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Indice
Grazie alla forma digitale delle immagini è possibile estrarre da esse informazioni non accessibili con i sistemi tradizionali di lettura intervenendo su di esse mediante una serie di algoritmi e strategie di analisi. Ad esempio si possono effettuare estrazioni di caratteristiche morfologiche e/o funzionali, definizioni di organi virtuali per trattamenti radioterapici, oppure utilizzare le immagini per la telemedicina e/o la Computer Aided Diagnosis (CAD). Vi sono attualmente nel mondo, almeno quattro progetti di CAD mammografico. Uno di essi viene sviluppato in Italia: il progetto CALMA (Computer Assisted Library in Mammography). Tale progetto è una collaborazione fra le Sezioni dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), i Dipartimenti di Fisica delle Università di Bologna, Pisa ed Udine e gli Ospedali di Bari, Livorno, Massa, Sassari, Torino ed Udine. Lo scopo di questa collaborazione è la costruzione di un sistema di CAD (Computer Assisted Diagnosis) per mammografie, basato su reti neurali e/o sistemi esperti. Le prestazioni della mammografia, in termini di riconoscimento precoce delle lesioni tumorali, crescono se il mammogramma è analizzato indipendentemente da due senologi. L’obiettivo finale di CALMA è il miglioramento di queste prestazioni sostituendo “il secondo radiologo” con una macchina “intelligente”. A tal fine la macchina deve essere educata a riconoscere al meglio le lesioni presenti sul mammogramma; deve essere quindi disponibile un gran numero di immagini digitalizzate corredate di una diagnosi coerente con la localizzazione nell’immagine delle lesioni. Quindi CALMA, utilizzando l’enorme patrimonio di immagini mammografiche presente negli Ospedali della collaborazione, ha iniziato una campagna di digitalizzazione sistematica di mammogrammi costruendo, a tutt’oggi, il più grande database mammografico digitale europeo contenente circa 4300 mammogrammi digitalizzati a 85 microns di passo con una profondità di 12 bit (4096 livelli di grigio). Su questo database sono stati fatti dei lavori di riconoscimento automatico del tessuto di base della mammella, di sviluppo temporale del tumore in termini di dimensioni e contrasto visibile sull’immagine, di riconoscimento automatico delle lesioni stellate e di cluster di microcalcificazioni. Utilizzando i risultati ottenuti sono in costruzione, presso il Centro di Senologia di Bari, l’Istituto di Radiologia dell’Università di Udine ed il Centro di screening mammografico dell’Ospedale Molinette di Torino, delle stazioni di CAD (composte da un digitalizzatore ed un calcolatore corredato dal software prodotto dalla Collaborazione CALMA) capaci di fornire, per ogni mammogramma, una probabilita’ di occorrenza di una lesione stellata oppure di un cluster di microcalcificazioni.
Negli ultimi anni, grazie ai notevoli progressi della tecnologia, sono stati progettati e poi prodotti dei sistemi mammografici digitali, cioè capaci di produrre immagini di alta qualità direttamente gestibili dal computer. I vantaggi di questi sistemi, rispetto al mammografo tradizionale, sono: 1) Possibilità di correggere la luminosità e il contrasto e favorire in tal modo la perfetta visione dell’immagine. 2) Possibilità di costruire grandi archivi di immagini (10 casi possono essere contenuti dentro un normale compact-disc). Gli archivi digitali possono essere consultati molto più velocemente rispetto agli archivi su lastra. I supporti per la conservazione delle mammografie digitali (compact-disc, DVD ecc.) sono inalterabili al contrario delle lastre che in certe condizioni possono degradarsi. 3) Possibilità di trasmettere a distanza e in tempo reale le mammografie (telemedicina) e quindi di rendere molto più agevole il consulto fra senologi. 4) Possibilità di usare gli strumenti numerici per l’analisi dei dati, in particolare il CAD (Computer Aided Diagnosis). I sistemi mammografici digitali sono composti da un tubo a raggi X del tutto simile ai tubi in uso nei mammografi tradizionali, un “rivelatore” che sostituisce la lastra e produce l’immagine digitale, un monitor dedicato che consente la visione dell’immagine, un sistema per l’archiviazione e una stampante per la produzione di copie su lastra. Attualmente i sistemi in commercio sono essenzialmente di due tipi: 1) Mammografi con piastre ai fosfori; 2) Mammografi con sensore in silicio amorfo ed elettronica TFT. I mammografi con piastre ai fosfori sono dei mammografi tradizionali nei quali la lastra è sostituita da una piastra fotosensibile che viene impressa, letta con un dispositivo chiamato scanner e riutilizzata. L’immagine viene quindi trasferita al computer per la correzione, l’archiviazione e la visualizzazione. I sistemi con rivelatore al silicio sono dei dispositivi dedicati nei quali la piastra fotosensibile è collegata direttamente al computer. Il trasferimento diretto dell’immagine consente tempi morti inferiori. La ricerca, sia industriale che accademica, studia nuove soluzioni per la radiologia digitale. L’intento è quello di ottenere immagini di qualità sempre più alta (questo implica la possibilità di diagnosi sempre più precoce), con dosi di radiazioni sempre più basse (questo implica la possibilità di poter fare controlli più frequenti).
La storia naturale del carcinoma della mammella Làszlo Tabar, Stephen W. Duffy, Bedrich Vitak, Hsiu-Hsi Chen, Teresa C. Prevost Cancer, August 1, 1999 Riassunto Articolo di grande interesse, riassume l’esperienza degli autori in screening mammografico. La disponibilità di una mole enorme di dati epidemiologici provenienti dallo Studio delle Due Contee, in Svezia, fornisce la possibilità di studiare la storia naturale del carcinoma della mammella e come l’istituzione di un programma di screening mammografico possa intervenire nel modificarla. Lo Studio svedese delle Due Contee è un trial randomizzato e controllato di screening mammografico nel corso del quale 77.080 donne hanno ricevuto l’invito per partecipare allo screening, mentre altre 55.985 non sono state invitate. Durante l’intero trial sono stati diagnosticati 2468 casi di carcinoma. Gli autori hanno esaminato gli effetti dello screening sulla sopravvivenza, la mortalità e le caratteristiche anatomopatologiche dei tumori. Inoltre sono stati valutati i benefici indotti dallo screening a causa della interruzione della progressione della malattia. Gli autori giungono alla conclusione che il tumore della mammella non nasce come malattia sistemica “ab initio”: il tumore, infatti, origina come malattia localizzata alla mammella e solo dopo un intervallo di tempo più o meno lungo può diffondersi al resto dell’organismo e dare metastasi, diventando quindi malattia sistemica. Il tumore della mammella è quindi una malattia progressiva, il cui sviluppo può tuttavia essere efficacemente bloccato in un buon numero di casi mediante l’effettuazione della mammografia periodica: il punto più o meno precoce al quale tale progressione viene bloccata è essenziale ai fini della prognosi a distanza. Infatti la diagnosi precoce di tumori di piccole dimensioni, inferiori a 15 mm, che non hanno ancora dato metastasi ai linfonodi ascellari, consente, in presenza di idonea terapia, di salvare la vita in un elevatissima percentuale di casi e permette, inoltre, terapie più conservative. La diagnosi precoce può quindi ridurre l’incidenza di tumori in stadio avanzato, riducendo il rischio di metastasi linfonodali e prevenendo il peggioramento del grado istologico dei tumori. Le conclusioni cui giungono gli autori sono molto importanti per la comprensione dell’evoluzione del tumore; lo screening mammografico può quindi intervenire efficacemente nel modificare in modo favorevole tale evoluzione. Tali conclusioni pongono infine le basi per una più razionale organizzazione dei programmi di screening. Infatti, la progressione del tumore verso forme più avanzate avviene più rapidamente, ed in una percentuale maggiore di casi, nelle donne giovani, tra i 40 ed i 49 anni. Pertanto la mammografia deve essere eseguita ad intervalli più ravvicinati in questa fascia di età al fine di diagnosticare in tempo utile neoplasie che tendono a svilupparsi più rapidamente. L’esecuzione della mammografia con intervallo annuale dovrebbe rappresentare la condizione più favorevole.
Correlazione tra aspetto mammografico e sopravvivenza a distanza in donne con tumore della mammella di dimensioni comprese tra 1 e 14 mm Laszlo Tabar et al. THE LANCET, vol 355. February 5, 2000 Donne affette da tumore di piccole dimensioni (1-14 mm) hanno generalmente una buona sopravvivenza a distanza. Tuttavia alcuni piccoli tumori, anche di pochi mm di diametro, possono condurre a morte la paziente. Gli autori hanno valutato l’utilizzo dell’aspetto mammografico dei carcinomi della mammella di dimensioni comprese tra 1 e 14 mm come fattore predittivo della sopravvivenza a distanza. I tumori sono stati classificati in 4 gruppi a seconda dell’aspetto mammografico: 1 - lesioni stellate senza calcificazioni 2 - lesioni rotondeggianti od ovalari senza calcificazioni 3 - lesioni stellate, rotondeggianti od ovalari con calcificazioni non-casting-type 4 - lesioni con calcificazioni casting-type Risultati Sopravvivenza complessiva, a 20 anni, per tutti i tumori da 1 a 14 mm di qualunque aspetto mammografico: 87% Sopravvivenza complessiva, a 20 anni, per tumori da 1 a 14 mm con calcificazioni casting-type: 55% Lo stato dei linfonodi ascellari e il grado istologico di malignità non sono un buon fattore predittivo della sopravvivenza a distanza per tutti i tumori tra 1 e 14 mm di diametro (anzi, non vi è correlazione tra stato dei linfonodi ascellari e grado istologico di malignità con la sopravvivenza a distanza). Numero decessi in relazione all’aspetto mammografico per tumori tra 1 e 9 mm: calcificazioni casting-type: 73% lesioni rotondeggianti: 18% lesioni con calcificazioni non-casting-type: 9% lesioni stellate: 0% Nel gruppo di tumori tra 1 e 9 mm le lesioni con calcificazioni casting-type, pur rappresentando solo il 14% dei tumori, hanno determinato il 73% dei decessi. Conclusioni L’aspetto mammografico del tumore rappresenta un buon fattore predittivo della sopravvivenza a distanza in tumori tra 1 e 14 mm di diametro; il valore prognostico dell’aspetto mammografico aumenta con il diminuire delle dimensioni del tumore. Questi risultati dovrebbero determinare notevoli ripercussioni sull’atteggiamento terapeutico da adottare. Infatti i casi di tumore da 1 a 14 mm con calcificazioni casting-type richiedono un trattamento terapeutico aggressivo, con escissione chirurgica ampia e chemioterapia adiuvante, indipendentemente dagli altri fattori prognostici, non attendibili. Per contro, i tumori da 1 a 14 mm senza calcificazioni casting-type richiedono un trattamento terapeutico meno aggressivo; in particolare la chemioterapia adiuvante rappresenta probabilmente un sovratrattamento non necessario.
La mammografia diventa digitale: allo studio un nuovo sistema più preciso e meno invasivo Tuttoscienze - La Stampa (mercoledì 10 Maggio 2000) Eugenio Zanon Giovanni Gandini Il carcinoma della mammella è il tumore più comune nel sesso femminile e la mammografia è la migliore tecnica a disposizione per la sua diagnosi precoce. Attualmente l'esame viene eseguito impiegando apparecchiature radiologiche che, per la formazione dell'immagine, utilizzano la tradizionale pellicola radiografica: le radiazioni ionizzanti emesse dal tubo radiogeno del mammografo attraversano la mammella e vanno a impressionare la pellicola, che viene quindi sviluppata con un procedimento analogo a quello impiegato per le pellicole fotografiche. Questa tecnica, sebbene notevolmente perfezionata nel corso degli anni, non è in grado tuttavia di riconoscere la totalità delle lesioni neoplastiche mammarie: i dati più recenti dicono che dal 10 al 20 per cento dei tumori non vengono diagnosticati con la mammografia. Le cose stanno migliorando grazie alla mammografia digitale. Qui la pellicola radiografica è sostituita da un rivelatore che assorbe i raggi X trasmessi attraverso la mammella e converte la loro energia in segnali elettronici, che vengono digitalizzati e fissati nella memoria di un computer. Dall'insieme di questi dati si ricava un'immagine: la mammografia digitale. Sono attualmente allo studio diversi tipi di rivelatori digitali. Il sistema più utilizzato è costituito da un sottile pannello di silicio amorfo ricoperto da uno strato di cristalli di ioduro di cesio. Lo strato di ioduro di cesio funge da scintillatore: è di un materiale che, colpito da raggi X, emette radiazioni luminose. Il silicio amorfo ha la funzione di fotodiodo, cioè converte il segnale luminoso in segnale elettronico. La mammografia tradizionale è un'immagine su pellicola che, al pari di una fotografia, non è più modificabile. L'immagine digitale può invece essere elaborata dal computer anche dopo la formazione: può quindi essere opportunamente modificata variando i parametri di contrasto, luminosità, ingrandimento, rendendo così possibile la corretta visualizzazione di ogni diversa area della mammella. Il rendimento complessivo del sistema, in particolare per quanto riguarda la risoluzione di contrasto, è superiore al sistema convenzionale. Questo consente di ottenere immagini di ottima qualità diagnostica con una minore dose di radiazioni. L'acquisizione digitale rende possibile l'utilizzo di sistemi di intelligenza artificiale per migliorare le immagini e assistere il radiologo nella loro interpretazione; sono in fase di avanzata sperimentazione sistemi che consentono l'analisi dell'immagine e la ricerca, da parte del computer, di alterazioni possibile espressione di neoplasia mammaria. La disponibilità di immagini in forma digitale consente la creazione di archivi informatici completi, comprendenti sia tutte le notizie cliniche riguardanti le pazienti sia le relative immagini. Infine la mammografia digitale può essere trasmessa in rete con diverse possibili applicazioni: trasmissione dal luogo di esecuzione al luogo di refertazione, trasmissione a centri di riferimento per teleconsulto. Università di Torino Digital
Imaging Improves Upright Stereotactic Core Biopsy of Mammographic
Microcalcifications J. P. L.
WHITLOCK, A. J. EVANS, H. C. BURRELL, S. E. PINDER, I . O. ELLIS, R. W. BLAMEY,
A.R.M. WILSON National
Breast Screening Training Centre, Nottingham City Hospital, Nottingham NG5 1PB,
U.K. AIM:
This comparative study was carried out to assess the effect of using digital
images compared to conventional film-screen mammography on the accuracy of core
biopsy of microcalcifications using upright stereotactic equipment. MATERIALS
AND METHODS: The biopsy results from a consecutive series of 104 upright
stereotactic 14-gauge core biopsies performed with conventional X-ray (Group A)
were compared with 40 biopsies carried out using stereotaxis with digital
imaging (Group B). In all cases specimen radiography was performed and analysed
for the presence of calcifications. Pathological correlation was then carried
out with needle and surgical histology. RESULTS:
The use of digital add-on equipment increased the radiographic calcification
retrieval rate from 55 to 85% (P < 0.005). The absolute sensitivity of
core biopsy in pure ductal carcinoma in situ (DCIS) cases rose
from 34 to 69% (P < 0.03), with the complete sensitivity increasing
from 52 to 94% (P < 0.005). For DCIS with or without an invasive
component the absolute sensitivity rose from 41 to 67% (P ¼0.052), while
the complete sensitivity was 59% before and 86% after the introduction of
digital imaging (P < 0.04). CONCLUSION:
Digital equipment improves the performance of upright stereotactic core biopsy
of microcalcifications, giving a significantly increased success rate in
accurately obtaining calcifications. This leads to an improvement in absolute
and complete sensitivity of core biopsy when diagnosing DCIS. Whitlock,
J. P. L. et al. (2000). Clinical Radiology 55, 374–377. Key
words: mammography, digital, stereotactic, biopsy.
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