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Neue Röntgenstrahlungsqualitäten für die digitale Mammographie

15.01.2007

Im Rahmen der Diskussion um das Mammographie-Screening ist diese Art der Röntgenreihenuntersuchung wieder in das Blickfeld des öffentlichen Interesses gerückt. Dabei sollen auch moderne digitale Mammographiegeräte eingesetzt werden. Neuere Bauarten variieren automatisch die Anoden/Filter Kombination und die Röhrenspannung in Abhängigkeit von der zu durchleuchtenden Brustdicke, um eine optimale Bildqualität bei minimaler Dosis zu erzielen. In der Praxis werden Mammographiegeräte mit Wolfram (W)-, Molybdän (Mo)- und Rhodium (Rh)-Anoden in Kombination mit Mo, Rh und Palladium (Pd) Filtern mit Dicken im Bereich von einigen 10 µm und Aluminium (Al) mit Dicken von einigen 100 µm verwendet. Die Röhrenspannungen variieren dabei in einem Bereich zwischen 25 kV bis 35 kV. Das hat zur Folge, dass man es in der Praxis mit sehr vielen unterschiedlichen Strahlungsqualitäten und damit Photonenfluenzspektren (siehe Abbildung) zu tun hat. Bei der Abnahmeprüfung von Mammographiegeräten wird die Bildqualität in Abhängigkeit von der Dosis gemessen. Die dafür verwendeten Diagnostikdosimeter müssen geeicht sein und bedürfen daher einer Bauartzulassung durch die PTB. Während in der Vergangenheit vielfach Ionisationskammern als Detektoren verwendet wurden, arbeiten moderne Geräte mit Halbleiterdetektoren. Im Gegensatz zu Ionisationskammern hängt das Dosisansprechvermögen von Halbleiterdetektoren sehr empfindlich von der spektralen Form der Röntgenstrahlung ab. Um den aktuellen Anforderungen gerecht zu werden, hat die PTB daher neue Röntgenstrahlungsqualitäten für die Mammographie etabliert, die das gesamte Spektrum moderner digitaler Mammographiegeräte abdecken. Es ist geplant, das Dosisansprechvermögen verschiedener Bauarten von Diagnostikdosimetern mit unterschiedlichen Detektoren in den neuen Strahlungsfeldern zu prüfen. Weiterhin sollen die neuen Qualitäten auch bei Bauartprüfungen angewendet werden und allgemein für Kalibrierungen von Diagnostikdosimetern angeboten werden. Es gibt bereits zahlreiche Hersteller von Diagnostikdosimetern, die großes Interesse an derartigen Kalibrierungen bekundet haben. Ziel der Maßnahmen ist es, die Qualitätssicherung in der modernen digitalen Röntgenmammographie zu verbessern, um damit ein optimales Verhältnis aus Bildqualität und der dazu mindestens erforderlichen Dosis zu erhalten.

Abb.: Normierte Verteilungen von Photonenfluenzen als Funktion der Photonenenergie, gemessen mit einem Reinstgermaniumdetektor. Alle Spektren wurden bei einer Röhrenspannung von 28 kV aufgenommen, aber für unterschiedliche Kombinationen aus Röhrenanode und Filtermaterial, wie in der Legende beschrieben. Deutlich zu erkennen sind die Fluoreszenzlinien der Anodenmaterialien Mo bei etwa 17,4 keV und 19,6 keV und Rh bei etwa 20 keV und 22,7 keV sowie die K-Kanten der Filtermaterialien von Mo bei etwa 20 keV und Rh bei etwa 23 keV.