Grundlagen und Technik

Radiologie.de Untersuchungsmethoden im ÜberblickMammographieGrundlagen und Technik

Die weibliche Brust (= lat. Mamma) bringt für die Darstellung auf einem Röntgenbild einige Schwierigkeiten mit sich. Das weiche Gewebe enthält zahlreiche Details, die aber nur leichte Unterschiede in ihrer Dichte aufweisen. Wie Sie im Kapitel „Prinzip des konventionellen Röntgens“ nachlesen können, sind gerade die Dichteunterschiede für die Abbildungseigenschaften im Röntgen wichtig. Um dennoch feinste Strukturen deutlich abgrenzen zu können, nutzt man mit einem eigens für diese Untersuchung entwickelten Gerät sowie speziellem Zubehör (z.B. Kompressionsvorrichtung, Film/Folienkombinationen, hochauflösende Monitore usw.) verschiedene physikalische Gegebenheiten aus.

Prinzip der Untersuchung
Die Mammographie ist die spezielle Röntgenuntersuchung der Brust. Mit einer besonders „weichen“, d.h. niederenergetischen Röntgenstrahlung werden die Drüsenstrukturen der Brust dargestellt. Die nicht in der Brust absorbierte Röntgenstrahlung schwärzt den Röntgenfilm bzw. lässt eine strahlenempfindliche Folie aufleuchten, die dann den Röntgenfilm schwärzt. Das Brustdrüsengewebe bleibt weiß und ist so besonders gut sichtbar.
Der Arzt kann dann auf dem Röntgenbild feine Unterschiede in der Dichte und Zusammensetzung des Drüsengewebes erkennen. Ein erster Hinweis auf Brustkrebs können winzige Verkalkungen (Mikrokalk) sein. Auch diese können mit Hilfe der Mammographie erkannt werden. Ob ein Befund, also ein entdeckter Tumor gutartig oder bösartig ist, kann in der Regel nicht sofort entschieden werden. Wenn also ein Befund gestellt wird, sind Folgeuntersuchungen erforderlich – wie z.B. Sonographie, Ultraschall, Kernspinuntersuchung (MR-Mammo) oder Biopsie. Erst dann kann eindeutig festgestellt werden, ob es sich um einen gutartigen oder bösartigen Tumor handelt (Weiterführende Methoden, Biopsie).

Das Mammographie-Gerät
Das Mammographiegerät ist ein Spezialgerät und eine Abwandlung des üblichen Röntgensystems. Durch die Besonderheiten seiner Bauart treten die Unterschiede zwischen Haut, Fettgewebe, Drüsengewebe und Verkalkungen besonders deutlich hervor. Im Prinzip entstehen die Röntgenstrahlen in gleicher Weise wie im konventionellen Röntgen. Allerdings finden sich technisch einige Besonderheiten:

  • Bei der Röntgenröhre ist der Anodenteller aus einem besonderen Material gefertigt. Es handelt sich um Molybdänröntgenröhren oder Molybdän-Rhodium-Röntgenröhren. Sie erzeugen Strahlung mit einer für die Mammographie günstigen Wellenlänge der Bremsstrahlung. Neben dieser Röntgenbremsstrahlung treten durch die Wahl des Anodenmaterials zusätzliche gewünschte Strahlungsanteile auf. Sie sind für das Material charakteristisch und werden durch den Rücksprung von Elektronen im Material erzeugt (charakteristische Eigenstrahlung, hier: K-Alpha, K-Beta-Strahlung).
  • Beim Mammographiegerät wird die Kathodenseite der Röhre in Richtung der Patientin eingebaut. Hier findet sich durch den sogenannten Heel Effekt eine höhere Dosisleistung, der bei den Mammographieaufnahmen für die Darstellung der gewebsdichten Brustwandseite ausgenutzt wird.
  • Die Strahlung durchwandert, nach Austritt aus der Röhre, bestimmte filternde Materialien. Hierdurch wird der langwellige Anteil der Strahlung so reduziert, dass die Hautdosis gering bleibt.
  • Durch den Einsatz eines sogenannten kleinen Fokus, kann ein gebündelter Strahl mit guten Auflösungseigenschaften erzeugt werden.
  • Das Gerät erlaubt die Kompression der Brustdrüse und bietet die Möglichkeit mindestens zweier verschiedenn automatischer Belichtungsmesskammern. Auch bei sehr kleiner oder sehr großer Brust, kann so immer die optimale Belichtung erreicht werden und das Risiko von Fehlaufnahmen minimiert werden.

Die moderne Mammographie erzeugt statt der üblichen Röntgenfilme digitale Röntgenbilder, die am besten auf dem Bildschirm befundet werden und alle Vorteile der digitalen Nachverarbeitung aufweisen.

Die Digitale Mammographie
Die Untersuchung wird wie eine konventionelle Mammographie mit Röntgenstrahlen durchgeführt. Es erfolgt aber keine Belichtung auf Film, sondern eine digitale Umwandlung. Man unterscheidet hierbei:

  • Speicherfolienmammographie – (CR-Mammographie) und
  • Digitale Vollfeld Mammographie

Bei der Speicherfolienmammographie werden Folien genutzt, die eine bestimmte Eigenschaft der Röntgenstrahlen ausnutzen: Sie können in Halbleiterkristallen Elektronen auf höhere Energieebenen heben. In geeignetem Material wird so das Abbild, ähnlich wie bei einem Röntgenbild, bis zum Auslesen mit einem Laserstrahl konserviert. Der Vorteil: Die Halbleiterkristall-Folien können bis zu 40.000 mal ausgelesen werden.

Bei der Digitalen Vollfeld-Mammographie erfolgt die Umwandlung noch einfacher, nämlich über eine Detektorplatte. Die Daten werden also digital gespeichert.
Die Auswertung der Röntgenbilder erfolgt computergestützt. Die Bilder können dann am Bildschirm beurteilt und mit Hilfe spezieller Software-Programme bearbeitet werden. Hierbei kann der Radiologe mit einfachen Mitteln Details vergrößern oder die Kontraststärke variieren. Mikroverkalkungen, die oft ein Hinweis auf Brustkrebs sind, können so besser beurteilt werden. Die Diagnosestellung wird erheblich vereinfacht.

Oft kann man auch tendenziell unterscheiden, ob es sich eher um gutartige oder eher bösartige Veränderungen handelt. Gutartige Tumore, die eine gleichförmige, glatte Oberfläche aufweisen, können mit der digitalen Mammographie besser erkannt werden und eine Operation zur Abklärung kann so oft vermieden werden.
Für die Frau hat das Verfahren den Vorteil, dass die Aufnahmedauer für die einzelnen Bilder erheblich kürzer ist und außerdem entfallen die Wartezeiten für die Filmentwicklung. Bei manchen Systemen erreicht man mit dieser Technik sogar eine verringerte Strahlenbelastung.

Nachbearbeitung digitaler Bilddaten
Die mögliche Nachverarbeitung der Bilder am Computer bietet gegenüber dem konventionellen Röntgen zusätzliche Möglichkeiten. Die Aufnahmen können durch Anwendung verschiedener sog. “Fenstertechniken” auf verschiedene Gewebegruppen untersucht werden. Die Brustwarze und die Haut der Brust sind hierdurch z.B. fast isoliert darstellbar. Der größte Vorteil ist jedoch die problemlose Vergrößerung der Bilder. Früher wurden die mammographischen Bilder mit einer extrem hellen Lampe und mit der Lupe nach Mikrokalzifikationen durchgesehen. Der Vergrößerungsfaktor der Lupe und die Sehfähigkeit des Radiologen waren wichtige Faktoren für die Erkennungssicherheit des Mikrokalks. Gab es Unsicherheiten, so mussten früher häufig zusätzlich Vergrößerungsaufnahmen durchgeführt werden.

Im Rahmen der Auflösungsfähigkeit kann heute mit Hilfe digitaler Technik jeder Anteil der Brust wie mit einer Lupe angeschaut werden. Durch spezielle Software wird mit einer speziellen Logik („Quadrantenzoom“) sichergestellt, dass die Aufnahmen in ihrer Gesamtheit durchgesehen werden. Hochauflösende Monitore sorgen für eine gute Unterscheidbarkeit der Bildpunkte. Sie sind mit etwa 10.000 € pro Monitor eine nicht unbeträchtliche Investition für den Radiologen.
Und noch ein ganz praktischer Vorteil: Das mühevolle Aufhängen der Bilder wird vom Computer automatisiert und richtig durchgeführt.