: Densiteit voor en na digitalisatie
0%
10%
20%
30%
40%
50%
0-25% dens 25-50%
dens
50-75%
dens
>75% dens
Eerste Ronde
Densiteit
SF CR
0%
10%
20%
30%
40%
50%
0-25% dens 25-50%
dens
50-75%
dens
>75% dens
Vervolgronde
Densiteit
SF CR
0%
10%
20%
30%
40%
50%
0-25% dens 25-50%
dens
50-75%
dens
>75% dens
Eerste Ronde
Densiteit
SF DR
0%
10%
20%
30%
40%
50%
0-25% dens 25-50%
dens
50-75%
dens
>75% dens
Vervolgronde
Densiteit
SF DR
36
2.2 Biradsclassificatie van het screeningsresultaat
Er kan een daling worden opgemerkt van Biradsklasse 3 bij de digitale systemen ten voordele
van Biradsklasse 2 (Figuur 25). Dit is de zogezegde schemerzone. In deze klasse worden
vrouwen gescoord met een zogenaamde “waarschijnlijk goedaardige afwijking”. Deze klasse
dient zo laag mogelijk te zijn.
Figuur 25: Biradsklasse voor en na digitalisatie
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
BIRADS I BIRADS II BIRADS IIIBIRADS IV BIRADS V
Eerste ronde
Birads
SF CR
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
BIRADS I BIRADS II BIRADS IIIBIRADS IV BIRADS V
Vervolgronde
Birads
SF CR
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
BIRADS I BIRADS II BIRADS IIIBIRADS IV BIRADS V
Eerste Ronde
Birads
SF DR
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
BIRADS I BIRADS II BIRADS IIIBIRADS IV BIRADS V
Vervolgronde
Birads
SF DR
37
2.3 Terugroeping van vrouwen voor verder onderzoek
In Figuur 26 is er bij de digitale systemen een daling op te merken van het aantal bijkomende
onderzoeken. Dit verschil is significant zowel bij de overschakeling van CR als naar DR.
Alsook is dit verschil significant in de eerste ronde als in de vervolgronde (Tabel 5, Tabel 6).
In Figuur 27 is er na digitalisatie een significante daling van het aantal vals-positieve
resultaten te zien. Dit is zowel van toepassing bij CR als DR als de eerste en de vervolgronde
(Tabel 5, Tabel 6).
Op Figuur 28 wordt de kankerdetectiegraad weergegeven voor en na digitalisatie (detail in
Figuur 31). Uit vergelijking van de grafieken blijkt dat in het totaal aantal bijkomende
onderzoeken het aandeel vals-positieve resultaten veel groter is dan het aandeel van de
terecht-positieve resultaten. Het is van belang het aantal vals-positieve resultaten zo laag
mogelijk te houden.
Er zijn geen significante verschillen in de kankerdetectiegraad teruggevonden vóór en ná
digitalisatie (Tabel 5, Tabel 6). De kankerdetectiegraad is voor alle detectorsystemen
ongeveer vergelijkbaar.
38
Figuur 26: Aantal vervolgonderzoeken voor en na digitalisatie.
Figuur 27: Aantal vals-positieve resultaten voor en na digitalisatie.
.
Figuur 28: Kankerdetectiegraad voor en na digitalisatie
In Figuur 29 wordt het percentage invasieve kankers dat kleiner is dan 1cm weergegeven bij
overschakeling van SF naar digitaal. Bij de overschakeling van SF naar CR wordt zowel in de
eerste als in de vervolgronde een daling opgemerkt die echter niet significant is (Tabel 5). Bij
de overschakeling van SF naar DR wordt ook een daling waargenomen in de vervolgrondes.
0%
2%
4%
6%
8%
10%
SF → CR SF → DR
1ste Ronde
Aantal Bijkomende onderzoeken
0%
2%
4%
6%
8%
10%
SF → CR SF → DR
Vervolgronde
Aantal Bijkomende onderzoeken
0%
2%
4%
6%
8%
10%
SF → CR SF → DR
Eerste Ronde
Aantal Vals-positieven
0%
2%
4%
6%
8%
10%
SF → CR SF → DR
Vervolgronde
Aantal Vals-positieven
0%
2%
4%
6%
8%
10%
SF → CR SF → DR
Eerste Ronde
CDR
0%
2%
4%
6%
8%
10%
SF → CR SF → DR
Vervolgronde
CDR
39
In de eerste ronde is er geen daling maar een stijging terug te vinden. Noch de daling, noch de
stijging zijn echter significant (Tabel 6). Voor de invloed van de digitalisatie op de fractie
invasieve kankers en de fractie DCIS wordt verwezen naar bijlage 3A en B.
Figuur 29: Aantal invasieve kankers kleiner dan 1cm voor en na digitalisatie.
2.4 Derde lezing
Als laatste parameter wordt in Figuur 30 de invloed van de digitalisatie op het aantal derde
lezingen getoond. Bij de overschakeling van SF naar CR wordt zowel in de eerste ronde als in
de vervolgronde een significante daling opgemerkt (Tabel 5).Bij overschakeling van SF naar
DR is er ook een daling op te merken van deze parameter al blijkt deze in de eerste ronde niet
significant te zijn (Tabel 6).
Figuur 30: Aantal derde lezingen voor en na digitalisatie.
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
SF → CR SF → DR
Eerste Ronde
%Invasief < 1cm
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
SF → CR SF → DR
Vervolgronde
%Invasief < 1cm
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
SF → CR SF → DR
Eerste Ronde
3de Lezing
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
SF → CR SF → DR
Vervolgronde
3de Lezing
40
Tabel 5: Statistische analyse van de performantieparameters bij de overschakeling van SF naar CR.
Eerste Ronde Vervolgronde
SF CR P* SF CR p*
% Verder Onderzoek 8.52 5.61 0.000 4.54 2.78 0.000
% Vals-Positieven 7.76 4.96 0.000 4.01 2.25 0.000
CDR 0.76 0.65 0.295 0.52 0.53 0.883
% Invasief < 1cm 32.11 20.41 0.191 32.77 27.82 0.420
% 3de
Lezing 10.15 8.21 0.000 6.24 4.12 0.000 *Toets op proporties
Tabel 6: Statistische analyse van de performantieparameters bij de overschakeling van SF naar DR.
Eerste Ronde Vervolgronde
SF DR P* SF DR p*
% Verder Onderzoek 8.71 6.63 0.000 5.14 3.14 0.000
% Vals-Positieven 7.94 5.95 0.000 4.54 2.55 0.000
CDR 0.76 0.68 0.438 0.60 0.59 0.879
% Invasief < 1cm 25.20 30.95 0.599 35.96 31.25 0.414
% 3de
Lezing 9.66 9.51 0.770 6.15 4.10 0.000 *Toets op proporties
41
3. Detectie-Over-Inductie Ratio
De DIR’s voor en na digitalisatie (Tabel 7) werden bepaald op basis van de kankerdetectie per
screeningsonderzoek (Figuur 31) en de AGD per opname voor de “standaard” patiënt (Figuur
32). De DIR daalt wanneer er wordt overgeschakeld van SF naar CR. Wanneer de
overschakeling gebeurt van SF naar DR, dan stijgt de DIR. De DIR blijft in alle gevallen
boven de kritische drempel van 10 [17]. Screening is met andere woorden verantwoord in de
bestudeerde leeftijdscategorie (50-69 jaar).
Figuur 31:Uitvergroting van de kankerdetectiegraad voor en na digitalisatie.
Tabel 7: Vergelijking van de DIR bij digitalisatie.
SF CR
DIR 48,92 33,11
SF DR
DIR 54.06 57,65
Figuur 32: Het gemiddelde van de mediaan van de
AGD van 50 patiënten voor en na digitalisatie
0,00%
0,20%
0,40%
0,60%
0,80%
1,00%
SF → CR SF → DR
Eerste Ronde
CDR
0,00%
0,20%
0,40%
0,60%
0,80%
1,00%
SF → CR SF → DR
Vervolgronde
CDR
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
SF → CR SF → DR
Ge
mid
de
lde
Me
dia
an
AG
D
Pa
tië
ntd
osi
s (m
Gy)
Gemiddelde Mediaan AGD
Patiëntdosis (mGy)
42
4. Fysisch-technische beeldkwaliteit van digitale systemen
De beeldkwaliteit wordt vergeleken tussen de digitale detectorsystemen onderling via een
contrast-detailanalyse. Gezien de dosis/beeldkwaliteit-verhouding van belang is, wordt de
dosis corresponderend met een opname van het CDMAM-fantoom voor de verschillende
mammografische eenheden vergeleken voor en na digitalisatie (Figuur 33). Bij de klinisch
gebruikte instellingen is de gemiddelde dosis van de CDMAM significant hoger voor CR dan
voor DR-systemen (Tabel 8).
De CR-systemen hebben gemiddeld genomen een lagere inverse IQF dan DR-systemen
(Figuur 34). Ook dit verschil is significant (Tabel 8).
Ook wanneer de contrastdrempelwaarde van de kleine details wordt vergeleken bij de
verschillende diensten wordt een significante verschuiving waargenomen (Tabel 8). Kleine
details worden gemiddeld genomen met hoger contrast weergegeven bij een DR-systeem dan
bij een CR-systeem (Figuur 35).
Tabel 8: Statistische analyse van de beeldkwaliteit tussen de digitale systemen: CR en DR.
CR
Gemiddelde
DR
Gemiddelde p*
AGD @ 50 mm PMMA 1,97 1,17 0,000
Inverse IQF 13,08 14,86 0,000
Cth @ 0,1 mm 1,36 1,09 0,000
*Mann-Whitney toets
43
Figuur 33: Histogram
van de dosis bij
klinische instellingen
Figuur 34: Histogram
van de inverse IQF bij
klinische instellingen
Figuur 35: Histogram
van de
contrastdrempelwaarde
bij klinische
instellingen.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
≤ 0
,8
≤ 1
,0
≤ 1
,2
≤ 1
,4
≤ 1
,6
≤ 1
,8
≤ 2
,0
≤ 2
,2
≤ 2
,4
≤ 2
,6
≤ 2
,8
Pro
cen
tue
el A
an
tal D
ien
ste
n
AGD (mGy) @ 50 mm PMMA
AGD @ 50 mm PMMA
CR DR
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
≤ 1
1
≤ 1
1,5
≤ 1
2
≤ 1
2,5
≤ 1
3
≤ 1
3,5
≤ 1
4
≤ 1
4,5
≤ 1
5
≤ 1
5,5
≤ 1
6
≤ 1
6,5
≤ 1
7
≤ 1
7,5
Me
er
Pro
cen
tue
el A
an
tal D
ien
ste
n
Inverse IQF
Inverse IQF
CR DR
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
≤ 0
,7
≤ 0
,8
≤ 0
,9
≤ 1
,0
≤ 1
,1
≤ 1
,2
≤ 1
,3
≤ 1
,4
≤ 1
,5
≤ 1
,6
≤ 1
,7
Me
erPro
cen
tue
el A
an
tal d
ien
ste
n
Cth @ 0,1 mm diameter
Cth @ 0,1 mm diameter
CR DR
44
BESPREKING
De opzet van deze studie heeft enkele voordelen. Het is een gepaarde studie: dezelfde
mammografische eenheden worden vergeleken zowel vóór als ná digitalisatie. Hierdoor is er
geen bias van ervaring van verschillende lezers, want er werd geprotocolleerd door dezelfde
radiologen in die mammografische eenheden. Een groot aantal diensten had vooraf geen
digitale ervaring, maar deze hebben allen dezelfde opleiding genoten bij digitalisatie. Bij de
overgang van SF naar CR en bij SF naar DR is er dus een vergelijkbare leercurve. In deze
studie zijn gegevens van 262 568 vrouwen verzameld van de periode 2005 tot 2011. De eerste
diensten zijn medio 2007 gedigitaliseerd, de laatste in 2011. Een nadeel is dat de follow-up
niet altijd gekend is. Dit kan een vertekend beeld geven. Tevens waren de gegevens van 2011
nog niet compleet aangezien er bij het verzamelen van de gegevens op 1 januari 2012 een
aantal onderzoeken nog niet waren afgesloten: hierbij is het screeningsresultaat of het
resultaat van het vervolgonderzoek nog ongekend.
1. Dosimetrie
Het is een misvatting dat digitalisatie in de mammografie steeds leidt tot een daling van de
dosis. In verscheidene onderzoeken is een dosisstijging vastgesteld wanneer er digitalisatie
gebeurt van een mammograaf met een SF-detectorsysteem naar een CR-systeem. Deze
stijging is namelijk nodig om een accepteerbare beeldkwaliteit te bekomen in vergelijking met
een DR-systeem [21,24]. Dit fenomeen wordt in dit onderzoek ook aangetoond. De overgang
van SF-mammografie naar CR gaat gepaard met een stijging van de AGD met 38% bij de
gemiddelde patiënt en van 36 % bij het standaardfantoom.
Wanneer de digitalisatie van een mammograaf met een SF-systeem naar een DR-
detectorsysteem gebeurt, wordt er in de literatuur gevonden dat DR-systemen beelden kunnen
produceren met minstens een gelijkwaardige beeldkwaliteit en een lagere dosis dan SF-
systemen [21]. Ook dit werd aangetoond in ons onderzoek. Bij de overschakeling van SF naar
DR daalt de AGD van de gemiddelde patiënt met 12%. Voor het standaardfantoom wordt een
dosisdaling van 20% waargenomen. Deze dosisreductie bij een fantoom van 45 mm PMMA is
groter dan bij de patiëntdosimetrie. Dit is te wijten aan het feit dat de dosissen bij een 20mm
45
PMMA-fantoom hoger zijn voor DR dan voor SF. Optimalisatie (daling) van de dosis bij
kleinere diktes lijkt mogelijk binnen de limieten op de contrast-ruisverhouding (CNR).
De omvang van de dosisdaling of –stijging die de patiënt zal ondervinden bij digitalisatie van
een mammografische eenheid is sterk afhankelijk van de fabrikant van de conventionele
mammograaf aangezien de verschillende merken van een SF-systeem een grote spreiding in
dosis hebben als functie van de dikte. Om deze evolutie in dosis goed te kunnen monitoren,
wordt elke 3 jaar een patiëntdosisstudie uitgevoerd. De mediaan van de AGD van 50 patiënten
wordt berekend en getoetst aan het dosis-referentieniveau (DRL) van 2 mGy, bepaald door
het FANC. Deze DRL is de 75ste
percentiel van de dosisdistributie van een representatieve
dosissteekproef [35]. Er wordt opgemerkt dat er geen limiet bestaat op de patiëntdosis, doch
toestellen dienen aan de kwaliteitsnormen te voldoen (fantoomdosimetrie). Als de
patiëntdosimetrie de DRL overschrijdt moet er naar gestreefd worden de dosis te
optimaliseren.
2. Performantieparameters van het Vlaams Bevolkingsonderzoek naar
borstkanker
Bij het vergelijken van de resultaten in deze studie met andere uitgevoerde studies in de
literatuur worden een aantal tegenstrijdigheden gevonden.
Allereerst kan er gezegd worden, zoals bovenstaande grafieken aantonen, dat de borstdensiteit
anders wordt ingeschat bij de beide digitale systemen. Bij het gebruik van een digitaal
systeem worden de borsten minder dens ingeschat. Borsten met minder klierweefsel dan
vetweefsel zijn meer radiolucent. Er is een betere contrastzichtbaarheid wat zich kan vertalen
in een lagere recall rate [4]. Dit fenomeen kan niet worden ondersteund door het onderzoek
van Lewin et al. waar geen verschuiving werd teruggevonden in de borstdensiteit tussen de
verschillende systemen [36].
Wanneer er dieper wordt ingegaan op de Biradsclassificatie gaat de aandacht vooral uit naar
klasse 3. Dit is de schemerzone van de Biradsclassificatie, en deze klasse dienst zo laag
mogelijk gehouden te worden. Biradsklasse 3 is in dit onderzoek door het gebruik van digitale
mammografie gedaald. Dit kan eventueel te maken hebben met de verschuiving in
borstdensiteit bij digitale systemen. De densiteit van de borsten wordt lager ingeschat omdat
46
er een grotere contrastzichtbaarheid is. Hierdoor wordt de architectuur van het borstweefsel
beter geaccentueerd en kan een beter onderscheid gemaakt worden tussen een goedaardige en
kwaadaardige afwijking [38]. Er zal dus minder twijfel zijn bij het zien van een afwijking
waardoor het aantal patiënten in de schemerzone daalt.
De vrouwen die toch worden teruggeroepen voor een bijkomend onderzoek hebben ofwel een
kanker en worden dus terecht teruggeroepen, ofwel hebben zij geen kanker en zijn ze vals-
positief. De recall rate, of het aantal vrouwen dat wordt teruggeroepen, zijn in dit onderzoek
bij overschakeling naar een digitaal systeem significant gedaald net als het aantal vals-
positieve resultaten. De kankerdetectiegraad heeft echter geen significante verandering
ondergaan. Deze resultaten worden bevestigd door de literatuur: zo vindt Sala et al. ook een
daling van de recall rate, een daling van de vals-positieve resultaten en geen significant
verschil in de CDR. Bijkomend is de CDR in de eerste ronde hoger dan in de vervolgronde
[39]. Ook dit komt overeen met onze studie. In het onderzoek van Sala et al. wordt echter
enkel de overgang van SF naar DR bekeken. Lewin et al. vindt net als in ons onderzoek ook
een daling van de recall rate bij overschakeling naar DR. Ook hier blijft de CDR constant en
is de lagere recall rate te wijten aan een daling van het aantal vals-positieve resultaten [40].
In de literatuur worden echter ook tegenstrijdige resultaten gevonden. Zo hebben Skaane et al.
en Bluekens et al. een stijging gevonden van de recall rate bij overschakeling naar een
mammograaf met een digitale detector [38,41]. Anderzijds vinden Pisano et al. en
Vinnicombe et al. een onveranderde recall rate na digitalisatie [42,43].
Wanneer de CDR in de literatuur wordt vergeleken, worden ook hier tegenstrijdige resultaten
gevonden. Zo wordt er in bepaalde onderzoeken teruggevonden dat deze stijgt [38,44] of dat
deze onveranderd is [42, 43, 45]. Bij het toetsen van onze gevonden waarden aan de Europese
richtlijnen, behalen deze de norm [25].
In ons onderzoek is de daling van het aantal teruggeroepen vrouwen na digitalisatie vooral te
wijten aan de daling van het aantal vals-positieve resultaten aangezien de CDR geen
significante veranderingen ondergaat. Het percentage gevonden kankers bij conventionele of
digitale mammografie is hetzelfde, maar door de digitalisatie moeten minder vrouwen een
bijkomend onderzoek ondergaan. Men kan dus stellen dat screeningsprogramma op een
efficiëntere manier verloopt bij digitale mammografie.
47
Een aantal redenen die kunnen verklaren waarom er zoveel verschillende, en zelfs
tegenstrijdige resultaten bekomen worden uit voorgaande studie is omdat er in de
verschillende studies telkens een verschillend studiedesign was: zo zijn er prospectieve en
retrospectieve studies. Verder is er soms ook een verschil in de ervaring van de radiologen, de
uitleesmethodes (hard copy vs. soft copy), de beschikbaarheid van vroegere
mammogrammen, enkele of dubbele lezers, screeningsinterval enz.. [39].
Verder wordt er in dit onderzoek dieper op de detectie van invasieve kankers kleiner dan 1 cm
ingegaan. De niet significante daling die optreedt na digitalisatie (met uitzondering van DR in
de eerste ronde) kan ook worden teruggevonden in de studie van Feeley et al.[46]. In onze
studie is ongeveer 30% van de gedetecteerde invasieve kankers kleiner dan 1 cm. In een
aantal andere studies ligt dit percentage hoger (40%) [46,47].
2.1 Derde lezing
Het aantal derde lezingen ondergaat na digitalisatie een significante daling, met uitzondering
van het aantal derde lezingen in de eerste ronde bij overschakeling van SF naar DR waar de
daling niet significant is. De daling van wil zeggen dat er meer consensus is tussen de eerste
en tweede lezer. Hieruit kan geconcludeerd worden dat de beelden die geprotocolleerd
worden duidelijker zijn na digitalisatie en dat er minder twijfel is. Deze daling kan opnieuw
het gevolg zijn van de verschuiving in de densiteit. De contrastzichtbare beelden geven een
eenduidiger resultaat waardoor er minder meningsverschil is tussen de eerste en tweede lezer.
3. Detectie-over-inductie Ratio
De DIR is een goede indicatie van de voordeel-risico verhouding van het georganiseerde
screeningsprogramma. Het risico op een stralingsgeïnduceerde borstkanker werd afgeleid uit
studies die de gevolgen hebben geëvalueerd van blootstelling aan straling zoals bij de
overlevenden van de atoombom en bij verschillende groepen van medische blootstelling zoals
radiotherapie, herhaaldelijke thorax-fluoroscopie en uitwendige behandeling met Radium 226
gamma-straling [48]. Wanneer er lineair geëxtrapoleerd wordt van hoge dosissen en
dosistempo’s naar lage dosissen en lage dosistempo’s wordt het stralingsrisico overschat. Om
hiervoor te corrigeren wordt een DDREF gebruikt [14]. In onze studie werd een DDREF van
2 aangenomen voor de berekening van de stralingsrisico’s [49]. Het risico om tijdens de
volledige levensduur een stralingsgeïnduceerde borstkanker te ontwikkelen is functie van de
48
leeftijd waarop de blootstelling gebeurde. In deze studie werden de NHSBSP-tabellen
gebruikt [31].
Ook werd in deze studie rekening gehouden met nieuwe inzichten over de relatieve
biologische effectiviteit van de lage energetische X-stralen gebruikt in de mammografie op
basis van in vitro onderzoek [9]. De RBE is de verhouding van de dosis X-stralen gebruikt op
algemene radiologie (200kV) op de dosis mammografie X-stralen (29 kV Mo/Mo) die
eenzelfde biologisch effect teweegbrengen. In deze studie wordt een RBE van 4 aangenomen.
Er wordt opgemerkt dat Law et al. een RBE van 1 aannemen waardoor de DIRs van Law et
al. hoger zijn dan de DIR’s uit deze studie [14]. Law et al. menen dat de RBE van 4 niet dient
gebruikt te worden in combinatie met hun risicomodel gezien hun model enkel gebaseerd is
op medische bestralingen met een veel lagere gemiddelde fotonenergie dan bij de atoombom
[50]. Door toch een RBE van 4 te gebruiken in dit onderzoek kan er gezegd worden dat een
“vrij veilige en strenge” veronderstelling is toegepast. De DIR’s werden berekend in de
veronderstelling van een participatiegraad van 100% in de screening.
Aangezien de CDR na digitalisatie zowel bij CR als DR in deze studie constant blijft, is de
verandering in DIR na digitalisatie volledig te wijten aan de verandering in dosis na
digitalisatie. De DIR na digitalisatie bedraagt 33 voor CR en 58 voor DR en is in beide
gevallen hoger dan 10 [17].
4. Fysisch-technische beeldkwaliteit van digitale systemen
Vroegere fantoomstudies hebben aangetoond dat de diagnostische accuraatheid bij digitale
mammografie equivalent of beter is dan bij conventionele mammografie [51]. Wanneer de
beeldkwaliteit van beide digitale systemen onderling worden vergeleken in deze studie, treden
er tussen beide digitale systemen toch enige verschillen op. Zo heeft een DR systeem een
hogere IQFinv en een lagere contrastdrempelwaarde bij 0.1 mm dan CR wat er op wijst dat de
beeldkwaliteit van DR superieur is tegenover CR. Hoewel het kwantificeren van de
beeldkwaliteit in de studie van Kalathaki et al. op een andere manier is gebeurd, komen de
resultaten overeen met de bevindingen in deze studie [7].
De vraag kan nu gesteld worden of een mammograaf met een CR-detectorsysteem wel een
goede toepassing is in de mammografie aangezien deze systemen bij een hogere dosis moeten
werken om dezelfde beeldkwaliteit te bekomen [24] en bijkomend, zoals blijkt uit dit
49
onderzoek, is de beeldkwaliteit op fantoom nog steeds niet equivalent aan deze van een DR-
detectorsysteem. Geruststellend is wel dat de CDR tussen de beide digitale systemen niet
statistisch verschillend is.
5. Verder onderzoek
Deze studie zet aan om verder onderzoek te voeren naar de digitalisatie van de mammografie
in kader van het Vlaams bevolkingsonderzoek naar borstkanker. Uitbreiding van de gegevens
van de 49 gedigitaliseerde mammografische eenheden van QCC-Gent naar alle gedigitaliseerd
diensten in Vlaanderen zal een goed en representatief beeld vormen. Dit zal resulteren in meer
follow-up en meer statistiek waardoor er meer betrouwbare resultaten worden bekomen.
Een verdere optimalisatie van het automatisch belichtingssysteem bij DR-detectorsystemen
zou kunnen leiden tot een verlaging van de dosis bij 20mm PMMA, waardoor de gemiddelde
dosisdaling bij overstap van SF naar DR nog groter zal zijn. Hierbij dient men rekening te
houden met een eventuele negatieve impact op de CDR. Deze moet minstens even hoog
blijven als voorheen bij conventionele mammografie.
ALGEMEEN BESLUIT
Digitalisatie van een mammografische eenheid zal leiden tot een verbetering van de algemene
kwaliteits- en performantieparameters zoals een daling van het aantal vals-positieven en van
de recall rate. Alsook brengt digitalisatie een dosisverandering teweeg: zo stijgt de AGD met
38% bij overschakeling van SF naar CR, en daalt de AGD met 12% bij overschakeling van SF
naar DR. Bij vergelijking van de fysisch-technische beeldkwaliteit tussen de digitale systemen
onderling scoort de beeldkwaliteit bij DR beter.
Los van financiële argumenten, maar gelet op het grote dosisverschil tussen CR en DR-
systemen en het bijkomende verschil in de fysisch-technische beeldkwaliteit, wordt in het
belang van de patiënt bij digitalisatie van de mammografische eenheid geadviseerd om voor
een DR-systeem in plaats van een CR-systeem te kiezen.
50
REFERENTIES 1. www.borstkankeropsporing.be
2. www.kankerregister.org
3. www.gezondheid.be
4. Feig SA (2004). Adverse effects of screening mammography. Radiologic Clinics of North America
42:807-819.
5. Korf A, Herbst CP, Rae WID (2009). The relationship between compression force, image quality and
radiation dose in mammography. SA Journal of Radiology 13:86-92.
6. www.e-radiography.net 7. Kalathaki M, Hourdakis CJ, Economides S, Tritakis P, Kalyvas N, Simantirakis G, Manousaridis G,
Kaisas I, Kamenopoulou V (2011). Comparison of full field digital (FFD) and computed radiography
(CR) mammography systems in Greece. Radiation Protection Dosimetry 147:202-205.
8. Yaffe MJ (2001). Digital mammography-detector considerations and new applications. Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research 471:6-11.
9. Heyes GJ, Mill AJ, Charles MW (2006). Enhanced biological effectiveness of low energy X-rays and
implications for the UK breast screening program. British Journal of Radiology 79195-200.
10. Hambly NM, McNicholas MM, Phelan N, Hargaden GC, O’Doherty A, Flanagan FL (2009).
Comparison of Digital Mammography and Screen-Film Mammography in Breast Cancer Screening: A
Review in the Irish Breast Screening Program. American Journal of Roentgenology 193:1010-1018.
11. Crombez R. Paridaens R (2006). Borstkanker: Kluwer.
12. Dimakopoulou AD, Tsalafoutas IA, Georgiou EK, Yakoumakis EN (2006). Image quality and breast
dose of 24 screen-film combinations for mammography. The British Journal of Radiology 79:123-129.
13. https://engineering.purdue.edu
14. Law J, Faulkner K (2002). Two-view screening and extending the age range: the balance of benefit and
risk. The British Journal of Radiology 75:889-894.
15. Mambourg F, Robays J, Camberlin C, Vlayen J, Gailly J (2010). Opsporing van borstkanker tussen 40
en 49 jaar. KCE Reports 129A.
16. Mambourg F, Robays J, Gerkens S (2010). Opsporing van borstkanker tussen 70en 74 jaar. KCE
Reports 176A.
17. Law J, Faulkner K (2001). Cancers detected and induced, and associated risk and benefit, in a breast
screening program. The British Journal of Radiology 74:1121-1127.
18. Wegwarth O, Gigerenzer G (2011). “There is nothing to worry about”: Gynecologists’ counseling on
mammography. Patient Education and Counseling 84:251-256.
19. De Hauwere A (2002). Analyse van de beeldkwaliteit bij digitale radiografie. Gent, België: Universiteit
Gent.
20. Bacher K (2012). Cursus Medische Beeldvorming, 2de
Master Biomedische Wetenschappen, Medische
Stralingswetenschappen, hoofdstuk 3:1-11, hoofdstuk 4:1-10.
21. Young KC (2006). Recent developments in digital mammography. Imaging 18:68-74.
22. Leblans PJR, Struyve L, Willems P (2002). New Needle-Crystalline Detector for X-Ray Computer
Radiography (CR). www.ndt.net
23. Leblans P, Struyve L, Willems P (2000). A New Needle-Crystalline Computed Radiography Detector.
Journal of Digital Imaging 13:117-120.
24. Bick U, Diekmann F (2007). Digital mammography: what do we and what don’t we know? European
Radiology 17:1931-1942.
25. Perry N, Broeders M, de Wolf C, Törnberg S, Holland R, von Karsa L, Puthaar E (2006). European
guidelines for quality assurance in breast cancer screening and diagnosis. Fourth Edition. Office for
Official Publications of the European Communities.
26. Rivetti S, Lanconelli N, Bertolini M, Borasi G, Golinelli P, Acchiappati D, Gallo E (2009). Physical
and psychological characterization of a novel clinical system for digital mammography. Medical
Physics 36:5139-5148.
27. Dance DR, Skinnert CL, Young KC, Beckett JR, Kotre CJ (2000). Additional factors for the estimation
of mean glandular breast dose using the UK mammography dosimetry protocol. Physics in Medicine
and Biology 45:3225-3240.
28. Dance DR, Young KC, van Engen RE (2009). Further factors for the estimation of mean glandular dose
using the United Kingdom, European and IAEA breast dosimetry protocols. Physics in Medicine and
Biology 54: 4361-4372.
51
29. http://www.nccpm.org
30. Koninklijk besluit (20 juli 2001). Hoofdstuk 6: Medische toepassingen van ioniserende straling.
Belgisch Staatsblad 171 (245), 28982-28996.
31. Review of Radiation Risk in Breast Screening (2003). NHSBSP Publication No4
32. Thijssen MAO, Bijkerk KR. Manual contrast-detail Phantom Artinis CDMAM type 3.4.
33. Contreras A, Hernandez W (2010). Trends on Automatic Image Quality Control for Mammography.
Lecturas en Ciencias de la Computación. ISSN 1316-6239.
34. Verbrugge B (2007). Validation of analysis methods for automated CDMAM reading. Leuven, België:
Katholieke Universiteit Leuven.
35. www.fanc.fgov.be
36. Lewin JM, Hendrick RE, D’Orsi CJ, Isaacs PK, Moss LJ, Karellas A, Sisney GA, Kuni CC, Cutter GR
(2001). Comparison of Full-Field Digital Mammography with Screen-Film Mammography for Cancer
Detection: Results of 4945 Paired Examinations. Radiology 218:873-880.
37. Qaseem A, Snow V, Sherif K, Aronson M, Weiss KB, Owens DK (2007). Screening mammography for
women 40 to 49 years of age: A Clinical Practice Guideline from the American College of Physics.
Annals of Internal Medicine 146:511-515.
38. Bluekens AMJ, Karssemeijer N, Beijerinck D, Deurenberg JJM, van Engen RE, Broeders MJM, den
Heeten GJ (2010). Consequences of digital mammography in population-based breast cancer screening:
initial changes and long-term impact on referral rates. European Radiology 20:2067-2073.
39. Sala M, Comas M, Macia F, Martinez J, Casamitjana M, Castells X (2009). Implementation of Digital
Mammography in a Population-based Breast Cancer Screening Program: Effect of Screening Round on
Recall Rate and Cancer Detection. Radiology 252:31-39.
40. Lewin JM, D’Orsi CJ, Hendrick RE, Moss LJ, Isaacs PK, Karellas A, Cutter GR (2002). Clinical
comparison of Full-Field Digital Mammography and Screen-Film Mammography for Detection of
Breast Cancer. American Journal of Roentgenology 179:671-677.
41. Skaane P (2009). Studies Comparing Screen-Film Mammography and Full-Field Digital
Mammography in Breast Cancer Screening: Updated Review. Acta Radiologica 50:3-14.
42. Pisano ED, Gatsonis C, Hendrick E, Yaffe M, Baum JK, Acharyya S, Conant E, Fajardo LL, Bassett L,
D’Orsi CD, Jong R, Rebner M (2005). Diagnostic Performance of Digital versus Film Mammography
for Breast-Cancer Screening. The New England Journal of Medicine 353:1773-1783.
43. Vinnicombe S, Pinto Pereira SM, McCormack VA, Shiel S, Perry N, dos Santos Silva IM (2009). Full-
Field Digital versus Screen-film Mammography: Comparison within the UK Breast Screening Program
and Systematic Review of Published Data. Radiology 251:347-358.
44. Vigeland E, Klaasen H, Klingen TA, Hofvind S, Skaane P. (2008). Full-field digital mammography in
the prevalent round of a population-based screening program: the Vestfold County study. European
Radiology 18:183-191.
45. Van Ongeval C, Van Steen A, Vande Putte G, Zanca F, Bosmans H, Marchal G, Van Limbergen E
(2010). Does digital mammography in a decentralized breast cancer screening program lead to
screening performance parameters comparable with screen-film mammography?. European Radiology
20:2307-2314.
46. Feeley L, Kiernan D, Monney T, Flanagan F, Hargaden G, Kell Malcolm, Stokes M, Kennedy M
(2011). Digital mammography in a screening program and its implications for pathology: a comparative
study. Journal of Clinical Pathology 64:215-219.
47. Weigel S, Decker T, Korsching E, Hungermann D, Böcker W, Heindel W (2010). Calcifications in
Digital Mammographic Screening: Improvement of Early Detection of Invasive Breast Cancers?
Radiology 255:738-745.
48. Preston DL, Mattsson A, Holmberg E, Shore R, Hildreth NG, Boice JD (2002). Radiation effects on
breast cancer risks: a pooled analysis of eight cohorts. Radiation Research 158:220-235.
49. www.ICRP.org
50. Law J, Faulkner K, Young KC (2006). Correspondence: RBE for mammographic X-ray energies. The
British Journal of Radiology.
51. Krug KB, Stutzer H, Girnus R, Zahringer M, Gossmann A, Winnekendonk G (2007). Image Quality of
digital direct flat-panel mammography versus an analog screen-film technique using a phantom model.
Americal Journal of Roentgenology 188:399-407.
BIJLAGEN
1: Ingevulde vragenlijst voor patiëntdosisstudie bij CR
2: Dosisrapport
3A: Performantieparameters SF → CR
3B: Performantieparameters SF → DR
Bijlage 1
Bijlage 2
Bijlage 3A
DIENSTEN SF-CR
TOTAAL SF TOTAAL CR TOTAAL SF TOTAAL CR TOTAAL SF TOTAAL CR
Aantal 23192 10882 50514 37131 73706 48013
vervolgonderzoek 1975 610 2291 1032 4266 1642
% verder onderzoek 8,52% 5,61% 4,54% 2,78% 5,79% 3,42%
Totaal FU ongekend 457 134 458 196 915 330
% FU ongekend 23,14% 21,97% 19,99% 18,99% 21,45% 20,10%
FU ongekend tgv
weigering FU 32 4 44 6 76 10
FU ongekend tgv
andere reden 425 130 414 190 839 320
FU gekend 1518 476 1833 836 3351 1312
FU gekend en geen
kanker 1383 421 1621 678 3004 1099
% vals pos 7,76% 4,96% 4,01% 2,25% 5,19% 2,86%
TOTAAL kankers 135 55 212 158 347 213
% true pos 0,76% 0,65% 0,52% 0,53% 0,60% 0,56%
DCIS 26 6 35 25 61 31
%DCIS 19,26% 10,91% 16,51% 15,82% 17,58% 14,55%
Invasief 109 49 177 133 286 182
%Invasief 80,74% 89,09% 83,49% 84,18% 82,42% 85,45%
Invasieve kankers met
T-score kleiner dan 1 35 10 58 37 93 47
% invasief <1cm 32,11% 20,41% 32,77% 27,82% 32,52% 25,82%
PPW min 6,84% 9,02% 9,25% 15,31% 8,13% 12,97%
PPWmax 8,89% 11,55% 11,57% 18,90% 10,36% 16,23%
CDR 0,76% 0,65% 0,52% 0,53% 0,60% 0,56%
3de lezing 2354 893 3154 1529 5508 2422
% 3de lezingen 10,15% 8,21% 6,24% 4,12% 7,47% 5,04%
ALLE ONDERZOEKEN
0-25% dens 1437 1037 4049 5132 5486 6169
% 6,20% 9,53% 8,02% 13,82% 7,44% 12,85%
25-50% dens 9056 4298 23230 17711 32286 22009
% 39,05% 39,50% 45,99% 47,70% 43,80% 45,84%
50-75% dens 8392 3768 16997 10796 25389 14564
% 36,18% 34,63% 33,65% 29,08% 34,45% 30,33%
>75% dens 4246 1771 6140 3483 10386 5254
% 18,31% 16,27% 12,16% 9,38% 14,09% 10,94%
BIRADS I 16401 7651 38196 27202 54597 34853
% BIRADS I 70,72% 70,31% 75,61% 73,26% 74,07% 72,59%
BIRADS II 4785 2617 9990 8921 14775 11538
% BIRADS II 20,63% 24,05% 19,78% 24,03% 20,05% 24,03%
BIRADS III 1735 539 1979 832 3714 1371
%BIRADS III 7,48% 4,95% 3,92% 2,24% 5,04% 2,86%
BIRADS IV 196 57 267 167 463 224
% BIRADS IV 0,85% 0,52% 0,53% 0,45% 0,63% 0,47%
BIRADS V 34 13 45 33 79 46
%BIRADS V 0,15% 0,12% 0,09% 0,09% 0,11% 0,10%
VERVOLGONDERZOEK
0-25% dens 67 23 97 68 164 91
% 4,66% 2,22% 2,40% 1,33% 2,99% 1,48%
25-50 % dens 775 257 1035 479 1810 736
% 8,56% 5,98% 4,46% 2,70% 5,61% 3,34%
50-75 % dens 799 243 891 379 1690 622
% 9,52% 6,45% 5,24% 3,51% 6,66% 4,27%
>75% dens 329 87 259 105 588 192
% 7,75% 4,91% 4,22% 3,01% 5,66% 3,65%
1ste Ronde VervolgrondePeriode 2005-2011
Totaal
Bijlage 3B
DIENSTEN SF-DR
TOTAAL SF TOTAAL DR TOTAAL SF TOTAAL DR Totaal SF Totaal DR
Aantal 27384 11689 60887 40889 88271 52578
vervolgonderzoek 2384 775 3128 1284 5512 2059
% verder onderzoek 8,71% 6,63% 5,14% 3,14% 6,24% 3,92%
Totaal FU ongekend 626 249 697 351 1323 600
% FU ongekend 26,26% 32,13% 22,28% 27,34% 24,00% 29,14%
FU ongekend tgv
weigering FU 83 10 124 20 207 30
FU ongekend tgv andere
reden 543 239 573 331 1116 570
FU gekend 1758 526 2431 933 4189 1459
FU gekend en geen
kanker 1604 472 2147 758 3751 1230
% vals pos 7,94% 5,95% 4,54% 2,55% 5,59% 3,30%
TOTAAL kankers 154 54 284 175 438 229
% true pos 0,76% 0,68% 0,60% 0,59% 0,65% 0,61%
DCIS 31 12 56 31 87 43
%DCIS 20,13% 22,22% 19,72% 17,71% 19,86% 18,78%
Invasief 123 42 228 144 351 186
%Invasief 79,87% 77,78% 80,28% 82,29% 80,14% 81,22%
Invasieve kankers met T-
score kleiner dan 1 cm 31 13 82 45 113 58
% invasief <1cm 25,20% 30,95% 35,96% 31,25% 32,19% 31,18%
PPW min 6,46% 6,97% 9,08% 13,63% 7,95% 11,12%
PPWmax 8,76% 10,27% 11,68% 18,76% 10,46% 15,70%
CDR 0,76% 0,68% 0,60% 0,59% 0,65% 0,61%
3de lezing 2644 1112 3747 1678 6391 2790
% 3de lezingen 9,66% 9,51% 6,15% 4,10% 7,24% 5,31%
ALLE ONDERZOEKEN
0-25% dens 1929 1370 5810 7205 7739 8575
% 7,04% 11,72% 9,54% 17,62% 8,77% 16,31%
25-50% dens 10789 5090 27764 19297 38553 24387
% 39,40% 43,55% 45,60% 47,19% 43,68% 46,38%
50-75% dens 9923 4004 20063 11602 29986 15606
% 36,24% 34,25% 32,95% 28,37% 33,97% 29,68%
>75% dens 4673 1206 7163 2751 11836 3957
% 17,06% 10,32% 11,76% 6,73% 13,41% 7,53%
BIRADS I 18426 7620 43257 27766 61683 35386
% BIRADS I 67,29% 65,19% 71,04% 67,91% 69,88% 67,30%
BIRADS II 6538 3293 14445 11835 20983 15128
% BIRADS II 23,88% 28,17% 23,72% 28,94% 23,77% 28,77%
BIRADS III 2100 676 2752 1068 4852 1744
%BIRADS III 7,67% 5,78% 4,52% 2,61% 5,50% 3,32%
BIRADS IV 236 74 348 244 584 318
% BIRADS IV 0,86% 0,63% 0,57% 0,60% 0,66% 0,60%
BIRADS V 36 25 48 31 84 56
%BIRADS V 0,13% 0,21% 0,08% 0,08% 0,10% 0,11%
VERVOLGONDERZOEK
0-25% dens 88 53 161 129 249 182
% 4,56% 3,87% 2,77% 1,79% 3,22% 2,12%
25-50 % dens 937 383 1416 639 2353 1022
% 8,68% 7,52% 5,10% 3,31% 6,10% 4,19%
50-75 % dens 987 290 1203 432 2190 722
% 9,95% 7,24% 6,00% 3,72% 7,30% 4,63%
>75% dens 369 46 359 82 728 128
% 7,90% 3,81% 5,01% 2,98% 6,15% 3,23%
1ste Ronde VervolgrondePeriode 2005-2011
Totaal