Ansätze zur Dosisreduzierung in Women's Health

Fortschritte bei der Dosisreduzierung in der Frauenheilkunde


Brustkrebs ist die bei Frauen weltweit am häufigsten vorkommende Krebsart. Über 10% der weiblichen Bevölkerung müssen im Laufe ihres Lebens eine Manifestation dieser Krankheit befürchten. Obwohl Früherkennung und verbesserte Behandlungsmethoden die Sterblichkeitsrate gesenkt haben, sterben immer noch 30% aller Frauen mit Brustkrebs an dieser Erkrankung. Zahlreiche randomisierte und kontrollierte klinische Studien haben bewiesen, dass Mammographie-Screenings die Brustkrebsmortalität senken können.
Röntgen-Mammographie ist die dabei bevorzugte Untersuchungsmethode. Die digitale Mammographie führt zu einer verbesserten Diagnostik, vor allem bei jüngeren Frauen mit dichtem Brustgewebe. In den meisten Ländern wurden Screening-Programme eingeführt, um die Brustkrebsfrüherkennung zu fördern. Die richtige Balance zwischen niedriger Dosierung und hoher Bildqualität ist für eine zuverlässige Diagnose von grösster Bedeutung.

 

Zahlreiche klinische Studien1 haben gezeigt, dass die digitale Vollfeld-Mammographie (FFDM) einige diagnostische Vorteile im Vergleich zur Screen-/Filmmammographie aufweist, insbesondere für bestimmte Untergruppen der Population, wie junge Frauen mit dichten Brüsten oder Frauen vor oder während der Menopause. Bei einem Screening werden vermeintlich gesunde Frauen auf Anzeichen für Brustkrebs untersucht. In diesen Fällen sind niedrige Dosen besonders wichtig.re.

Standardmammographie-Screening mit MAMMOMAT Inspiration
Standardmammographie-Screening mit MAMMOMAT Inspiration

Bisher brachte eine niedrige Dosis auch eine schlechtere Bildqualität mit sich. Die anhaltende Diskussion um niedrige Dosierung hat uns dazu bewogen, die Technologie neu zu überdenken und das Unmögliche möglich zu machen – nämlich ein Mammographiegerät zu entwickeln, das eine beträchtlich geringere Dosis benötigt ohne dabei die Bildqualität zu beeinträchtigen. Möglich wurde das mit der MAMMOMAT Inspiration PRIME-Technologie2.

1 Pisano E. et al. Diagnostic Performance of Digital versus Film Mammography for Breast-Cancer Screening. N Engl J Med 2005;353.

2 Mammomat Inspiration PRIME Edition ist nicht in allen Ländern im Handel erhältlich. Auf Grund von regulatorischen Bestimmungen kann deren zukünftige Verfügbarkeit nicht garantiert werden. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Ihre örtliche Siemens-Vertretung.
PRIME ist eine Option, die für eine maximale Brustdicke von 7 cm bei Kompression geeignet ist.

Fortschritte bei der Dosisreduzierung mit MAMMOMAT Inspiration in der digitalen Vollfeld-Mammographie

1. PRIME-Technologie1
Progressive Reconstruction, Intelligently Minimizing Exposure. Die weltweit erste softwarebasierte Lösung gegen Streustrahlen in der Mammographie. Spart eine beachtliche Menge an Dosis bei unveränderter Bildqualität.

2. Wolfram/Rhodium-Anoden-Filter-Kombination
Siemens bietet als eines der ersten Unternehmen digitale Mammographiesysteme mit einer Bimetall-Röntgenröhre an, die neben dem herkömmlichen Molybdän (Mo) auch Wolfram (W) als Ziel verwendet. In Anpassung an die individuellen Brustdichten und -dicken stehen drei Anoden-Filter-Kombinationen zur Verfügung (Mo/Mo, Mo/Rh und W/Rh). Im Vergleich zu filmbasierten Systemen kann die Wolfram-Rhodium-Kombination bis zu 50% an Dosis einsparen. Und sie ist besonders geeignet für die Erfassung von dichtem Brustgewebe.

3. Direct-to-digital amorpher Selenium-Detektor:
MAMMOMAT Inspiration ist mit einem amorphen Selenium (aSe) Detektor ausgestattet, der die Röntgenstrahlenergie direkt in elektrische Ladung umwandelt. Im Vergleich zu indirekten Technologien ist die Absorptionsrate von aSe im Niedrigenergiebereich der Mammographie höher. Gleichzeitig ist auch die Detective Quantum Efficiency (DQE) höher, was zu einer hohen Bildqualität bei geringer Dosis führt.

4. OpComp

Die intelligente OpComp® Funktion von Siemens komprimiert die Brust nur, solange sie noch weich und nachgiebig ist. Bei optimaler Kompression stoppt das System und erhält so die bestmögliche Bildqualität. Funktioniert in Kombination mit OpDose.

5. OpDose
OpDose wählt automatisch die beste Anoden-Filter-Kombination und in Verbindung mit der automatischen Expositionskontrolle auch die optimalen Bildgebungsparameter. Die Einstellungen können in 10-mm-Schritten für unterschiedliche Brustdicken erfolgen und bieten somit die optimale „personalisierte“ Dosis für jeden individuellen Brusttyp an.

6. Automatic Exposure Control (AEC)
Der adaptive AEC-Modus liest den gesamten Detektorbereich aus, der von der Brust bedeckt wird. Das System sucht nach dem dichtesten Teil des Brustgewebes und wählt die geringst möglichen Expositionsparameter nach der individuellen Brustgrösse und Zusammensetzung.

7. OpView2
Diese Bildbearbeitungssoftware wurde speziell für überragende Bildqualität in der Mammographie entwickelt. Die Algorithmen liefern bedeutend mehr Details mit einem besseren Bildkontrast, vor allem bei dichten Brüsten. Die Einstellungen können benutzerdefiniert durchgeführt werden, um bevorzugte Bereich anzuzeigen, was eine grosse Vielseitigkeit bietet. In der Summe können bessere Bildqualität und leichtere Bildbefundung dazu führen, erneute Aufnahmen zu vermeiden.

8. Automated Quality Control2 (AQC) und Siemens Remote Service2 (SRS)
Stellen die Qualität und Sicherheit des MAMMOMAT Inspiration sicher, da Qualitätssicherungsprüfungen, einschliesslich Kontrolle der Dosiseinstellungen, regelmässig durchgeführt werden müssen. AQC führt diese Prüfungen einfach und intuitiv durch. Dank der konstanten Überwachung durch den Siemens Remote Service werden Parameterabweichungen erkannt, bevor sie Probleme verursachen können.

Es ist bekannt, dass digitale Strahlungsdetektoren, die Bestandteil eines FFDM-Systems sind, andere Absorptionscharakteristiken aufweisen können als Screen-Film-Rezeptoren in einem analogen Mammographiesystem. Daraus ergibt sich die Frage, ob das Röntgenstrahlspektrum und die Strahlqualität der Screen-Film-Mammographie auch für FFDM-Systeme geeignet sind. Bei der digitalen Mammographie kann die radiographische Technik unabhängig von der Exposition des Bildrezeptors optimiert werden, wodurch der grosse dynamische Bereich und die linearen Kennlinien der digitalen Detektoren perfekt genutzt werden. So lassen sich Bildqualität und Patientendosis gleichzeitig optimieren.

1 MAMMOMAT Inspiration PRIME Edition ist nicht in allen Ländern im Handel erhältlich. Auf Grund von regulatorischen Bestimmungen kann deren zukünftige Verfügbarkeit nicht garantiert werden. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Ihre örtliche Siemens-Vertretung.
PRIME ist eine Option, die für eine maximale Brustdicke von 7 cm bei Kompression geeignet ist.

2 Option.

Abbildung 1
Abbildung 1

Manchmal ist der Einsatz von Molybdän/Molybdän (Mo/Mo) für die Untersuchung von kleineren Brüsten und von Rhodium (Rh) als Filtermaterial für dickere Brüste ratsam. Andere Anwender wechseln bei dickeren Brüsten von Molybdän zu Rhodium oder Wolfram (W) als Anodenmaterial, oder empfehlen die generelle Verwendung von Rhodium oder Wolfram als Anodenmaterial in Kombination mit Rhodium als Filtermaterial für alle Brustdicken und Gewebezusammensetzungen.


Eine spezifische, dosisbezogene Studie hat die mittlere Parenchymdosis (AGD) von Mo/Mo, Mo/Rh und W/Rh bei digitaler Vollfeld-Mammographie mit einem amorphen Selenium-Detektor mit klinischen Daten verglichen.1 Der Hauptzweck der Studie bestand darin, festzustellen, ob W/Rh verwendet werden kann, um die Parenchymdosis ohne Verlust an Bildqualität bei allen Brustdicken der untersuchten Population zu reduzieren.


Die mittlere Parenchymdosis bei mit Mo/Mo aufgenommenen Bildern betrug 2,29 ± 1,15 mGy bei einer mittleren komprimierten Brustdicke von 46 ± 10 mm. Für Mo/Rh wurde bei einer mittleren komprimierten Brustdicke von 64 ± 9 mm eine AGD von 2,76 ± 1,31 mGy erreicht. Bei der Verwendung von W/Rh mit einer mittleren komprimierten Brustdicke von 52 ± 13 mm betrug der AGD 1,26 ± 0,44 mGy (Abbildung 1).


Die Bildqualität aller Mammographien wurde visuell ausgewertet, um festzustellen, ob sie sich zu Diagnosezwecken eigneten. In einigen Beispielfällen, die mit beiden Röntgenspektren erfasst wurden, konnte keine Schwächung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses für die untersuchte Läsion festgestellt werden. Dieses MLO-Bild einer 67-jährigen Patienten mit einer komprimierten Brustdicke von 72 mm wurde mit einer Parenchymdosis von 3,8 mGy mit Mo/Mo und 2,4 mGy mit W/Rh aufgenommen (Abbildung 2).


Die Auswertung von 4867 Bildern erbrachte, dass die Anoden-Filter-Kombination W/Rh Vorteile gegenüber Mo/Mo oder Mo/Rh in Bezug auf die Parenchymdosis mit sich bringt, vor allem bei Patientinnen mit grossen Brüsten. Während die Dosisreduzierung mit W/Rh bei kleinen Brüsten relativ gering ausfällt, nimmt sie mit der Brustdicke zu, vor allem bei einer Kompressionsdicke über 50 mm. Bei der grössten Kompressionsdicke reduziert W/Rh die Patientendosis um mehr als die Hälfte im Vergleich zu Mo/Rh.1


1 Uhlenbrock DF et al. Comparison of anode/filter combinations in digital mammography with respect to the average glandular dose. Rofo. 2009 Mar;181(3):249-54.

Die Kombination aus vielen Bestrebungen zur Dosisreduzierung macht den MAMMOMAT Inspiration zu einem Low-dose-System. Es ist sogar das System mit der niedrigsten Dosis in einer Gruppe von vergleichbaren Systemen mit fortschrittlicher FFDM-Detektor-Technologie1.


White Paper: Hilde Bosmans, Koen Michielsen, Kim Lemmens, Jurgen Jacobs, 2011.


“Mean glandular dose survey of 2D mammograms acquired with the Siemens MAMMOMAT Inspiration system.”


In einer sehr umfangreichen Studie (Januar 2009 – August 2010) mit 10'502 Mammographien bewerteten Hilde Bosman et al. (Leuven, Belgien) die mittlere Parenchymdosis bei mammographischen Untersuchungen, die mit zehn digitalen Mammographiesystemen vom Typ MAMMOMAT Inspiration durchgeführt wurden. Die Dosisdaten der Siemens-Systeme wurden mit den Daten von neun anderen DR-Systemen von anderen Herstellern und mit dem Diagnostic Reference Level (DRL) aus Leuvens regionalen Studienergebnissen verglichen. Die Siemens-Systeme sind so eingestellt, dass sie mit Patientendosiswerten arbeiten, die deutlich unter den von den europäischen Richtlinien vorgesehenen Werten liegen. Für Brüste mit einer Dicke von 5 cm liegen die Dosen zwischen 35 und 50% des gewünschten Werts. Die mittlere Parenchymdosis ist signifikant niedriger als bei Film-Screen-Untersuchungen. MAMMOMAT Inspiration arbeitet mit der zweitniedrigsten Dosiskennlinie aller DR-Systeme und zeigt die niedrigsten Werte seiner Klasse bei Geräten mit FFDM-Detektor-Technologie.


1 White Paper: Hilde Bosmans, Koen Michielsen, Kim Lemmens, Jurgen Jacobs, 2011. “Mean glandular dose survey of 2D mammograms acquired with the Siemens MAMMOMAT Inspiration system.”

 

1 White Paper: Hilde Bosmans, Koen Michielsen, Kim Lemmens, Jurgen Jacobs, 2011. “Mean glandular dose survey of 2D mammograms acquired with the Siemens Mammomat Inspiration system.”

Was steckt hinter der Progressive Reconstruction, Intelligently Minimizing Exposure?


Die weltweit erste softwarebasierte Lösung gegen Streustrahlung in der Mammographie spart erhebliche Dosismengen bei gleichbleibend guter Bildqualität.


Streustrahlung mindert den Bildkontrast in der Mammographie, weshalb Streustrahlenraster sowohl bei der analogen Film/Screen-Methode als auch bei der digitalen Vollfeld-Mammographie (FFDM) verwendet werden, um die Streustrahlung abzuschwächen und den Kontrast zu verbessern. Aber die Streustrahlenraster schwächen auch die wertvolle Primärstrahlung ab. Durch Entfernen des mechanischen Rasters liegt kein festes Objekt, das die Strahlung absorbieren könnte, zwischen der Patientin und dem Detektor. Daher kann ein grösserer Anteil der Primärstrahlung genutzt werden, was zu einer Dosiseinsparung führt.
Um die gleiche Bildqualität sicherzustellen, kann die Streustrahlenkorrektur über die Software vorgenommen werden.


FFDM mit PRIME-Technologie1, einem speziell entwickelten Software-Algorithmus für die Progressive Rekonstruktion, repliziert den Effekt des fehlenden Rasters. Dadurch wird die Bildqualität nicht beeinträchtigt, während die Patientendosis deutlich reduziert werden kann.


MAMMOMAT Inspiration PRIME Edition 


1 PRIME-Technologie ist nicht in allen Ländern im Handel erhältlich. Auf Grund von regulatorischen Bestimmungen kann deren zukünftige Verfügbarkeit nicht garantiert werden. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Ihre örtliche Siemens-Vertretung.