Tomosynthesezusatz für digitales Mammographiegerät
Final Report Abstract
Die digitale Tomosynthese der weiblichen Brust ist eine Weiterentwicklung der Mammographie, des bisherigen "Goldstandards" zur Brustdiagnostik mit konventionellen radiologischen Verfahren. Bei der Tomosynthese werden digitale Radiographien der komprimierten Brust aus unterschiedlichen Winkeln angefertigt (Tomographie), aus denen anschließend mit einem speziellen Rekonstruktionsalgorithmus ein 3-D-Bilddatensatz errechnet wird (Synthese), der Grundlage für die medizinische Befundung ist. Im Vergleich zu den 2-dimensionalen Mammographieaufnahmen werden Überlagerungen verringert und die Randkonturen von Herdbefunden besser beurteilbar. Aufnahmetechnik und angewandte Rekonstruktionsalgorithmen sind bislang nicht standardisiert und auch Leitlinien-Empfehlungen für den rationalen Einsatz der neuen Methode im klinischen Alltag fehlen noch. In Kooperation mit dem Institut für Informatik der Universität Mainz wurden daher Rechenalgorithmen entwickelt, mit dem Ziel, die Qualität der rekonstruierten Datensätze weiter zu verbessern. Um den Nutzen der Methode im klinischen Kontext zu beurteilen, wurden in prospektiven und retrospektiven Settings Tomosynthese-Datensätze ausgewertet und mit den etablierten Untersuchungsverfahren (Mammographie, Sonographie und Magnetresonanztomographie) verglichen unter Berücksichtigung des kurativen Patientinnenkollektivs. Während der Hersteller die Schichtdatensätze aus den Projektionen durch „gefilterte Rückprojektion“ generiert, wurden, analog den aktuellen Entwicklungen in der CT-Technik, iterative Rekonstruktionsverfahren entwickelt, um die Bildqualität, insbes. Im Hinblick auf Rauschen und Mikrokalkkontrast, zu verbessern. Anhand von Phantomstudien wurden die Rechenalgorithmen soweit optimiert, dass jetzt in einem zweiten Schritt klinische Datensätze ausgewertet werden können. Größere klinische Datensätze wurden retrospektiv ausgewertet, um die diagnostische Genauigkeit der Tomosynthese als alleinige Methode und im Vergleich zur Mammographie zu evaluieren. Hierbei zeigte sich, dass mit der Tomosynthese einzelne mammographisch okkulte Tumore detektiert werden können, dass aber eine bestimmte Subgruppe von Tumoren - abhängig von der Brustdichte - auch in der Tomosynthese okkult ist. Um die Darstellung der Tumormorphologie in der Tomosynthese besser zu verstehen, werden im Rahmen einer prospektiven Studie die Tomosynthesedaten von BIRADS 4c, 5 und 6-Läsionen mit dem jeweiligen histopathologischen Befund im Detail korreliert. Im Rahmen einer weiteren Studie wird die diagnostische Genauigkeit der 1-Ebenen-Tomosynthese mit der einer Tomosynthese in 2 Ebenen verglichen, unter der Hypothese, dass bei der Brust-Tomosynthese, als quasi 3-dimensionales Verfahren, 1 Ebene ausreichen müsste zur sicheren Tumordetektion und Größenbestimmung. Die klinischen Studien sind noch nicht vollständig abgeschlossen.
