Die Qualitätssicherung der Mammographie soll den Nutzen der Untersuchung maximieren und mögliche Belastungen oder Risiken minimieren. Qualitätssichernde Maßnahmen sind daher in Mammographie-Screening-Programmen auch gesetzlich vorgeschrieben. Laufende interne Qualitätskontrollen bilden das Fundament, um externe Überprüfungen wie Audits und Zertifizierungen souverän zu bestehen. Wie lassen sich kontinuierlich hohe Qualitätsstandards in der Mammographie aufrechterhalten und inwieweit können innovative Techniken wie Künstliche Intelligenz (KI) bei der Qualitätssicherung Unterstützung leisten? – Wir vermitteln einen Überblick und geben sechs konkrete Tipps.
Warum Qualitätssicherung im Mammographie-Screening wichtig ist
Die Mammographie ist eine röntgenbasierte Untersuchung der weiblichen Brust, die Aufschluss über die Beschaffenheit des Brustgewebes und mögliche krankhafte Veränderungen gibt. Heute sind in der Regel digitale Mammographie-Systeme im Einsatz. Die Untersuchung dient einerseits zur Abklärung konkreter klinischer Symptome (kurative Mammographie), andererseits wird sie zur Früherkennung von Brustkrebs bei symptomlosen Frauen eingesetzt (Mammographie-Screening).
Ziel des Mammographie-Screenings ist es, Brustkrebs und dessen Vorstufen in frühen, prognostisch günstigen Stadien aufzuspüren. Zugleich sollen die – überwiegend gesunden – Teilnehmerinnen möglichst wenig durch Röntgenstrahlung, Fehl- oder Überdiagnosen belastet werden. Beides gelingt nur durch eine strenge und systematische Qualitätssicherung. Darüber hinaus können Qualitätsstandards einen Beitrag leisten, um die Akzeptanz und Teilnahmebereitschaft anspruchsberechtigter Frauen zu erhöhen.
Verschiedene Fachverbände haben in den letzten beiden Jahrzehnten Qualitätssicherungs-Protokolle für die Mammographie entwickelt. Zu den bekanntesten zählen die europäischen EUREF-Richtlinien, die Guidelines des American College of Radiology (ACR) oder das Manual der International Atomic Energy Agency (IAEA). Die verschiedenen Richtlinien stimmen in ihrem Geltungsbereich und den konkreten Vorgaben nicht komplett miteinander überein.
In der Schweiz haben sich Bund und Kantone darauf geeinigt, die Qualitätsstandards für Mammographie-Screening-Programme an die aktuellen europäischen EUREF-Leitlinien anzugleichen. Diese sehen ein kontinuierliches internes Qualitätsmanagement und regelmäßige externe Audits vor. Selbstverständlich gelten auch für die kurative Mammographie medizinische und technische Mindestanforderungen, die u.a. durch die Strahlenschutzverordnung und Medizinprodukteverordnung definiert werden.
Die Ebenen der Qualitätssicherung im Mammographie-Screening
Die Qualitätssicherung der Mammographie ist nicht als einmalige Aufgabe zu verstehen, sondern im Sinne einer kontinuierlichen Qualitätskontrolle und -verbesserung. Sie schließt grundsätzlich drei Ebenen ein:
Strukturqualität
Zur Strukturqualität zählen Anforderungen an materielle und personelle Ressourcen sowie an die Arbeitsumgebung. Bei der Mammographie ist im Wesentlichen die räumliche und apparative Ausstattung teilnehmender Einrichtungen gemeint. Zur Qualitätssicherung sind nach der Betriebsfreigabe regelmäßige physikalisch-technische Kontrollen erforderlich, auch Konstanzprüfungen genannt. Ein weiterer Aspekt der strukturellen Qualitätssicherung der Mammographie ist die fachliche Qualifikation des beteiligten Personals, die u.a. durch verpflichtende Fortbildungen, Mindestfallzahlen und regelmäßige Überprüfungen sichergestellt wird.
Prozessqualität
Unter Prozessqualität ist die Qualität von Abläufen und Prozessen zu verstehen. Beim Mammographie-Screening erfolgt Prozess-Qualitätssicherung u.a. durch die Doppelbefundung und die multidisziplinären Fallkonferenzen, bei denen Untersuchungsergebnisse einer Patientin im Team besprochen werden. Ergänzend sind interne stichprobenartige Kontrollen vorgesehen, um die Qualität der Untersuchung, Befundung und weiterer diagnostischer Schritte zu überprüfen.
Ergebnisqualität
Maßnahmen zur Evaluation der Ergebnisqualität stellen die dritte Ebene der Qualitätssicherung im Mammographie-Screening dar. Sie definiert sich über verschiedene Indikatoren wie beispielsweise die Bildwiederholungsrate oder die Rate an Intervall-Karzinomen. Zentrale Elemente zur Sicherung der Ergebnisqualität sind externe Zertifizierungen von Mammographie-Zentren sowie die interne Qualitätsberichterstattung.
Zentrale Komponenten der internen Qualitätssicherung
Interne Maßnahmen zur Qualitätssicherung bilden die Grundlage, um im Mammographie-Screening hohe Qualitätsstandards aufrechtzuerhalten. Das Ziel: Mögliche Mängel oder Defizite sollen frühzeitig identifiziert und behoben werden, bevor sie sich auf die medizinische Qualität auswirken. Die interne Qualitätssicherung der Mammographie umfasst folgende Komponenten:
- Überprüfung der Bildaufnahme: Mängel in der Bildqualität gehen häufig auf Fehler im Untersuchungsablauf (d.h. eine suboptimale Positionierung oder Kompression der Brust) zurück. Nur fachgerecht erstellte Mammographie-Aufnahmen können korrekt ausgewertet werden. In der Regel überprüfen programmverantwortliche RadiologInnen für jede medizinisch-technische Fachkraft stichprobenartig die diagnostische Bildqualität. Die Beurteilung erfolgt in Europa und den USA üblicherweise anhand der PGMI-Klassifizierung, die vier Qualitätsstufen beinhaltet (perfekt, gut, mittelmäßig, nicht akzeptabel). Zusätzlich werden Anzahl und Anteil wiederholter Aufnahmen statistisch ausgewertet.
- Physikalisch-technische Qualitätssicherung: Nach der Betriebsfreigabe von Mammographie-Systemen müssen diese in regelmäßigen Abständen überprüft werden, um eine konstant hohe Bildqualität bei zugleich geringer Strahlenexposition sicherzustellen. Zu diesem Zweck erfolgen regelmäßige Konstanzprüfungen unter standardisierten Bedingungen. Dabei werden folgende Aspekte überprüft:
- Technische Bildaufnahme-Qualität (inklusive Überprüfung der Strahlendosis)
- Bildverarbeitung
- Bilddarstellung (beinhaltet die Überprüfung von Monitoren und Druckern)
- Qualitätssicherung der Befundung: Programmverantwortliche ÄrztInnen werten für alle befundenden RadiologInnen den Anteil der entdeckten Karzinome und die Rate falsch-positiver und falsch-negativer Befunde aus. Die Ergebnisse werden in kollegialen Fachgesprächen diskutiert. Auch selbst durchgeführte Biopsien oder histopathologische Untersuchungen sind regelmäßig zu evaluieren.
6 Tipps für die physikalisch-technische Qualitätssicherung der Mammographie
Die physikalisch-technische Qualitätssicherung der Mammographie liegt in der Verantwortung der jeweiligen radiologischen Einrichtung und ist eine wichtige Voraussetzung, um eine konstant hohe Bildqualität bei zugleich geringer Strahlenbelastung zu gewährleisten. Damit die Qualitätskontrollen ihren Zweck erfüllen, sollten radiologische Einrichtungen auf einige wesentliche Aspekte achten:
1. Zeitliche und personelle Ressourcen bereitstellen
Mitarbeitende benötigen ausreichend Zeit, um die Qualitätskontrollen ordnungsgemäß auszuführen, zu dokumentieren und bei Bedarf korrigierende Maßnahmen einzuleiten. Im Optimalfall sollte die Qualitätssicherung der Mammographie multiprofessionell durch ärztliches und medizinisch-technisches Personal erfolgen. Wichtig: Die Zuständigkeiten im Team – wer führt zu welchem Zeitpunkt welche Kontrollen durch – müssen dabei eindeutig geklärt sein. Außerdem sollten alle Mitarbeitenden wissen, an wen sie sich bei Problemen oder Pannen im laufenden Betrieb wenden können.
2. Erforderliche Frequenz von Konstanzprüfungen beachten
Nach der Betriebsfreigabe sind Mammographie-Systeme in regelmäßigen Abständen zu überprüfen, um eine konstante Bildqualität und Strahlenexposition sicherzustellen. Diese sogenannten Konstanzprüfungen werden in der Regel von radiologischen Fachkräften vor Ort durchgeführt. Je nach Qualitätssicherungs-Protokoll müssen einige Tests täglich, andere in wöchentlicher oder monatlicher Frequenz durchgeführt werden. Eine umfassende Kontrolle und Wartung aller Systemkomponenten erfolgt normalerweise einmal jährlich und wird durch medizinisch-technische ExpertInnen vorgenommen.
Jede Mammographie-Einrichtung sollte über ein Referenzdokument verfügen, in dem die Frequenz der einzelnen Kontrollen und die jeweiligen Toleranzwerte laut Mammographie-Qualitätssicherungs-Protokoll vermerkt sind. Außerdem sollten hier konkrete Maßnahmen definiert sein, die bei Normabweichungen einzuleiten sind.
3. Standardisierte Prüfmaterialien für die Qualitätssicherung in der Mammographie einsetzen
Für die Konstanzprüfungen in der Mammographie-Qualitätssicherung wird ein Satz an Prüfkörpern bzw. -phantomen benötigt, die bei den Prüfaufnahmen als Schwächungskörper dienen. Mithilfe von Testeinsätzen wird u.a. die Erkennbarkeit kleinster Strukturen überprüft. Heute sind in der Regel PMMA-Platten mit verschiedenen Objektdicken im Einsatz. Die Prüfmaterialien sollten unbedingt CE-zertifiziert sein und den aktuellen Prüfnormen entsprechen, wie sie in den EUREF- oder ACR-Guidelines definiert sind. Nicht normgerechte Prüfkörper könnten zu abweichenden Schlussfolgerungen führen.
4. Konstante Prüfungsvoraussetzungen sicherstellen
Geräteeinstellung und Prüfmittel sollten bei sämtlichen Qualitätssicherungs-Kontrollen von Mammograpkonstant gehalten werden, um vergleichbare Ergebnisse zu gewährleisten. Laut aktuellen Richtlinien müssen die Tests zudem unter den gleichen Bedingungen wie in der medizinischen Praxis durchgeführt werden (z.B. Modus der Belichtungsautomatik, Bilddarstellung).
5. Festgestellte Fehler und Mängel systematisch beheben
Falls bei den Konstanzprüfungen Mängel oder Fehler zutage treten, ist ein systematisches Vorgehen erforderlich, um die Ursachen aufzufinden und möglichst rasch zu beheben. Ziel ist es, schnellstmöglich eine optimale Bildqualität herzustellen und die Ausfallzeiten der Anlage kurz zu halten.
Zur systematischen Fehlersuche und -behebung haben sich Checklisten oder Flussdiagramme bewährt. Sie helfen dabei, mögliche Ursachen einzugrenzen und anschließend zielgerichtet vorzugehen.
Beispielsweise könnten beim Auftreten von Störstrukturen folgende Kriterien als Ausgangspunkt der Fehleranalyse dienen:
- Ist die Form der Störstruktur abgrenzbar? Falls ja, ist sie
- punktförmig
- länglich
- irregulär
- Bleibt die Position der Störstruktur unverändert?
- Betrifft die Störstruktur den gesamten Bildbereich?
Je nach konkreter Konstellation kann es für die Qualitätssicherung beispielsweise erforderlich sein, die Einstelltechnik zu überprüfen, frei zugängliche Komponenten der Mammographie-Anlage zu reinigen oder das System neu zu kalibrieren.
6. Moderne Software-Tools zur Qualitätssicherung der Mammographie einsetzen
Um die physikalisch-technische Qualitätssicherung der Mammographie zu erleichtern und zu automatisieren, sind heute spezielle Software-Tools verfügbar. Diese führen NutzerInnen durch die einzelnen Schritte, was den Prüfungsprozess erleichtert und beschleunigt. Zeitaufwendige und zugleich fehleranfällige manuelle Datenerfassungen und -auswertungen lassen sich so vermeiden.
Ausblick: Künstliche Intelligenz (KI) für eine effektivere Qualitätssicherung der Mammographie
Technologien auf der Basis von KI haben in den letzten Jahren zunehmend Einzug in die moderne Medizin gehalten, wobei die Radiologie eine Vorreiterrolle einnimmt. Gerade bei komplexen Bildanalysen können selbstlernende Algorithmen ihre Vorteile ausspielen: Sie erlauben es, große Datenmengen sehr effizient und zeitsparend nach objektiven Kriterien auszuwerten.
KI-basierte Software-Systeme sind somit prädestiniert, um sie zur Qualitätskontrolle und -verbesserung der Mammographie zu nutzen. Dabei sind verschiedene Einsatzzwecke denkbar. So können selbstlernende Systeme schon heute RadiologInnen bei der Befundung von Mammographie-Aufnahmen unterstützen, indem sie als zusätzliche Kontrollinstanz dienen oder die Aufnahmen vorkategorisieren. So können RadiologInnen ihre Aufmerksamkeit besser priorisieren.
Künstliche Intelligenz lässt sich auch eine Stufe davor einsetzen, um die Bildqualität automatisiert zu bewerten. Medizinisch-technische Fachkräfte erhalten dadurch unmittelbares Feedback, ob die Aufnahme den erforderlichen Qualitätsstandards genügt.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit von KI zur Qualitätssicherung der Mammographie betrifft die physikalisch-technischen Konstanzprüfungen. Traditionell begutachten RadiologInnen einen Teil der aufgenommenen Phantombilder, um die Erkennbarkeit kleiner Strukturen zu beurteilen. Mithilfe KI-basierter Software-Systeme kann dieser Schritt automatisiert auf der Basis objektiver Kriterien erfolgen. Insgesamt könnten KI-Anwendungen in Zukunft somit dazu beitragen, Fehlerquoten zu senken, praktische Abläufe zu erleichtern und ein konstant hohes Qualitätsniveau auch bei vollen Wartezimmern und knappem Personalstand aufrechtzuerhalten.
Optimierungspotenziale für die Qualitätssicherung nutzen
Das Mammographie-Screening hat in der Vergangenheit einen wesentlichen Beitrag geleistet, um die Sterblichkeit an Brustkrebs zu reduzieren. Damit Früherkennungs-Untersuchungen ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis haben, muss jedoch auch bei der Mammographie Qualitätssicherung großgeschrieben werden. Viele radiologische Einrichtungen können ihr internes Qualitätsmanagement weiter verbessern und optimieren, indem sie auf eine noch konsequentere Standardisierung und Automatisierung von Prozessen achten. Moderne technologische Hilfsmittel leisten dabei wertvolle Unterstützung.
