Erstellung eines Voxel-Phantoms der weiblichen Brust zur Simulation der Strahlentransports für die Mammographie

Ziele: Das Ziel dieser Studie ist es, eine Methodik zur Verfügung zu stellen, die eine effektive Strahlenbelastung und die Dosisverteilung bei einer Röntgenuntersuchung der weiblichen Brust möglichst genau abzuschätzen gestattet. Die zur Abschätzung benutzten Verfahren wie zum Beispiel Monte-Carlo-Berechnungen erfordern ein möglichst realistisches und genaues Modell der Verteilung unterschiedlicher Gewebearten. Methode: Es wurden drei Mammapräparate, die durch eine spezielle Präparationstechnik in einem der Mammographie entsprechenden komprimierten Zusatnd fixiert worden waren, im High-resolution Modus computertomographisch geschichtet (Schichtdicke 1mm, 512er Matrix, 80 und 120 kVp). Die gewonnenen Daten wurden segmentiert und die Voxel den einzelnen Gewebearten zugeordnet. So entstand ein Voxelphantom der weiblichen Brust, für das mittels Monte-Carlo-Rechnung der Strahlentransport und damit auch die effektive Strahlenbelastung bei einer Mammographie simuliert werden kann. Ergebnis: Es gelang, drei unterschiedliche Gewebearten in den 3D- Volumendaten voneinander abzugrenzen. Damit lässt sich bereits eine recht exakte Abschätzung der Strahlenbelastung und der Dosisverteilung bei der Mammographie ermitteln. Schlussfolgerung: Für eine noch genauere Ermittlung der Strahlendosis bei der Mammographie wäre eine Einteilung des Brustgewebes in fünf verschiedene Gewebearten wünschenswert. Nach projektionsradiographischen Voruntersuchungen wird dies im Weichstrahl-CT möglich sein. Da sich das Präparat nicht bewegt, kann ein solches CT auch mittels einer Flächendetektoranordnung erzeugt und ausgewertet werden. Durch den Vergleich der Ergebnisse lässt sich eine Abschätzung über die benötigte Komplexität von Phantomen zur Simulation des Strahlentransports gewinnen.

Schlüsselwörter

Dosisverteilung - effektive Strahlenbelastung - Mammapräparat - Segmentation - Voxelmodell