Zusammenfassung.
Zielsetzung: Evaluation der Kontrast-Detail-Erkennbarkeit und Mikrokalkdetektion mit der konventionellen
und der digitalen Mammographie (FFDM) unter Anwendung unterschiedlicher Dosiswerte
für die digitale Technik. Material und Methodik: Die Untersuchungen erfolgten an einem konventionellen (Senographe DMR, Fa. GEMS)
und an einem digitalen Mammographie-System (Senographe 2000 D, Fa. GEMS). Als Prüfkörper
dienten ein CDMAM- und ein anthropomorphes Phantom mit simulierten Mikrokalzifikationen.
Nach automatischer Belichtung von Übersichts- und Vergrößerungsaufnahmen in konventioneller
Technik wurde die Dosis bei Einsatz des digitalen Systems auf 75, 50 und 25 % reduziert.
Für das CDMAM-Phantom wurden die Kontrast-Detail-Diagramme und die Detektionsraten
ermittelt, für das anthropomorphe Phantom eine ROC-Analyse anhand einer 5-stufigen
Konfidenzskala durchgeführt. Ergebnisse: Die FFDM ermöglicht bei gleicher Dosis eine zumindestens gleich gute, teilweise eine
bessere Erkennbarkeit mit einer Steigerung der Detektionsrate für kleine Details um
10 - 25 %. Die ROC-Kurven des digitalen Systems lagen bei gleicher Dosis über denen
des konventionellen Systems. Eine gleiche Detektionsrate konnte bei der digitalen
Untersuchung des CDMAM-Phantoms bei einer Reduktion der Dosis in einer Größenordnung
von 25 % erzielt werden. Für Vergrößerungsaufnahmen war dieser Prozentsatz noch höher.
Eine kontinuierliche Dosisreduktion führte zu einer linearen Abnahme der Mikrokalkdetektion,
die Detektion war jedoch noch bei einer Reduktion der Dosis um ca. 50 % mit der des
konventionellen Systems vergleichbar. Schlussfolgerungen: Die FFDM ist der konventionellen Film-Folien-Mammographie in der Kontrast-Detail-Erkennbarkeit
und Mikrokalkdetektion zumindest gleichwertig, in der Vergrößerungstechnik überlegen.
Ein Dosiseinsparpotential ist zu erwarten.
Full-field digital mammography: Dose-dependent detectability of simulated breast lesions.
Objectives: The study compares contrast-detail and microcalcification detectability of a full-field
digital mammography (FFDM) to a state-of-the-art conventional screen-film mammography
(SFM) by using different doses in the digital system. Materials and Methods: The investigations were performed with an FFDM (Senographe 2000 D, GEMS) and an SFM
system (Senographe DMR, GEMS) using a contrast-detail mammography phantom (CDMAM)
and an anthropomorphic breast phantom with superimposed microcalcifications. The digital
detector was exposed with standard dose of SFM and with a dose reduction of up to
75 %. Contrast-detail curves and correct observation ratio (COR) were performed for
the CDMAM phantom. ROC analysis with a confidence level ranging from 1 to 5 was done
with the results of the anthropomorphic phantom. Results: Digital mammography with the same dose revealed at least an equivalent or even higher
detectability rate than conventional mammography, COR could be increased at about
10 - 25 %. The ROC analysis yielded better results for the FFDM system. The same lesion
detectability in digital mammography as in the conventional method was reached at
a dose reduction of about 25 %, concerning spot views even at higher reduction. Dose
reduction in the anthropomorphic phantom resulted in a linear loss of detectability.
The same detectability as in conventional mammography was reached, however, by a dose
reduction of about 50 %. Conclusion: The results suggest that FFDM is at least equivalent to or - as far as spot views
are concerned - superior to conventional SFM concerning the detectability of simulated
lesions. Thus, a potential of dose reduction is suggested.
Schlüsselwörter:
Digitale Vollfeldmammographie - Flachdetektor - Dosisreduktion - Kontrast-Detail-Erkennbarkeit
- Mikrokalk
Key words:
Full-field digital mammography - flat detector - dose reduction - contrast-detail
detectability - microcalcifications
Literatur
- 1
Feig S A, Yaffe M J.
Digital mammography, computer-aided diagnosis, and telemammography.
Radiol Clin North Am.
1995;
33
1205-1230
- 2
Yaffe M J, Rowlands J A.
X-ray detectors for digital radiography.
Phys Med Biol.
1997;
42
1-39
- 3
Reuther G, Hoffmann R, Bier B.
Digitale Vergrößerungsmammographie.
Radiologe.
1993;
33
260-266
- 4
Cowen A R, Parkin G JS, Hawkridge P.
Direct digital mammography image acquisition.
Eur Radiol.
1997;
7
918-930
- 5
Shtern F.
Digital mammography and related technologies: a perspective from the national cancer
institute.
Radiology.
1992;
183
629-630
- 6
Karssemeijer N, Frieling J TM, Hendriks J HCL.
Spatial resolution in digital mammography.
Investigative Radiology.
1993;
28
413-419
- 7
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
- 8
Hermann K P, Funke M, Brüggemeyer H.
DIMA-Vergrößerungsmammographie. Phantomuntersuchungen zur Bildqualität und zur Strahlenexposition
der Patientin.
Fortschr Röntgenstr.
1997;
167
304-310
- 9
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
- 10
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
- 11
Obenauer S, Hermann K P, Schorn C, Funke M, Fischer U, Grabbe E.
Digitale Vollfeldmammographie: Phantomstudie zur Detektion von Mikrokalk.
Fortschr Röntgenstr.
2000;
172
646-650
- 12
Friedrich M.
Technik und Ergebnisse der Mammographie.
Radiologe.
1993;
33
243-259
- 13
Cohen G, McDaniel D L, Wagner L K.
Analysis of variations in contrast-detail experiments.
Med Phys.
1984;
11
469-473
- 14 Thijssen M, Veldkamp W, van Engen R, Swinkels M, Karssemeijer N, Hendriks J. Comparison
of the detectability of small details in a film screen and a digital mammography system
by the imaging of a new CDMAM-phantom. Abstract. Toronto; IWOM Workshop 2000: p. 117
Dr. Silvia Obenauer
Abt. Röntgendiagnostik I Klinikum der Georg-August-Universität Göttingen
Robert-Koch-Straße 40, 37075 Göttingen
Phone: + 49-551-398965
Fax: + 49-551-399606
Email: soben@med.uni-goettingen.de