Zoomed image of contact mammography versus magnification mammography in the diagnosis of microcalcifications with soft-copy full field digital mammography

Abstract

[한글]연구목적: 이 연구의 목적은 미세석회화의 진단적 정확도와 영상질이 디지털 유방촬영술의 1배 유방촬영술에서 줌했을 때(줌인수 1.3)와 디지털 유방촬영술의 확대유방촬영술에서 유사한지를 알아보고자 한다. 또한 1배 유방 촬영술에서 또 다른 줌인수를 사용한 경우(줌인수 2.0) 확대유방촬영술에서의 미세석회화의 진단적 정확도 및 영상질을 비교하고자 한다.

연구대상 및 방법:

Part1. 미세석회화의 특성화의 진단수행평가와 영상질에 있어 디지털 유방촬영술에서 1.3배 줌한 방법과 확대유방촬영술 (1.8배 확대인자)의 비교: 유방촬영술에 대한 서로 다른 정도의 경험을 가진 3명의 영상의학과 의사들이 디지털 확대 유방촬영술과 1배 유방촬영술로 모니터에서 상업적으로 사용가능한 방법을 이용한 줌영상을 이용하여 디지털 유방촬영술의 111명의 120 미세석회화 무리를 재고하였다. 각 영상의학과 의사는 악성가능성, 영상의 질과 신뢰수준을 측정하였다. 수행평가는 민감도, 특이도, 양성예측도 음성예측도, 그리고 수신자판단특성곡선 분석으로 평가하였다.

Part2. 미세석회화의 특성화의 진단수행평가와 영상질에 있어 디지털 유방촬영술에서 2.0배 줌한 방법과 확대유방촬영술의 비교:

유방촬영술에 대한 서로 다른 정도의 경험을 가진 3명의 영상의학과 의사가 185명의 환자에서 병리학적으로 확진된 미세석회화의 디지털 유방촬영술 판독세트를 평가하였다. 판독 세트는 1.8배 확대인자를 갖는 디지털 확대 유방촬영술과 2배 줌인자를 갖는 줌한 영상으로 구성되어있다. 각 영상의학과 의사는 미세석회화병변에 있어서의 유방암의 의심정도를 6단계 척도로 평가하였고. 영상의 질과 그들의 결정에 대한 신뢰정도는 5단계 척도로 평가하였다. 미세석회화의 판독에 따른 결과는 수신자판단특성곡선에 따라 분석하였고 영상의 질과 신뢰수준은 윌콕슨 부호순위검정을 이용하였다.

연구결과:

Part1. 미세석회화의 특성화의 진단수행평가와 영상질에 있어 디지털 유방촬영술에서 1.3배 줌한 방법과 확대유방촬영술(1.8배 확대인자)의 비교: 3명의 영상의학과 의사 모두, 1.3배 줌영상에 비해 확대유방촬영영상으로 통계적으로 유의하게 높은 민감도를 보였다 (평균, 92% 대 87%, P<0.05). 또한 확대 유방촬영영상으로 향상된 수신자판단특성곡선을 보였다. 진단의 결정에 있어서의 신뢰수준과 병변특성화에 있어서도 모두 줌영상보다는 확대영상이 우수했다(P<0.0001).

Part2. 미세석회화의 특성화의 진단수행평가와 영상질에 있어 디지털 유방촬영술에서 2.0배 줌한 방법과 확대유방촬영술의 비교: 2.0배 줌영상의 곡선하면적은 0.8680으로 확대영상과 유사하다(0.8682, 평균차이에 관한 95% 신뢰구간: -0.02973 에서 0.02934; p=0.9897). 그러나 영상의 질(p<0.001)과 신뢰수준(p<0.001)에 있어서는 확대영상이 줌영상에 비해 우수했다.

결론:

Part1. 미세석회화의 특성화의 진단수행평가와 영상질에 있어 디지털 유방촬영술에서 1.3배 줌한 방법과 확대유방촬영술(1.8배 확대인자)의 비교: 디지털 확대 유방촬영술은 미세석회와의 특성화시에 진단적 수행을 향상시킨다. 1.3배 줌영상으로 디지털 확대유방촬영술을 대체할 수 없다.

Part2. 미세석회화의 특성화의 진단수행평가와 영상질에 있어 디지털 유방촬영술에서 2.0배 줌한 방법과 확대유방촬영술의 비교: 2.0배 줌영상을 이용한 미세석회화의 진단에 있어서 영상의학과 의사의 수행은 확대영상을 이용했을 때와 유사했다. 이와 같이 2.0배 줌영상은 비록 영상의 질과 신뢰수준은 확대영상에 비해 떨어지더라도 미세석회화의 진단에 있어 대체수단으로 쓰일 수 있다.

[영문]PURPOSE: The purpose of this study was to determine whether the diagnostic accuracy and image quality of microcalcifications of zoomed images from contact mammograms (1.3 of zooming factor) of digital mammography were equivalent to those of soft-copy digital magnification mammography. And this study was also designed to compare the diagnostic accuracy and image quality of microcalcifications when different zooming factors (2.0 of zooming factor) are used in contact mammograms with digital magnification mammography.

MATERIALS AND METHODS:

I. Comparison of x1.3 zooming method (ZOOM-1.3) and digital magnification view (magnification factor 1.8;MAG) in full-field digital mammography: image quality and diagnostic performance for characterization of microcalcifications

Three radiologists with different levels of experience in mammography reviewed 120 microcalcification clusters in 111 patients with a full field digital mammography (FFDM) system using digital magnification mammogram (MAG) images and zoomed images from contact mammography (ZOOM) with commercially available zooming systems on monitors. Each of three radiologists estimated the probability of malignancy and rated the image quality and confidence level. Performance was evaluated by sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value, and receiver operating characteristic (ROC) analysis.

II. Comparison of x 2.0 zooming method (ZOOM-2.0) with MAG in FFDM: image quality and diagnostic performance for microcalcifications

Three radiologists with different levels of experience in mammography reviewed each FFDM reader set for 185 patients with pathologically-proven microcalcification clusters, which consisted of MAG with a magnification factor of 1.8 and ZOOM with a zoom factor of 2.0. Each radiologist rated their suspicion of breast cancer in microcalcific lesions using a 6-point scale and used a 5-point scale to rate image quality and confidence level in their decisions. Results were analyzed according to display methods using areas under the ROC curves (Az value) for ZOOM and MAG to interpret microcalcifications. DBM MRMC and Wilcoxon matched-pairs signed rank test were used for statistical analysis.

RESULTS:

I. All three radiologists rated MAG images higher than ZOOM-1.3 images for sensitivity (average value, 92% vs. 87%, P<0.05) and performance by ROC analysis improved with MAG imaging. The confidence level of diagnosis decision and the assessment of lesion characteristics were also better in MAG images than those in ZOOM images with statistical significance (P<0.0001).

II. Az value for ZOOM-2.0 were 0.8680 and were similar to that of MAG (0.8682, 95% confidence interval for a mean difference (CI): -0.02973 to 0.02934; p=0.9897). However, MAG images were significantly better than ZOOM images in terms of visual imaging quality (p<0.001), and the confidence level with MAG was better than ZOOM (p<0.001).

CONCLUSIONS:

I. MAG can enhance diagnostic performance when characterizing microcalcifications. ZOOM-1.3 cannot serve as an alternative to MAG.

II. Radiologist performance in the diagnosis of microcalcifications using ZOOM -2.0 was comparable to MAG. Thus, ZOOM-2.0 might be an alternative tool for MAG in the diagnosis of microcalcifications although image quality and confidence levels were not as good as MAG.