Warum Parenchymdosis?
In der Mammographie wird die Patientendosis nicht einfach als „Eintrittsdosis der Brust“ angegeben, sondern als mittlere Parenchymdosis (AGD). (Beide werden in mGy angegeben; der Unterschied liegt darin, welche Dosisgröße berichtet wird.) Der Grund ist klar: Der strahlenempfindlichste — also für Krebs am stärksten gefährdete — Bestandteil der Brust ist das fibroglanduläre Gewebe. Ziel der Dosimetrie ist es daher, die im fibroglandulären Gewebe absorbierte Dosis, gemittelt über die gesamte Brust, abzuschätzen — nicht die der Haut oder des Fetts (AAPM TG-282/EFOMP).1
Wie die AGD berechnet wird
Die AGD kann nicht direkt gemessen werden — die Dosis im fibroglandulären Gewebe lässt sich nicht in situ messen. Stattdessen wird sie abgeschätzt, indem eine messbare Größe (einfallende Luftkerma) mit einem Umrechnungskoeffizienten multipliziert wird.1 Bushberg schreibt die klassische Form:2
Dabei ist KESAK die Eintritts-Hautluftkerma (entrance skin air kerma, ESAK; mGy) und DgN der Koeffizient, der die Luftkerma in die mittlere Parenchymdosis umrechnet. Je nach Formalismus muss ausdrücklich angegeben werden, ob die Rückstreuung (Backscatter) einbezogen ist; einfallende Luftkerma und Eintritts-Hautluftkerma können sich an diesem Punkt unterscheiden. DgN wird per Monte-Carlo-Simulation berechnet und hängt von Strahlenqualität (HVL, kV), Anode-Filter-Material, Brustdicke und Gewebezusammensetzung ab.2 Zum Beispiel beträgt die mittlere Parenchymdosis für Mo/Mo bei 26 kV und 0,35 mm Al HVL etwa 19 % der Eintrittskerma (DgN ≈ 0,19).2
AAPM TG-282 modernisiert dies: Mithilfe von Standard-Brustmodellen, für monochromatische Energien berechneten Umrechnungskoeffizienten (γ), einer Korrektur der einfallenden Luftkerma und einer realistischen Menge/Verteilung des fibroglandulären Gewebes wird Dg genauer abgeschätzt.1
Wovon hängt sie ab?
Bei gleicher Eintrittskerma sind die Hauptfaktoren, die die AGD bestimmen:
- Brustdicke: Bei konstanter Strahlenqualität nimmt DgN mit steigender Dicke ab (tiefes Drüsengewebe erhält aufgrund der Schwächung weniger Dosis). Ein niedrigeres DgN bedeutet aber nicht, dass eine dicke Brust weniger Dosis erhält — die erforderliche Kerma steigt ebenfalls.2
- Glandularität (fibroglandulärer Anteil): Wie viel des Gewebes glandulär ist, verändert die Dosisabschätzung direkt.1
- Strahlenqualität (HVL, kVp): Ein härterer Strahl (höhere HVL/kV) erhöht DgN und senkt den Kontrast.2
Anode-Filter-Kombinationen
Das Mammographiespektrum wird durch die Wahl von Anode und Filter geformt; die typische Röhrenspannung liegt bei ~25–35 kVp. Mo- und Rh-Anoden erzeugen nützliche charakteristische K-Peaks; der Filter lässt über seine K-Absorptionskante ein schmales Energieband durch.2
| Anode | Filter | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| Molybdän (Mo) | Mo 0,030 mm | Dünne/mittlere Brust (klassisch) |
| Molybdän (Mo) | Rh 0,025 mm | Dickere/dichtere Brust |
| Rhodium (Rh) | Rh 0,025 mm | Dicke/dichte Brust |
| Wolfram (W) | Rh / Ag 0,05 mm; Al 0,7 mm | Digitale Systeme (verbreitet) |
Bushberg merkt an, dass digitale Mammographiesysteme heute meist eine W-Anode verwenden; ein Mo-Filter sollte nicht mit einer Rh-Anode kombiniert werden.2
Die Rolle der Kompression
Die Kompression ist nicht nur für die Bildqualität wichtig, sondern auch für die Dosis. Eine angemessene, korrekt angewandte Kompression trennt überlagertes Gewebe, verringert die Bewegungsunschärfe und kann durch Verringerung der Brustdicke die erforderliche Belichtung senken.2 Damit ist die Kompression einer der direktesten praktischen Wege, die mittlere Parenchymdosis zu senken.
Tomosynthese (DBT)-Dosimetrie
Bei der digitalen Brust-Tomosynthese (DBT) bewegt sich die Röhre entlang eines kleinen Bogens, um viele Niedrigdosis-Projektionen aufzunehmen. AAPM TG-282 definiert seinen Formalismus nicht nur für die Standard-Mammographie, sondern auch für DBT und die kontrastverstärkten Varianten (CEDM/CEDBT) in einem einheitlichen Rahmen, was eine konsistente Berechnung der Parenchymdosis über alle Untersuchungstypen hinweg ermöglicht.1
Akzeptanzwerte für ein Standardphantom
Quellen
- Sechopoulos I, et al. Joint AAPM Task Group 282 / EFOMP Working Group Report: Breast dosimetry for standard and contrast-enhanced mammography and breast tomosynthesis. Medical Physics, 2023. (Modern ortalama glandüler doz formalizmi ve dönüşüm katsayıları.)
- Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt EM, Boone JM. The Essential Physics of Medical Imaging, 3rd ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2011. Bölüm 8 (Mammography). Atıflardaki sayfa numaraları bu baskıya aittir.
- U.S. FDA. Mammography Quality Standards Act (MQSA), 21 CFR 900 — standart fantom için poz başına ortalama glandüler doz üst sınırı 3,0 mGy. fda.gov
- European Commission / EUREF. European Guidelines for Quality Assurance in Breast Cancer Screening and Diagnosis (4th ed.) — standart memede (4,5 cm PMMA) kabul edilebilir/ulaşılabilir glandüler doz seviyeleri. op.europa.eu