Deplacering af mammae - en simpel metode til at reducere dosis ved hjerte CT

Af Stella Lauenborg Hansen, Radiograf, Bachelor i radiografi (1.forfatter), Tine Vind, Radiograf, Bachelor i radiograf

Formål: At evaluere effekten af deplacering af mammae med en simpel metode, som et dosisreducerende tiltag på kvinder, som får udført hjerte CT-scanning.

Metode: I alt 143 kvinder som fik udført CT-scanning af hjertet, blev fordelt mellem en kontrol(n=75) og en deplacerings-gruppe (n=68). Hjerte CT-scanningen indeholder en Calciumscore efterfulgt af en koronar angio scanning, og blev udført  på en Toshiba Vision Edition 320 slice. Alle kvinder fik målt den direkte stråledosis med et hud-dosimeter.
Kvinderne i deplaceringsgruppen fik deplaceret deres mammae ved hjælp af et Velcro-bånd (hook and loop strap), som findes til de fleste CT-scannere.

Resultater: Den gennemsnitlige målte huddosis var 5,2mGy for kontrolgruppen og 3,5 mGy for deplacerings-gruppen(P=0.001). Post-hoc analyse af dosisreduktionen viste, at deplacering var mest effektiv ved BMI over 23.0.

Betydning for radiografien: Dosisreduktion bør altid tilstræbes, og vi har vist, at velcrobånd er en hurtig og simpel metode til at deplacere mammae, og reducere den direkte stråledosis til følsomt mammaevæv ved hjerte CT.

Vi, radiografer, er særligt bevidste om, at al ioniserende stråling medfører en øget risiko for at udvikle cancer, og vi udøver i vores hverdag ALARA-princippet. Den statistiske risiko for at udvikle en stråleinduceret fatal cancer er 0,005% pr mSv man udsættes for (1,2)

Statistikken viser, at antallet af CT-scanninger længe har været stigende. Dette gælder især for antallet af hjerte CT-scanninger, der udføres i Danmark (3).

Hjerte-CT er en effektiv, non-invasiv metode til hurtigt at afdække hjerte-kar sygdomme og kan efterhånden udføres med relativ lav stråledosis, hvilket har udvidet anvendelsesmulighederne.

National Videnskabsetisk Komité har godkendt befolkningsstudiet ”Herlev-Østerbro undersøgelsen” (H-KF-01-144/01), som er et prospektivt cohorte studie af den generelle danske befolkning. Formålet med Herlev-Østerbro undersøgelsen er at få en bedre forståelse af de store befolkningssygdomme, og at finde sammenhænge mellem livsstil, gener og sygdom, således at forebyggelse bliver optimeret. Undersøgelsen inkluderer personer fra 20-100 år, som udvælges tilfældigt. Over 100.000 danskere har indtil videre deltaget ved at svare på spørgeskemaer, få taget blodprøver, og været til fysisk undersøgelse på Herlev hospital (4).

I 2010 gav etisk komite godkendelse til, at der i forbindelse med Herlev-Østerbro undersøgelsen, kunne udføres CT-scanning af deltagere  40år, eftersom den samlede dosis kunne holdes relativt lav, maksimalt 5,6mSv (laveste dosis dog 1,2mSv). Dermed estimeredes det, at den samlede risiko for udvikling af cancer stiger fra 25 % til 25,02% set i forhold til befolkningsgennemsnittet. Denne del af studiet fokuserer især på kardiovaskulære sygdomme. Det har stort videnskabeligt perspektiv, at undersøge graden af arteriosklerose hos patienter med symptomer og sammenholde dette med en række informationer fra raske forsøgsdeltagere (5). Hjerte CT af især kvindelige patienter har interesse, da almindelige risiko-beregningsmodeller for koronarsygdom har begrænset værdi, pga. kvinders atypiske symptomer og senere debut af koronarsygdom (6). På trods af de mange fordele ved hjerte CT, skal strålingsdosis altid overvejes. En vigtig overvejelse er, at strålefølsomt mammaevæv er i scan-range ved CT hjerte (2), men er uden diagnostisk værdi, og det bestråles derfor unødvendigt.

Vi blev inspirerede af tidligere artikler, især af Shane Foley fra Dublin Universitet, hvor deplacering af mammaevæv var undersøgt i mindre skala. Foley havde for år tilbage fundet, at en dosisreduktion var mulig ved deplacering af mammae. Han konstaterede også ved fantomforsøg, at den direkte stråledosis er et underestimat af den absorberet dosis, og det gør den interessant for os. Vi ønskede at undersøge om dosisreduktion ved deplacering fortsat var mulig med de dosisbesparende tiltag, som de nyere CT-scannere er udstyret med (2,7-12). Foleys studie blev foretaget på en 64-slice scanner, helical scanning med en population på 54 kvinder, og med et stort korset til deplacering af mammae. Vi søgte i stedet, at anvende et simpelt, let tilgængelige hjælpemiddel til deplaceringen, så alle vores kolleger nemt og hurtigt kunne udføre deplaceringen. Vi kontaktede Foley, og fik tilladelse til at arbejde videre på hans idé.

Vi fik dernæst tilladelse af den CT projekt ansvarlige Overlæge, Klaus Kofoed, til at udføre vores deplaceringsprojekt, da vores projekt teoretisk set ikke ville øge stråledosis til patienterne. Herlev-Østerbro deltagere, som får tilbudt CT-scanning, er alle over 40år, og giver på forhånd samtykke til deltagelse i vores projekt. De kvindelige projektdeltagers alder er en begrænsning, da vi er opmærksomme på, at yngre kvinder vil have større effekt af dosisreduktion, pga. deres højere sensibilitet overfor stråling (12,13). Dog mener vi, at al dosisreduktion er vigtig, uanset alder.

Vi anvendte en styrkeberegning, til at fastslå antallet af deltagere, som skulle inkluderes for at finde en reduktion på 30% i huddosis med en styrke på 80%, og en 5% fejlmargen. Minimum 68 patienter skulle inkluderes i hver gruppe. Vores deltagere blev rekrutteret på baggrund af deres deltagelse i Herlev-Østerbro undersøgelsen.

I alt 143 kvinder blev inkluderet i studiet og ved hjælp af www.graphpad.com blev kvinderne randomiseret til mammae-deplaceringsgruppen (n=68) eller kontrolgruppen (n= 75). I forbindelse med Herlev-Østerbro undersøgelsen, oplyser alle kvinder deres højde, vægt, og BMI beregnes. Vi supplerede oplysningerne ved at måle deres thorax omkreds (svarende til mammaepapil niveau), idet vi fandt, at selvrapporteret skål-størrelse ofte var et upræcist mål for størrelsen på mammae.

Alle inkluderede kvinder fik udført en non-kontrast Calcium Score efterfulgt af en koronar angiografi (CCTA), scannet på en Toshiba Equillion One Vision Edition 640 slice. Fordelen ved denne scanner er, at CalciumScore og CCTA udføres med volume-teknik, så hele hjertet scannes i et volumen på max 16 cm, og derved undgås oversampling. Scanningen er EKG gated og fastlåst til prospektiv target scan i diastolen. Samtidig anvendes iterativ rekonstruktion. Det er nogle af de dosisbesparende tiltag fra fabrikantens side på denne specifikke scanner. Vi ser ikke på betydningen af de enkelt specifikationers indflydelse på dosis.

Scanningerne blev udført som Prospektiv target scan, fastlåst til 1 segment, og EKG gated til diastolen (70 til 80%) ud fra en breath exercise. Rotationstiden er 0,275 sek. og scanningen udføres som volumen-scan med maksimal scan range på 16cm.

Alle kvinderne fik målt strålingsdosis med et hud-dosismeter (UNFORS PSD, Billdal, Sweden), som blev placeret på huden ved siden areolen, i det øvre laterale kvadrat af højre bryst (Figur 1).
Reduktion af stråledosis i øvre laterale kvadrat er særlig interessant, da der i dette område findes tæt kirtelvæv, og 66% af mammae tumorer stammer fra dette område (13).

For at sikre, at deplaceringen ikke forringede billedkvaliteten, målte vi HU og SD på alle udførte cascore, tre forskellige steder i et udvalgt scanningssnit. 

Som det ses, opnås en signifikant (P=0.001) dosisreduktion, svarende til en gennemsnitlig reduktion på 32%. Den gennemsnitlige huddosis var 5,2mGy for kontrolgruppen og 3,5mGy for deplacerings-gruppen.

Post-hoc analyse af dosisreduktionen for deltagerne i forhold til BMI viste, at deplacerings-udstyret var effektivt hos kvinder med BMI fra den midterste tertile (BMI: 23.0-26.0kg/m2) som gav 5,7mGy for kontrolgruppen vs.3,5mGy for deplaceringsgruppen (P=0.04),
og øvre tertile (>26.0kg/m2) som gav 4,9mGy for kontrolgruppen vs.3,1 mGy for deplaceringsgruppen (P=0.02).
Deltagere med BMI i nederste tertile (BMI<23kg/m2) havde ikke statistisk fordele ved deplacering, med 4,9mGy for kontrolgruppen og 4,0 mGy for deplaceringsgruppen (Figur 3).

Der blev ikke fundet nogen forskelle i målingerne af HU og SD, som det fremgår af tabel 2.

I sammenligning med Foley's resultater viser vi, at der opnås en betydelig dosisreduktion, hvilket fremgår af tabel 3. Foley fandt en gennemsnitlig huddosis på 24,3 mGy i kontrolgruppen vs 18.6 mGy i deplaceringsgruppen. Vi fandt huddosis på under 6 mGy i kontrolgruppen og under 4 mGy i deplaceringsgruppen.

Vi har benyttet BMI som hovedfokus for vores resultater, da det er en international anerkendt værdi. Vi fandt dog, at thorax omkreds er et mere nøjagtigt mål for mammae størrelsen, da større thorax omkreds ikke altid er ensbetydende med højere BMI.

Derfor har vi udarbejdet et sæt resultater med det som fokus og fandt en dosisreduktion på 14% hos gruppen med lille omkreds, og en reduktion på 45% hos gruppen med større omkreds (Figur 4).

Vi finder, at dette resultat sandsynligvis er et mere præcist udtryk for dosisbesparelsen i dette projekt.

Vores resultater viser også, at dosisbesparende tiltag fra fabrikanterne af CT-scannere, har en betydelig effekt på den overordnede dosis, som patienten modtager. Det har dog ikke været vores hovedfokus at se på de enkelte fabrikanters forskellige dosisreducerende tiltag, men det kunne være oplagt at undersøge nærmere i fremtidige projekter.

I dette studie har vi vist, at et simpelt velcrobånd (som de fleste CT-scannere leveres med), kan anvendes til at deplacere mammae, og give en dosisreduktion. Vi fik en signifikant dosisreduktion (P=0.001) ved at anvende deplacering, som gav en gennemsnitlig dosisreduktion til huden på 32% ved anvendelsen af deplacering.

Der var ikke statistisk betydende dosisreduktion for deltagere med BMI<23kg/ m2, men vi mener, at al dosisreduktion er relevant og betydningsfuld. Vi fandt dog, at thorax omkreds er et mere nøjagtigt mål for mammae størrelsen, fordi selvom større thorax omkreds for det meste er fulgt af en højere BMI, er det ikke altid tilfældet. Denne opdeling af resultaterne forstærkede vores dosis-besparelse især på kvinder med stor thorax omkreds. Vi fandt, at omkredsen af thorax, er et mere nøjagtigt mål for mammae størrelsen, end BMI. Større thorax omkreds er ofte ensbetydende med højere BMI, men dette er ikke altid tilfældet. Derfor foretog vi en opdeling af resultaterne baseret på thorax omkreds, hvilket forstærkede vores dosisbesparelse - især på kvinder med større thorax omkreds.

Vi er opmærksomme på, at vores studie er begrænset af, at alle vores deltagere var <40år, og at yngre kvinder vil have større effekt af dosisreduktionen, pga. deres højere sensibilitet overfor stråling. Vi er også opmærksom på, at jo yngre kvinder, jo vanskeligere vil det teoretisk være at deplacere brystvævet. Men al dosisreduktion er vigtig, uanset alder og BMI.

Med dette studie har vi vist, at selv simple metoder kan anvendes til at reducere strålingsdosis til mammae ved Hjerte CT.

Derudover vil vi anbefale, at metoden kan anvendes til særlige forskningsprotokoller, hvor Etisk Råd kun har givet tilladelse til en lav specifik dosisgrænse. Forsøgsdeltagere som ellers ville være udgået pga. for højt BMI, vil kunne inkluderes ved deplacering af mammae, da dosis herved sænkes.

1.    UNSCEAR. Sources and effects of ionizing radiation. New York USA; 2006.
www.unscear.org/docs/reports/2008/11-80076_Report_2008_Annex_D.pdf
Accessed may 2017.

2.    Barcellos-Hoff MH, New biological insight on the link between radiation exposure and breast cancer risk. J Mammary gland bio neoplasia 2013; 18:3.13

3.    Sundhedsdatastyrelsen(2015), Landsregister; Radiologiske ydelser, ”CTscanninger af hjerte”, available via www.esundhed.dk/sundhedsregistre/LPR/Sider/LPR04_Tabel.aspx   Accessed may 2017

4.    Nordestgaard BG, Palmer TM, Benn M, Zacho J, Tybjaerg-Hansen A, Davey SG et al. The effect of elevated body mass index on ischemic heart disease risk: causal estimates from a Mendelian randomisation approach. PLoS Med 2012;9:e1001212

5.    Andreas Fuchs1*, Mads R. Mejdahl1, J. Tobias Kühl1, Zara R. Stisen1,Emma Julia P. Nilsson1, Lars V. Køber1, Børge G. Nordestgaard2, and Klaus F. Kofoed1,3. Normal values of left ventricular mass and cardiac chamber volumes assessed by 320-detector computed tomography angiography in the Copenhagen General Population Study. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging Advance Access published January 12, 2016

6.    Simprini LA, Taylor AJ. Cardiac CT in women: clinical application and considerations. J Cardiovasc Comput Tomogr 2012;6:71-7

7.    Foley SJ, McEntee MF, Achenbach S, Brennan PC, Rainford LS, Dodd JD. Breast surface radiation dose during coronary CT angiography: reduction by breast displacement and lead shielding. AJR Am J Roentgenol 2011;197:367-73.

8.    Yilmaz MH, Albayram S, Yasar D et al. Female breast radiation exposure during thorax multidetector computed tomography and the effectiveness of bismuth breast shield to reduce breast radiation dose. Journal of computer assisted tomography 2007;31:138-42.

9.    Yilmaz MH, Yasar D, Albayram S et al. Coronary calcium scoring with MDCT: the radiation dose to the breast and the effectiveness of bismuth breast shield. Eur J Radiol 2007;61:139-43.

10.    Meyersohn NM, Szilveszter B, Staziaki PV et al. Coronary CT angiography in the emergency department utilizing second and third generation dual source CT. J Cardiovasc Comput Tomogr 2017;11:249-257.

11.    Sohn VY, Arthurs ZM, Sebesta JA, Brown TA. Primary tumor location impacts breast cancer survival. Am J Surg 2008;195:641-4

12.    Parker MS, Kelleher NM, Hoots JA, et al. Absorbed radiation dose of the female breast during diagnostic multidetector chest CT and dose reduction with a tungsten-antimony composite breast shield: preliminary results. Clin Radiol 2008;63:278-288

13.    László Tabár, Tibor Tot, Peter B. Dean, “Breast cancer: the art and science of early detection mammography”, Thieme 2005, page 259