Evaluation préliminaire d’un protocole et d’un fantôme dédiés au contrôle de qualité des images de tomosynthèse mammaire

Evaluation of a protocol and a novel phantom dedicated to quality control in digital breast tomosynthesis

I. Fitton (1), J. Minassian (2), A. Noël (3)
(1) Service de radiologie, Hôpital Européen Georges Pompidou, 20 rue Leblanc 75015, Paris, France
(2) ORION France, 2 avenue du général Balfourier, 75016, Paris, France
(3) Centre de Recherche en Automatique de Nancy UMR 7039 Université de Lorraine- CNRS, 54505, Vandoeuvre-les-Nancy Cedex, France.

Contrôle qualité ; Mammographie par tomosynthèse ; Fantôme mammaire

Quality control; Digital breast tomosynthesis; Breast phantom

Contexte
La tomosynthèse mammaire (DBT) est une modalité de diagnostic améliorant la détection du cancer du sein (1). La difficulté en DBT est que les constructeurs ont suivi des approches technologiques distinctes principalement en termes d’angle de balayage, du nombre de projections, d’algorithme de reconstruction. Ces disparités entre équipements nécessitent de tester différents paramètres d’image pertinents selon un protocole de contrôle de qualité (CQ). Or à ce jour, les images en DBT sont acquises en complément des images de mammographie 2D (FFDM) sans qu’aucun CQ des images DBT ne soit réalisé au préalable, permettant de garantir aux médecins, la qualité clinique des images qu’ils doivent interpréter. Les principaux freins à la réalisation de ces contrôles sont l'absence d’objet-test et de protocole de test de la qualité des images adaptés à la DBT.
Objectifs
Evaluer à l’aide d’un fantôme dédié un protocole de CQ interne (CQI) des images de DBT et de l’image synthétique 2D associée (C-View).
Méthodes
Nous avons développé un nouveau fantôme anthropomorphique réversible Tomomam® (CIRS, Norfolk, USA) de 60mm d’épaisseur pour évaluer un protocole de CQ des images DBT et C-View d’un équipement Hologic Selenia Dimensions®. Les acquisitions ont été réalisées en mode COMBO-HD en incidence cranio-caudale selon les paramètres suivants : 31kVp, 125mAs et 33kVp, 75mAs en FFDM et DBT respectivement. La comparaison des paramètres d'images FFDM, DBT reconstruites et C-View a porté sur les artéfacts, les limites de détection des masses/fibres/microcalcifications, la différence de signal rapportée au bruit entre sphères de densités différentes (SDNR), le tissu manquant, la distorsion géométrique, la résolution en z, la fonction de dispersion de l’artéfact (ASF) et l’homogénéïté.
Résultats
Les images reconstruites sur 66mm au lieu de 60mm montraient une zone de 6mm sans existence physique artéfactée par les masses des plans sous-jacents. La limite de détection des masses/fibres/microcalcifications était de 2.7mm/0.25mm/230µm, 1.8mm/0.20mm/200µm et 3.1mm/0.33mm/255µm et le tissu manquant était de 1mm, 5.5mm, 6.5mm en FFDM, DBT et C-view respectivement. Les SDNR entre sphères graisseuses et glandulaires était de 0.7, 0.5, 0.2 en DBT, C-View et FFDM respectivement: les SDNR entre sphères glandulaires étaient supérieures à ceux des masses graisseuses. La valeur de 0.2 de l'ASF était atteinte pour z=2.25mm.
Discussion
Il ressort principalement de cette étude préliminaire que le protocole de CQI présenté permet de quantifier des disparités et les limites des images: l’image C-View présente une qualité moindre; les caractéristiques des masses/fibres/microcalcifications sont adaptées pour déterminer un score des 3 types d'images; le fantôme utilisé permet de déceler la présence d'artéfacts liés à l’algorithme de reconstruction; le SDNR distinguant masses glandulaires/graisseuses correspond aux constatations cliniques sur patientes. Ce protocole s'inscrit en complément de la réflexion de l’EUropean REFerence sur les modalités de CQ, mais spécifiquement pour le CQI afin de répondre aux contraintes cliniques de rapidité et simplicité d’exécution.
Conclusion
Le protocole préliminaire de CQI et le fantôme présentés dans cette étude ont permis d’évaluer les performances des images de mammographie. Ils sont actuellement testés pour l’ensemble des machines disponibles sur le marché.
Bibliographie
1. Niklason LT., Christian BT., Niklason LE., et al. (1997) “Digital tomosynthesis in breast imaging”. Radiology Nov. 205(2):399-406.