Sviluppo di un software per l’analisi automatica del CNR e l’ottimizzazione della dose in radiografia digitale: applicazione su fantocci con dettagli e antropomorfi = Development of a Software for Automatic CNR Analysis and Dose Optimization in Digital Radiography: Application on Phantoms with Details and Anthropomorphic Phantoms

I controlli di qualità in radiologia costituiscono una serie di procedure fondamentali per la valutazione quantitativa della qualità delle immagini radiografiche. Questo ambito rappresenta ancora oggi un settore di ricerca attivo, poiché implica il bilanciamento tra l’erogazione della dose di radiazioni necessaria per ottenere immagini diagnostiche di buona qualità e l’ottimizzazione dei parametri espositivi per garantire la sicurezza del paziente. Il presente lavoro propone un’applicazione innovativa, denominata “RX-CNR Analyzer”, pensata per supportare i fisici medici durante le procedure di controllo qualità, fornendo indicazioni utili per l’individuazione di un livello di dose ottimale. L’analisi è stata condotta utilizzando due fantocci: il TOR CDR (Leeds Test Objects) e il DEXA modello 026 (Sun Nuclear), le cui immagini sono state acquisite con tre diversi dispositivi radiologici. L’innovazione principale dell’applicazione, sviluppata in linguaggio Python, risiede nella capacità di analizzare automaticamente immagini DICOM relative ai fantocci menzionati, restituendo un report in formato PDF con i risultati dell’analisi. Un ulteriore punto di forza è rappresentato dalla possibilità di generare curve CNR in funzione dei mAs, per ciascun valore di energia (kVp) impostato sull'apparecchiatura radiologica. Nel caso del fantoccio TOR CDR, RX-CNR Analyzer estende le funzionalità di applicazioni esistenti, come AutoPIA (utilizzata come riferimento comparativo). Per il fantoccio DEXA, invece, viene introdotta una nuova metodologia di analisi automatica delle vertebre lombari, utile anche nella pratica clinica per la scelta dei parametri espositivi più adeguati. I risultati ottenuti mostrano che i valori di CNR variano anche in funzione del dispositivo utilizzato, nonostante l’adozione degli stessi parametri espositivi. Le analisi più affidabili sono state ottenute dalle immagini For Processing, come previsto dal protocollo AIFM per i controlli di qualità. Nel caso del TOR CDR, analizzando le immagini acquisite con e senza l’utilizzo di griglia, è emerso che 10 mAs rappresentano il valore minimo in grado di garantire una buona visibilità dei dettagli a basso contrasto, a 80 kVp. Questi valori dipendono dal range operativo di mAs utilizzato durante le acquisizioni. Per quanto riguarda il fantoccio DEXA, i valori soglia di mAs (ove raggiunti) sono risultati pari a 16 mAs per 60 kVp, 10 mAs per 80 kVp, e 5 mAs per 100 kVp, in linea con le aspettative teoriche. La conferma delle dosi in mGy è stata effettuata mediante camera a ionizzazione e diodo, con successivo calcolo della dose in ingresso.