Full Field Digital Mammography (FFDM) versus CMOS Technology versus Tomosynthesis (DBT) – Which System Increases the Quality of Intraoperative Imaging?

Abstract

Aim: The aim of this prospective clinical study was to assess whether it would be possible to reduce the rate of re-excisions and improve the quality using CMOS technology or digital breast tomosynthesis (DBT) compared to a conventional FFDM system. Material and Methods: An invasive breast cancer (BI-RADS 5) was diagnosed in 200 patients in the period from 5/2011 to 1/2012. After histological verification, a breast-conserving therapy was performed with intraoperative imaging. Three different imaging systems were used: 1) Inspiration™ (Siemens, Erlangen, Germany), amorphous selenium, tungsten source, focus 0.1 mm, resolution 85 µm pixel pitch, 8 l/mm as the standard; 2) BioVision™ (Bioptics, Tucson, USA), flat panel photodiode array, tungsten source, focus 0.05, resolution 50 µm pixel pitch, 12 l/mm; 3) Tomosynthesis (Siemens, Erlangen, Germany), amorphous selenium, tungsten source, focus 0.1 mm, resolution 85 µm pixel pitch, 8 l/mm, range: 50°, 25 projections, scan time > 20 s, geometry: uniform scanning, reconstruction: filtered back projection. The 600 radiograms were prospectively shown to 3 radiologists. Results: Out of a total of 200 patients with histologically confirmed breast cancer (BI-RADS 6) 156 patients required no further operative therapy (re-excision) after breast-conserving therapy. A retrospective analysis (n = 44) showed an increase in sensitivity with tomosynthesis compared to the BioVision™ (CMOS technology) and the Inspiration™ at a magnification of 1.0 : 1.0 of 8 % (p < 0.05), i.e. re-excision would not have been necessary in 16 patients with tomosynthesis. Conclusions: The sensitivity of tomosynthesis for intraoperative radiography is significantly (p < 0.05) higher compared to both CMOS technology and an FFDM system with a conventional detector. Additional studies using higher magnification, e.g. 2.0 : 1.0, but no zooming will be necessary to evaluate the method further.

Zusammenfassung

Ziel: Prospektive Untersuchung, ob mithilfe der CMOS-Technologie bzw. digitalen Brusttomosynthese (DBT) im Vergleich mit einem herkömmlichen FFDM-System eine Senkung der Rate an Re-Exzisionen und damit eine Qualitätssteigerung möglich ist. Material und Methode: In der Zeit von 5/2011 bis 1/2012 wurde bei 200 Patientinnen ein invasives Mammakarzinom (BI-RADS 5) diagnostiziert. Nach histologischer Sicherung erfolgte die brusterhaltende Therapie mit intraoperativem Präparateradiogramm mit 3 unterschiedlichen Systemen: 1. Inspiration™ (Siemens, Erlangen, Deutschland), amorphes Selen, W-Anode, Fokus 0,1 mm, Ortsauflösung 85 µm Pixelpitch, 8 l/mm als Standard. 2. BioVision™ (Bioptics, Tucson, USA), Photodioden Array Flat Panel, W-Anode, Fokus 0,05, Ortsauflösung 50 µm Pixelpitch, 12 l/mm. 3. Tomosynthese (Siemens, Erlangen, Deutschland), amorphes Selen, W-Anode, Fokus 0,1 mm, Ortsauflösung 85 µm Pixelpitch, 8 l/mm, Winkelbereich 50°, 25 Projektionen, Scandauer > 20 s, Geometrie: gleichförmige Abtastung, Rekonstruktion: gefilterte Rückprojektion. Die jeweils 600 Präparateradiogramme wurden prospektiv 3 Radiologen auf einem Befundungsmonitor präsentiert. Ergebnisse: Bei den 200 Patientinnen mit histologisch gesichertem Mammakarzinom (BI-RADS 6) war bei 156 Patientinnen nach erfolgter brusterhaltender Therapie keine weitere operative Therapie (Re-Exzision) indiziert. Die retrospektive Analyse (n = 44) ergab eine Steigerung der Sensitivität der Tomosynthese sowohl gegenüber des BioVision™ (CMOS-Technologie) als auch dem Inspiration™ bei einer Vergrößerung von 1,0 : 1,0 von 8 % (p < 0,05), d. h. bei 16 Patientinnen wäre mit der Tomosynthese eine Re-Exzision nicht notwendig gewesen. Schlussfolgerung: Der Einsatz der Tomosynthese zur Präparateradiografie erreicht eine signifikant (p < 0,05) bessere Sensitivität im Vergleich sowohl zur CMOS-Technologie als auch einem FFDM-System mit herkömmlichem Detektor. Studien unter Verwendung höherer Vergrößerungen, z. B. 2,0 : 1,0, jedoch kein Zooming, sind notwendig zur weiteren Evaluierung der Methode.

Key words

breast - mammographic density - mammography - breast cancer

Schlüsselwörter

Mamma - mammografische Dichte - Mammografie - Mammakarzinom

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