Download PDF
Geburtshilfe Frauenheilkd 2012; 72(6): 532-538
DOI: 10.1055/s-0032-1314942
Original Article
GebFra Science
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Full Field Digital Mammography (FFDM) versus CMOS Technology versus Tomosynthesis (DBT) – Which System Increases the Quality of Intraoperative Imaging?

Digitale Vollfeldmammografie (FFDM) versus CMOS-Technologie versus Tomosynthese (DBT) – Welches System steigert die Qualität der Präparateradiografie?
R. Schulz-Wendtland
1   Gynäkologische Radiologie, Radiologisches Institut des Universitätsklinikums Erlangen, Erlangen
,
G. Dilbat
2   Radiologie, Radiologie Roth, Roth
,
M. Bani
3   Universitätsfrauenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
P. A. Fasching
3   Universitätsfrauenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
M. P. Lux
3   Universitätsfrauenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
E. Wenkel
1   Gynäkologische Radiologie, Radiologisches Institut des Universitätsklinikums Erlangen, Erlangen
,
S. Schwab
4   Radiologisches Institut, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
C. R. Loehberg
3   Universitätsfrauenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
S. M. Jud
3   Universitätsfrauenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
C. Rauh
3   Universitätsfrauenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
C. M. Bayer
3   Universitätsfrauenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
M. W. Beckmann
5   Direktor der Frauenklinik, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
M. Uder
6   Direktor des Radiologischen Instituts, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
,
M. Meier-Meitinger
1   Gynäkologische Radiologie, Radiologisches Institut des Universitätsklinikums Erlangen, Erlangen
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

received 26 March 2012
revised 10 April 2012

accepted 25 April 2012

Publication Date:
02 July 2012 (online)

Also available at
   Permissions and Reprints

Abstract

Aim: The aim of this prospective clinical study was to assess whether it would be possible to reduce the rate of re-excisions and improve the quality using CMOS technology or digital breast tomosynthesis (DBT) compared to a conventional FFDM system. Material and Methods: An invasive breast cancer (BI-RADS 5) was diagnosed in 200 patients in the period from 5/2011 to 1/2012. After histological verification, a breast-conserving therapy was performed with intraoperative imaging. Three different imaging systems were used: 1) Inspiration™ (Siemens, Erlangen, Germany), amorphous selenium, tungsten source, focus 0.1 mm, resolution 85 µm pixel pitch, 8 l/mm as the standard; 2) BioVision™ (Bioptics, Tucson, USA), flat panel photodiode array, tungsten source, focus 0.05, resolution 50 µm pixel pitch, 12 l/mm; 3) Tomosynthesis (Siemens, Erlangen, Germany), amorphous selenium, tungsten source, focus 0.1 mm, resolution 85 µm pixel pitch, 8 l/mm, range: 50°, 25 projections, scan time > 20 s, geometry: uniform scanning, reconstruction: filtered back projection. The 600 radiograms were prospectively shown to 3 radiologists. Results: Out of a total of 200 patients with histologically confirmed breast cancer (BI-RADS 6) 156 patients required no further operative therapy (re-excision) after breast-conserving therapy. A retrospective analysis (n = 44) showed an increase in sensitivity with tomosynthesis compared to the BioVision™ (CMOS technology) and the Inspiration™ at a magnification of 1.0 : 1.0 of 8 % (p < 0.05), i.e. re-excision would not have been necessary in 16 patients with tomosynthesis. Conclusions: The sensitivity of tomosynthesis for intraoperative radiography is significantly (p < 0.05) higher compared to both CMOS technology and an FFDM system with a conventional detector. Additional studies using higher magnification, e.g. 2.0 : 1.0, but no zooming will be necessary to evaluate the method further.

Zusammenfassung

Ziel: Prospektive Untersuchung, ob mithilfe der CMOS-Technologie bzw. digitalen Brusttomosynthese (DBT) im Vergleich mit einem herkömmlichen FFDM-System eine Senkung der Rate an Re-Exzisionen und damit eine Qualitätssteigerung möglich ist. Material und Methode: In der Zeit von 5/2011 bis 1/2012 wurde bei 200 Patientinnen ein invasives Mammakarzinom (BI-RADS 5) diagnostiziert. Nach histologischer Sicherung erfolgte die brusterhaltende Therapie mit intraoperativem Präparateradiogramm mit 3 unterschiedlichen Systemen: 1. Inspiration™ (Siemens, Erlangen, Deutschland), amorphes Selen, W-Anode, Fokus 0,1 mm, Ortsauflösung 85 µm Pixelpitch, 8 l/mm als Standard. 2. BioVision™ (Bioptics, Tucson, USA), Photodioden Array Flat Panel, W-Anode, Fokus 0,05, Ortsauflösung 50 µm Pixelpitch, 12 l/mm. 3. Tomosynthese (Siemens, Erlangen, Deutschland), amorphes Selen, W-Anode, Fokus 0,1 mm, Ortsauflösung 85 µm Pixelpitch, 8 l/mm, Winkelbereich 50°, 25 Projektionen, Scandauer > 20 s, Geometrie: gleichförmige Abtastung, Rekonstruktion: gefilterte Rückprojektion. Die jeweils 600 Präparateradiogramme wurden prospektiv 3 Radiologen auf einem Befundungsmonitor präsentiert. Ergebnisse: Bei den 200 Patientinnen mit histologisch gesichertem Mammakarzinom (BI-RADS 6) war bei 156 Patientinnen nach erfolgter brusterhaltender Therapie keine weitere operative Therapie (Re-Exzision) indiziert. Die retrospektive Analyse (n = 44) ergab eine Steigerung der Sensitivität der Tomosynthese sowohl gegenüber des BioVision™ (CMOS-Technologie) als auch dem Inspiration™ bei einer Vergrößerung von 1,0 : 1,0 von 8 % (p < 0,05), d. h. bei 16 Patientinnen wäre mit der Tomosynthese eine Re-Exzision nicht notwendig gewesen. Schlussfolgerung: Der Einsatz der Tomosynthese zur Präparateradiografie erreicht eine signifikant (p < 0,05) bessere Sensitivität im Vergleich sowohl zur CMOS-Technologie als auch einem FFDM-System mit herkömmlichem Detektor. Studien unter Verwendung höherer Vergrößerungen, z. B. 2,0 : 1,0, jedoch kein Zooming, sind notwendig zur weiteren Evaluierung der Methode.

Key words

breast - mammographic density - mammography - breast cancer

Schlüsselwörter

Mamma - mammografische Dichte - Mammografie - Mammakarzinom

Supporting Information

 

  • References

  • 1 Ruckhaberle E, Solbach C, Kaufmann M. Conference report on the 31st annual San Antonio breast cancer symposium, December 10–14, 2008 “Continuing change in diagnostics and therapy of breast cancers – from molecular basics to tailored therapy”. Geburtsh Frauenheilk 2009; 69: 202-211
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 2 Kaufmann M, Rody A. Breast cancer: reduced mortality by early detection and adjuvant therapy. Geburtsh Frauenheilk 2009; 69: 218-232
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 3 Katalinic A. Breast cancer: declining mortality despite its increasing incidence. Geburtsh Frauenheilk 2009; 69: 237-239
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 4 Beckmann MW, Blohmer JU, Costa SD et al. Zurich consensus: German expert opinion on the St. Gallen votes on 15 March 2009 (11th international conference at St. Gallen: primary therapy of early breast cancer). Geburtsh Frauenheilk 2009; 69: 377-383
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 5 Ruckhaberle E, Rody A, Kaufmann M. Report of the 32nd annual St. Antonio breast cancer symposium, December 10–13, 2009 “An international scientific symposium for interaction and exchange among basic scientists and clinicians in breast cancer”. Geburtsh Frauenheilk 2010; 70: 177-183
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 6 Fasching PA, Fehm T, Janni W et al. Breast cancer therapy – a state of the art review. Geburtsh Frauenheilk 2010; 70: 875-886
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 7 Fasching PA, Ekici AB, Adamietz BR et al. Breast cancer risk – genes, environment and clinics. Geburtsh Frauenheilk 2011; 71: 1056-1066
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 8 Perry NM. Quality assurance in the diagnosis of breast disease. Eur J Cancer 2001; 37: 159-172
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 9 Wallis M, Tardivon A, Helbich T et al. Guidelines from the European Society of Breast Imaging for diagnostic interventional breast procedures. Eur Radiol 2007; 17: 581-588
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 10 Albert US Hrsg. S3-Leitlinie Brustkrebs-Früherkennung in Deutschland. 1. Aktualisierung 2008. München: W. Zuckschwerdt-Verlag; 2008. http://www.senologie.org
    Search in Google Scholar
  • 11 Kreienberg R, Kopp I, Albert US et al. S3-Leitlinie Diagnostik, Therapie und Nachsorge des Mammakarzinoms. 1. Aktualisierung. München: W. Zuckschwerdt-Verlag; 2008. http://www.senologie.org
    Search in Google Scholar
  • 12 Bani MR, Lux MP, Heusinger K et al. Factors correlating with reexcision after breast-conserving therapy. EJSO 2009; 35: 32-37
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 13 DʼOrsi CJ. Management of the breast specimen. Radiology 1995; 194: 297-302
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 14 Grunert J-H, Wiechmann U, Gmelin E. Kompressionsfreie Mammapräparateradiographie in 2 Ebenen mit Hilfe eines Radiographiecontainers. Fortschr Röntgenstr 2003; 175: 413-417
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 15 Kürzl R, Baltzer J, Lohe KJ. Intraoperative specimen radiography in mammographically suspected, non palpable breast lesions. Experiences with the Faxitron unit. Fortschr Med 1979; 97: 1688-1690
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 16 Kürzl R, Lohe KJ, Baltzer J et al. Radiography used during operations for biopsies of non-palpable lesions of the breast which have been suspected because of mammography. J Gynecol Obstet Biol Reprod 1981; 10: 431-434
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 17 Moritz JD, Westerhof JP, Funke M et al. Ein neues Präparatradiographiegerät mit maximal 20facher Vergrößerung für die Mammadiagnostik. Fortschr Röntgenstr 1998; 168: 133-138
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 18 Grunert JH, Borchert B, Farber A et al. Mikrokalknachweis in Mamma-Exzisionspräparaten mit Hilfe der DIMA-Vergrößerungspräparateradiographie vierfach im Vergleich zur konventionellen Vergrößerungsradiographie eineinhalbfach. Fortschr Röntgenstr 1999; 171: 302-306
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 19 Grunert J-H, Flemming P, Borchert B et al. Vergrößerungspräparateradiographie als Qualitätskontrolle der Mikrokalkerfassung im Rahmen der histopathologischen Aufarbeitung von Mammabiopsiegewebe. Fortschr Röntgenstr 2000; 172: 68-72
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 20 Diekmann F, Grebe S, Bick U et al. Digitale intraoperative Präparateradiographie bei diagnostischen Exzisionen nicht palpabler Läsionen der Brust. Fortschr Röntgenstr 2000; 172: 969-971
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 21 Muttalib M, Tisdall M, Scawn R et al. Intra-operative specimen analysis using faxitron microradiography for excision of mammographically suspicious, non-palpable breast lesions. The Breast 2004; 13: 307-315
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 22 Schulz-Wendtland R, Wenkel E, Wacker T et al. Quo vadis? Trends in digital mammography. Geburtsh Frauenheilk 2009; 69: 108-117
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 23 Schulz-Wendtland R, Bani MR, Lux MP et al. CMOS-Technologie für intraoperative digitale Präparateradiografien. Geburtsh Frauenheilk 2011; 71: 525-529
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 24 Schulz-Wendtland R, Dilbat G, Bani MR et al. Use of tomosynthesis in intraoperative digital specimen radiography – is a reduction of breast re-excision rates possible?. Geburtsh Frauenheilk 2011; 71: 1080-1084
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 25 Niklason LT, Christian BT, Niklason LE et al. Digital tomosynthesis in breast imaging. Radiology 1997; 205: 399-406
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 26 Schulz-Wendtland R, Wenkel E, Lell M et al. Experimental phantom lesion detectability study using a digital breast tomosynthesis prototype system. Röfo 2006; 178: 1219-1223
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 27 Poplack SP, Tosteson TD, Kogel CA et al. Digital breast tomosynthesis: initial experience in 98 women with abnormal digital screening mammography. AJR 2007; 189: 616-623
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 28 Good WF, Abrams GS, Catullo VJ et al. Digital breast tomosynthesis: a pilot observer study. AJR 2008; 190: 865-869
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 29 Gur D, Abrams GS, Chough DM et al. Digital breast tomosynthesis: observer performance study. AJR 2009; 193: 586-591
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 30 Kontos D, Bakic PR, Carton AK et al. Parenchymal texture analysis in digital breast tomosynthesis for breast cancer risk estimation: a preliminary study. Acad Radiol 2009; 16: 283-298
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 31 Schulz-Wendtland R, Fuchsjäger M, Wacker T et al. Digital mammography: an update. Eur J Radiol 2009; 72: 258-265
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 32 Teertstra HJ, Loo CE, van den Bosch MA et al. Breast tomosynthesis in clinical practice: initial results. Eur Radiol 2010; 20: 16-24
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 33 Schulz-Wendtland R, Hermann K-P, Wenkel E et al. Vergleich der klinischen Wertigkeit von Zielaufnahmen mit reduzierter Pixelgröße des Detektors und digitalem Monitorzooming bei der Beurteilung von Mikrokalzifikationen in der digitalen Mammographie. Fortschr Röntgenstr 2007; 179: 492-496
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 34 Haygood TM, Arribas E, Brennan PC et al. Conspicuity of microcalcifications on digital screening mammograms using varying degrees of monitor zooming. Acad Radiol 2009; 16: 1509-1517
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 35 Kim MJ, Youk JH, Kang DR et al. Zooming method (x 2.0) of digital mammography vs. digital magnification view (x 1.8) in full-field digital mammography for the diagnosis of microcalcifications. Br J Radiol 2010; 83: 486-492
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 36 Koutalonis M, Delis H, Pascoal A et al. Can electronic zoom replace magnification in mammography?. BJR 2010; 83: 569-577
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 37 Schulz-Wendtland R, Bani MR, Lux MP et al. Pilot study for the detection of simulated lesions at a 2D resp. 3D digital full-field mammography system with a new developed high resolution detector on the base of two shifts of a-Se. Geburtsh Frauenheilk 2012; 72: 408-411
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar