Invloed van de digitalisatie van de beeldvorming op de kwaliteits- en performantieparameters van het Vlaams bevolkingsonderzoek naar borstkanker Lore TIMMERMANS Verhandeling ingediend tot het verkrijgen van de graad van Master in de Biomedische Wetenschappen Promotor: Prof. Dr. H. Thierens Vakgroep Medische Basiswetenschappen Academiejaar 2011-2012
Invloed van de digitalisatie van de beeldvorming op de kwaliteits- en performantieparameters van het Vlaams bevolkingsonderzoek naar borstkanker Lore TIMMERMANS Verhandeling ingediend tot het verkrijgen van de graad van Master in de Biomedische Wetenschappen Promotor: Prof. Dr. H. Thierens Vakgroep Medische Basiswetenschappen Academiejaar 2011-2012
De auteur en de promotor geven de toelating deze masterproef voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze masterproef. Datum (handtekening student) (handtekening promotor) Lore Timmermans Prof. Dr. H. Thierens
Voorwoord Het maken van deze masterproef was een bijzondere ervaring die ik zonder de hulp van anderen niet had kunnen realiseren. Langs deze weg wil ik graag iedereen bedanken die me geholpen heeft bij het schrijven van deze masterproef. Allereerst wil ik graag mijn Promotor Professor DR. Thierens H. bedanken die het mogelijk heeft gemaakt dat ik mij mocht verdiepen in dit interessante onderwerp. Ook mijn begeleidster An De Hauwere verdient het zeker om in de bloemetjes te worden gezet. Ze stond steeds voor me klaar met goede raad en informatie. Het bedenken van nieuwe ideeën, het oplossen van onze zovele obstakels en het verbeteren van mijn masterproef heb ik ook aan haar te danken. Verder wil ik je nog eens extra bedanken voor de toffe samenwerking het voorbije jaar. Ook wil ik ook graag het volledige dienstpersoneel bedanken voor de leuke momenten, de helpende handen en de vele stukjes taart. Een volgend dankwoord draag ik op aan het Centrum voor Borstkankeropsporing in Gent met in het bijzonder Dr. Bleyen en zijn team. Zonder jullie was het niet mogelijk deze masterproef te realiseren. Ook wil ik de dienst radiologie in het AZ Lokeren bedanken voor de namiddagen dat ik mocht komen storen en voor het helpen invullen van mijn gegevens. In het bijzonder wil ik ook Klaartje, Assunta, Diedelinde en Lynn bedanken. Dankzij jullie zijn al die biomedische jaren voorbij gevlogen. Mijn medestudenten Eline, Pieter, Mattias en Cedric mogen ook zeker niet vergeten worden. Jullie wil ik bedanken voor de vele leuke momenten en goede sfeer in het labo. Dankzij jullie was het telkens opnieuw lachen geblazen in het serverlokaal, tijdens onze klasuitstappen en keek ik elke week uit naar de donderdagse surprise. Graag wil ook mijn ouders, mijn zus Klaartje en haar vriend Stijn bedanken voor de bemoedigende babbels, de oppepper op zondag en de vele telefoontjes. Jullie zijn de voorbije jaren van mijn studie een enorme steun voor mij geweest. En last but not least mijn vriend Matthias: Bedankt voor alles! Bedankt!
Inhoudstafel AFKORTINGEN... SAMENVATTING... 1 INLEIDING... 2 1. Borstkanker... 2 1.1 Carcinoma in situ... 2 1.2 Invasieve carcinoma... 3 1.3 Prognose... 3 2. Mammografie... 3 2.1 Soorten mammografie... 5 2.1.1 Diagnostische mammografie... 5 2.1.2 Screeningsmammografie... 5 2.2 Beeldkwaliteit en dosis... 5 3. Vlaams Bevolkingsonderzoek naar borstkanker... 6 3.1 Vlaams Screeningsprogramma... 6 3.2 Jonger dan 50 en ouder dan 70... 8 3.2.1 Jonger dan 50 jaar... 8 3.2.2 Ouder dan 70 jaar... 8 3.3 Detectie-Over-Inductie Ratio... 9 3.4 Nadelen... 9 4. Detectoren... 10 4.1 Conventionele mammografie... 11 4.1.1 Voor- en Nadelen... 12 4.2 Digitale mammografie... 12 4.2.1 Computed Radiography... 12 4.2.2 Direct Radiography... 14 4.2.3 Voor- en Nadelen... 15 5. Doelstelling... 16 MATERIALEN EN METHODEN... 17 1. Dosimetrie... 17 1.1 Fantoomdosimetrie... 18 1.2 Patiëntdosimetrie... 18 2. Performantieparameters van het Vlaams Bevolkingsonderzoek naar borstkanker... 20 2.1 Geselecteerde parameters... 21 2.1.1 Classificatie van de borstdensiteit... 21 2.1.2 Biradsclassificatie van het screeningsresultaat... 21 2.1.3 Terugroeping van vrouwen voor verder onderzoek... 22
2.1.4 Derde lezing... 23 2.1.5 Bepaling van de kankerdetectiegraad... 23 3. Detectie-over-inductie ratio (DIR)... 23 4. Fysisch-technische beeldkwaliteit van digitale systemen... 25 5. Statistische analyse... 27 RESULTATEN... 28 1. Dosimetrie... 28 1.1 Dosimetrie van de standaard patiënt... 28 1.2 Dosimetrie als functie van de dikte... 31 2. Performantieparameters van het Vlaams Bevolkingsonderzoek naar borstkanker... 35 2.1 Classificatie van de borstdensiteit... 35 2.2 Biradsclassificatie van het screeningsresultaat... 36 2.3 Terugroeping van vrouwen voor verder onderzoek... 37 2.4 Derde lezing... 39 3. Detectie-Over-Inductie Ratio... 41 4. Fysisch-technische beeldkwaliteit van digitale systemen... 42 BESPREKING... 44 1. Dosimetrie... 44 2. Performantieparameters van het Vlaams Bevolkingsonderzoek naar borstkanker... 45 2.1 Derde lezing... 47 3. Detectie-over-inductie Ratio... 47 4. Fysisch-technische beeldkwaliteit van digitale systemen... 48 5. Verder onderzoek... 49 ALGEMEEN BESLUIT... 49 REFERENTIES... 50 BIJLAGEN...
AFKORTINGEN AGD: Gemiddelde klierweefseldosis a-se: amorf Selenium a-si: amorf Silicium BI-RADS: Breast Imaging-Reporting and Data System CBO: Centrum voor Borstkankeropsporing CDR: kankerdetectiegraad CNR: contrast-ruisverhouding CR: Computed Radiography DCIS: ductaal carcinoma in situ DDREF: Dose and dose-rate effectiveness factor DIR: Detectie-over-Inductie Ratio DR: Direct Radiography FFDM: Full field digital mammography HVL: halfwaardedikte IQFinv: Inverse Image Quality Figure K: air kerma NCCPM: National Co-ordinating Centre for the Physics of Mammography NIP: Needle imaging plate PIP: Powder imaging plate PMT: Photomultiplier tube QCC-Gent: Centrum voor Fysische en Technische Kwaliteitscontrole in de Radiologie
RBE: relatieve biologische effectiviteit SF: Scherm-film SID: source-to-image distance TFT: thin film transistor
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 DRsysteem 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 CRsysteem. 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 DRsystemen 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. 1
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 2
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]. 3
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]. 4
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 5
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 6
(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]. 7
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]. 8
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]. 9
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 10
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 11
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 12
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 13
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 BaFBr 1-x I x :Eu 2+, samengehouden door een bindend polymeer [22]. Needle imaging plates bestaan uit opgedampte naaldvormige fosforkristallen, bv CsBr:Eu 2+. 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. 14
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 15
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 3 de 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-overinductie ratio van het Vlaamse borstkankerscreeningsprogramma. 16
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. 17
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 18
(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 19
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. mediaan AGD patiënt dosimetrie (mgy) 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Patiënt versus fantoomdosis 0,5 0,0 y = 1.066x (±0.235) R² = 0.738 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 AGD @ 45 mm PMMA (mgy) metingen SF, CR, DR fit 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]. 20
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 linkeren 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 1 ste, 2 de en eventueel 3 de 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 21
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 3 de 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. 22
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). 23