Rofo 2009; 181(3): 249-254
DOI: 10.1055/s-2008-1027942
Mamma

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Comparison of Anode/Filter Combinations in Digital Mammography with Respect to the Average Glandular Dose

Vergleich von Anoden-/Filterkombinationen in der digitalen Mammografie in Hinblick auf die mittlere ParenchymdosisD. F. Uhlenbrock1 , T. Mertelmeier2
  • 1Radiologie, Gemeinschaftspraxis für Radiologie und Nuklearmedizin
  • 2Siemens AG Healthcare
Further Information

Publication History

received: 1.8.2008

accepted: 14.10.2008

Publication Date:
28 November 2008 (online)

Zusammenfassung

Ziel: Anhand von klinischen digitalen Mammografien soll mit den Anoden-/Filterkombinationen Mo/Mo, Mo/Rh und W/Rh die mittlere Parenchymdosis (AGD) bestimmt werden. Material und Methoden: Mit der Methode von Dance wurde die mittlere Parenchymdosis aus den radiografischen Aufnahmeparametern von 4867 digitalen Mammogrammen an 2 Standorten mit digitalen Vollfeldsystemen auf der Basis eines amorphem Selen-Detektors bestimmt. Mit Mo/Mo wurden 1793 Aufnahmen, mit Mo/Rh wurden 643 Aufnahmen und mit W/Rh wurden 2431 Aufnahmen analysiert. Ergebnisse: Im Fall von Mo/Mo ergab sich bei einer mittleren komprimierten Brustdicke von 46 ± 10 mm ein Mittelwert für die Parenchymdosis von 2,29 ± 1,31 mGy. Für die Fälle mit Mo/Rh erhielten wir eine mittlere komprimierte Brustdicke von 64 ± 9 mm, das Ergebnis der mittleren Parenchymdosis war 2,76 ± 1,31 mGy. Die Anoden-/Filterkombination W/Rh ergab bei einer mittleren Brustdicke von 52 ± 13 mm eine mittlere Dosis von 1,26 ± 0,44 mGy. In allen Fällen wurde die Bildqualität als für die Diagnose geeignet und gut angesehen. Schlussfolgerung: Die Anoden-/Filterkombination W/Rh erlaubt, bei digitaler Mammografie mit Selendetektor die Patientendosis um näherungsweise 50 % zu reduzieren. Die Dosisreduktion ist um so höher, je größer die komprimierte Brustdicke ist. Die Ergebnisse sind in Einklang mit veröffentlichten Simulations- und Phantomstudien.

Abstract

Purpose: To investigate the average glandular dose (AGD) applied for clinical digital mammograms acquired with the anode/filter combinations molybdenum/molybdenum (Mo/Mo), molybdenum/rhodium (Mo/Rh), and tungsten/rhodium (W/Rh). Materials and Methods: Using the method of Dance, the AGD was evaluated from the exposure data of 4867 digital mammograms at two sites equipped with a full-field digital mammography (FFDM) system based on an amorphous selenium detector. 1793 images were acquired and analyzed with Mo/Mo, 643 with Mo/Rh, and 2431 with W/Rh. Results: In the Mo/Mo cases the mean compressed breast thickness was 46 ± 10 mm with an average AGD of 2.29 ± 1.31 mGy. For the Mo/Rh cases with a mean compressed thickness of 64 ± 9 mm, we obtained 2.76 ± 1.31 mGy. The W/Rh cases with a mean compressed thickness of 52 ± 13 mm resulted in 1.26 ± 0.44 mGy. The image quality was assessed as normal and adequate for diagnostic purposes in all cases. Conclusion: Applying a W/Rh beam quality permits the reduction of the patient dose by approximately 50 % when using an FFDM system based on amorphous selenium. The dose reduction becomes larger as the breast thickness increases. The results are in agreement with simulations and phantom studies known from the literature.

References

  • 1 Tabar L, Vitak B, Chen H H. et al . The Swedish Two-County Trial twenty years later. Updated mortality results and new insights from longterm follow-up.  Radiol Clin North Am. 2000;  38 625-651
  • 2 Nyström L, Andersson I, Bjurstam N. et al . Long-term effects of mammography screening: updated overview of the Swedish randomised trials.  Lancet. 2002;  359 909-919
  • 3 Berry D A, Cronin K A, Plevritis S K. et al . Effect of screening and adjuvant therapy on mortality from breast cancer.  N Engl J Med. 2005;  353 1784-1792
  • 4 Pisano E D, Gatsonis C, Hendrick E. et al . Diagnostic Performance of Digital versus Film Mammography for Breast-Cancer Screening.  N Engl J Med. 2005;  353 1773-1783
  • 5 Hermann K P, Obenauer S, Marten K. et al . Average glandular dose with amorphous silicon full-field digital mammography – Clinical results.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 696-699
  • 6 Schulz-Wendtland R, Hermann K P, Wenkel E. et al . Experimentelle Untersuchungen zur Dosisreduktion durch Optimierung der Strahlenqualität bei digitaler Vollfeldmammographie mit einem Detektor auf Selenbasis.  Fortschr Röntgenstr. 2007;  179 487-491
  • 7 Dance D R, Skinner C L, Young K C. et al . Additional factors for the estimation of mean glandular breast dose using the UK mammography dosimetry protocol.  Phys Med Biol. 2000;  45 3225-3240
  • 8 Klein R, Aichinger H, Dierker J. et al . Determination of average glandular dose with modern mammography units for two large groups of patients.  Phys Med Biol. 1997;  42 641-671
  • 9 Thilander-Klang A C, Ackerholm P HR, Berlin I C. et al . Influence of anode-filter combinations on image quality and radiation dose in 965 women undergoing mammography.  Radiology. 1997;  203 348-354
  • 10 Dance D R, Thilander-Klang A, Sandborg M. et al . Influence of anode/filter material and tube potential on contrast, signal-to-noise ratio and average absorbed dose in mammography: a Monte-Carlo study.  Br J Radiol. 2000;  73 1056-1067
  • 11 Berns E A, Hendrick R E, Cutter G R. Optimization of technique factors for a silicon diode array full-field digital mammography system and comparison to screen-film mammography with matched average glandular dose.  Med Phys. 2003;  30 334-340
  • 12 Huda W, Sajewicz A M, Ogden K M. et al . Experimental investigation of the dose and image quality characteristics of a digital mammography imaging system.  Med Phys. 2003;  30 442-448
  • 13 Fahrig R, Yaffe M J. Optimization of spectral shape in digital mammography: Dependence on anode material, breast thickness, and lesion type.  Med Phys. 1994;  21 1473-1481
  • 14 Fahrig R, Yaffe M J. A model for optimization of spectral shape in digital mammography.  Med Phys. 1994;  21 1463-1471
  • 15 Fahrig R, Rowlands J A, Yaffe M J. X-ray imaging with amorphous selenium: Optimal spectra for digital mammography.  Med Phys. 1996;  23 556-567
  • 16 Flynn M, Dodge C, Peck D. et al . Optimal radiographic techniques for digital mammograms obtained with an amorphous selenium detector.  Proceedings of SPIE. 2003;  5030 147-156
  • 17 Lo J Y, Samei E, Jesneck J L. et al .Radiographic technique optimization for an amorphous selenium FFDM system: phantom measurements and initial patient results. Pisano E Proceedings of the 7th Intern. Workshop on Digital Mammography (IWDM 2004) Durham, NC, USA; The Biomedical Research Imaging Center, The University of North Carolina at Chapel Hill IWDM 2004 2005: 31-36
  • 18 Toroi P, Zanca F, Young K C. et al . Experimental investigation on the choice of the tungsten/rhodium anode/filter combination for an amorphous selenium-based digital mammography system.  Eur Radiol. 2007;  17 2368-2375
  • 19 Bernhardt P, Mertelmeier T, Hoheisel M. X-ray Spectrum Optimization of Full-Field Digital Mammography: Simulation and Phantom Study.  Med Phys. 2006;  33 4337-4349
  • 20 Williams M B, Raghunathan P, Seibert A. et al .Beam Optimization for Digital Mammography. Astley SM et al Lecture Notes in Computer Science 4046, Digital Mammography, 8th International Workshop, IWDM 2006 Berlin, Heidelberg; Springer 2006: 273-280
  • 21 Williams M B, Raghunathan P, More M J. et al . Optimization of exposure parameters in full field digital mammography.  Med Phys. 2008;  35 2414-2423
  • 22 Baldelli P, Phelan N, Egan G. Effect of anode/filter combination on the dose and image quality of a digital mammography system based on an amorphous selenium detector. Krupinski E Lecture Notes in Computer Science 5116, Digital Mammography, 9th International Workshop, IWDM 2008 Berlin, Heidelberg; Springer 2008: 716-723
  • 23 Chevalier M, Moran P, Ten J I. et al . Patient dose in digital mammography.  Med Phys. 2004;  31 2471-2479
  • 24 Gosch D, Jendraß S, Scholz M. et al . Strahlenexposition bei der digitalen Vollfeldmammographie mit einem Selen-Flachdetektor.  Fortschr Röntgenstr. 2006;  178 693-697
  • 25 Weigel S, Girnus R, Czwoydzinski I. et al . Digital Mammography Screening: Average Glandular Dose and First Performance Parameters.  Fortschr Röntgenstr. 2007;  179 892-895
  • 26 Kimme-Smith C, Wang J, DeBuhl N. et al . Mammograms obtained with rhodium vs molybdenum anodes.  Am J Roentgenol. 1994;  162 1313-1317
  • 27 Young K C, Ramsdale M L, Rust A. Dose and image quality in mammography with an automatic beam quality system.  Br J Radiol. 1996;  69 555-562
  • 28 Young K C, Oduko J M. Technical Evaluation of the Siemens Novation Full Field Digital Mammography System. NHSBSP Equipment Report 710 Sheffield, UK; NHS Cancer Screening Programmes 2007 http://www.cancerscreening.nhs.uk/breastscreen/publications/mammography-equipment.html

Dr. Thomas Mertelmeier

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