Digitale Vollfeldmammographie: Phantomstudie zur Detektion von Mikrokalk

Zusammenfassung.

Zielsetzung: Vergleich eines Systems zur digitalen Vollfeldmammographie (FFDM) mit einem konventionellen Mammographiesystem bzgl. der Detektion von Mikrokalk anhand eines anthropomorphen Phantoms. Material und Methodik: Die Untersuchungen erfolgten an einem FFDM-System (Senographe 2000D, Fa. GEMS), das mit einem 19 × 23 cm großen Festkörper-Detektor aus amorphem Silizium ausgestattet ist, sowie einem konventionellen Gerät (Senographe DMR, Fa. GEMS; Fuji UM MA Film mit Fuji UM MAMMO FINE Folie). Als Prüfkörper diente ein Phantom mit simulierten Mikrokalzifikationen unterschiedlicher Größe (50 - 200 µm) vor einem anthropomorphen Hintergrund. Für eine ROC-Analayse wurden die Aufnahmen drei in der Mammographie erfahrenen Betrachtern vorgelegt, die die Erkennbarkeit der Mikrokalkpartikel anhand einer fünfstufigen Konfidenzskala bewerteten. Ergebnisse: Die Detektion simulierter Mikrokalzifikationen vor einem anthropomorphen Hintergrund erfolgte mit dem digitalen System (A_Z = 0,68) im Vergleich zur konventionellen Technik (A_Z = 0,63) sicherer. Die Ergebnisse unterscheiden sich nicht signifikant. Die radiographische Vergrößerung (m = 1,8) zeigte beim digitalen Detektor einen deutlichen Informationsgewinn (A_Z = 0,79) gegenüber der konventionellen Technik (A_Z = 0,70). Schlussfolgerungen: Die digitale Vollfeldmammographie ist der konventionellen Film-Folien-Mammographie trotz geringer Ortsauflösung in der Detektion von Mikrokalk gleichwertig sowie in der Vergrößerung überlegen.

Full-field digital mammography: A phantom study for the detectability of simulated microcalcifications.

Objectives: The study compares direct full-field digital mammography (FFDM) to the state-of-the-art conventional screen-film mammography (SFM) concerning the detectability of simulated microcalcifications. Materials and Methods: The investigations were performed with a FFDM system (Senographe 2000D, GEMS) and a SFM system (Senographe DMR, GEMS, Fuji UM MA film with Fuji UM MAMMO FINE screen). An anthropomorphic breast phantom with superimposed microcalcifications (50 - 200 µm) was used to evaluate the detectability of microcalcifications with a confidence level ranging from 1 to 5. Contact mammograms and magnification spot views (m = 1.8) of the FFDM and SFM systems were compared. A receiver operating characteristic (ROC) analysis was performed by three well-experienced readers. Results: The ROC analysis revealed a higher performance of the digital images compared to the conventional screen-film mammograms. The area under the ROC-curve (A_Z) in the digital contact mammograms was 0.68 versus 0.63 in the conventional technique. The results were not significantly different. In digital spot views, A_Z was 0.79 versus 0.70 in the conventional spot views. Conclusions: The results suggest that FFDM is at least equivalent or - as far as spot views are concerned - may be superior to conventional SFM in the detection of microcalcifications.

Schlüsselwörter:

Digitale Vollfeldmammographie - Flachdetektor - Mikrokalk

Key words:

Full-field digital mammography - Flat detector - Microcalcifications

Literatur

• 1 Jarlman O, Samuelsson L, Braw M. Digital luminescence mammography.  Acta Radiologica. 1991;  32 110-113
• 2 Teubner J, Lenk J Z, Wentz K U, Georgi M. Vergrößerungsmammographie mit einer 0,1 mm Mikrofokus-Röhre.  Radiologe. 1987;  27 155-164
• 3 Reuther G, Hoffmann R, Bier B. Digitale Vergrößerungsmammographie.  Radiologe. 1993;  33 260-266
• 4 Busch H P, Winter-Nossek A, Bethke U, Kohler P, Georgi M. Lungendiagnostik in der Intensivmedizin. Ein Vergleich der digitalen Speicherfolientechnik mit der konventionellen Film-Folien-Technik.  Fortschr Röntgenstr. 1990;  152 412-416
• 5 Chawla S, Levine M S, Laufer I, Gingold E L, Kelly T J, Langlotz C P. Gastrointestinal imaging: a system analysis comparing digital and conventional techniques.  Am J Roentgenol. 1999;  172 1279-1284
• 6 Brettle D S, Ward S C. A clinical comparison between conventional and digital mammography utilizing computed radiography.  Br J Radiol. 1994;  67 464-468
• 7 Funke M, Hermann K P, Breiter N, Hundertmark C, Sachs J, Gruhl T, Sperner W, Grabbe E. Digitale Speicherfolienmammographie in Vergrößerungstechnik: Experimentelle Untersuchungen zur Ortsauflösung und zur Erkennbarkeit von Mikrokalk.  Fortschr Röntgenstr. 1997;  167 174-179
• 8 Fiedler E, Aichinger U, Böhner C, Säbel M, Schulz-Wendtland R, Bautz W. Bildgüte und Strahlenexposition bei der digitalen Mammographie mit Speicherfolien in Vergrößerungstechnik.  Fortschr Röntgenstr. 1999;  171 60-64
• 9 Funke M, Breiter N, Hermann K P, Oestmann J W, Grabbe E. Magnification survey and spot view mammography with a new microfocus X-ray unit: detail resolution and radiation exposure.  Eur Radiol. 1998;  8 386-390
• 10 Hermann K P, Funke M, Brüggemeyer H. DIMA-Vergrößerungsmammographie. Phantomuntersuchungen zur Bildqualität und zur Strahlenexposition der Patientin.  Fortschr Röntgenstr. 1997;  167 304-310
• 11 Hundertmark C, Breiter N, Hermann K P, Funke M, Wiese M, v Heyden D, Grabbe E. Digitale Vergrößerungsmammographie in Speicherfolientechnik. Erste klinische Erfahrungen.  Radiologe. 1997;  37 597-603
• 12 Hermann K P, Hundertmark C, Funke M, von Brenndorf A, Grabbe E. Direkt digitale Vergrößerungsmammographie mit einem großflächigen Detektor aus amorphem Silizium.  Fortschr Röntgenstr. 1999;  170 503-506
• 13 Feig S A, Yaffe M J. Digital mammography, computer-aided diagnosis, and telemammography.  Radiol Clin North Am. 1995;  33 1205-1230
• 14 Yaffe M J, Rowlands J A. X-ray detectors for digital radiography.  Phys Med Biol. 1997;  42 1-39
• 15 Cowen A R, Parkin G JS, Hawkridge P. Direct digital mammography image acquisition.  Eur Radiol. 1997;  7 918-930
• 16 Shtern F. Digital mammography and related technologies: a perspective from the national cancer institute.  Radiology. 1992;  183 629-630
• 17 Schönhofen H, Arnold W, Hess T, Allgayer B. Digitale Mammographie: Erfahrungen bei klinischer Anwendung.  Fortschr Röntgenstr. 1998;  169 45-52
• 18 Karssemeijer N, Hendriks J H. Computer-assisted reading of mammograms.  Eur Radiol. 1997;  7 743-748
• 19 Newstead G M, Weinreb J C. Critical pathway for the future: MR imaging and digital mammography.  Radiographics. 1995;  15 951-962
• 20 Niklason L T, Kopans D B, Hamberg L M. Digital Breast Imaging: tomosynthesis and digital subtraction mammography.  Breast Disease. 1998;  10 151-164
• 21 Bick U, Giger M L, Schmidt R A, Nshikawa R M, Wolverton D E, Doi K. Automated segmentation of digitized mammograms.  Acad Radiol. 1995;  2 1-9