Ergebnisse einer automatischen Auswertung von Prüfkörperaufnahmen nach PAS 1054 und IEC 62 220-1-2 an unterschiedlichen Typen digitaler Mammografie-Röntgeneinrichtungen

Zusammenfassung

Ziel: Es sollte geprüft werden, ob mit Methoden der Bildverarbeitung Unterschiede in der Bildqualität digitaler Mammografieeinrichtungen mit höherer Trennschärfe zu erfassen sind als mit visuellen Verfahren, z. B. mit CDMAM-Prüfkörperaufnahmen. Methodik: Es wurden Prüfkörperaufnahmen nach PAS1054 an CR- und DR-Systemen erstellt und automatisch ausgewertet. In die Auswertung gingen ausschließlich Kenngrößen ein, die bei der Bestimmung der detektiven Quanteneffizienz (DQE) Verwendung finden: das Rauschleistungsspektrum (NPS, Noise Power Spectrum), das räumliche Auflösungsvermögen (MTF, Modulation Transfer Function) und die mittlere Parenchymdosis (DPD). Die ermittelte Kenngröße, der NEQ-Index, ist an die rauschäquivalente Quantenzahl (Noise Equivalent Quanta [NEQ]) angelehnt. Zusätzlich wurden exemplarisch an je einer DR- und CR-Einrichtung CDMAM-Prüfkörperaufnahmen erstellt und ausgewertet. Ergebnis: Die Bestimmung der Kenngrößen erfolgt in einer Genauigkeit von unter 2 %. Damit sind die Genauigkeitsanforderungen für die Ermittlung obiger Kenngrößen erfüllt, die in Bildqualitätsänderungen eingehen, welche durch eine Dosisänderung von 25 % verursacht werden. Die visuellen Auswertungen bedürfen etwa einer Verdoppelung der Dosis, um Bildqualitätsunterschiede signifikant zu detektieren. Schlussfolgerungen: Es wird ein Verfahren vorgestellt, wie einrichtungsunabhängig (CR- und DR-Systeme) dosiskorrelierte Toleranzen von Kenngrößen für die Konstanz- und Abnahmeprüfung festgelegt werden müssen. Für die Abnahmeprüfung kann ein Verfahren angewendet werden, das auf visuelle Prüfungen zur Bestimmung der Beschaffenheit von Mammografie-Einrichtungen verzichtet.

Abstract

Aim: To test whether image processing methods are suitable for detecting differences in the image quality of digital mammography units and whether the methods are more sensitive than visual test methods like the evaluation of CDMAM test images. Methods: Test images according to PAS 1054 were acquired with CR and DR systems and analyzed automatically. Only parameters were used that are obligatory for calculating the detective quantum efficiency (DQE), the noise power spectrum (NPS), the spatial resolution (MTF, modulation transfer function), and the averaged glandular dose (AGD). The derived value, the NEQ index, is linked to the noise equivalent quanta (NEQ). Additionally CDMAM test images were acquired and evaluated at one CR and one DR system. Results: The accuracy of the evaluated values is in the range below of 2 %. The accuracy requirements are fulfilled to establish values for detecting changes in image quality related to changes in dose no greater than one exposure value. If a visual evaluation of test images is used, a significant difference in image quality can only be detected when the dose is doubled. Conclusion: A method is proposed for establishing dose-correlated tolerances for values used in constancy and acceptance tests independently of the type of mammography unit (CR and DR systems). A method which abstains from visual tests for establishing the performance of digital mammography units could be used in acceptance tests.

Key words

mammography - image processing - image quality - acceptance and constancy test - PAS 1054 - CDMAM test

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