Page 23 - IFM_201306_vA 150 dpi

Inżynier i Fizyk Medyczny 6/2013 vol. 2 303
kontrola jakości / quality control artykuł naukowy / scientific paper
płyty z PMMA o wymiarach 18 cm × 24 cm i grubościach od 2 cm
do 7 cm. Ze względu na inne osłabianie promieniowania X przez
PMMA i tkankę, podany zakres grubości PMMA odpowiada nieco
innemu zakresowi grubości tkanki (od 2,1 cm do 9 cm) [12]. Kładąc
na stoliku fantom z PMMA o grubości 7 cm i dociskając do niego
płytkę uciskową, oczekujemy, że aparat dobierze takie warun-
ki ekspozycji, jak dla piersi o grubości 9 cm. Jeżeli mammograf
dobiera parametry ekspozycji wyłącznie na podstawie odczytu
z komory systemu AEC, różnica grubości między fantomem a sy-
mulowaną przez niego piersią nie ma znaczenia (Rys. 5a). Niektó-
rzy producenci mammografów wprowadzili jednak rozwiązanie,
w którym przy doborze parametrów ekspozycji brana pod uwa-
gę jest także grubość piersi po uciśnięciu. Dla fantomu z PMMA
o grubości 7 cmmammograf mógłby więc dobrać taką jakość pro-
mieniowania, jak dla piersi o grubości 7 cm. Aby temu zapobiec,
do fantomu grubości 7 cm można dołożyć dodatkowe elementy
o grubości 2 cm, dzięki czemu aparat odczyta łączną grubość 9 cm
(Rys. 5b) [13]. Ponieważ dołożone elementy znajdują się tylko przy
bocznych krawędziach fantomu, nie zaburzają działania komory
systemu AEC, która zazwyczaj znajduje się pod centralną częścią
fantomu. Okazuje się jednak, że ta modyfikacja układu pomiaro-
wego nie zawsze przynosi pożądane skutki. W niektórych mam-
mografach cyfrowych rolę detektora systemu AEC pełni cały de-
tektor obrazu. Parametry ekspozycji są automatycznie dobierane
tak, aby otrzymać odpowiednio silny sygnał na detektorze obra-
zu nie w centralnej części obrazu, a w miejscu, w którym tkanka
najbardziej osłabia promieniowanie. Aparat dobierze więc takie
warunki ekspozycji jak dla fantomu PMMA o grubości 9 cm, czyli
wyższe niż dla piersi o grubości 9 cm. Rozwiązaniem pozwalają-
cym na wykonanie testu jest zmiana trybu działania systemu AEC
aparatu lub ręczne odsunięcie płytki uciskowej na odległość 2 cm
od fantomu z PMMA, bez zastosowania dodatkowych elementów
(Rys. 5c). Przyczyną opisanych problemów jest oczywiście fakt, że
fantom z PMMA odpowiada piersi jedynie pod względem osłabie-
nia promieniowania, a nie pod względem wymiarów.
Jeżeli w przyszłości mammografy będą dobierać parametry
ekspozycji na podstawie kształtu i wielkości badanej piersi, to
kolejną przeszkodą może stać się prostokątny, nieanatomiczny
kształt fantomu. Już dzisiaj oferowane są zresztą mammografy
ze skanującą wiązką promieniowania X, w których stolik mam-
mografu nie jest płaski, lecz wklęsły. Płaski kształt obecnie sto-
sowanych fantomów nie jest dobrze dostosowany do takiego
rozwiązania konstrukcyjnego. Nie można więc wykluczyć, że
w przyszłości kształt fantomu będzie musiał ewoluować tak, by
nadążyć za rozwojem aparatury radiologicznej.
Innym powodem, dla którego konstrukcja fantomu może się
„zdezaktualizować”, jest konieczność dopasowania rozmiaru fan-
tomu do rozmiaru pola promieniowania. Wwielu zastosowaniach
fantom powinien nie tylko obejmować całe pole promieniowania,
ale i wykraczać poza nie. Warunek ten dotyczy zarówno testów
systemu AEC w rentgenodiagnostyce, jak i pomiarów dozyme-
trycznych w fantomie wodnym w radioterapii. W rentgenowskiej
tomografii komputerowej typowy fantomstosowany do kalibracji
aparatu lub do oceny jakości obrazu ma kształt walca o średnicy
kilkudziesięciu centymetrów i grubości wynikającej z szerokości
kolimacji wiązki promieniowania X. Dla tomografów jednorzę-
dowych szerokość kolimacji wiązki nie przekraczała zazwyczaj 1
centymetra, wystarczająca grubość fantomu wynosiła więc kilka
centymetrów. Dla obecnie produkowanych wielorzędowych to-
mografów komputerowych szerokość kolimacji wiązki sięga kilku
centymetrów, co pociąga za sobą konieczność zwiększenia wy-
miarów fantomów. Producenci oferują więc nowe wersje tych sa-
mych fantomów, różniące się tylko zwiększoną grubością samych
fantomów i zawartych w nich struktur.
Podsumowanie
Idealny fantom symulujący pacjenta podczas testów urządzeń
radiologicznych powinien dokładnie odpowiadać tkance pod
względem składu i gęstości. W praktyce do konstrukcji fantomów
najczęściej stosuje się tworzywa sztuczne, których cechy są pew-
nym przybliżeniem cech tkanki. Podejmując decyzję o zastoso-
waniu danego fantomu, należy pamiętać o tym, pod jakim wzglę-
dem i w jakim zakresie odpowiada on tkance. Materiał, który pod
względem osłabienia odpowiada wodzie dla wiązek fotonowych
stosowanych w radioterapii, dla promieniowania rentgenowskie-
go stosowanego w rentgenodiagnostyce może osłabiać promie-
niowanie znacznie mocniej lub znacznie słabiej niż woda. Rodzaj
materiału ma wpływ na sposób modyfikacji widma promieniowa-
nia wiązki przechodzącej przez fantom oraz na natężenie promie-
niowania rozproszonego wstecznie. W niektórych przypadkach
Rys. 5 Stolik mammografu z fantomem 7 cm PMMA, symulującym pod względem
osłabienia promieniowania pierś o grubości 9 cm. Przykładowe układy pomiarowe
właściwe dla mammografu automatycznie dobierającego warunki ekspozycji w za-
leżności od: a) wskazań komory systemu AEC, b) wskazań komory systemu AEC
i odczytu grubości piersi, c) sygnału na detektorze obrazu i odczytu grubości piersi