Flat-panel mamografi dedektörlerinin performans değerlendirmesi
Performance evaluation of flat-panel mammography detectors
Yazar: MELİKE KAYA KARAASLAN
Danışman: PROF. DR. ÖZCAN GÜNDOĞDU
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Doz = Dose ; Görüntü kalitesi = Image quality ; Işınlama = Irradiation ; Karakterizasyon = Characterization ; Mamografi = Mammography

Özet:
Dijital mamografi sistemlerinin klinik uygulamalarda kullanıldığı süre boyunca yüksek performansta çalışabilmesi çok önemlidir. Ancak yoğun kullanımın mamografi sistemlerinin performansına etkisi hakkında yeterli veri bulunmamaktadır. Bu çalışma, doğrudan dönüşümlü amorf selenyum (a-Se) Tam-Alan Dijital Mamografi (FFDM) sistemlerinin zaman içindeki davranışını, ışınlama sayısının ve kullanım sıklığının bir fonksiyonu olarak analiz etmeyi amaçlamıştır. 
Tez çalışmasında, her biri farklı ışınlama sayısına sahip olan, yeni ve 34 000 incelemeye (ortalama 135 000 görüntü) kadar kullanılmış, üç farklı üreticiye ait (12 Fujifilm Amulet Innovality, 4 IMS Giotto ve 2 Siemens Mammomat Inspiration) toplam 18 mamografi sisteminin performansı karşılaştırılmıştır.  X-ışını tüpünü değerlendirmek için x-ışını çıkışı ve yarı-değer kalınlığı (HVL) testleri yapılmıştır. Görüntü kalitesi ölçümleri, CDMAM 3.4 fantom kullanılarak kontrast-detay (C-D) eğrisinin analizi ile gerçekleştirilmiştir. Otomatik ışınlama kontrolünü (AEC) değerlendirmek için kontrast gürültü oranı (CNR) ve ortalama glandüler doz (MGD) hesaplanmıştır. Dedektör performansını karakterize etmek için sinyal transfer özelliği (STP), modülasyon transfer fonksiyonu (MTF), gürültü güç spektrumu (NPS), dedeksiyon kuantum etkinliği (DQE) ve dedektör homojenite hatası testleri yapılmıştır. Ayrıca, gürültü, gürültü bileşenlerini ayırarak konum uzayında da analiz edilmiştir. 
Sonuçların istatistiksel analizi, standart sapma ve varyasyon katsayısı (cov) olarak hesaplanmış ve test sonuçlarında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır. Fujifilm Amulet Innovality için, ışınlama sayısına göre x-ışın tüpü ve dedektör performansında kademeli bir değişiklik gözlemlenmemiş ve 68 000'e kadar görüntü alınmasının sistemlerin kalitesini etkilemediği görülmüştür. Benzer sonuç IMS Giotto ve Siemens Mammomat FFDM sistemleri içinde gözlemlenmiş olup, yaklaşık 135 000 görüntü alınması (ortalama 34 000 hasta) doğrudan dönüşümlü a-Se FFDM              sistemlerinin performansında önemli bir kayba neden olmamıştır.

Abstract:
Digital mammography systems must operate at high performance level as long as they are used in clinical applications. However, there is insufficient information on the effects of intensive use on the performance of mammography systems. The purpose of this study is to analyze the behavior of direct-conversion amorphous selenium (a-Se) Full-Field Digital Mammography (FFDM) systems over time, depending on the number of exposure and their frequency of use. 
In this study, 18 digital mammography systems, which include 12 Fujifilm Amulet Innovality, 4 IMS Giotto, and 2 Siemens Mammomat Inspiration were tested to characterize x-ray tube and technical performance. We performed some quality control (QC) tests and physical measurements of the detector on devices with a range of new and used up to 34 000 examinations (average 135 000 images). The x-ray output and half-value layer (HVL) for selected voltages were determined to assess the x-ray tube. Image quality was performed by analyzing the contrast-detail (c-d) curve using CDMAM version 3.4 phantom. The contrast to noise ratio (CNR) and mean glandular dose (MGD) were calculated to evaluate the automatic exposure control (AEC). Signal transfer property (STP), modulation transfer function (MTF), noise power spectra (NPS), detective quantum efficiency (DQE), and detector uniformity error were performed to characterize the detector performance. The noise was also analyzed in the spatial domain by separating noise components.  
Statistical analysis of the results was calculated as standard deviation and coefficient of variation (cov), and no statistically significant difference was found in the test results. For Fujifilm Amulet Innovality, no gradual change in x-ray tube and detector performance was observed according to the number of exposure, and it was determined that up to 68 000 images did not affect the quality of the systems. A similar result was also observed in the IMS Giotto and Siemens Mammomat FFDM systems, and the acquisition of approximately 135 000 images (average 34 000 patients) did not cause a significant loss in the performance of the direct conversion a-Se FFDM systems.