Regresyon modeliyle meme dozunun hesaplanması
Calculation of breast dose with the regression model
Yazar: ALİYE SEZEN UYSAL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYŞEGÜL YURT ; PROF. DR. PINAR BALCI
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Medikal Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine ; İstatistik = Statistics
Dizin: Mamografi = Mammography ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Radyasyon = Radiation ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Radyasyon fiziği = Radiation physics ; Radyometri = Radiometry ; Regresyon analizi = Regression analysis ; Çoklu lineer regresyon analizi = Multiple linear regression analysis

Özet:
Amaç:  2B dijital mamografide ve 3B tomosentez cihazlarında meme dozlarının bilinmesi, radyasyona duyarlı bir organ olan meme için risklerin belirlenmesini sağlar. Bu çekimlerde hastaya ait yaş, meme tipi,  meme kalınlığı, meme yüzey alanı, sıkıştırma kuvveti, kVp , mAs, çekim boyutu gibi parametrelerle gerçek doz değerlerini tahmin edebilmek için istatistiksel analiz yöntemlerinden çoklu lineer regresyon analizi kullanılarak matematiksel bir model oluşturulması amaçlandı.
Gereç ve Yöntem: Dijital mamografi cihazının her çekimden sonra verdiği OGD ve CGD değerlerinin güvenilirliğini kontrol etmek için dozimetrik kalite kontrol yapıldı. PACS sisteminden dijital mamografi hastalarına ait veriler retrospektif değerlendirme için alındı. Bİ-RADS kriterlerine göre hekimler tarafından A, B, C ve D sınıflandırılması yapılan farklı yoğunluktaki memelerin başarılı bir istatistiksel analize izin verecek şekilde her bir meme tipi için 50'şer hasta alındı. Bu hastaların dijital mamografi cihazında gerçekleştirilmiş mamografi görüntülerinden elde edilen doz bilgilerini ve ışınlama parametrelerini kullanılarak veritabanı oluşturuldu. Meme yüzey alanı, görüntü üzerine çizilen ROI ile belirlenerek veritabanı eklendi. OGD ve CGD'nin her bir çekim parametresi ile ikili analizi yapıldı. Kruskal Wallis analizi uygulanarak veri setleri arasında anlamlı farkların olup olmadığı araştırıldı. Bağımsız değişkenlerinin OGD ve CGD'ye etkisini belirlemek için çoklu lineer regresyon analizi kullanılarak matematiksel model oluşturuldu.
Bulgular: Dijital mamografi cihazının dozimetrik kalite kontrolü yapıldı ve cihazın optimum koşullarda çalıştığı görüldü. OGD ve CGD'nin bağımsız değişkenlerle arasında Kruskal Wallis testi sonucunda her bir çekim parametresi için p değerinin 0,05 daha küçük olduğu bulunmuştur. OGD ve CGD için oluşturduğumuz regresyon modelleri sırasıyla değişkenlerimiz varyansın %95,4 ve %93,9'unu açıklamaktadır.
Sonuç: Oluşturulan matematiksel model ile hiçbir dönüşüm faktörüne gerek kalmadan ışınlama parametreleri kullanılarak OGD ve CGD'nin pratik olarak hesaplamasının mümkün olduğu görüldü.

Anahtar Sözcükler: Dijital Mamografi, Tomosentez, Ortalama Glandüler Doz, Cilt Giriş Dozu,  Çoklu Lineer Regresyon

Abstract:
Objective: To know breast doses for 2D digital mammography and 3D tomostheysis equipments ensure that determining risks for breast which organ is radiosensitive. In this study, main objective is to construct a mathematical model, using multiple linear regression analysis method, which takes into account the exam specific parameters such as patient age, breast thickness, breast surface area, force, tube voltage and effective tube current and provids an estimation of the actual breast dose during 2D digital mammography and 3D tomosynthesis exams.
Material and Method: A dosimetric quality control test has been carried out to determine the reliabilities of Entrance Skin Dose (ESD) and Average Glandular Dose (AGD) values given by the digital mammography equipment following each exam. Patient data have been derived from the Picture Archiving and Communication System (PACS) for a retrospective evaluation. Radiologists have separated patients into 4 groups represented as A, B, C and D based on the BI-RADS criteria which account for breast composition. Each group included 50 patients to yield statistically meaningful results. A database has been constructed that contains dose information and the exposure parameters specific to mammography exams. Breast surface area determined by manually drawn regions of interest (ROI) has also been included in the database. AGD and ESD values have separately been analyzed with respect to each exposure parameter. Presence and significancy of any difference between the data sets has been investigated by applying Kruskal Wallis analysis. Mathematical model has been constructed on the base of multiple regression analysis to determine the effects of independent variables on AGD and ESD.  
Results: The dosimetric quality control of the digital mammography device was performed and it was found that the equipment was operating under optimum conditions. Kruskal Wallis tests carried out between AGD, ESD and independent variables have resulted in p values lower than 0.05. In the model based on multiple regression, OGD and CGD corresponded to the 95.4% and 93.9% of variance, respectively.
Conclusion: The constructed model provides a practical method to calculate AGD and ESD without need to any conversion factors but the exposure parameters.

Keywords: Digital Mammography, Tomosynthesis, Average Glandular Dose, Entrance Skin Dose,  Multiple Linear Regression.