Rofo 2013; 185(7): 635-643
DOI: 10.1055/s-0033-1335220
Qualität/Qualitätssicherung
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Investigation of the Performance of Digital Mammographic X-Ray Equipment: Determination of Noise Equivalent Quanta (NEQQC) and Detective Quantum Efficiency (DQEQC) Compared with the Automated Analysis of CDMAM Test Images with CDCOM and CDIC Programs

Untersuchung zur Leistungsfähigkeit digitaler Mammografie-Einrichtungen: Bestimmung der rauschäquivalenten Quantenzahl (NEQQC) und der detektiven Quanteneffizienz (DQEQC) im Vergleich zu automatisierten Auswertungen von CDMAM-Prüfkörperaufnahmen mit den Programmen CDCOM und CDIC
C. Loos
,
H. Buhr
,
C. Blendl
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Publikationsverlauf

25. August 2011

14. Februar 2013

Publikationsdatum:
25. Juni 2013 (online)

Abstract

Purpose: The purpose of this study was to determine the values for noise equivalent quanta, detective quantum efficiency, modulation transfer function, noise power spectrum, and the values for the parameters for automated CDMAM test phantom analyses required to achieve satisfactory quality of digital mammograms.

Materials and Methods: During the course of tests according to PAS 1054 (8 CR and 12 DR systems), test images were made with a test phantom insertion plate containing two lead edges in nearly horizontal and vertical directions. Only original data were processed with a program that was developed at the Cologne University of Applied Sciences (FH-Köln). All equipment systems complied with the requirements regarding visual recognition of gold-plated mammo detail test objects. CDMAM test images were also evaluated using the CDIC (CUAS) and CDCOM (EUREF) programs.

Results: CDMAM test images show comparable values for the parameters, precision, sensitivity and specificity. DR systems require about half the dose used for CR systems for similar results. The NEQ values achieved with the dose used for the CDMAM test images show larger scatter ranges. The MTF of the different equipment system types differ significantly from each other.

Conclusion: Visual evaluation of CDMAM test images can be replaced by automated evaluation. Limiting values were determined for each parameter. Automated evaluation of CDMAM test phantom images should be used to determine the physical parameter NEQQC. This method is much more sensitive to noise and sharpness influences and has a higher validity than diagnostic methods. Automated evaluation objectivizes testing.

Zusammenfassung

Ziel: Es sollte ermittelt werden, welche Werte für die Rauschäquivalente Quantenzahl, die detektive Quanteneffizienz, die Modulationsübertragungsfunktion, das Rauschleistungsspektrum und für die Kenngrößen der automatischen CDMAM Prüfkörperanalysen einzuhalten sind, damit eine ausreichende Qualität von digitalen Mammogrammen erreicht werden kann.

Material und Methoden: Im Rahmen von Prüfungen nach PAS 1054 (8 CR- und 12 DR-Systeme) wurden Aufnahmen mit einem Prüfkörpereinsatz gemacht, der zwei Bleikanten in nahezu horizontaler und vertikaler Richtung enthält. Es wurden nur Originaldaten mit einem an der FH-Köln entwickelten Programm verarbeitet. Alle Einrichtungen erfüllten die Anforderungen an die visuelle Erkennbarkeit von Goldplättchen. Die CDMAM Aufnahmen wurden zudem mit dem Programm CDIC (FH-Köln) und CDCOM (EUREF) ausgewertet.

Ergebnisse: Die CDMAM Aufnahmen zeigen vergleichbare Werte für die Kenngrößen Genauigkeit, Sensitivität und Spezifität. Für vergleichbare Ergebnisse benötigen DR-Systeme etwa halb so viel Dosis wie CR-Systeme. Die Werte der NEQ bei der Dosis, mit der die CDMAM-Aufnahmen angefertigt wurden zeigen größere Streubreiten. Die unterschiedlichen Systemtypen haben eine MÜF, die sich signifikant voneinander unterscheiden.

Schlussfolgerungen: Die visuelle Auswertung von CDMAM Aufnahmen lässt sich durch eine maschinelle ersetzen. Grenzwerte für die einzelnen Kenngrößen wurden ermittelt. Die Bestimmung der physikalischen Kenngröße NEQQC ist der automatischen Auswertung von CDMAM Prüfkörperaufnahmen vorzuziehen. Sie ist weit sensitiver gegenüber Rausch- und Schärfe-Einflüssen und besitzt eine höhere Validität als diagnostische Verfahren. Prüfungen werden durch eine automatische Auswertung objektiviert.