Image Gently:

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Image Gently:

Alleanza per l’uso sicuro delle
Radizioni nell'Imaging
Radiologico Pediatrico
Campagna
Image Gently
Copyright 2012 Alliance for Radiation Safety in Pediatric Imaging All Rights Reserved
Serie: BACK to BASICS
L’utilizzo degli indicatori
dell’esposizione per migliorare le
tecniche di radiologia digitale nei
pazienti pediatrici
Traduzione a cura di:
Marco A. CICCONE
Irene RIGOTT
Che cosa e’ Image Gently ?



Una campagna di sensibilizzazione e di formazione
Per migliorare la protezione dalle radiazioni per bambini
di tutto il mondo
Alleanza per la sicurezza dalle radiazioni nell’imaging
pediatrico (nata nel 2007):
 > 70 organizzazioni sanitarie / agenzie
 > 800.000 Radiologi
Tecnici di radiologia
Fisici medici
a livello internazionale.
Alleanza per l’uso sicuro delle
radizioni nell’Imaging radiologico
pediatrico
Image Gently è una coalizione di organizzazioni sanitarie
dedite a migliorare la sicurezza e l’alta qualità dell’imaging
radiologico pediatrico in tutto il mondo.
L'obiettivo primario dell'Alleanza è quello di sensibilizzare
gli operatori sanitari sulla necessità di adeguare la dose di
radiazioni negli esami radiologici eseguiti su bambini.
Il fine ultimo dell'Alleanza è quello di
cambiare la pratica.
Obiettivi





Rivedere i concetti base dell’imaging radiologico
Spiegare le differenze tra le tecniche radiografiche basate
sui sistemi schermo-pellicola e sistemi digitali
Discutere il significato degli indicatori dell’esposizione in
radiografia digitale
Introdurre i nuovi standard terminologici degli indicatori
dell’esposizione proposti dall’International Electrotechnical
Commission (IEC)
Evidenziare l’importanza di usare i nuovi indicatori proposti
da IEC nei programmi di controllo e verifica della qualità
Imaging Basics


Approccio Standard – Richiede l’uso di
misuratori e tabelle di esposizione
Anatomically Programmed Radiography
(APR) – i valori preimpostati possono
risultare inadeguati per pazienti pediatrici
Misure per ottimizzare l’imaging
radiografico digitale nei bambini

Misurare lo spessore corporeo utilizzando dei calibri

Posizionare il paziente in maniera adeguata

Evitare l’uso di griglie per parti anatomiche < 10-12 cm di spessore

Collimare !!

Usare quando possibile presidi attivi di radioprotezione

Usare l’AEC solo quando risulta appropriato

Usare tabelle espositive adattate allo spessore del bambino

Valutare gli indicatori di esposizione e la qualità dell’immagine
Esempio AEC


Difficoltà nell’uso dell’AEC con
piccole parti corporee
Necessità di elaborare tecniche
di esposizione specifiche per
bambini - tecniche manuali!
Goske, M. J., E. Charkot, et al.(2011). Pediatr Radiol
41(5): 611-619. Reprinted with permission.
Esempio Collimazione


Importanza della
collimazione stretta
La collimazione troppo
ampia può risultare in
problematiche di
elaborazione e
visualizzazione
Goske, M. J., E. Charkot, et al.(2011). Pediatr Radiol
41(5): 611-619. Reprinted with permission.
Sistemi Schermo-Pellicola (S F )
creen
ilm
Interpretazione visiva immediata
Seibert, J. A. and R. L.
Morin (2011). Pediatr
Radiol 41(5): 573-581.
Reprinted with
permission.
 Osservare la
curva rispetto
all’asse centrale
Sottoesposizione



Esposizione corretta
Sovraesposizione
Densità ottica del film = indicatore dell’esposizione
Feedback immediato
Tabelle, esperienza per stabilire i corretti fattori di
esposizione
Radiografia Digitale
Interpretazione visiva
Seibert, J. A. and R. L.
Morin (2011). Pediatr
Radiol 41(5): 573-581.
Reprinted with
permission.
 Osservare la
curva rispetto
all’asse centrale
Sottoesposizione



Sovraesposizione
CR/DR introdotti a partire dagli anni ‘80
Latitudine più ampia; software elaborazione immagine
compensa per sovra/sottoesposizione
Copyright 2012
Alliance for Radiation Safety in Pediatric Imaging All Rights Reserved
Utilizzo degli Indicatori
dell’Esposizione
Risposta dei detettori

Range dinamico

Il range di risposta dei detettori



Schermo-pellicola: range limitato
Digitali: range ampio
La risposta dei detettori digitali è lineare
soprattutto nell’intervallo delle esposizioni
utilizzate in diagnostica
Sistemi Schermo-Pellicola: Risposta
Range dinamico limitato
Scuro
Risposta

Range di
risposta
Chiaro
Esposizione
3 mAs
Sottoesposizione
6 mAs
12 mAs
Sovraesposizione
Sistemi digitali: Risposta
Ampio range dinamico
100 mR
100 mR
Risposta

Esposizione
Sistemi digitali:
Sotto vs. Sovraesposizione
Immagine
rumorosa;
rumore
quantico
(pochi raggi X)
Sovraesposizione
importante
(ca. 10 volte –
troppi raggi X)
Risposta
Risposta digitale
E --
E-
Eo
E+
E ++
Esposizione
Response
E --
E-
Eo
E+
Exposure
E ++
Rumore quantico
Dose paziente bassa
Basso segnale (poch raggi X)
Perdita di informazione
Sottoesposizione
Dose paziente bassa
Qualità immagine al limite
Ottimale
Dose paziente adeguata
Qualità immagine OK
Sovraesposizione
Dose pazienta alta
Immagine accettabile
Marcata Sovraesposizione
Marcata sovraesposizione del
paziente
Perdita di contrasto
Possibilità di saturatione del
detettore
Segnale eccessivo (troppi
raggi X) e perdita di
informazioni
Imaging Digitale
Sottoesposizione
Ottimale
Sovraesposizione
Importante
Sovraesposizione
5 X maggiore
10 X maggiore
minore contrasto
1 mAs
Quali sono le differenze apprezzabili?
Sottoesposizione
1 mAs
Funzione zoom: rumore
Risposta vs. Esposizione

Range dinamico


L’intervallo delle esposizioni che può essere
rilevato da un detettore
Latitudine dell’esposizione

L’intervallo delle esposizioni che produce
immagini di qualità a fronte di una dose
paziente adeguata (appropriata)
Risposta
Latitudine dell’Esposizione
Eo
Esposizione
Indicatori di esposizione:
Attuali & Futuri
Indicatori di esposizione utilizzati
attualmente dalle aziende
Proprietary Exposure Indicators and Selected Vendor Recommendations
Fuji
AGFA
Kodak
Detector Exposure
Estimate (mR)
Action
(S Number)
(lgM)
(EI)
> 1000
<1.45
<1250
<0.20
Underexposed: Repeat
601-1000
1.45-1.74
1250-1549
0.2-0.3
Underexposed: QC exception
301-600
1.75-2.04
1550-1849
0.3-0.7
Underexposed: QC review
150-300
2.05-2.35
1850-2150
0.7-1.3
Acceptable Range
75-149
2.36-2.65
2151-2450
1.3-2.7
Overexposed: QC review
50-74
2.66-2.95
2451-2750
2.7-4.0
Overexposed: QC exception
<50
>2.95
>2750
>4.0
Overexposed: Repeat if necessary
Williams MB, Krupinski EA, Strauss KJ, et al. J Am Coll Radiol. 2007;4(6):371-388. Reprinted with permission.
Esposizione
Incremento
Diminuzione
Indicatori “Proprietari”
Schaefer-Prokop, C., U. Neitzel, et al. (2008). Eur Radiol 18(9): 1818-1830. Reprinted with permission.
Gli indicatori delle aziende



Alcune aziende utilizzano formule lineari; altre
formule logaritmiche
Alcuni indicatori hanno una relazione diretta con
l’esposizione; altri indicatori ne hanno una
inversa
Risultato finale: la terminologia confonde
l’utilizzatore (TSRM, radiologo, fisico)
Nuovi Standard Terminologici IEC
Gli standard IEC utilizzano tre indicatori
importanti per i TSRM:
• Exposure Index (EI)
• Target Exposure Index (EIT)
• Deviation Index (DI)
Exposure Index (EI) come
definito dall’IEC



EI è un indice dell’esposizione al detettore
nella regione rilevante dell’immagine
radiografica
Valore deriva dal rapporto segnale/rumore
(SNR) dell’immagine, che è relativo
all’energia assorbita dal detettore (e non
dal paziente) dopo ogni esposizione
EI è in rapporto lineare con i mAs a kVp
fisso (è indipendente dal range dinamico)
MicroGray
EI
(μGy)
13
1,300
10
1,000
8
800
6.3
630
5
500
4
400
3
300
2.5
250
2
200
Cohen MD, Cooper ML, Piersall K, Apgar BK.
Pediatr Radiol. 2011;41(5):592-601. Reprinted with
permission.
Esempio: Importanza delle dimensioni

Bambino “robusto”, parte corporea “spessa”


La tecnica espositiva deve essere incrementata
per assicurare una trasmissione sufficiente ad
ottenere un indice accettabile
Bambino “esile”, stessa parte corporea,
stesso detettore

La tecnica dell’esposizione deve essere ridotta al
fine di ottenere lo stesso indice accettabile
EI e Dose Paziente

EI NON indica direttamente la dose al paziente
Tube output

La dose paziente dipende da:
Filtration
SID
Grid Use
Organs
Part
Field
Size
Patient Dose
Target Exposure Index (EIT) come
definito dall’IEC



EIT (indice ”bersaglio” dell’esposizione) indica se il
recettore è stato esposto correttamente
I valori possono essere diversi a seconda della parte
corporea e della proiezione (torace, addome, piede, etc.)
e dipendono dall’apparecchiatura
I valori di EIT possono essere impostati adeguatamente
attraverso un database di valori appropriati e specifici
per ogni apparecchiatura (e/o modello apparecchio) e
per ogni proiezione radiografica
Deviation Index (DI) come
definito dall’IEC



DI= 10×log10 (EI/EIT)
Misura quanto l’effettivo valore EI si discosta
dal valore EIT (specifico per proiezione, parte
del corpo, etc.)
Il DI fornisce un “feedback” immediato
sull’appropriatezza della tecnica radiografica
selezionata dal TSRM
Deviation Index (DI)
DI
Fattore
esposizione
%
Variazione
4
2.60
160%
3
2.00
100%
2
1.60
60%
1
1.26
26%
0
1.00
0%
-1
0.80
-20%
-2
0.60
-40%
-3
0.50
-50%
-4
0.40
-60%
Cohen MD, Cooper ML, Piersall K, Apgar BK.
Pediatr Radiol. 2011;41(5):592-601. Reprinted with
permission.
Gonadal
Shielding
Patient
Size
Collimation
Accuracy of
DI is
dependent on
many factors
Histogram
Selection
IR Size
Calibration/
EIT
Il valore DI

Nella pratica quotidiana il DI rappresenterà
l’indicatore principale per TSRM e radiologi

Il DI fornisce un feedback immediato al
TSRM sull’adeguatezza della tecnica
utilizzata

In pratica pochissime immagini dovrebbero avere un valore di DI > + 3 o < -3
Standard Terminologici IEC &
Controlli di Qualità (QC e QA)
Perche sono importanti nei sistemi digitali:
Tendenza di incrementare nel tempo i dati di esposizione
(Exposure Creep)
 Semplicità nel diaframmare in post-processing (lasciando i
collimatori manuali tutto aperti)



Si espone più anatomia del dovuto
Bisogna utilizzare sempre una collimazione manuale appropriata!
Facilità di ripetere la radiografia (è facile “rifare una brutta
immagine”)



Le immagini “sbagliate” possono essere cancellate e rese
“invisibili"
Individuare il problema (tecnica vs. elaborazione dell’immagine)
prima di ripetere l’esposizione
Exposure Creep




Il graduale incremento nel tempo dei parametri di
esposizione impostati dai TSRM per un dato
esame radiografico
Analisi su circa 10 anni
Se non conosciamo il significato del DI, la
sovraesposizione può passare inosservata
Può portare alla somministrazione di una dose
eccessiva ai pazienti in età pediatrica
Exposure Creep: Analisi
Ottima
Sovraesp.
Sottoesp.
Gibson, D. J. and R. A. Davidson (2012). Acad Radiol 19(4): 458-462. Reprinted with permission.
Exposure Creep: Rimedio
Ottima
Sovraesp.
Sottoesp.
Gibson, D. J. and R. A. Davidson (2012). Acad Radiol 19(4): 458-462. Reprinted with permission.
Metodi per invertire la
“Exposure Creep”
Dopo ogni esame il TSRM deve documentare:
 Valori degli indici dell’esposizione
 Valori di kV e mAs
 Posizione del paziente (ortostasi o supino)
Prima degli esami successivi i TSRM sono stati preparati a valutare:
 Gli EI del radiogramma precedente per determinare se occorre
modificare i fattori tecnici
Nota: sulle apparecchiature che hanno
già a disposizione i nuovi standard IEC,
invece dei valori dell’ EI, dovrebbe essere
registrato il valore DI e verificato prima
della procedura successiva
Qualità dell’Immagine Digitale e
risoluzione dei problemi




L’ EI può essere inattendibile per diverse ragioni
nei sistemi DR
Le valutazioni devono essere fatte prima, durante
e dopo ogni acquisizione delle immagini
Programmi di miglioramento della qualità devono
essere predisposti e continuamente monitorati
E’ importante valutare sia il DI che la qualità
diagnostica dell’immagine prima di trasmetterla al
PACS
Strumenti di analisi dell’immagine per
valutare esami radiografici pediatrici
BASICS Analisi dell’Immagine
Fascio Rx
Artefatti
Schermature
Indicatori & Immobilizzazione
Collimazione
Strutture
Bibliografia
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digital radiography in children. Pediatric radiology. May 2011;41(5):611-619.
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imagegently.org
Thanks to Digital Radiography
Committee Members:















Quentin Moore, MPH, R.T.(R)(T)(QM)
Lauren Noble, Ed.D., R.T.(R)
Steven Don, M.D.
Robert MacDougall, MSc
Marilyn J. Goske, M.D., FAAP
Susan D. John, M.D.
Mervyn Cohen, M.D., MBChB
Keith Strauss, MSc, FAAPM, FACR
Tracy Herrmann, MEd, R.T.(R)
Greg Morrison, MA, R.T.(R), CNMT, CAE
Lois Lehman, R.T.(R)(CT)
Coreen Bell
Ceela McElveny
Loren Stacks
Shawn Farley
4444

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