Full Field Digital Mammography (FFDM) versus CMOS Technology, Specimen Radiography System (SRS) and Tomosynthesis (DBT) – Which System Can Optimise Surgical Therapy?

Abstract

Aim: This prospective clinical study aimed to evaluate whether it would be possible to reduce the rate of re-excisions using CMOS technology, a specimen radiography system (SRS) or digital breast tomosynthesis (DBT) compared to a conventional full field digital mammography (FFDM) system. Material and Method: Between 12/2012 and 2/2013 50 patients were diagnosed with invasive breast cancer (BI-RADS™ 5). After histological verification, all patients underwent breast-conserving therapy with intraoperative imaging using 4 different systems and differing magnifications: 1. Inspiration™ (Siemens, Erlangen, Germany), amorphous selenium, tungsten source, focus 0.1 mm, resolution 85 µm pixel pitch, 8 lp/mm; 2. BioVision™ (Bioptics, Tucson, AZ, USA), CMOS technology, photodiode array, flat panel, tungsten source, focus 0.05, resolution 50 µm pixel pitch, 12 lp/mm; 3. the Trident™ specimen radiography system (SRS) (Hologic, Bedford, MA, USA), amorphous selenium, tungsten source, focus 0.05, resolution 70 µm pixel pitch, 7.1 lp/mm; 4. tomosynthesis (Siemens, Erlangen, Germany), amorphous selenium, tungsten source, focus 0.1 mm, resolution 85 µm pixel pitch, 8 lp/mm, angular range 50 degrees, 25 projections, scan time > 20 s, geometry: uniform scanning, reconstruction: filtered back projection. The 600 radiographs were prospectively shown to 3 radiologists. Results: Of the 50 patients with histologically proven breast cancer (BI-RADS™ 6), 39 patients required no further surgical therapy (re-excision) after breast-conserving surgery. A retrospective analysis (n = 11) showed a significant (p < 0.05) increase of sensitivity with the BioVision™, the Trident™ and tomosynthesis compared to the Inspiration™ at a magnification of 1.0 : 2.0 or 1.0 : 1.0 (tomosynthesis) (2.6, 3.3 or 3.6 %), i.e. re-excision would not have been necessary in 2, 3 or 4 patients, respectively, compared to findings obtained with a standard magnification of 1.0 : 1.0. Conclusion: The sensitivity of the BioVision™, the Trident™ and tomosynthesis was significantly (p < 0.05) higher and the rate of re-excisions was reduced compared to FFDM using a conventional detector at a magnification of 2.0 but without zooming.

Zusammenfassung

Ziel: Prospektive Untersuchung, ob mit Hilfe der CMOS-Technologie, dem Specimen Radiography System bzw. der digitalen Brusttomosynthese (DBT) im Vergleich mit einem herkömmlichen FFDM-System eine Senkung der Rate an Reexzisionen möglich ist. Material und Methode: In der Zeit von 12/2012 bis 2/2013 wurde bei 50 Patientinnen ein invasives Mammakarzinom (BI-RADS™ 5) diagnostiziert. Nach histologischer Sicherung erfolgte die brusterhaltende Therapie mit intraoperativem Präparateradiogramm mit 4 unterschiedlichen Systemen und Vergrößerungen: 1. Inspiration™ (Siemens, Erlangen, Deutschland), amorphes Selen, W-Anode, Fokus 0,1 mm, Ortsauflösung 85 µm Pixelpitch, 8 Lp/mm. 2. BioVision™ (Bioptics, Tucson, AZ, USA), CMOS-Technologie, Photodioden Array, Flat Panel, W-Anode, Fokus 0,05, Ortsauflösung 50 µm Pixelpitch, 12 Lp/mm. 3. Trident™ (Hologic, Bedford, MA, USA), Specimen Radiography System (SRS System), amorphes Selen, W-Anode, Fokus 0,05, Ortsauflösung 70 µm Pixelpitch, 7,1 Lp/mm. 4. Tomosynthese (Siemens, Erlangen, Deutschland), amorphes Selen, W-Anode, Fokus 0,1 mm, Ortsauflösung 85 µm Pixelpitch, 8 Lp/mm, Winkelbereich 50 Grad, 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 50 Patientinnen mit histologisch gesichertem Mammakarzinom (BI-RADS™ 6) war bei 39 Patientinnen nach erfolgter brusterhaltender Therapie keine weitere operative Therapie (Reexzision) indiziert. Die retrospektive Analyse (n = 11) ergab eine signifikante (p < 0,05) Steigerung der Sensitivität des BioVision™-, des Trident™-Systems und der Tomosynthese gegenüber dem Inspiration™ bei einer Vergrößerung von 1,0 : 2,0 bzw. 1,0 : 1,0 (Tomosynthese) (2,6, 3,3 bzw. 3,6 %) d. h. eine Reexzision wäre bei 2, 3 bzw. 4 Patientinnen nicht notwendig gewesen im Vergleich zur Standardvergrößerung 1,0 : 1,0. Schlussfolgerung: Sowohl der Einsatz der Präparateradiografie-Systeme BioVision™ und Trident™, aber auch die Tomosynthese zur Präparateradiografie erreichen eine signifikant (p < 0,05) bessere Sensitivität und Reduzierung der Reexzisionsrate im Vergleich zu einem FFDM-System mit herkömmlichem Detektor unter der Voraussetzung einer reellen Vergrößerung mit dem Faktor 2,0, jedoch keinem Zooming.

Key words

Breast - mammography - breast cancer - breast malignancy

Schlüsselwörter

Mamma - Mammografie - Mammakarzinom - Mammamalignom

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