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OPTIMIZACIÓN DE LA PROTECCIÓN EN MAMOGRAFÍA

Diana Ortegón Pineda diana@sievert.com.co

EQUIPO Mamógrafo • Altamente especializado.

• Con convertidores de alta frecuencia.

• Baja dosis dispersa.

• Ánodo de molibdeno (o rodio) • 20-35 kV / 4-400 mA

EQUIPO MAMOGRAFICO Tomada de: http://kingsarai123.blogspot.com.co/2015/11/mamografia-convencional.html

La baja energía de la radiación (~30kVp) permite al técnico trabajar en las proximidades del equipo con unas barreras de protección adecuadas.

HECHOS • La mamografía con rayos X es el método más fiable de detección del cáncer de mama • Es el método de elección para el Programa de cribado mamográfico en muchos países desarrollados • Para obtener mamografías de alta calidad con una dosis aceptable en mama, es esencial usar el equipamiento correcto https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwig9bX9MfWAhWG2yYKHa7hA1QQFggmMAA&url=https%3A%2F%2Frpop.iaea.org%2FRPOP%2FRPoP%2FContent%2FDocuments%2FTraining Radiology%2FLectures-es%2FRPDIR-L19-Mammography-es-WEB.ppt&usg=AFQjCNGhPah9IZ3MImjiVzUBuqF6zGkx9g

Los investigadores analizaron 10 ensayos clínicos que habían involucrado a cerca de 600.000 mujeres.  Calcularon que los programas de escrutinio de cáncer de mama en el Reino Unido salvan más de 1.300 vidas cada año.  Pero también provocan que 3.971 mujeres reciban tratamiento innecesario.

Tomada de: https://centreofthepsyclone.wordpress.com/tag/breast-cancer/

Esto quiere decir que con una mamografía una paciente tiene 1% de probabilidad de recibir un diagnóstico falso positivo.

Referencia: http://www.bbc.com/mundo/no ticias/2012/10/121030_mamogr afias_diagnostico_riesgos_men

CONFLICTOS EN MAMOGRAFร A Necesitamos una penetraciรณn relativamente baja para mejorar el contraste

PERO se necesita una alta penetraciรณn para reducir la dosis a la mama.

Tomado de: http://www.sprawls.org/resou rces/MAMMO/module.htm

CONFLICTOS EN MAMOGRAFÍA Compromiso entre contraste y dosis El contraste debe hacerse tan alto como sea posible produciendo la imagen con fotones de baja energía (por tanto, aumentando la dosis en mama), en la práctica, para evitar alta dosis en mama, debe llegarse a un compromiso entre los requisitos de baja dosis y alto contraste

Reduce la dosis de radiación y mejora Tomada de Presentación Mammography Robert L. Metzger, Ph.D., C.H.P . Roland Wong, Sc.M., D.A.B.M.P contraste

CONFLICTOS EN MAMOGRAFร A Los tejidos normales y cancerosos de la mama tienen similares propiedades de atenuaciรณn de atenuaciรณn de rayos X. Se debe optimizar la calidad de rayo para maximizar absorciรณn diferencial.

Tomado de: https://es.slideshare.net/medinao/proteccionradiologica-en-mamografia-film-y-mamografia-digital

SOLUCIÓN Se necesita un equipo especial para realizar las mamografías, que permita utilizar un haz de rayos X que tenga un espectro que produzca un equilibrio óptimo entre los requisitos de alto contraste y baja dosis de radiación.

ESPECTRO DE RAYOS X EN MAMOGRAFÍA El espectro depende de la combinación de tres factores:  El KV (que va desde 24kV a 32kV)  El material del ánodo.  El filtro seleccionado.

Estos factores son establecidos manualmente por el técnico / radiólogo después de evaluar el grosor y la densidad del pecho o de manera automática por el equipo, por la función de control automático de exposición (AEC) si está disponible.

ESPECTRO DE RAYOS X ÓPTIMO La tasa de interacciones fotoeléctricas depende de la energía de los fotones individuales, y generalmente disminuye con el aumento de la energía. Esto significa que tanto la dosis como el contraste disminuyen con el aumento de la energía del fotón, como se muestra en la figura.

Hay un "pico" en alguna energía específica del fotón. Esta es la energía del fotón de rayos X que produciría una imagen optimizada con respecto al contraste y a la dosis.

Afortunadamente la dosis y el contraste no disminuyen a la misma velocidad y eso es lo que hace posible ajustar el espectro de haz de rayos X para obtener imágenes optimizadas Fuente: imagen tomada de http://www.sprawls.org/resources/MAMMO/module.htm

FACTORES TÉCNICOS DE EXPOSICIÓN

GEOMETRÍA EN LA TOMA DE IMAGEN En lugar de un haz de rayos X simétrico con el foco alineado con el centro del receptor de imagen, en mamografía se utiliza un haz asimétrico cuyo eje está alineado con un borde del receptor, el correspondiente a la pared costal de la paciente (ver figura 7).  De esta manera el borde del haz de radiación intersecta con el borde del dispositivo de compresión y con el borde del receptor de imagen.  Además de esta manera la mayor fluencia de fotones se produce en la zona próxima a la pared costal, con fluencias menores en la zona más distal donde también el espesor de la mama es menor.

Fuente: imagen tomada de Sociedad Española de Física Médica. Fundamentos de Física Médica. Volumen 2

GENERADOR Todos los mamografos llevan generadores de alta frecuencia características algo distintas a los utilizados en radiografía general:

con

 Para empezar el intervalo de tensiones o kilovoltajes que utilizan es muy inferior y varía, típicamente, entre 23 kV y 35 kV.  La potencia eléctrica de estos generadores es pequeña y valores en torno a 5 kW son habituales (aunque cuanto más cortos sean los disparos y por tanto mayor la corriente, menor será a borrosidad debida al movimiento de la paciente). Sin embargo y dado que pequeñas variaciones en la calidad del haz pueden hacer variar significativamente las características de la imagen, sí es fundamental en estos generadores que su respuesta sea lo más consistente y reproducible posible, más aún que en el caso de los generadores de radiografía general.

CONTROL AUTOMÁTICO DE EXPOSICIÓN ¿Qué es?

Normalmente consta de uno o dos sensores (cámaras de ionización o detectores de estado sólido) cuya posición puede ser modificada por el operador para ajustarlo a la zona glandular de la mama.

 A diferencia del sistema de exposimetría que llevan los equipos de rayos X convencionales, en mamografía el exposímetro va colocado detrás del chasis y no delante, para evitar que su sombra aparezca en la imagen. ¿Cómo funciona?

Cuando la dosis previamente programada alcanza al sensor, éste corta la emisión de radiación consiguiendo una densidad óptica adecuada en la placa radiográfica. Con un sistema correctamente ajustado se consiguen imágenes de densidad óptica constante independientemente del espesor de la mama, su composición glandular o la tensión de disparo.

Fuente: imagen tomada de http://www.bdigital.unal.edu.co/3210/1/39460686.2010.pdf

Sistema de mamografía con 8 detectores para control de exposición

SISTEMA DE COMPRESIÓN El compresor o dispositivo de compresión está alineado con el tubo de rayos X y el receptor de imagen.  Un par de pedales permiten al operador bajar y subir el dispositivo hasta alcanzar una fuerza de compresión programada o el umbral de dolor que la paciente pueda soportar.  Los mamógrafos incluyen también un sistema de descompresión automática, de modo que en el momento en que finaliza la emisión de radiación, el compresor libera a la paciente.  La fuerza de compresión también es programable y valores de 100 N – 150 N son habituales.  El material del compresor suele ser plástico e interesa que sea tan fino como se pueda para reducir en lo posible el endurecimiento del haz de radiación, pero también lo suficientemente robusto e indeformable para evitar dañar a la paciente.

KILOVOLTAJE Los sistemas de mamografía tienen indicadores que muestran el grosor de la mama comprimida.

Esto junto con una evaluación general de la densidad de la mama se utiliza para seleccionar manualmente un kV óptimo, ya sea a partir de la experiencia o un gráfico de la técnica establecida.

El objetivo general es aumentar el kV según sea necesario para mantener el tiempo de exposición, el mAs y la dosis a la mama dentro de límites razonables a medida que aumenta el grosor de la mama.

El grosor comprimido del seno es el factor principal que determina el kV óptimo.

Fuente: imagen tomada de http://www.sprawls.org/resources/MAMMO/module.htm

INCIDENCIA DEL kV La selección automática del kV es una característica de diseño de algunos sistemas de mamografía.

Esto se basa a menudo en una "pre-exposición" corta y de bajo nivel que se usa para medir las características de penetración de la mama.

A partir de esto, se calcula un valor kV y se establece automáticamente para el procedimiento.

La selección automática de factores de la técnica es una función valiosa porque se basa en medidas reales de las características de la mama.

Si se selecciona la prioridad o modo de "contraste", el sistema automático seleccionará un valor kV relativamente bajo (por ejemplo, 25 keV). Si se ajusta el modo "dosis", se seleccionará un valor KV más alto (por ejemplo, 29 keV).

Fuente: imagen tomada de http://www.sprawls.org/resources/MAMMO/module.htm

El ánodo o blanco Recordemos que hay dos tipos de rayos x producidos cuando los electrones chocan contra el ánodo del tubo de rayos X:  Bremsstrahlung (radiación de frenado) es el más común y está en la forma de un amplio espectro de energía de fotones continuos con una energía máxima determinada por el valor de kV seleccionado.  La radiación característica se produce bajo ciertas condiciones y se limita a unas pocas energías de fotones, las cuales se determinan por las características atómicas del material del ánodo. Varía con el número atómico (Z) del material.

El molibdeno y, en algunos casos, el rodio, son materiales que producen radiación X característica que está cerca de la energía óptima para la mamografía. Es por eso que se utilizan para los ánodos.

INCIDENCIA DEL ÁNODO En función de las necesidades de la exploración se puede cambiar el material del ánodo.  Para un espesor de mama típico (3-5 cm) se obtiene un contraste excelente con el molibdeno.  Para mamas más gruesas, se puede pasar a un ánodo de rodio El Tungsteno (W) también ha sido usado, y aunque no ofrece rayos-X característicos en el rango de estudio mamográfico; provee un espectro de bremsstrahlung (desaceleración de la radiación), y se hace más penetrante.

http://www-rayos.medicina.uma.es/rmf/radiobiologia/revista/Numeros/RB8(2008)190-193.pdf

FILTRACIÓN Los filtros son usados para formar el espectro de energía de los rayos-x. El filtro absorbe los rayos-x de baja energía que no contribuyen a la formación de la imagen, y los de alta energía que degradarían el contraste de la imagen.  El Molibdeno es el material de filtro habitual, pero algunos sistemas también tienen un filtro de rodio alternativo que se puede seleccionar.  El filtro de molibdeno debe utilizarse sólo con el ánodo de molibdeno, y el filtro de rodio puede utilizarse en combinación con los ánodos de molibdeno y rodio.

Nota: Los tubos de rayos X de ánodo de tungsteno y la filtración de aluminio, el estándar para todos los otros tipos de radiografía, no se utiliza para la mamografía.

Fuente: imagen tomada de http://www.sprawls.org/resources/MAMMO/module.htm

Combinación blanco/filtro óptima 1. Combinación Mo/Mo El filtro tradicional es el Molibdeno, el cual filtra selectivamente un alto porcentaje de rayos-x con energías mayores de 20 keV. Distintos trabajos científicos han mostrado que el contraste es mejor para combinaciones blanco/filtro de Mo/Mo

Fuente: imagen tomada de http://www.sprawls.org/resources/MAMMO/module.htm

2. Combinación Mo/Rh El Rodio también se utiliza como filtro para absorber rayos-x mayores de 23 keV. Esto hace el haz más penetrante que cuando se utiliza el filtro de molibdeno y proporciona alguna ventaja cuando se tienen mamas más grandes o más densas.

Fuente: imagen tomada de http://www.sprawls.org/resources/MAMMO/module.htm

3. Combinación Rh/Rh Proporciona el haz de energía efectivo más alto (2 a 3 keV más alto). Útil para los pechos más gruesos y densos.

Fuente: imagen tomada de http://www.sprawls.org/resources/MAMMO/module.htm

REGLAS PRÁCTICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA MAMOGRAFÍA

MAGNITUDES DOSIMÉTRICAS EN MAMOGRAFÍA  Las mediciones de dosis en mamografía pueden realizarse sobre pacientes en los exámenes de mamografía usando los parámetros de exposición y salida del tubo o se puede realizar mediciones sobre simuladores de mama usando dosímetros termoluminiscentes o cámaras de ionización.  La magnitud medible es el kerma en la superficie de entrada de la mama (ESAK) sin retrodispersión. No obstante, la magnitud más representativa para estimar el riesgo radiológico es la Dosis Glandular Media (DGM).

DOSIS GLANDULAR MEDIA (DGM) Para la estimaciรณn de dosis glandular media, DGM, se determina el Kerma en Aire en la Superficie de Entrada de la mama sin retrodispersiรณn (ESAK) mediante la siguiente relaciรณn:

En donde R es el rendimiento a 1 metro, correspondiente a la combinaciรณn รกnodo-filtro utilizado y kilovoltaje aplicado, C la carga aplicada y DFP es la distancia desde el foco a la entrada de la mama.

DOSIS GLANDULAR MEDIA (DGM) El valor de esta magnitud se obtiene multiplicando el ESAK por un factor denominado el factor de conversión, g, que depende de la calidad del haz de rayos X utilizado, del espesor y la composición de la mama (proporción de tejido adiposo y fibroglandular).

En donde g es el factor de conversión de Kerma en aire sin retrodispersión en DGM. Más información en la Tesis de CAROLINA MARCELA VILORIA BARRAGAN. Titulada: EVALUACION DE LA DOSIS GLANDULAR MEDIA EN EXAMENES DE MAMOGRAFIA. Disponible en: http://www.bdigital.unal.edu.co/3210/1/39460686.2010.pdf

 El rango de kilovoltaje (kV) es menor que el usado en otras aplicaciones radiográficas, debido a la necesidad de un alto contraste en la imagen.  La figura muestra el rápido incremento en dosis al disminuir la energía de los fotones, altos voltajes requieren menos salida de miliamperaje-segundo (mAs), resultando una dosis baja.

Dosis glandular media (unids arb.)

La dosis a la mama se ve afectada por la energía de los fotones 20 10 8 cm

2 1

2 cm

0.2 10

20

30

40

(keV)

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwig9bX9MfWAhWG2yYKHa7hA1QQFggmMAA&url=https%3A%2F%2Frpop.iaea.org%2FRPOP%2FRPoP%2FContent%2FDocuments%2FTraining Radiology%2FLectures-es%2FRPDIR-L19-Mammography-es-WEB.ppt&usg=AFQjCNGhPah9IZ3MImjiVzUBuqF6zGkx9g

 El rango de kilovoltaje (kV) es menor que el usado en otras aplicaciones radiográficas, debido a la necesidad de un alto contraste en la imagen.  La figura muestra el rápido incremento en dosis al disminuir la energía de los fotones, altos voltajes requieren menos salida de miliamperaje-segundo (mAs), resultando una dosis baja.

Dosis glandular media (unids arb.)

La dosis a la mama se ve afectada por la energía de los fotones 20 10 8 cm

2 1

2 cm

0.2 10

20

30

40

(keV)

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwig9bX9MfWAhWG2yYKHa7hA1QQFggmMAA&url=https%3A%2F%2Frpop.iaea.org%2FRPOP%2FRPoP%2FContent%2FDocuments%2FTraining Radiology%2FLectures-es%2FRPDIR-L19-Mammography-es-WEB.ppt&usg=AFQjCNGhPah9IZ3MImjiVzUBuqF6zGkx9g

El espesor influye significativamente en la dosis  La figura muestra el rápido incremento en dosis al aumentar el espesor de la mama  Para una mama de 8 cm de espesor hay un aumento de dosis de un factor 30 entre energías de fotones de 17.5 y 30 keV  A 20 keV hay un crecimiento de dosis de un factor 17 entre espesores de 2 y 8 cm

Dosis glandular media (unids arb.)

DOSIS DE RADIACIÓN A LA MAMA 20 10 8 cm

2 1

2 cm

0.2 10

20

30

40

(keV)

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwig9bX9MfWAhWG2yYKHa7hA1QQFggmMAA&url=https%3A%2F%2Frpop.iaea.org%2FRPOP%2FRPoP%2FContent%2FDocuments%2FTraining Radiology%2FLectures-es%2FRPDIR-L19-Mammography-es-WEB.ppt&usg=AFQjCNGhPah9IZ3MImjiVzUBuqF6zGkx9g

IMPORTANCIA DE LA COMPRESIÓN  Esta herramienta provee los beneficios de mejorar la geometría de la imagen, dando como resultado una dosis baja.  Esta disminución (en la dosis) es resultado directo de la reducción en el espesor de la mama, ya que se reduce significativamente la cantidad de radiación dispersa al reducir el volumen de la mama.

Fuente: imagen tomada de Sociedad Española de Física Médica. Fundamentos de Física Médica. Volumen 2

Tomado de: Hendrick R E Radioogy 2010; 257: 246 - 253

IMPORTANCIA DE LA COMPRESIÓN  Al comprimir la mama, se reduce la superposición de estructuras y por tanto se facilita la detección de posibles patologías.  También produce un objeto más uniforme, dando como resultado una exposición más uniforme a la mama y al receptor de la imagen.  Al ser menor el espesor de la mama comprimida, el haz de radiación que alcanza al receptor de imagen se endurece menos, y por tanto su energía efectiva es menor lo que significa también un mayor contraste.

…continuación Uso de dispositivos de compresión Siempre que sea posible, se debe usar un dispositivo de compresión, hasta el límite de resistencia del paciente.

Reduce la dosis de radiación y mejora contraste

Tomada de: http://reickor.blogspot.com.co/2015/12/mamografia-la-exploracion-radiografica.html

CASOS ESPECIALES 1. Mujeres embarazadas Cuando se realizan exámenes de rayos X mamográficos de mujeres embarazadas o posiblemente embarazadas se debe tener especial cuidado en la radiografía de rayos X, aunque la dosis de radiación en el abdomen y el feto es insignificante durante los exámenes de rayos X mamográficos normales.

CASOS ESPECIALES 2. Mujeres con implantes de seno Puede haber una necesidad de usar procedimientos especiales cuando se realizan exámenes de rayos X mamográficos de pacientes con implantes mamarios tales como vistas adicionales, técnicas de posicionamiento modificado, compresión y carga.

Debe tenerse especial cuidado con las técnicas de compresión, ya que la compresión excesiva de los implantes durante la exploración mamográfica de rayos X puede causar ruptura del implante.

Fuente: Imágenes tomadas de http://www.radioinmama.com.br/posicionamentomama.html

¿PROTECTOR DE TIROIDES?

Fuente: Imágenes tomadas de http://saludpasion.com/wp-content/2010/07/mamografia.jpg y https://mastologiahlf.wordpress.com/2016/08/26/proteccion-tiroidea-durante-la-mamografia/

Comparación con la Dosis de Radiación de fondo natural Una publicación de marzo de 2012 en la American Roentgen Ray Society, cuantifica la dosis de exposición de la glándula tiroides en un estudio de doble vista de mamografía bilateral (4 proyecciones en total, dos por cada mama): “en comparación con la dosis anual de radiación de fondo en los EE.UU. ( 3,1 mSv ), la dosis a la glándula tiroide desde mamografía bilateral de dos vistas tiene igual influencia que 30 minutos de exposición a la radiación natural de fondo; lo que indica que la dosis de tiroides por la mamografía es realmente insignificante”.

La colocación del protector puede ser un obstáculo para la Radioprotección.

En caso de que una parte del protector quede incluido dentro del campo de los rayos X de la mamografía, éste puede generar sombras sobre el tejido mamario, obligando a requerir la repetición del estudio.

Este hecho, que hace duplicar la dosis recibida por la paciente, ocurre en aproximadamente el 20% de los casos en los que se usa protector tiroideo.

CONCLUSIÓN "Sobre la base de un estudio publicado anteriormente que investigó las dosis a órganos por mamografías y la estimación del riesgo de cáncer utilizando el séptimo reporte de efectos biológicos de la radiación ionizante (BEIR VII), sostenemos que el protector de tiroides durante la mamografía es innecesario y puede aumentar nuevas tomas en lugar de ofrecer una protección de radiación de la tiroides"

Ver: https://www.aapm.org/publicgeneral/LeadApronsMammographyResponse.asp

PROGRAMAS DE CONTROL DE CALIDAD Se debe implementar un programa de aseguramiento de la calidad apropiado en equipos de rayos X mamográficos y en sistemas de procesamiento de películas y xerografías.

RECOMENDACIONES AL TOE

 Una sala donde se realizan exámenes de rayos X mamográficos No debe utilizarse para más de una investigación radiológica simultáneamente.  Salvo para aquellas personas cuya presencia es esencial para la investigación, las demás personas deben abandonar la sala cuando se lleva a cabo un examen mamográfico radiográfico.

RECOMENDACIONES AL TOE  El personal debe, en todo momento, mantenerse lo más lejos posible del haz. La exposición a radiación del personal por el haz de rayos X primario nunca debe ser permitida a menos que el haz esté adecuadamente atenuado por pantallas de protección o ropa protectora.  La irradiación deliberada de un individuo con propósitos de entrenamiento o evaluación del equipo nunca debe ocurrir.

RECOMENDACIONES AL TOE  Todo el personal debe aprovechar al máximo los dispositivos de protección.  El funcionamiento del tubo de rayos X se controlará desde el panel de control situado detrás de una pantalla protectora o dentro de una cabina de control.  El tecnólogo debe estar blindado cuando se realizan exposiciones.  El tecnólogo de imágenes diagnosticas debe portar durante su jornada laboral en la sala su dosímetro a la altura del tórax.

Fuente: Imagen tomada dehttps://pt.slideshare.net/krla26fabi/dosimetro-48763432 y http://www.imdillano.com/site/index.php/servicios/mamografias

MUCHAS GRACIAS

Diana Ortegรณn P. diana@sievert.com.co