Brustdichtemessung für spektrale Mammografie

Zielsetzung: Die physikalische Dichte der Mamma korreliert mit dem Brustkrebsrisiko. Die manuelle Schätzung der Brustdichte ist allerdings aufwändig, mäßig reproduzierbar und kaum vergleichbar. Automatische Methoden hängen zudem häufig von Modellen begrenzter Genauigkeit, etwa der geschätzten Brustform, ab. Es wird gezeigt, dass spektral aufgenommene Mammografien durch die tatsächliche Messung der Brustform und deren Zusammensetzung eine höhere Präzision erreichen.

Material und Methoden: Für Kalibrationsphantome mit Röntgenschwächungen äquivalent zu Brustgewebe wurde zunächst gezeigt, dass sich das Gesamtvolumen mithilfe von Materialseparation präzise in die Anteile von Brustdrüsen- und Fettgewebe zerlegen lässt. Hierbei wird eine Parametrisierung nach Gewebehöhen und Röntgenspektrum durchgeführt. In einer retrospektiven Studie an spektral aufgenommenen Mammografien von 75 Patientinnen wurde dann die Brustdichte als Anteil des Drüsengewebes am Gesamtvolumen der Brust gemessen. Die Reproduzierbarkeit wurde durch einen Vergleich zwischen rechter und linker Brust ermittelt.

Ergebnisse: Die Experimente an Kalibrationsphantomen zeigen eine sehr hohe Genauigkeit (<0,4mm) bei hoher Reproduzierbarkeit (r=0,99) der Messung der Materialstärken bei einer räumlichen Auflösung von 0,5mm. Die Studie mit klinischen Daten zeigt eine hohe Korrelation für kontralateral gemessene Brustdichten (r=0,97). Die verbleibenden Schwankungen sind durch tatsächliche Unterschiede in der Dichte oder Positionierung der Brust erklärbar. Die qualitative Verteilung der Brustdichtewerte steht in Einklang mit publizierten Ergebnissen nichtspektraler Verfahren.

Zusammenfassung: Es wurde ein vollautomatisiertes Verfahren zur Messung der Brustdichte mithilfe spektraler Mammografien vorgestellt, welches auf Phantomen präzise und auf klinischen Daten reproduzierbare Ergebnisse liefert. Dies ermöglicht eine objektive und konsistente Brustdichtemessung, welche unter Einbeziehung der spektralen Gewebeeigenschaften eine besonders hohe Genauigkeit aufweist.