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Die Mammographie ist eine wichtige Methode zur Früherkennung von Brustkrebs, aber die Diagnose ist schwierig aufgrund der Vielfalt des Brustgewebes. Die steigende Anzahl von Mammographie-Untersuchungen führt zu einer enormen Arbeitsbelastung für Radiologen, was zu einem hohen Druck und schneller Ermüdung führt. KI-basierte Systeme können als zusätzliches Werkzeug zur Unterstützung von Radiologen dienen, indem sie eine automatisierte, objektive und reproduzierbare Analyse von Mammographie-Bildern ermöglichen. Diese Arbeit zielt darauf ab, ein vortrainiertes neuronales Netzwerk auf einen spezifischen Datensatz anzupassen, um die Leistung des Modells zu optimieren. Durch die Verwendung von Grad-CAM wird die Entscheidungsfindung des Modells sichtbar gemacht, um zu verstehen, wie das Modell Brusterkrankungen erkennt. Es werden Vergleiche zwischen den Entscheidungen des Modells und den Meinungen von Brustkrebs-Experten gezogen, um die Leistung des Modells zu bewerten. Die Zuverlässigkeit des Modells wird hinsichtlich seiner Fähigkeit, Brusterkrankungen zu erkennen, überprüft, einschließlich der Analyse von False-Positive- und False-Negative-Ergebnissen. Abschließend wird die Auswirkung von KI auf die Mammografie-Diagnostik diskutiert, insbesondere hinsichtlich der Verringerung von Fehlerquoten und der Verbesserung der Diagnosegenauigkeit. Es wird auch die Optimierung der Zusammenarbeit zwischen Mensch und KI behandelt, um die bestmögliche Leistung bei der Diagnosestellung zu erzielen. Mammography is an important method for early detection of breast cancer, but diagnosis is difficult due to the variability of breast tissue. Integration of AI in mammography diagnostics offers numerous advantages. The increasing number of mammography leads to a tremendous workload for radiologists, causing high pressure and quick fatigue. AI-based systems can serve as an additional tool to support radiologists by enabling automated, objective, and reproducible analysis of mammography images. This work aims to adapt a pre-trained neural network to a specific dataset to optimize the model's performance. Using Grad-CAM, the decision-making process of the model is made visible to understand how the model detects breast diseases. Comparisons are made between the model's decisions and the opinions of breast cancer experts to evaluate the model's performance. The model's reliability is tested regarding its ability to detect breast diseases, including analyzing false-positive and false-negative results.

Diese Projektarbeit beschäftigt sich mit der Planung eines Mammographiezentrums inklusive eines Detailbereiches, welchen ein Raum für eine Biopsieeinheit darstellt. Im geplanten Mammographiezentrum befinden sich Untersuchungs- und Behandlungsräume für Mammographie, Mammasonographie und Biopsie. Die Verortung der jeweiligen Räume wird zunächst in einem Architekturplan festgehalten, der als Grundlage für die weitere Planung dient. Die geometrischen Daten sowie die Ausstattung der jeweiligen Räume und die versorgungstechnischen Daten der einzelnen Gewerke werden in einem Raumbuch erfasst. Zur Vermeidung von Kollisionen zwischen einzelnen Logistikströmen erfolgt eine Planung des Workflows, wobei hier der Fokus auf die vier Logistikströme PatientInnen, Personal, sowie Ver- und Entsorgung gelegt wird. Anschließend wird die medizintechnische Ausstattung des Funktionsbereiches beschrieben. Die Menge der notwendigen medizintechnischen Geräte für den gesamten Funktionsbereich resultiert aus der Anzahl der vorhandenen Behandlungsräume sowie den diesbezüglich durchgeführten Recherchen. Für die im Biopsieraum vorhandene Medizintechnik erfolgt neben einer genauen Spezifizierung der Geräte auch eine Funktionsbeschreibung dieser. Des Weiteren erfolgt eine elektrotechnische Planung, welche die Stromversorgung des Mammographiezentrums, sowie die zugehörige Installations- und Kommunikationstechnik beinhaltet. Ebenso wird eine Dimensionierung der erforderlichen HKLS-Technik durchgeführt, wobei die Art der Beheizung, Kühlung, Lüftung und Warmwasserversorgung, sowie die sanitäre Ausstattung der einzelnen Räume beschrieben werden. This thesis deals with the planning of a mammography center including a detailed area, which represents a room for a biopsy unit. There are examination and treatment rooms for mammography, breast sonography and biopsy located in the planned mammography center. The location of each room will be recorded in an architectural plan, which will be the base for further planning. The geometric data as well as the equipment of each room and the supply engineering data of the individual subsections are recorded in a room book. To avoid collisions between individual logistics flows, the workflow is planned, with a focus on the four logistics that include patients, staff, supply and disposal. Furthermore there will be a description of the medical technology equipment of the functional area. The number of medical devices required for the entire area results from the number of treatment rooms and the necessary research. For the medical technology available in the biopsy room an exact specification of the devices as well as a functional description of this technology will be included. Moreover, the required electrical engineering is planned, which includes the power supply of the mammography center as well as installation- and communication technologies. Finally an analysis of the required HVAC technology is carried out, focusing on the type of heating, cooling, ventilation, and hot water supply as well as the sanitary equipment of each room.

For many years, breast ultrasound has been used in addition to mammography as an important method for clarifying breast findings. However, differences in the interpretation of findings continue to be problematic 1 2. These differences decrease the diagnostic accuracy of ultrasound after detection of a finding and complicate interdisciplinary communication and the comparison of scientific studies 3. In 1999, the American College of Radiology (ACR) created a working group (International Expert Working Group) that developed a classification system for ultrasound examinations based on the established BI-RADS classification of mammographic findings under consideration of literature data 4. Due to differences in content, the German Society for Ultrasound in Medicine (DEGUM) published its own BI-RADS-analogue criteria catalog in 2006 3. In addition to the persistence of differences in content, there is also an issue with formal licensing with the current 5th edition of the ACR BI-RADS catalog, even though the content is recognized by the DEGUM as another system for describing and documenting findings. The goal of the Best Practice Guideline of the Breast Ultrasound Working Group of the DEGUM is to provide colleagues specialized in senology with a current catalog of ultrasound criteria and assessment categories as well as best practice recommendations for the various ultrasound modalities.Die Mammasonografie hat sich seit vielen Jahren neben der Mammografie als wichtige Methode zur Abklärung von Brustbefunden etabliert. Problematisch bleiben jedoch Unterschiede in der Interpretation von Befunden 1 2. Dies vermindert die diagnostische Treffsicherheit der Sonografie nach Detektion eines Befundes, erschwert die interdisziplinäre Kommunikation und den Vergleich von wissenschaftlichen Arbeiten 3. Das American College of Radiology (ACR) hatte 1999 eine Arbeitsgruppe gebildet (International Expert Working Group), die auf der Basis der langjährig etablierten BI-RADS-Klassifizierung von mammografischen Befunden und unter Berücksichtigung von Literaturdaten eine ähnliche Einteilung für die Ultraschalluntersuchung erarbeitet hatte 4. Aufgrund inhaltlicher Unterschiede hatte die DEGUM bereits 2006 einen eigenen BI-RADS-analogen Kriterienkatalog publiziert 3. Die aktuelle 5. Edition des ACR-BI-RADS-Katalogs offenbart neben diesen weiterhin bestehenden inhaltlichen Unterschieden zudem das Problem der formalen Lizenzierung, wird aber inhaltlich von der DEGUM als weiteres Befundbeschreibungs- und Dokumentationssystem anerkannt.Der Arbeitskreis Mammasonografie der DEGUM beabsichtigt mit der „Best Practice Guideline“, den senologisch tätigen Kolleginnen und Kollegen einen aktuellen Dignitätskriterien- und Befundungskatalog sowie „Best Practice“-Empfehlungen zu den verschiedenen Modalitäten an die Hand zu geben.

In order to enable people to make an informed decision about participating in cancer screening, disadvantages like medical risks have be communicated in addition to advantages. The information in the decision aids should be evidence-based, neutral, balanced, understandable, and adequate in scope. The Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG) was commissioned by the Federal Joint Committee (G-BA) in 2014 and 2015 to develop decision aids in the form of brochures on participation in mammography, colorectal cancer, and cervical cancer screening, which are now in use.This article describes the development of the decision aids, with a focus on the results of user tests, which were executed by an external provider. Of the testers, 10 to 20% changed their attitude toward taking part in the screening test within the three categories "willing to take part," "undecided," and "not willing to take part" after reading the brochures. This indicates that an informed decision is supported by the materials. The user tests helped to better adapt the decision aids to the information needs of target groups.Um Menschen eine informierte Entscheidung über die Teilnahme an Krebsfrüherkennungsuntersuchungen zu ermöglichen, müssen neben den Vorteilen auch Nachteile wie medizinische Risiken kommuniziert werden. Die in solchen Entscheidungshilfen enthaltenen Informationen sollten evidenzbasiert, neutral, ausgewogen und verständlich sowie in ihrem Umfang angemessen sein. Das Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen (IQWiG) wurde in den Jahren 2014 und 2015 vom Gemeinsamen Bundesausschuss (G-BA) beauftragt, Entscheidungshilfen in Form von Broschüren zur Teilnahme am Mammografie‑, Darmkrebs- und Zervixkarzinomscreening zu erstellen, die inzwischen im Einsatz sind.In diesem Beitrag wird die Entwicklung der Entscheidungshilfen beschrieben, wobei der Fokus auf deren Inhalten und den Ergebnissen der extern durchgeführten Nutzertestungen liegt. Letztere ergaben, dass 10–20 % der Testerinnen und Tester nach dem Lesen ihre Einstellung zur Teilnahme an der Früherkennungsuntersuchung innerhalb der 3 Kategorien „teilnahmebereit“, „unentschlossen“ und „nicht teilnahmebereit“ geändert haben. Das weist darauf hin, dass eine informierte Entscheidung durch die Materialien unterstützt wird. Die Nutzertestungen trugen dazu bei, die Entscheidungshilfen noch besser an die Informationsbedürfnisse der angesprochenen Gruppen anzupassen.

Diagnostic radiological examinations as well as interventional radiological therapies are performed at a steadily increasing rate amidst increasingly limited resources in healthcare systems. Given their potential to contribute decisively to optimized therapy, in most cases associated short-term direct costs can be well justified from a clinical perspective. However, to realize their clinical benefits, they must also succeed in justifying them to payers and policymakers. Therefore, the aim of this work is to present suitable methods for economic analysis of radiological precedures and to elaborate their relevance for radiology.Methods and metrics of cost-effectiveness analysis are presented and then exemplified using the example cases of MR mammography and interventional treatment of oligometastatic tumor disease of the liver.Cost-effectiveness considerations, taking into account long-term gains in lifespan and quality of life, as well as potential savings through improved treatment planning, do often objectively and credibly justify short-term additional costs.Cost-effectiveness analyses performed with radiological and health economic expertise can support the establishment of new radiological technologies in diagnostics and therapy.· When radiological procedures are employed, short-term costs are often offset by significant long-term benefits.. · Radiological examinations and therapies must be justified in the context of limited economic resources.. · Economic methodologies can be used to quantify the quality and cost-effectiveness of radiological methods.. · Such analyses as well as targeted training should be encouraged to provide greater transparency..· Froelich MF, Kunz WG, Tollens F et al. Cost-effectiveness analysis in radiology: methods, results and implications. Fortschr Röntgenstr 2022; 194: 29 - 38. Diagnostische radiologische Untersuchungen sowie interventionell-radiologische Therapien werden mit stetiger Steigerungsrate im Spannungsfeld zunehmend begrenzter Ressourcen in Gesundheitssystemen durchgeführt. Vor dem Hintergrund ihres Potenzials, zu einer optimierten Therapie entscheidend beizutragen, lassen sich mit ihnen assoziierte kurzfristige, direkte Kosten in den meisten Fällen aus klinischer Sicht gut rechtfertigen. Um ihre klinischen Vorteile jedoch realisieren zu können, muss zusätzlich ihre Rechtfertigung gegenüber Kostenträgern und politischen Entscheidungsträgern gelingen. Ziel dieser Arbeit ist daher, geeignete Methoden zur ökonomischen Analyse radiologischer Maßnahmen darzustellen und ihre Relevanz für die Radiologie zu erarbeiten. Es werden Methoden und Messgrößen der Kosteneffektivitätsanalyse zunächst vorgestellt und dann an den Beispielfällen der MR-Mammografie sowie der interventionellen Behandlung einer oligometastatischen Tumorerkrankung der Leber beispielhaft demonstriert. Die Kosteneffektivitätsbetrachtung unter Berücksichtigung langfristiger Gewinne an Lebenszeit und -qualität sowie möglicher Einsparpotenziale mittels einer verbesserten Therapieplanung ist oft in der Lage, kurzfristige Zusatzkosten objektiv und glaubwürdig zu rechtfertigen. Mit radiologischer und gesundheitsökonomischer Expertise durchgeführte Kosteneffektivitätsanalysen können der Rechtfertigung und Etablierung neuer radiologischer Technologien in Diagnostik und Therapie dienen. · In der Radiologie stehen kurzfristige Kosten häufig einem deutlichen langfristigen Nutzen gegenüber.. · Radiologische Untersuchungen und Therapien müssen im Kontext begrenzter ökonomischer Ressourcen gerechtfertigt werden.. · Mittels ökonomischer Methoden lassen sich die Qualität und Kosteneffektivität radiologischer Methoden quantifizieren.. · Zur besseren Sichtbarkeit sollten derartige Analysen und zielgerichtete Weiterbildungen gefördert werden..· Froelich MF, Kunz WG, Tollens F et al. Cost-effectiveness analysis in radiology: methods, results and implications. Fortschr Röntgenstr 2022; 194: 29 – 38.

Early detection is of great importance for the successful treatment of breast cancer and for a good prognosis. Contrast-enhanced mammography and especially contrast-enhanced spectral mammography (CESM) show promising initial results and are a valuable addition to currently available methods. The advantage of these methods is that imaging of both breasts can be performed in a single examination with a single contrast agent application. The accuracy of CESM is similar to that of magnetic resonance imaging (MRI), easily available at low costs, which is why this procedure is increasingly used in the diagnostic work up of breast cancer. CESM is also a good alternative to MRI if this cannot be performed due to contraindications.Eine frühzeitige Erkennung ist für die erfolgreiche Behandlung des Mammakarzinoms sowie für eine gute Prognose von großer Bedeutung. Die Kontrastmittelmammographie und insbesondere die kontrastmittelverstärkte spektrale Mammographie (CESM) zeigt vielversprechende erste Ergebnisse und stellt eine wertvolle Ergänzung zu den derzeit verfügbaren Methoden dar. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass eine Bildgebung beider Brüste in nur einem Untersuchungsgang mit einer Kontrastmittelgabe erfolgen kann. Die CESM zeigt ähnlich gute Resultate wie die Magnetresonanztomographie (MRT), ist gut verfügbar und kostengünstig und findet daher zunehmend Anwendung in der Mammadiagnostik. Die CESM stellt auch eine gute Alternative zur MRT dar, wenn diese aufgrund von Kontraindikationen nicht durchgeführt werden kann.

Ein Mammographiezentrum ist eine Abteilung in einer Krankenanstalt, wo Untersuchungen der meist weiblichen Brust vorgenommen werden. Diese können auf Unterschiedliche Weise erfolgen. Die Arbeit beschränkt sich laut Aufgabenstellung auf die Planung eines Mammographiezentrums mit dem Detailbereich eines Raumes einer Biopsieeinheit. Der Autor der vorliegenden Arbeit nimmt laut der Aufgabenstellung an, dass eine Untersuchung mittels zwei Mammographiegeräte, einem Ultraschallgerät und einer Biopsieeinheit erfolgt. Um dies zu planen, braucht es eine Sinnvolle Ressourcen- und Workflowplanung, so dass der Patient*in eine effiziente und bestmöglichen Untersuchung erfährt. Das Bedarf einer guten Abstimmung verschiedenster Gewerke. Zu Beginn wurde der Grundriss der Funktionseinheit festgelegt. Eine sinnvolle Aufteilung und Verortung der Räume sind essenziell für die weitere Planung des Workflows und der technischen Ausstattung. Nach der Planung des Grundriss erfolgte die medizintechnische Ausstattung der Funktionseinheit. Damit die Stromversorgung und die notwendige Vernetzung im Normalbetrieb, als auch bei Stromausfall gewährleistet ist, erfolgte dann die Planung der Installations- und Kommunikationstechnik. Die Verortung der Betriebsmittel wurde für den Detailbereich dargestellt. Stromlauf- und Verteilerpläne wurden ebenfalls geplant. Ziel der Arbeit ist es, dass Mammographiezentrum durch vorhandenes und angeeignetes Wissen in den geforderten Gewerken zu planen. Die Informationen wurden aus Unterrichtsmaterialien des Studiengangs Clinical Engineering und zum größten Teil durch Eigenrecherche gewonnen. A mammography center is a department in a hospital where examinations of the mostly female breast are performed. These can be done in different ways. According to the task definition, the work is limited to the planning of a mammography center with the detailed area of a biopsy unit. The author of the present work assumes, according to the task definition, that an examination is performed by means of two mammography units, one ultrasound unit and one biopsy unit. In order to plan this, a meaningful resource and workflow planning is required so that the patient receives an efficient and best possible examination. This requires a good coordination of various trades. At the beginning, the floor plan of the functional unit was determined. A sensible division and rotting of the rooms are essential for the further planning of the workflow and the technical equipment. After the floor plan was planned, the medical equipment of the functional unit was designed. To ensure the power supply and the necessary networking in normal operation as well as in case of power failure, the planning of the installation and communication technology followed. The location of the operating equipment was shown for the detailed area. Circuit and distribution diagrams were also planned. The goal of the work is to plan that mammography center through existing and acquired knowledge in the required trades. The information was obtained from teaching materials of the Clinical Engineering course and mostly by own research.

Ziel: Das Ziel dieser Arbeit war es, die unterschiedlichen Brustkrebsvorsorgeuntersuchungen bei Patient*innen mit Brustimplantaten zu vergleichen und ihre jeweilige Sensitivität und Spezifität darzustellen. Es wurden dabei vor allem die Mammographie und die MRT einander gegenübergestellt. Zudem wurden die unterschiedlichen MR-Sequenzen sowohl zur Brustkrebsvorsorgeuntersuchung, als auch zur Detektion von Implantatrupturen evaluiert. Methode: Die Arbeit wurde anhand einer gemischten Literaturrecherche in medizinischen wissenschaftlichen Datenbanken, wie GoogleScholar, PubMed und Cochrane Library erstellt. Es wurden hauptsächlich Studien, die in den letzten sieben Jahren publiziert wurden, für die Verfassung dieser Arbeit herangezogen. Ausgeschlossen wurden Studien, die sich nicht mit der bildgebenden Darstellung von Patient*innen mit Silikonimplantaten befassten. Die erhobenen Daten wurden nach einer ausführlichen Recherche in Form eines Reviews erläutert. Ergebnisse: Durch die Ausarbeitung der gewählten Studien konnte festgestellt werden, dass die Magnetresonanztomographie (MRT) die sensitivste Methode zur Darstellung der Implantatbrust ist. Die Anwendung der unterschiedlichen Sequenzprotokolle in der MRT können auf die jeweilige Indikation abgestimmt werden und bieten demnach eine große Vielfalt, mögliche pathologische Veränderungen in unterschiedlichen Weisen darzustellen. Diskussion: Trotz hoher Sensitivität der MRT kann sie für Screening-Programme aufgrund des hohen Kosten-, Zeit- und Verfügbarkeit-Faktors nicht immer eingesetzt werden. Die Sonographie stellt sich als effiziente zusätzliche Bildgebungsmodalität zur Mammographie dar, bei der Implantatrupturen, die mittels Mammographie nicht festgestellt werden konnten, detektiert werden. Aim: The aim of this work was to compare the different breast cancer screening examinations for patients with breast implants and to present their respective sensitivity and specificity. In particular, mammography and MRI were compared. In addition, the different MR sequences for breast cancer screening as well as for the detection of implant ruptures were evaluated. Methods: This work is based on a mixed literature search in medical scientific databases, such as GoogleScholar, PubMed and Cochrane Library. Studies, which are mainly published in the past seven years were included for this work. Studies, which are not focused on imaging of patients with silicone implants, were excluded. After a detailed research, the collected data was explained as a review. Results: The elaboration of the selected studies show, that magnetic resonance imaging (MRI) is the most sensitive method for imaging patients with breast implants. The implementation of the different sequence protocols in MRI can be adapted to the particular indication and offers a great variety to visualize possible pathological abnormalities in different ways. Discussion: Despite the high sensitivity of MRI, it cannot always be used for screening programs due to the high cost-, long time- and availability-factor. Sonography presents itself as an efficient additional imaging modality to mammography for detecting implant ruptures, which could not be detected by mammography.

Thema Veränderung der applizierten Dosis beim Brustkrebs-Früherkennungsprogramm durch den Einsatz der Tomosynthese Problem In den letzten Jahren hat sich für das Brustkrebsscreening neben der digitalen Mammographie (DM) die digitale Brust-Tomosynthese (DBT) als ergänzendes Verfahren zur digitalen Mammographie manifestiert. Während in der Literatur meist nur die Sensitivität sowie die Spezifität der digitalen Mammographie und der digitalen Mammographie unter zusätzlicher Anwendung der digitalen Brust-Tomosynthese (DM+DBT) thematisiert wird, wird die applizierte Strahlendosis beider Methoden in den Hintergrund gedrängt. Da es sich bei der DM und der DBT um zwei bildgebende Verfahren mit ionisierender Strahlung handelt, die mit einer nicht unbeträchtlichen kumulativen Strahlenexposition einhergehen, sollte die applizierte Dosis nach dem Grundsatz des ALARA-PRINZIPES1 jedenfalls genauer beleuchtet werden. Fragestellung Zur Klärung der fraglichen Dosisveränderung durch die zusätzliche Anwendung der DBT beim Brustkrebs-Früherkennungsprogramm wurde die Fragestellung „Welche Dosisveränderung ist durch den Einsatz der Tomosynthese im Brustkrebsscreening tatsächlich zu erwarten?“ ausgearbeitet. Methode Um die zentrale Fragestellung zu beantworten, wurden praktische Dosismessungen an einem tomosynthesefähigen Mammographiegerät durchgeführt. Dabei wurde die Dosis der DM als auch der DBT in verschiedenen, zum Teil dosissparenden Einstellungsmodi ermittelt. Um die Vergleichbarkeit beider Screeningverfahren zu gewährleisten, wurde für jede Methode (DM, DM+DBT) eine Gesamtdosis pro Brust berechnet. Ergebnisse Für das Screeningverfahren mittels DM in den zwei Ebenen craniocaudal (CC) und mediolateral oblique (MLO) wurde eine Gesamt-Average Glandular Dose (AGD) von 3,94 mGy sowie eine Gesamt-Entrance Surface Dose (ESD) von 12,80 mGy berechnet. Das aus der DM in zwei Ebenen und der DBT in einer Ebene (MLO) kombinierte Screening ergab eine Gesamtdosis von 6,87 mGy für die Average Glandular Dose sowie 22,27 mGy für die Entrance Surface Dose. Diskussion Bezugnehmend auf die Messergebnisse ergab sich für das kombinierte Verfahren sowohl für die AGD als auch für die ESD die 1,7-Fache Dosis. Daher konnte die im Vorhinein aufgestellte Hypothese „Die applizierte Strahlendosis steigt im Screening durch den zusätzlichen Einsatz der Tomosynthese um das Doppelte an.“ nicht bestätigt werden. Die primäre Fragestellung lässt sich dahingehend beantworten, dass durch die zusätzliche Anwendung der Tomosynthese eine generelle Dosissteigerung zu erwarten ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Steigerung der AGD um 2,93 mGy und der ESD um 9,47 mGy festgestellt. Schlussfolgerung Trotz der signifikanten Dosissteigerung durch die DBT stellt sich der diagnostische Mehrwert in den Vordergrund. Da in diesem Fall der Nutzen dem Risiko der höheren Strahlenbelastung überwiegt, sollte wie in der AWMF-LEITLINIE2 [1] bereits publiziert wurde, die DBT als zusätzliches diagnostisches Tool im Brustkrebs-Früherkennungsprogramm weiterhin eingesetzt werden. Keywords (3-6) mammography, tomosynthesis, breast cancer, dose exposure 1 Das ALARA-Prinzip steht für „as low as reasonably achievable“ und ist als Grundsatz im Strahlenschutz verankert. 2 AWMF steht für „Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaft e.V.“ und setzt sich aus 179 wissenschaftlichen Fachgesellschaften (+3 assoziierte) zusammen, die aus diversen medizinischen Bereichen stammen. Subject Modification in applied dose in breast cancer screening program through the use of tomosynthesis Problem In recent years, additional to digital mammography (DM) digital breast tomosynthesis (DBT) has manifested itself as a complementary procedure for breast cancer screening. While in the literature mostly the sensitivity of digital mammography as well as digital mammography with additional application of digital breast tomosynthesis (DM+ DBT) is discussed, the applied radiation dose of both methods is pushed into the background. Since DM and DBT are two imaging procedures with ionizing radiation, which are associated with cumulative radiation exposure, the applied dose, according to the ALARA PRINCIPLE3, should in any case be examined more closely. Research Question To clarify the dose change due to the additional use of DBT in the breast cancer screening program, the question "What dose change can actually be expected due to the use of tomosynthesis in breast cancer screening?" was couched. Method To answer the central question, dose measurements were performed on a tomosynthesis-capable mammography device. The dose of DM as well as DBT was determined in different setting modes. To make both screening methods (DM, DM+DBT) comparable, a total dose per breast was calculated. Results For the screening procedure with DM in two planes (CC, MLO) a total average glandular dose (AGD) of 3,94 mGy and a total surface entrance dose (ESD) of 12,80 mGy were calculated. The combined screening of the DM in two and the DBT in one plane resulted in a total dose of 6,87 mGy for the average glandular dose as well as 22,27 mGy for the entrance surface dose. Discussion With reference to the measurement results, the combined procedure resulted in 1,7 times the dose for both AGD and ESD. Therefore, the hypothesis "The applied radiation dose in screening increases twice by the additional use of tomosynthesis" could not be confirmed. The primary question can be answered to the effect that the additional application of tomosynthesis is associated with a general dose increase. In the context of this scientific work, an increase in AGD of 2,93 mGy and in ESD of 9,47 mGy was achieved. Conclusion Despite the significant dose increase due to DBT, the diagnostic added value comes to the fore. Since in this case the benefit outweighs the risk of higher radiation exposure, DBT should continue to be used as an additional diagnostic tool in the breast cancer screening program, as already published in the AWMF-GUIDELINE4 [1]. Keywords (3-6) mammography, tomosynthesis, breast cancer, dose exposure 3 The ALARA principle stands for “as low as reasonably achievable” and is anchored as a principle in radiation protection. 4 AWMF is short for "Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaft e.V." and is made up of 179 scientific societies (+3 associated) from diverse medical fields. Carina Offenbacher Bachelorarbeit Graz, Fachhochschule Joanneum 2021

Central to breast imaging is the coordination of clinical and multimodal imaging information with percutaneous image-guided biopsies and surgical procedures. A wide range of problems arise due to this complexity: missed cancers, overdiagnosis, false-positive findings, unnecessary further imaging, biopsies and surgeries.Breast imaging comprises the following diagnostic tests: mammography, tomosynthesis, contrast-enhanced mammography, (multiparametric) ultrasound, magnetic resonance imaging, computed tomography, nuclear medicine derived imaging and hybrid methods.Artificial intelligence (AI) promises to alleviate practically all these problems of breast imaging. AI has the potential to avoid missed cancers and false-positive findings. Furthermore, it could guide an efficient use of imaging methods and it may potentially be used to define biological phenotypes of breast cancer.AI-based software is being developed for various applications. Most developed are systems that support mammography screening. Problems are monocentric approaches and the focus on short-term financial success.AI promises to improve breast imaging by simplifying and speeding up the workflow, by reducing monotonous tasks and by pointing out problems. This is likely to set free physician capacities that could be invested in improved communication with patients and interdisciplinary colleagues.The present article mainly addresses clinical needs in breast imaging, pointing out potential areas of use for artificial intelligence. Depending on the definition, a wide array of helpful software tools for breast imaging are already available. Global solutions, however, are still missing.KLINISCHES/METHODISCHES PROBLEM: Bei der Mammadiagnostik gilt es, klinische sowie multimodal bildgebende Informationen mit perkutanen und operativen Eingriffen zu koordinieren. Aus dieser Komplexität entsteht eine Reihe von Problemen: übersehene Karzinome, Überdiagnose, falsch-positive Befunde, unnötige weiterführende Bildgebung, Biopsien und Operationen.Folgende Untersuchungsverfahren werden in der Mammadiagnostik eingesetzt: Röntgenmammographie, Tomosynthese, kontrastangehobene Mammographie, (multiparametrischer) Ultraschall, Magnetresonanztomographie, Computertomographie, nuklearmedizinische Verfahren sowie deren Hybridvarianten.Künstliche Intelligenz (KI) verspricht Abhilfe bei praktisch allen Problemen der Mammadiagnostik. Potenziell lassen sich Fehlbefunde vermeiden, bildgebende Verfahren effizienter einsetzen und möglicherweise auch biologische Phänotypen von Mammakarzinomen definieren. LEISTUNGSFäHIGKEIT: Auf KI basierende Software wird für zahlreiche Anwendungen entwickelt. Am weitesten fortgeschritten sind Systeme für das Screening mittels Mammographie. Probleme sind monozentrische sowie kurzfristig am finanziellen Erfolg orientierte Ansätze.Künstliche Intelligenz (KI) verspricht eine Verbesserung der Mammadiagnostik. Durch die Vereinfachung von Abläufen, die Reduktion monotoner und ergebnisloser Tätigkeiten und den Hinweis auf mögliche Fehler ist eine Beschleunigung von dann weitgehend fehlerfreien Abläufen denkbar. EMPFEHLUNG FüR DIE PRAXIS: In diesem Beitrag werden die Anforderungen der Mammadiagnostik und mögliche Einsatzgebiete der der KI beleuchtet. Je nach Definition gibt es bereits praktisch anwendbare Softwaretools für die Mammadiagnostik. Globale Lösungen stehen allerdings noch aus.

A quality-assured mammography screening programme has been available since 2009, nationwide, to all women in Germany between the ages of 50 and 69. The programme is based on the European Guidelines. In this review article the authors summarize the current status of scientific assessments of this national early detection programme for breast cancer and provide an outlook regarding ongoing studies on effectiveness tests and further development.We expect a decline in mortality rates relating to breast cancer as a result of successfully bringing diagnoses forward and a decrease in advanced breast cancer after a repeated screening. The extent will be shown in the current ZEBra study on mortality evaluation.Potential for a further increase in the effectiveness of the systematic early detection of breast cancer can be identified in four areas: (1) More women should take advantage of the early detection opportunities offered by the medical insurance funds; so far, on average, only about 50% of the women between 50 and 69 who are entitled to a screening examination actually take part in the programme. (2) Entitlement to take part in the programme should be extended to women over 70. (3) The further development of digital mammography towards digital breast tomosynthesis promises to reduce the number of false positive recalls while at the same time increasing sensitivity. (4) There should be scientific studies relating to an extension of screening strategies for the small number of women in the entitlement range who have extremly dense breasts.HINTERGRUND: Allen Frauen in Deutschland im Alter von 50 bis 69 Jahren wird seit 2009 flächendeckend ein qualitätsgesichertes Mammographie-Screening-Programm angeboten, das an die Europäischen Leitlinien angelehnt ist. Dieser Übersichtsartikel fasst den aktuellen Stand wissenschaftlicher Bewertungen dieses nationalen Brustkrebs-Früherkennungsprogramms zusammen und gibt einen Ausblick auf laufende Studien zur Effektivitätsprüfung und Weiterentwicklung.Aufgrund der erreichten Diagnosevorverlagerung mit Abnahme fortgeschrittener Brustkrebserkrankungen nach wiederholter Screening-Teilnahme ist ein Rückgang der brustkrebsspezifischen Mortalität zu erwarten; das Ausmaß wird die laufende ZEBra-Studie zur Mortalitätsevaluation zeigen.Auf vier Feldern zeichnet sich Potenzial zur weiteren Effektivitätssteigerung der Brustkrebs-Früherkennung ab: 1. Frauen sollten das Früherkennungsangebot der Krankenkassen häufiger wahrnehmen; bisher nimmt durchschnittlich nur etwa jede zweite anspruchsberechtigte Frau zwischen 50 und 69 Jahren am Screening-Programm teil. 2. Erweiterung der Anspruchsberechtigung über das 70. Lebensjahr hinaus. 3. Die Weiterentwicklung der digitalen Mammographie zur digitalen Brust-Tomosynthese verspricht die Zahl falsch-positiver Rückrufe zu reduzieren bei gleichzeitiger Sensitivitätssteigerung. 4. Für die wenigen Frauen in der anspruchsberechtigen Gruppe mit extrem dichter Brust sind erweiterte Screening-Strategien wissenschaftlich zu überprüfen.

Radiologic imaging technologies like computed tomography (CT) have the potential to screen for various diseases. The potential benefits of screening are always associated with risks, particularly from the application of ionizing radiation.The International Basic Safety Standards as well as the Council Directive 2013/59/Euratom have set guidelines for the application of ionizing radiation in early detection which were transposed into the German Radiation Protection Law. Accordingly, the German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU) approves screening examinations on a generic level, based on a scientific report provided by the German Federal Office for Radiation Protection (BfS), and defines in a federal statutory ordinance which type of screening is permissible for detecting a disease for a particular group of persons and under which conditions.With exception of the mammography screening programme, no radiological examination for the early detection of disease has been approved in Germany to date. However, such screenings are currently being offered in Germany. The BfS is currently conducting a scientific evaluation for lung cancer screening with low-dose CT.Screening examinations with radiological imaging can only be approved when studies with the highest level of evidence have demonstrated that the benefits outweigh the risks. To translate this favourable benefit-risk balance into general health care, strict requirements for the entire screening process including quality assurance must be defined.HINTERGRUND: Bildgebende radiologische Verfahren wie die Computertomographie (CT) bieten sich für die Früherkennung verschiedener Krankheiten an. Da den möglichen Vorteilen einer Früherkennungsuntersuchung immer auch unerwünschte Wirkungen gegenüberstehen, insbesondere bei Anwendung ionisierender Strahlung, muss eine sorgfältige Nutzen-Risiko-Abwägung erfolgen.Sowohl die International Basic Safety Standards als auch die Europäische Richtlinie 2013/59/Euratom haben Rahmenbedingungen für den Einsatz radiologischer Verfahren in der Früherkennung formuliert. Diese wurden in Deutschland mit dem neuen Strahlenschutzgesetz umgesetzt. Danach legt das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) unter Berücksichtigung einer wissenschaftlichen Bewertung des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS) in einer Verordnung fest, welche Früherkennungsmaßnahme unter welchen Voraussetzungen zur Ermittlung einer Krankheit für eine besonders betroffene Personengruppe zulässig ist.Mit Ausnahme des Mammographie-Screening-Programms ist in Deutschland bislang noch kein radiologisches Untersuchungsverfahren für die Früherkennung von Krankheiten zugelassen. Dennoch werden in Deutschland derartige Untersuchungen widerrechtlich anboten. Für die Lungenkrebsfrüherkennung mittels Niedrigdosis-CT erfolgt derzeit eine wissenschaftliche Bewertung durch das BfS.Früherkennungsuntersuchungen mittels radiologischer Bildgebung können nur zugelassen werden, wenn durch Studien höchsten Evidenzgrades ein Überwiegen des Nutzens gegenüber dem Risiko nachgewiesen wurde. Um dies auch in der allgemeinen Gesundheitsversorgung sicherzustellen, sind strenge Anforderungen an den gesamten Früherkennungsprozess, einschließlich der Qualitätssicherung, zu stellen.

New Trends in Breast Imaging

Das Ziel dieser Studie war es herauszufinden, ob durch den Einsatz der präoperativen Magnetresonanz-Mammographie (MRM) bei bekanntem primärem Mammakarzinom, zusätzlich zur konventionellen Bildgebung, auffällige Befunde festzustellen sind, wieviel hiervon tatsächlich maligne Befunde darstellen und welche zu einer Änderung des anfänglichen Therapieplans führen. Einflussfaktoren wie die Histologie, das Grading sowie die Tumorausdehnung des Primärkarzinoms wurden hierbei berücksichtigt. Es wurden ausschließlich weibliche Patienten mit histologisch-gesichertem Mammakarzinom ausgewählt, welche in den Jahren 2011 und 2012 in der radiologischen Abteilung des Klinikums Esslingen, zusätzlich zur konventionellen Bildgebung, eine prätherapeutische, kontrastmittelunterstützte MRM beider Mammae erhielten (n=154). Auffällige Zusatzbefunde wurden bei neu-diagnostizierter segment- oder quadrantenüberschreitender Ausdehnung des Primärkarzinoms sowie bei ipsi- oder kontralateralen, malignitätsverdächtigen Zweitherden notiert. Die Dignität dieser Herde wurde anschließend histologisch untersucht. Kam es durch diese Befunde zu ausgedehnteren ipsilateralen Operationen oder zusätzlichen Operationen an der kontralateralen Brust, wurde dies als Therapieänderung definiert. Alle Daten wurden retrospektiv erhoben, aufgelistet sowie anschließend der positive prädiktive Wert (PPW) sowie die relativen und absoluten Häufigkeiten berechnet. Bei 36 von 154 Patientinnen (23,4 %) wurden Zusatzbefunde durch die MRT entdeckt. Davon waren 32 (20,8 %) auf der Seite der befallenen Brust und 4 (2,6 %) auf der Gegenseite. Maligne Zusatzbefunde zeigten 27 von 154 Patientinnen (17,5 %), 24 ipsilateral (15,6 %) und 3 (1,9 %) kontralateral. Der PPW der MRM zur Entdeckung von malignen Zusatzbefunden beläuft sich somit auf 75 % (27 von 36). Bei 20 Patientinnen (13 %) kam es zu einer Änderung des ursprünglichen Therapieverfahrens. Insbesondere bei Patientinnen mit der Histologie eines invasiv-lobulären Karzinoms (ILC) des Primärtumors zeigte sich eine statistisch relevante erhöhte Rate an malignen Zusatzbefunden in der MRM mit 23,7 % (9 von 38), eine erhöhte Rate an Therapieänderungen mit 18,4 % (7 von 38) sowie ein erhöhter PPW mit 90 %. Das Ergebnis dieser Arbeit deckt sich mit der aktuellen Studienlage. Die MRM zeigt eine deutlich höhere Sensitivität bei der Entdeckung von Zweitherden sowie eine genauere Ausbreitungsdiagnostik von Mammakarzinomen als die konventionelle Bildgebung mit Mammo- und Sonographie. Dies führt zu einer genaueren Therapieplanung. Jedoch bestätigt sich auch der relativ niedrige PPW. Somit sollte die MRM nicht routinemäßig bei primärem Brustkrebs eingesetzt werden. Die erhöhte Rate an auffälligen, malignen und therapierelevanten Zusatzbefunden sowie ein signifikant höherer PPW bei ILC unterstützt jedoch die derzeitige Empfehlung zum Einsatz der MRM bei Patienten mit einem ILC.

Kurzfassung Thema Tomosynthese: digitale Technologie zur Früherkennung von Brustkrebs Problem Mit zuletzt rund 69.000 Neuerkrankungen jährlich ist Brustkrebs die häufigste Krebserkrankung der Frauen, zusätzlich wird bei mehr als 6.000 Frauen jährlich ein in situ-Tumor diagnostiziert. Auf Basis der aktuellen Inzidenzraten erkrankt eine von acht Frauen im Laufe ihres Lebens an Brustkrebs. Die Mammographie ist eine Methode zur Früherkennung von Krebs in der Brust, die seit ihrer Anwendung stetig verbessert wurde. Das Problem bei der Detektion von Brustkrebs mit Röntgenverfahren, also Mammographie, sind die Unsicherheitsfaktoren. Nicht nur die Erfahrenheit der Radiologen/-innen ist von großer Bedeutung, ebenso kann eine falsche Einstellung am Gerät, dichtes Brustgewebe oder die zufällige Überlagerung dazu führen, dass ein Tumor nicht erkannt wird. Fragestellung Stellt die Tomosynthese die Zukunft für die Früherkennung von Brustkrebs dar? Bietet die Tomosynthese die besseren Ergebnisse im Vergleich mit den Mammographie-Aufnahmen? Methode Die Aufarbeitung dieser Bachelorarbeit wurde mit dem Sichten und Auswerten von Literaturquellen beschäftigt, was bedeutet, dass die zieldefinierte Literaturrecherche mit Hilfe von Schlüsselwörtern die Basis für die Arbeit bildet. Die Ergebnisse der Studien wurden direkt mit der Fragestellung verglichen. Es wurden in erster Reihe die Daten wie die Rückrufrate, die Krebserkennungsrate und der positive Vorhersagewert (PVW) beobachtet. Ergebnisse Die Ergebnisse zeigte, dass die Rückrufrate der digitalen Mammographie (DM) zusammen mit einer digitalen Brusttomosynthese (DBT) im Vergleich mit DM allein um 2,9% (29/1000 Frauen). Die Krebserkennungsrate wurde um 0,15% (1,5/1000) erhöht. Positiver Vorhersagewert (PVW) erhöhte sich um 2,92% (29,2/1000). Die Biopsierate wurde um 0,28% (2,8/1000) erhöht. Die durchschnittliche Dosis liegt bei 2,69mGy. Diskussion Die Bewertung der Ergebnisse der untersuchungsrelevanten Studien zeigten, dass die Tomosynthese eine Verbesserung der Rückrufrate, der Krebserkennungsrate und des PVW bietet, was eine positive Antwort auf die Arbeitshypothese dieser Bachelorarbeit gibt. Es wurde auch berichtet, dass die invasiven Krebsarten sich mit Hilfe der DBT besser erkennen lassen. Die Ergebnisse der Strahlendosis wurden in zwei Studien und in den Grundlagen erhalten. Aufgrund der Einschränkungen (COVID-19), in denen ich mich befand, wurden sie nicht umfangreich, wie geplant, präsentiert. Schlussfolgerung Die Tomosynthese der Brust zeigte die besseren Ergebnisse im Vergleich mit der digitalen Mammographie und es lässt sich sagen, dass die Tomosynthese die Zukunft für die Früherkennung von Brust darstellt. Die gesamte Technologie wird in der Zukunft noch mehr erforscht, um dieses Verfahren in unserem Alltag einzusetzen. Die Untersuchung ist mit den leicht höheren Kosten verbunden, aber die Ergebnisse sollen der Kosten vorgängig sein. Keywords (3-6) Tomosynthese, Mammographie, Brustkrebs Executive Summary Subject Tomosynthesis: digital technology for the early detection of breast cancer Problem With around 69,000 new cases annually, breast cancer is the most common form of cancer among women. In addition, more than 6,000 women are diagnosed with an in situ tumor every year. Based on current incidence rates, one in eight women will develop breast cancer during their lifetime. Mammography is a method of early detection of breast cancer that has been continuously improved since its use. The problem with the detection of breast cancer using X-rays, i.e. mammography, is the uncertainty factors. Not only is the experience of the radiologist important, an incorrect setting on the device, dense breast tissue or the accidental overlay can also lead to a tumor not being recognized. Research Question Is tomosynthesis the Future for Breast Cancer Early Detection? Does tomosynthesis offer better results compared to mammography images? Method This bachelor thesis was reviewed and evaluated, which means that the target-defined literature search using key words forms the basis for the work. The results of the studies were compared directly with the research question. Data such as recall rate, cancer detection rate and positive predictive value (PVW) were primarily observed. Results The results showed that the recall rate of digital mammography (DM) together with digital breast tomosynthesis (DBT) was 2.9% (29/1000 women) compared to DM alone. The cancer detection rate was increased by 0.15% (1.5 / 1000). Positive predictive value (PVW) increased by 2.92% (29.2 / 1000). The biopsy rate was increased by 0.28% (2.8 / 1000). The average dose is 2.69mGy. Discussion The evaluation of the results of the studies relevant to the investigation showed that tomosynthesis offers an improvement in the recall rate, cancer detection rate and PVW, which gives a positive answer to the working hypothesis of this bachelor thesis. It has also been reported that the invasive cancers can be better identified with DBT. The results of the radiation dose were obtained in two studies and in the basics. Due to the limitations (COVID-19) that the author was in, they were not presented extensively as planned. Conclusion Breast tomosynthesis showed better results compared to digital mammography and it can be said that tomosynthesis is the future for breast detection. The entire technology will be researched even more in the future in order to use this method in our everyday life. The investigation is associated with the slightly higher costs, but the results should precede the costs. Keywords (3-6) Tomosynthesis, mammography, breast cancer Mirnesa Besic Bachelorarbeit FH JOANNEUM 2020

Im Vergleich zwischen Screening- und Non-Screeningpatientinnen ist eine Tendenz zu prognostisch günstigeren Tumorstadien zugunsten der Screeninggruppe zu beobachten. Erstmalig konnte ein signifikanter Zusammenhang des tumorbiologischen Markers Ki-67 zwischen den beiden Gruppen nachgewiesen werden.

Artificial intelligence (AI) is increasingly applied in the field of breast imaging.What are the main areas where AI is applied in breast imaging and what AI and computer-aided diagnosis (CAD) systems are already available?Basic literature and vendor-supplied information are screened for relevant information, which is then pooled, structured and discussed from the perspective of breast imaging.Original CAD systems in mammography date almost 25 years back. They are much more widely applied in the United States than in Europe. The initial CAD systems exhibited limited diagnostic abilities and disproportionally high rates of false positive results. Since 2012, deep learning mechanisms have been applied and expand the application possibilities of AI.To date there is no algorithm that has beyond doubt been proven to outperform double reporting by two certified breast radiologists. AI could, however, in the foreseeable future, take over the following tasks: preselection of abnormal examinations to substantially reduce workload of the radiologists by either excluding normal findings from human review or by replacing the double reader in screening. Furthermore, the establishment of radio-patho-genomic correlations and their translation into clinical practice is hardly conceivable without AI.