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경인 노
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excellent Dynamic range good excellent Susceptibility to artifacts high low Electronic image archival and communication yes, with digitization yes Computer-aided detection yes, with digitization yes

2 Table 1. Screen-Film and Digital Mammography Systems Capability Screen-Film Mammography Digital Mammography Spatial resolution (line pair/mm) Contrast limited adjustable Skin visualization limited excellent Dynamic range good excellent Susceptibility to artifacts high low Electronic image archival and communication yes, with digitization yes Computer-aided detection yes, with digitization yes Implanted breast evaluation limited excellent Guiding Needle localization good, with film processing excellent Table 2. Digital Mammography Systems Model Pixel Pitch Matrix Size it Depth Detector Technology Fischer Senoscan K 12 CsI, CCD, Slot scan Fuji CR K 10 dual side reader K 10 single side reader GE 2000D K 14 CsI on a-si Lorad Selenia K0. 14 a-se CsI=Cesium Iodide, CCD=charged coupled device, CR=computed radiography, a-si=amorphous silicone, a-se=amorphous selenium Fig. 1. Mediolateral oblique mammograms of the normal breast obtained in the same patient by film-screen mammography (GE Senographe 700T) () and digital mammography (GE Senographe 2000D) (). Compared to the film-screen mammography (), fine details of both parenchyma and subcutaneous areas of the breast can be better seen at digital mammography (). daptive histogram used in digital mammography modifies the entire image to allow the brightest and darkest parts of the breast to be seen at a single window or level setting while increasing contrast throughout the image. 226

대한영상의학회지 2005;52:225-231 근 기술 발전으로 여러 인접 영상을 조합하여 전영역 디지털 유방촬영술이 가능해졌다(4000 5600 행렬의 영상). 비결정 실리콘이나 셀레늄(selenium)을 평판 검출기로 사용하는 새 로운 디지털 유방촬영 방식들도 급격히 발전하고 있다.

기존의 유방촬영술은 15 line pair/mm 이상의 공간해상력이 가능한 반면, 현재의 디지털 장치는 2000 2000 행렬의 영상으로는 5 line pair/mm, 4000 4000 행렬의 영상 으로 10 line pair/mm 정도가 최대 해상력이다.

현재 상용화된 디지털 유방촬영기는 Fischer Senoscan, Fuji CR, GE 20

3 대한영상의학회지 2005;52: 근 기술 발전으로 여러 인접 영상을 조합하여 전영역 디지털 유방촬영술이 가능해졌다( 행렬의 영상). 비결정 실리콘이나 셀레늄(selenium)을 평판 검출기로 사용하는 새 로운 디지털 유방촬영 방식들도 급격히 발전하고 있다. 좋은 해상력과 대조도는 미세석회화를 발견하고 분석하는데 필수조건이다. 기존의 유방촬영술은 15 line pair/mm 이상의 공간해상력이 가능한 반면, 현재의 디지털 장치는 행렬의 영상으로는 5 line pair/mm, 행렬의 영상 으로 10 line pair/mm 정도가 최대 해상력이다. 디지털 촬영 술에서 공간해상력의 증가는 비싼 기계장비와 정보처리 및 수 송 시간의 연장을 의미한다. 하지만 미세석회화 발견을 위해 서는 행렬이상의 영상이 필요하다는 것이 대부 분 연구의 결과이다. 아직 디지털 유방촬영술이 필름의 해상 력을 따라가지 못하고 있다. 현재 상용화된 디지털 유방촬영기는 Fischer Senoscan, Fuji CR, GE 2000D, Lorad Selenia 등 4종류로 각각은 해상도 (pixel pitch), 행렬수, 비트깊이, 검출기 크기 및 종류에 차이 가 있다(Table 2) (11). X-선 에너지를 빛으로 전환하는 방 Fig. 2. Mediolateral oblique mammograms with photographic close-ups of the right breast obtained in the same patient by indirect (GE Senographe 2000D) (, C) and direct (Lorad Selenia) (, D) digital mammography. There is remarkable difference in contrast and resolution between the two images. Fine microcalcifications (arrow) were more conspicuously seen at direct digital mammography (, D). C D 227

조나리야 외: 디지털 유방촬영술 요하다. 판독전용 워크스테이션을 포함한 디지털 유방촬영기 의 판매 가격은 미화 25-40만불 정도이다.

형광체(phosphor)가 필 요 없는 직접방식의 영상이 팬텀점수나 임상화질 평가에서 비 결정 실리콘을 이용한 간접방식보다 우수하다(Fig. 2) (12, 13). 독일 지멘스나 핀란드 스펙트라에서도 직접방식의 디지 털 유방촬영기를 시판하고 있다.

수신작동특성(receiver operating characteristic, ROC) 곡선면적에서 필름 유방촬영기보다 열등 하지 않다는 자료를 바탕으로 미국식품안전국의 허가를 획득 Fig. 3.

4 조나리야 외: 디지털 유방촬영술 요하다. 판독전용 워크스테이션을 포함한 디지털 유방촬영기 의 판매 가격은 미화 25-40만불 정도이다. 식에 따라 중간 매개체를 이용하는 간접방식 (Fischer Senoscan, Fuji CR, GE 2000D)과 필요로 하지 않는 직접방 식(Lorad Selenia)으로 나눌 수 있다. 형광체(phosphor)가 필 요 없는 직접방식의 영상이 팬텀점수나 임상화질 평가에서 비 결정 실리콘을 이용한 간접방식보다 우수하다(Fig. 2) (12, 13). 독일 지멘스나 핀란드 스펙트라에서도 직접방식의 디지 털 유방촬영기를 시판하고 있다. 수백만 (4,400,00027,000,000) 화소의 디지털 유방촬영 영상을 처리하고 판독 하기 위해서는 고해상 모니터, 워크스테이션, 소프트웨어가 필 디지털 유방촬영기의 임상시험 2004년 현재 Fuji사를 제외한 3개의 전영역 디지털 유방촬 영기가 민감도, 특이도, 수신작동특성(receiver operating characteristic, ROC) 곡선면적에서 필름 유방촬영기보다 열등 하지 않다는 자료를 바탕으로 미국식품안전국의 허가를 획득 Fig. 3. Images of the CR phantom (Nuclear ssociate ) obtained by film-screen mammography (GE Senographe 700 T) () and indirect (GE Senographe 2000D) () and direct (Lorad Selenia) (C) digital mammography at 28 kvp-55 ms. CR score is 12 in film-screen mammography and indirect digital mammography and 14 in direct digital mammography. C 228

대한영상의학회지 2005;52:225-231 했으며 전세계 1,000개 이상의 병의원에 설치 운영되고 있다.

1%보다 유의하게 낮았고, 가장 중요한 민감도의 경우, 디 지털 유방촬영기가 필름 유방촬영기보다 낮았지만, 그 차이는 유의하지는 않았다(14, 15). 발견된 42례 유방암중에 9례는 디지털 유방촬영기에서만 발견되었고, 15례는 필름 유방촬영 기에서만 발견되었고 18예는 양쪽 모두에서 발견되었다.

5 대한영상의학회지 2005;52: 했으며 전세계 1,000개 이상의 병의원에 설치 운영되고 있다. 6,736예의 검진코호트에서 General Electric Medical System의 디지털 유방촬영기(2000D)와 필름 유방촬영기 (DMR)로 두 번 촬영하여 발표된 미국의 한 연구 결과에 의 하면 디지털 유방촬영기의 재검사율(recall rate)과 조직검사 율 (biopsy rate)이 11.8%와 1.4%로 필름유방촬영기의 14.9% 와 2.1%보다 유의하게 낮았고, 가장 중요한 민감도의 경우, 디 지털 유방촬영기가 필름 유방촬영기보다 낮았지만, 그 차이는 유의하지는 않았다(14, 15). 발견된 42례 유방암중에 9례는 디지털 유방촬영기에서만 발견되었고, 15례는 필름 유방촬영 기에서만 발견되었고 18예는 양쪽 모두에서 발견되었다. 노르 웨이에서 43,429명을 대상으로 유방암 선별검사로서 디지털 유방촬영기와 필름 유방촬영기를 비교한 연구에 의하면 통계 적 차이는 없었으나 유방암 발견률에 있어 소프트카피 디지털 유방촬영 판독(0.59%, 41/6,997)이 필름 유방촬영 판독 (0.41%, 73/17,911)보다 우수했다(16, 17). 현재 미국대학방 사선의학회 영상네트워크(CRIN) 주도로 디지털 유방촬영과 필름 유방촬영을 선별유방촬영에서 비교하는 대규모 연구 (digital mammographic imaging screening trial, DMIST)가 진행 중이며 2006년에 그 결과 발표가 예정되어 있다 (18). 저자들이 지난 1년간 GE 2000D와 Lorad Selenia 디지털 유방촬영기를 이용한 경험에 의하면 치밀유방의 평가는 물론 미세석회화의 발견 및 감별 진단도 디지털 유방촬영기가 필름 유방촬영기에 비해 우수하였다(Figs. 1, 2) (19). 유방 팬텀 실험에서도 디지털 유방촬영기의 점수가 필름 유방촬영기와 같거나 우월하였다(Fig. 3). 디지털 유방촬영기의 해상력은 필 름 유방촬영기보다 떨어지지만 임상 화질이나 팬텀점수에서 우수한 이유로는 해상도이외에도 대조도, 잡음, 산란, 인공물 등의 요인이 종합적으로 작용하여 최종 화질을 결정하기 때문 인 것으로 생각된다. 이는 문헌에 발표된 다른 연구결과와 동 일하다(12, 20). 컴퓨터보조진단 다량의 유방촬영술 필름의 판독이 필요한 선별 유방촬영검 사는 컴퓨터를 이용한 병변의 발견 및 진단 기술을 적용하기 에 가장 좋은 분야이다. 기존의 유방촬영술은 유방암 발견에 높은 민감도를 가지고 있지만 유방암 진단의 정확도를 높이기 위해서는 상당한 숙련과 경험을 필요로 한다. 컴퓨터를 이용 하면 자동적으로 유방의 이상부위를 지적하여 줄 수 있고 종 괴나 군집성 미세석회화의 분석도 가능하다. 인공신경망(artificial neural network)이 유방촬영술의 분석에 있어 방사선과 의사들의 의사 결정을 지원할 수 있으며 판독자는 이러한 자 동판독 자료를 활용하여 진단의 민감도 및 특이도를 높일 수 있을 것이다(21). 현재 상용화된 것은 유방촬영술에서 암의 가능성이 있는 미 Fig. 4. Screen-detected breast cancer in a 55-year-old woman. () Mediolateral oblique mammogram show subtle architecture distortion and microcalcifications in the left upper breast. () The CD system (R2 technology Inc., U.S..) marked calcifications (triangle) in the left upper breast. 229

6 randomized clinical trial comparing total mastectomy with lumpectomy with or without irradiation in the treatment of breast cancer. N Engl J Med 1995;333: Veronesi U, Saccozzi R, Del Vecchio M, anfi, Clemente C, De Lena M, et al. Comparing radical mastectomy with quadrantectomy, axillary dissection, and radiotherapy in patients with small cancers of the breast. N Engl J Med 1981;305: Morrow M, Strom E, assett LW, Fowble, Giuliano, Harris JR, et al. Standards for breast conserving therapy in the management of invasive breast carcinoma. C Cancer J Clin 2002;52: Harvey J, ovbjerg VE. Quantitative assessment of mammographic breast density: relationship with breast cancer risk. Radiology 2004;230: Elmore JG, Wells CK, Lee CH, Howard DH, Feinstein R. Variability in radiologists interpretations of mammograms. N Engl J Med 1994;331: ;46: Shtern F. Digital mammography and related technologies: a perspective from the National Cancer Institute. Radiology 1992;183: Mandelson MT, Oestreicher N, Porter PL, White D, Finder C, Taplin SH, et al. reast density as a predictor of mammographic detection: comparison of interval- and screen-detected cancers. J Natl Cancer Inst 2000;92: yng JW, oyd NF, Fishell E, Jong R, Yaffe MJ. The quantitative analysis of mammographic densities. Phys Med iol 1994;39: Yaffe MJ. Detectors for digital mammography. In Pisano ED, Yaffe MJ, Kuzmiak CM. Digital mammography. Philadelphia: Lippincott Williams & Willkins, 2004: Schulz-Wendtland R, Hermann KP, Lell M, ohner C, Wenkel E, Imhoff K, et al. Phantom study for the detection of simulated lesions in five different digital and one conventional mammography system. Rofo 2004;176: Rong XJ, Shaw CC, Johnston D, Lemacks MR, Liu X, Whitman GJ, et al. Microcalcification detectability for four mammographic detectors: flat-panel, CCD, CR, and screen/film. Med Phys 2002;29: Lewin JM, Hendrick RE, D Orsi CJ, Isaacs PK, Moss LJ, Karellas, et al. Comparison of full-field digital mammography to screenfilm mammography for cancer detection: results of 4945 paired ex- aminations. Radiology 2001;218: Lewin JM, D Orsi CJ, Hendrick RE, Moss LJ, Isaacs PK, Karellas, et al. Clinical comparison of full-field digital mammography for detection of breast cancer. JR m J Roentgenol 2002;179: Skaane P, Young K, Skjennald. Population-based mammography screening: comparison of screen-film and full-field digital mammography with soft-copy reading-oslo I study. Radiology 2003; 229: Skaane P, Skjennald. Screen-film mammography versus fullfield digital mammography with soft-copy reading: randomized tri- al in a population-based screening program-the Oslo II Study. Radiology 2004;232: Galen, Staab E, Sullivan DC, Pisano ED. Congressional update: Report from the iomedical Imaging Program of the National Cancer Institute. merican College of Radiology Imaging Network: The digital mammographic imaging screening trial-an 1. Smith R, Saslow D, Sawyer K, urke W, Costanza ME, Evans update. cad Radiol 2002;9: WP 3rd, et al. merican Cancer Society guidelines for breast cancer screening: update C Cancer J Clin 2003;53: mammography in Seoul National University Hospital. The Second 19. Moon WK. The Use of computer-aided detection system and digital 2. Fisher, nderson S, Redmond CK, Wolmark N, Wickerham DL, Seoul International Symposium for Computer-ided Diagnosis Cronin WM. Reanalysis and results after 12 years of follow-up in a Proceedings. 2004;

7 20. Fischer U, aum F, Obenauer S, Luftner-Nagel S, von Heyden D, Yaffe MJ, Kuzmiak CM. Digital mammography. Philadelphia: Vosshenrich R, et al. Comparative study in patients with microcalcifications: full-field digital mammography vs screen-film mam- 27. Pisano ED, Cole E, Kistner EO, Muller KE, Hemminger M, Lippincott Williams & Willkins, 2004:33-42 mography. Eur Radiol 2002;12: rown ML, et al. Interpretation of digital mammograms: comparison of speed and accuracy of soft-copy versus printed-film display. 21. Warren urhenne LJ, Wood S, D Orsi C, Feig S, Kopans D, O Shaughnessy KF, et al. Potential contribution of computer-aided Radiology 2002;223: detection to the sensitivity of screening mammography. Radiology 28. Shtern F, Winfield D. Report of the working group on digital mammography: digital displays and workstation design. cad Radiol 2000;215: Freer TW, Ulissey MJ. Screening mammography with computeraided detection: prospective study of 12,860 patients in a commu- 29. Kapur, Carson PL, Eberhard J, Goodsitt MM, Thomenius K, 1999;6:S197-S218 nity breast center. Radiology 2001;220: Lokhandwalla M, et al. Combination of digital mammography 23.,,.. with semi-automated 3D breast ultrasound. Technol Cancer Res 2004;1: Niklason LT, Christian T, Niklason LE, Kopans D, Castleberry DE, Opsahl-Ong H, et al. Digital tomosynthesis in breast imaging. Radiology 1997;205: Lehtimaki M, Pamilo M, Raulisto L. Diagnostic clinical benefits of digita1 spot and digital 3D mammography following analysis of screening findings. SPIE Medical Imaging 2003;5029: Yaffe MJ. Quality control for digital mammography. In Pisano ED, Treat 2004;3: Jong R, Yaffe MJ, Skarpathiotakis M, Shumak RS, Danjoux NM, Gunesekara, et al. Contrast-enhanced digital mammography: initial clinical experience. Radiology 2003;228: Lewin JM, Isaacs PK, Vance V, Larke FJ. Dual-energy contrast-enhanced digital subtraction mammography: feasibility. Radiology 2003;229: Digital Mammography 1 Nariya Cho, M.D., Joo Hee Cha, M.D., Woo Kyung Moon, M.D. 1 Department of Radiology, Seoul National University College of Medicine and the Institute of Radiation Medicine, SNUMRC Mammography is the best imaging modality for the detection of early breast cancer in asymptomatic women. However, 10 30% of cases are missed with current film-screen mammography. Digital mammography allows for the separate optimization of image acquisition and display. In addition to the obvious data storage, retrieval, and transmission advantages that digital mammography allows, additional advances such as computer-aided diagnosis, tomosynthesis and dual energy mammography are in development. This review will discuss the technology of digital mammography including detectors and displays, the results of clinical trials comparing film-screen and digital mammography, and the use of computer-aided detection. Digital mammography is a promising new technology for breast cancer detection in the Korean women. Index words : reast cancer Digital mammography Computer-aided diagnosis ddress reprint requests to : Woo Kyung Moon, M.D., Department of Radiology, Seoul National University Hospital, 28 Yongon-dong, Chongno-gu, Seoul , Korea. Tel Fax moonwk@radcom.snu.ac.kr 231

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317 318 319 320 1 3 5 5 5 5 2 321 : 1.,,,,, 06 2. X-ray beam penetration (density) (contrast) 03 3. patch coating, precipitation, flaking 03 4. centering 03 5. Esophagus, cardia, fundus, body, angle, antrum,