lore timmermans

of 67 /67
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

Upload: others

Post on 03-May-2022

15 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Lore TIMMERMANS

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

Page 2: Lore TIMMERMANS
Page 3: Lore TIMMERMANS

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

Page 4: Lore TIMMERMANS

“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

Page 5: Lore TIMMERMANS

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!

Page 6: Lore TIMMERMANS

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

Page 7: Lore TIMMERMANS

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 ...............................................................................................................................................................

Page 8: Lore TIMMERMANS

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

Page 9: Lore TIMMERMANS

RBE: relatieve biologische effectiviteit

SF: Scherm-film

SID: source-to-image distance

TFT: thin film transistor

Page 10: Lore TIMMERMANS

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.

Page 11: Lore TIMMERMANS

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

Page 12: Lore TIMMERMANS

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].

Page 13: Lore TIMMERMANS

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].

Page 14: Lore TIMMERMANS

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

Page 15: Lore TIMMERMANS

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

Page 16: Lore TIMMERMANS

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].

Page 17: Lore TIMMERMANS

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].

Page 18: Lore TIMMERMANS

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].

Page 19: Lore TIMMERMANS

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

Page 20: Lore TIMMERMANS

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

Page 21: Lore TIMMERMANS

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

Page 22: Lore TIMMERMANS

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

Page 23: Lore TIMMERMANS

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.

Page 24: Lore TIMMERMANS

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

Page 25: Lore TIMMERMANS

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.

Page 26: Lore TIMMERMANS

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.

Page 27: Lore TIMMERMANS

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

Page 28: Lore TIMMERMANS

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

Page 29: Lore TIMMERMANS

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

Page 30: Lore TIMMERMANS

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

Page 31: Lore TIMMERMANS

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.

Page 32: Lore TIMMERMANS

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).

Page 33: Lore TIMMERMANS

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)

Page 34: Lore TIMMERMANS

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

Page 35: Lore TIMMERMANS

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

m)

diameter D (mm)

Contrast-detail

aanvaardbare limiet

wenselijke limiet

beste curve DR

slechtste curve CR

Page 36: Lore TIMMERMANS

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.

Page 37: Lore TIMMERMANS

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.

Page 38: Lore TIMMERMANS

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

Page 39: Lore TIMMERMANS

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

Page 40: Lore TIMMERMANS

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.

Page 41: Lore TIMMERMANS

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

Page 42: Lore TIMMERMANS

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

Page 43: Lore TIMMERMANS

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

Page 44: Lore TIMMERMANS

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

Page 45: Lore TIMMERMANS

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

Page 46: Lore TIMMERMANS

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.

Page 47: Lore TIMMERMANS

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

Page 48: Lore TIMMERMANS

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

Page 49: Lore TIMMERMANS

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

Page 50: Lore TIMMERMANS

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)

Page 51: Lore TIMMERMANS

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

Page 52: Lore TIMMERMANS

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

Page 53: Lore TIMMERMANS

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

Page 54: Lore TIMMERMANS

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

Page 55: Lore TIMMERMANS

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.

Page 56: Lore TIMMERMANS

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

Page 57: Lore TIMMERMANS

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

Page 58: Lore TIMMERMANS

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.

Page 59: Lore TIMMERMANS

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.

Page 60: Lore TIMMERMANS

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.

Page 61: Lore TIMMERMANS

BIJLAGEN

1: Ingevulde vragenlijst voor patiëntdosisstudie bij CR

2: Dosisrapport

3A: Performantieparameters SF → CR

3B: Performantieparameters SF → DR

Page 62: Lore TIMMERMANS

Bijlage 1

Page 63: Lore TIMMERMANS

Bijlage 2

Page 64: Lore TIMMERMANS
Page 65: Lore TIMMERMANS

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

Page 66: Lore TIMMERMANS

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

Page 67: Lore TIMMERMANS