TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA: DESCRIZIONE E MISURA DEI · PDF file 2016. 11. 25. · TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA: DESCRIZIONE E MISURA DEI PARAMETRI CARATTERISTICI. Traduzione, revisione

Report n.4 - 2007Traduzione, revisione e integrazione del documento: “Measurement of the Performance Characteristics of Diagnostic X-ray Systems used in Medicine” Report N.32 IPEM - Part III: Computed Tomography X-ray Scanners - (II edition - 2003)
N.4 (2007)
TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA: DESCRIZIONE E MISURA DEI PARAMETRI CARATTERISTICI
Curatore
Autori
Daniela Origgi Istituto Europeo di Oncologia, Milano
Luca Moro Fondaz. Salvatore Maugeri, Istituto Scientifico, Pavia
Lorella Mascaro Spedali Civili, Brescia
Sara Re Casa di Cura S. Maria, Castellanza
Sabrina Vigorito Istituto Europeo di Oncologia, Milano
Nicoletta Paruccini Azienda Ospedaliera S. Gerardo, Monza
Felicita Luraschi Istituti Ospedalieri, Cremona
Hanno collaborato
Sabina Strocchi Ospedale di Circolo e Fondazione Macchi, Varese
e tutti i componenti del Gruppo di Lavoro AIFM “TC Multistrato”
Si ringraziano
Giampiero Tosi
Guido Pedroli
Luisa Pierotti
TC: DESCRIZIONE E MISURA DEI PARAMETRI CARATTERISTICI III
INDICE 1 INTRODUZIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .pag. 7
1.1 Sistemi di rivelazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 8
1.2 Metodi di ricostruzione lungo z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 11
1.3 Cone Beam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 15
1.4.2 Modulazione angolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .“ 19
2.1 Fantocci specifici per la qualità immagine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 22
2.1.1 Fantocci per la valutazione di uniformità del n. TC, n. TC dell’acqua e rumore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 22
2.1.2 Fantocci per la valutazione dello spessore dello strato . . . “ 23
2.1.3 Fantocci per la valutazione dello Slice Sensitivity Profile (SSP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 24
2.1.4 Fantocci per la valutazione della risoluzione spaziale . . . . “ 24
2.1.5 Fantocci per la valutazione della linearità dei numeri TC “ 26
2.1.6 Fantocci per la valutazione della relazione fra densità elettronica e n. TC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 27
2.1.7 Fantocci per la valutazione del basso contrasto . . . . . . . . . . . “ 28
2.1.8 Artefatti (Cone Beam) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 29
2.2 Misure dosimetriche: strumentazione e fantocci . . . . . . . . . . . . . . . “ 30
3 PARAMETRI DI QUALITÀ DELL’IMMAGINE . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 32
3.1 Rumore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 32
3.1.3 Tecnica spirale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 34
3.1.4 Tecnologia multistrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 35
3.1.5 Condizioni operative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 36
3.2 Risoluzione spaziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 37
TC: DESCRIZIONE E MISURA DEI PARAMETRI CARATTERISTICI 1
3.2.2 Metodi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag. 37
3.2.3 Tecnica spirale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 39
3.2.4 Tecnica multistrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 40
3.2.5 Condizioni operative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 40
3.2.7 Dispositivo di prova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 41
3.2.8 Risoluzione lungo l’asse z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 42
3.3 n. TC e linearità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 43
3.3.1 Definizione e discussione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 43
3.3.2 Metodi di misura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 43
3.3.3 Condizioni operative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 44
3.4 Uniformità dei numeri TC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 44
3.4.1 Definizione e discussione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 44
3.4.2 Metodo di misura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 44
3.4.3 Tecnica spirale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 45
3.4.4 Condizioni operative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 45
3.5 Risoluzione a basso contrasto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 46
3.5.1 Definizione e discussione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 46
3.5.2 Metodi di misura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 49
3.5.3 Condizioni operative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 50
3.6 Artefatti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 51
3.6.1.1 Processi di interpolazione lungo l’asse z . . . . . . . . . . . . . . . . “ 52
3.6.1.2 Geometria del fascio radiante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 55
3.6.1.3 Elaborazioni tridimensionali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 57
3.6.1.5 Diversa risposta dei singoli canali di acquisizione . . . . . “ 59
3.6.2 Metodi di misura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 60
REPORT AIFM N. 4 (2007)2
TC: DESCRIZIONE E MISURA DEI PARAMETRI CARATTERISTICI 3
4 CARATTERISTICHE DELLO STRATO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag. 62
4.1 Spessore irradiato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 62
4.1.2 Considerazioni per tomografi multistrato . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 64
4.1.3 Condizioni operative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 64
4.2.1 Metodi di misura: modalità assiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 64
4.2.2 Metodi di misura: modalità spirale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 65
4.2.3 Metodi di misura: tomografi multistrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 67
4.3 Efficienza geometrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 68
5 INDICI DI DOSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 72
5.1 Indice di Dose per Tomografia Computerizzata (CTDI) . . . . . . . “ 72
5.1.1 Definizioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 72
5.1.4 CTDIvol (CTDIW mediato lungo asse z) . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 76
5.2 MSAD (Multiple scan average dose) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 77
5.2.1 Definizione e discussione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 77
5.2.2 Relazione tra CTDI e MSAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 78
5.3 Modalità spirale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 78
5.3.1 TC multistrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 79
5.3.2 Condizioni operative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 79
6 DOSIMETRIA DEL PAZIENTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 84
6.1 Confronti dosimetrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 84
6.1.3 Confronto tra rischi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag. 84
6.2 Dose superficiale e agli organi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 85
6.3 Dose Efficace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 85
8 VERIFICHE DI ACCURATEZZA MECCANICA . . . . . . . . . . . . . . . . “ 89
8.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 89
8.3 Tomografi computerizzati per impiego in ambito radioterapico “ 89
9 RICOSTRUZIONI MULTIPLANARI E 3-DIMENSIONALI . . . . “ 91
Appendice I RIFERIMENTI RELATIVI AI FANTOCCI, CAMERE A IONIZZAZIONE E SOFTWARE . . . . . . . “ 93
Fantocci per QA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 93
Camere a ionizzazione tipo “pencil” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 93
Fantocci per la misura del CTDI in PMMA (perspex) . . . . . . . . . . . . “ 93
Dati e software sulla dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “ 93
Indirizzi dei costruttori e dei fornitori . . . . . . . . . . . . . . . .…