ارزيابي ميزان دقت جداسازي تصاوير دو ماده حاجب مختلف به صورت همزمان از بافت پستان با استفاده از تكنيك ماموگرافي ديجيتال دو انرژي

Simultaneous Use of Two Different Contrast Agents and Assessing their Accuracy in Breast Tissue Using Dual-Energy Digital Mammography

سابقه و هدف: ماموگرافي دوانرژي از تكنيك‌هايي است كه براي بالا بردن دقت تشخيص سرطان پستان مخصوصا در پستان‌هاي چگال به كار مي‌رود. هدف از انجام اين پژوهش، استفاده هم زمان از دو ماده حاجب و ارزيابي ميزان دقت جداسازي تصاوير دو ماده حاجب به كار رفته با استفاده از تكنيك ماموگرافي ديجيتال دو انرژي مي‌باشد. مواد و روش‌ها: فانتومي معادل بافت پستان طراحي و ساخته شد. از ضخامت‌هاي مختلف آلومينيوم جهت شبيه‌سازي ميكروكلسيم‌هاي بافت پستان استفاده و هم چنين دو ماده حاجب يد و بيسموت با ضخامت چگالشي‌هاي متفاوت در آن قرارداده شد. به وسيله يك تيوب اشعه ايكس با آند تنگستن و يك آشكارساز صفحه تخت از جنس Si/GadOx تصويربرداري‌ها انجام شد. هم چنين جهت به‌كارگيري از تكنيك تصويربرداري دوانرژي، فيلتر مناسب براي توليد طيف پرانرژي با استفاده از كد مونت كارلوي MCNP-4C طراحي و ساخته و از نرم افزار MATLAB براي حل معادلات و انجام فرآيندهاي پردازش تصوير مورد نياز استفاده شد. يافته‌ها: ماده حاجب يد با ضخامت چگالشي بالاتر از mg/cm2 0/5 و ماده حاجب بيسموت با ضخامت بالاتر از mg/cm2 0/53 از فانتوم معادل بافت پستان جداگرديد استنتاج: با به كارگيري تكنيك ماموگرافي ديجيتال دو انرژي و انتخاب مواد حاجب با مشخصات مناسب و به كارگيري روش‌هاي پردازش تصوير درخور، امكان جداسازي هم زمان تصاوير دو ماده حاجب يد و بيسموت از بافت پستان با دقت خوبي فراهم آمد، در حالي كه به كارگيري اين روش و اطلاعات به دست آمده از آن مي تواند به سهولت و دقت تشخيص پزشك كمك كند.

Background and purpose: Dual-energy mammography is a technique which is used to enhance the accuracy of breast cancer diagnosis especially in dense breasts. This study was conducted based on the simultaneous use of two contrast agents for automatic separation and also to evaluate their accuracy using dual-energy digital mammography. Materials and methods: A breast phantom was designed and built. Different thicknesses of aluminum sheets were imaged for micro-calcification simulation and Iodine and Bismuth contrast agents were placed at various density thicknesses inside the phantom. Also, an X-ray tube with Tungsten anode and a flat panel semiconductor detector Si/GadOx was used for imaging processes. To apply dual-energy imaging, appropriate filter for high-energy spectrum was designed by MCNP-4C Monte Carlo code and built. Matlab software was used for equations solving and image processing. Results: The separation of Iodine images was prepared for thicknesses greater than 0.5 mg/cm2and Bismuth images greater than 0.53 mg/cm2. Conclusion: According to the results, simultaneous isolation of two contrast agent images, I and Bi, from breast tissue were accurately prepared by dual-energy digital mammography via choosing appropriate contrast agent materials and image processing technique. So, this method could help the physicians in making an easy and more accurate diagnosis