Dosimetria paziente in TAC: utilizzo del protocollo DICOMSR per calcolo e monitoraggio di LDR e parametri rilevanti

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Annibale Alfano
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1 Dosimetria paziente in TAC: utilizzo del protocollo DICOMSR per calcolo e monitoraggio di LDR e parametri rilevanti Andrea Martignano Aldo Valentini Servizio di Fisica Sanitaria APSS Trento

2 Il formato DicomSR SCOPO Lo scopo del DICOMSR è la standardizzazione dei dati strutturati e osservazioni cliniche nell ambiente dell imaging Gli oggetti SR registrano le osservazioni fatte per la diagnostica o le procedure interventistiche basate su imaging, in particolare quelle che descrivono o si riferiscono a immagini, forme d onda o specifiche regioni di interesse 2

3 Il formato DicomSR REPORT STRUTTURATO Un report con una struttura Cos è un report : Report radiologico (contributo umano ): testo e/o voice recognition Documenti oggettivi da apparecchiatura/operatore: Dati e immagini CT, RX etc Cos è una struttura: Sommario, intestazioni, annidamento gerarchico Misure, codici, riferimenti 3

4 Il formato DicomSR Il documento SR è codificato utilizzando: gli elementi di dati secondo lo standard DICOM (tag dicom) i servizi di rete dello standard DICOM (storage, query/retrieve, etc.) L SR utilizza: il modello di header definito dallo standard DICOM la struttura ad albero degli elementi contenuti 4

Il formato DicomSR Caratteristiche Albero di nodi (elementi di contenuto) Ogni nodo è una coppia nome-valore Il nome è sempre codificato in tags DICOM Es.

5 Il formato DicomSR Caratteristiche Albero di nodi (elementi di contenuto) Ogni nodo è una coppia nome-valore Il nome è sempre codificato in tags DICOM Es. (0008,0104) CodeMeaning = mgy.cm Il valore può essere di diversi tipi: Codice, testo, numero, date e tempi, nomi, coordinate, riferimenti (immagini etc.) 5

6 Structured Reporting D.Clunie, Dicom Structured Reporting,

7 Structured Reporting 7 D.Clunie, ComView 2001

8 Utilità/vantaggi DICOMSR Migliore comunicazione: i report strutturati possono essere molto concisi e completi Ottimizzazione dell interpretazione dell immagine ottimizzazione processo diagnostico (più velocità, meno errori) Consistenza informazioni header fra immagini paziente e SR SR e immagini appartengono allo stesso studio, vengono gestiti assieme Possibilità di riferimenti incrociati tra dati, tra dati e immagini, studi precedenti etc. Importanza del contenuto e non del formato (gestito dal software di visualizzazione) Automatizzazione (reports, etc.) INCLUSIONE MISURE (anche con riferimenti) 8

9 DicomSR per REPORT DOSIMETRICI STRUTTURA CON INFORMAZIONI DOSIMETRICHE David Clunie AAPM

10 David Clunie AAPM 2013 POSSIBILITA DI REPORT AUTOMATICI 10

11 DATI DISPONIBILI PER ANALISI! Molti dati in effetti! 11

12 Informazioni Dosimetriche contenute: Record Paziente CT: Patient ID SESSO ETA DESCRIZIONE STUDIO DATA ESAME NOME SISTEMA SERIAL NUMBER OSPEDALE N. Eventi di Irradiazione DLP (mgy.cm) Record Evento dose CT: Patient ID Gender, Age Protocollo di acquisizione Target Region Tipo di acquisizione Tempo esposizione Collimazione Lunghezza scansione Pitch factor Caratteristiche organo Dimensione corpo kvp Corrente max impostata Corrente effettiva CTDIvol (mgy) Fantoccio riferimento DLP (mgy.cm)

13 Implementazione DICOMSR a Trento (1) dsr per 5 CT Siemens distribuite sul territorio: Trento, Cavalese, Arco, Tione, Borgo Valsugana + Altre apparecchiature in corso di implementazione: angiografi cardiologici apparecchi fluoroscopici mammografi TIONE ARCO TRENTO CAVALESE BORGO 13

14 Implementazione DICOMSR a Trento (2) Server Software: DICOM TOOLKIT (DCMTk) Demone Dicom STORESCP Scaricabile Il nostro PACS (Fuji) non gestisce il DICOMSR TIONE ARCO TRENTO BORGO CAVALESE 14

15 Implementazione DICOMSR a Trento (3) Demone Dicom STORESCP Lancio da file startup - Ogni CT configurata Per RICEZIONE Per INVIO In automatico a ogni procedura AE TITLE INDIRIZZO IP PORTA del Server SR 15

16 Implementazione DICOMSR a Trento (4) Software di raccolta/analisi Siemens CareAnalytics V.2: caricamento dicomsr export in file.xls (configurabile) Problema: Non gestisce più di ~500 report contemporanea mente necessità suddivisione per raccolta (ad es. con script VBS) 16

17 Implementazione DICOMSR a Trento (5) Software di analisi homemade Excel/VisualBasic Gestione Dati Statistiche e Statistiche incrociate Calcolo Dose Efficace DOSE EFFICACE da: CTDIvol DLP Con possibilità di utilizzare diversi modelli (ICRP103 o ICRP60, EC2000) 17

18 CALCOLO DOSE EFFICACE Nel Record Evento dose CT sono presenti i seguenti campi che servono per calcolare la dose efficace: Gender 1) 2) Age Target Region Tipo di acquisizione Caratteristiche organo Dimensione corpo Fantoccio riferimento CTDIvol (mgy) DLP (mgy.cm) MODELLI DI CALCOLO: E msv E DLP DLP mgy cm mgy cm msv [ ] E msv w H msv T T T In prima approssimazione: T 1 / H msv msv mgy CTDI mgy DOSE EFFICACE O RISCHIO DIPENDONO DA: ETA e SESSO PAZIENTE, REGIONE IRRADIATA, CTDIvol, DPL VOL w T calcolati in base al distretto ed organi interessati

19 Risultati Report Risultati delle Analisi (1) Report complessi su tutti i parametri Exposure Time [s] N. Valori N. Celle Vuote 0 Min 0.14 Max Somma Media 5.4 Dev Standard 3.2 CV % 59.8 Mediana 5.0 Moda 0.5 etc 19

Risultati delle Analisi (2) Risultati Report Report riassuntivi, ad es. per comunicazioni agli interessati, valutazioni dose gruppi popolazione (Art. 12 D.Lgs.

20 Risultati delle Analisi (2) Risultati Report Report riassuntivi, ad es. per comunicazioni agli interessati, valutazioni dose gruppi popolazione (Art. 12 D.Lgs. 187/00) Numero Pazienti / Macchina Numero Eventi Dose / Macchina Regione Anatomica Scansionata Modalità acquisizione (Assiale/Spirale/ ) Numero passate per tipologia di esame CTDIvol DLP Dose Efficace (es. DE media / paziente) 20

21 Stima Numero Pazienti / Anno Stima Numero Eventi Dose / Anno Risultati delle Analisi (3) N Pazienti / Anno N Eventi Dose / Anno S.Chiara Cavalese Tione Arco Borgo Valsugana S.Chiara Cavalese Tione Arco Borgo Valsugana Ospedale 0 Ospedale TOTALE TOTALE

DLP [mgy.cm] CTDIVol [mgy] 16 14 12 10 CTDIvol medio 8 6 4 2 0 Media S.Chiara [mgy] 12.4 Cavalese [mgy] Tione [mgy] 14.4 15.1 LDR DLP Arco [mgy] Borgo Valsugana [mgy] 12.8 12.

22 DLP [mgy.cm] CTDIVol [mgy] CTDIvol medio Media S.Chiara [mgy] 12.4 Cavalese [mgy] Tione [mgy] LDR DLP Arco [mgy] Borgo Valsugana [mgy] DLP vs LDR di legge (Singole procedure senza topogrammi) ABDOMEN CHEST EXTREMITY HEAD HEART NECK PELVIS SHOULDER SPINE S.Chiara Cavalese Tione Arco Borgo Valsugana LDR 187 LDR EUR Regione anatomica 22

23 Risultati delle Analisi (4) Analisi e Report per valutare gli LDR 23

24 DLP [mgy.cm] Risultati delle Analisi 1600 (5) ma anche per scovare qualche problema 1400 Notato un valore di DLP medio più elevato rispetto agli altri ospedali con stessa macchina CT, sulla stessa tipologia di esame Indagine sui dati DICOMSR completi Trovata una certa percentuale di esami effettuata senza modulazione della corrente Informati gli interessati Correzione Procedura Report su periodo successiva mostra rientro nella media del DLP ABDOMEN CHEST EX 24 (S

25 Risultati delle Analisi (6) e per calcolare una stima di dose efficace 25

26 Software di gestione Esistono soluzioni commerciali (costose) Collegamento con PACS Archivio Statistica Database Confronto con LDR Acquisizione da vari oggetti DICOM e HL7 Reports 26

27 Sviluppi futuri (1) REINDIRIZZAMENTO A PACS BENEFICI Capacità di immagazzinamento dati elevata! (attualmente noi abbiamo oltre /anno in rapido aumento!) Garanzia di Backup automatico Protezione e sicurezza dei dati 27

28 Sviluppi futuri (2) IMPLEMENTAZIONE DI TUTTE LE APPARECCHIATURE RX BENEFICI Mappatura completa delle dosi alla popolazione RICERCA BENEFICI Correlazione e modelli di valutazione del rischio per impiego delle radiazioni ionizzanti 28

29 Riferimenti DICOM Structured Reporting (David A. Clunie, PixelMed Publishing 2000) DICOM Structured Reporting: An Object Model as an Implementation Boundary (David A. Clunie, powerpoint) Benefits of the DICOM Structured Report (R. Noumeir, Journal of Digital Imaging, Vol 19, No 4, 2006) 29

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