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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Mammographieanlage sowie auf ein
Verfahren zur sonographischen und röntgenographischen Untersuchung
einer Brust, wie sie beispielsweise aus der
US 6,574,499 B1 bekannt
ist.
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Untersuchungen
der Brust, insbesondere der weiblichen Brust, werden vielfach mit
dem Ziel durchgeführt, Tumore in einem möglichst
frühen Stadium zu erkennen. Durch stetige Verbesserung
der bildgebenden Verfahren wird angestrebt, Bilder mit hoher Aussagekraft
zu erzeugen, um mit hoher Sicherheit gutartige von bösartigen
Veränderungen unterscheiden zu können. Ein Ziel
bei der Verbesserung der bestehenden Vorrichtungen und Verfahren
ist es, die Zahl der fehlerhaften Befunde, d. h. die Zahl der verdächtigen
Befunde, die nicht von bösartigen Veränderungen
hervorgerufen sind, und die Zahl der nichtentdeckten Tumore, zu
reduzieren.
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Ein
weit verbreitetes bildgebendes Verfahren zur Untersuchung der Brust
ist die Mammographie. Bei einer solchen mammographischen Untersuchung wird
die Brust in einer Mammographieanlage zwischen einer Lagerplatte
und einer Kompressionsplatte positioniert und komprimiert. Anschließend
wird ein zweidimensionales Röntgenbild der komprimierten
Brust erzeugt. Eine Weiterentwicklung der Mammographie ist die Tomosynthese.
Bei dieser wird eine Mehrzahl von 2D-Projektionsbildern durch Bestrahlung
der Brust aus verschiedenen Richtungen aufgenommen. Die 2D-Projektionsbilder
werden zu einem tomosynthetischen 3D-Röntgenbild verrechnet.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Mammographiebildern besteht
ein tomosynthetisches 3D-Röntgenbild nicht nur aus einem
einzelnen Projektionsbild der Brust, sondern gibt das Untersuchungsobjekt
in einer Mehrzahl von parallelen Schnittebenen bzw. Schichten wieder.
Ein tomosynthetisches 3D-Röntgenbild enthält also
eine Tiefeninformation.
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Es
ist bekannt, dass die Mammographie bei dichtem Brustgewebe, wie
es vor allem bei jungen Frauen vorkommt, an Sensitivität
verliert, so dass ein höheres Risiko besteht, dass auf
Karzinome hindeutende Läsionen oder Kalzifikationen nicht
entdeckt werden. So liegt beispielsweise die Sensitivität
der Mammographie bei Frauen über 50 Jahren etwa bei 70%
bis 95%, geht aber bei jungen Frauen mit dichtem Brustgewebe auf
unter 50% zurück (Warren Burhenne, LJ et al. Radiology
215, 554–562, 2000).
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Ein
alternatives Verfahren zur Untersuchung der Brust ist die mit Hilfe
von Ultraschallwellen durchgeführte Sonographie. Mit Hilfe
der Sonographie können zur Mammographie komplementäre
Informationen gewonnen werden, so dass Tumore gefunden werden können,
die allein durch eine Mammographie-Untersuchung unentdeckt geblieben
wären (Kolb TM, Radiology 225, 165–175,
2000).
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Mammographie
und Sonographie werden bekanntermaßen bei verschiedener
Haltung des zu untersuchenden Patienten durchgeführt. Während die
Mammographie üblicherweise an stehenden Patienten bei komprimierter
Brust durchgeführt wird, erfolgen sonographische Untersuchung üblicherweise am
liegenden Patienten bei nicht komprimierter Brust. Bei der Mammographie
wird die komprimierte Brust in einer durch das Mammographiegerät
vorgegebenen Richtung durchstrahlt. Bei der Sonographie erfolgt
die Untersuchung mit einem handgeführten Ultraschallkopf.
Die mit Hilfe der Mammographie und mit Hilfe der Sonographie gewonnenen
Bilder sind deshalb nur schwer miteinander zu vergleichen. Eine geometrische
Zuordnung von in beiden Bildern sichtbaren Objekten ist daher schwer
möglich.
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Es
sind Prototypen integrierter Geräte zur Durchführung
von sonographischen und röntgenographischen Untersuchungen
be kannt, bei welchen versucht wird, eine Zuordnung zwischen einem
sonographischen und einem röntgenographischen Bild zu treffen.
Eine derartige Vorrichtung geht beispielsweise aus der eingangs
zitierten
US 6,574,499
B1 hervor.
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Derartige
Vorrichtungen sehen eine Ultraschalluntersuchung an einer zwischen
den Kompressionsplatten einer Mammographieanlage komprimierten Brust
vor. Dabei wird der Ultraschallkopf in einer mäanderförmigen
Abtastbewegung über die Oberseite einer Kompressionsplatte
geführt. Die abgestrahlten Ultraschallsignale müssen
folglich durch die Kompressionsplatte hindurch in die zu untersuchende
Brust eingekoppelt werden. Die Einkopplung des Ultraschalls durch
die Kompressionsplatte hindurch ist technisch problematisch, da
sich zusätzlich die Grenzflächen der Kompressionsplatte
zwischen der Ultraschallquelle und dem Untersuchungsobjekt befinden.
Außerdem muss der Ultraschallkopf in einer ggf. mäanderförmigen
Scanbewegung über die Brust hinweg geführt werden,
was zu relativ langen Untersuchungszeiten führt. Die oberhalb
der Kompressionsplatte angeordnete Ultraschalleinrichtung kann außerdem
die Röntgenuntersuchung (Mammographie) behindern.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Mammographieanlage
zur sonographischen und röntgenographischen Untersuchung
einer Brust anzugeben, bei dem bzw. mit der eine Zuordnung von sonographischen
und röntgenographischen Bilddaten möglich ist.
Außerdem soll die sonographische Untersuchung hinsichtlich
der Untersuchungsgeschwindigkeit und der erzielbaren Bildqualität
verbessert sein.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1
sowie durch eine Mammographieanlage mit den Merkmalen nach Anspruch
11 oder Anspruch 14.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Untersuchung einer
Brust umfasst eine röntgenographische Untersuchung und
eine so nographische Untersuchung. Dabei ist es unerheblich, in welcher
Reihenfolge die Untersuchungen durchgeführt werden. Im
Rahmen der röntgenographischen Untersuchung wird die Brust
auf einer Lagerplatte einer Mammographieanlage positioniert und
zwischen dieser und einer gegenüberliegenden Kompressionsplatte
komprimiert. Anschließend wird die Brust zur Aufnahme eines
Mammographiebildes in den komprimierten Zustand durchstrahlt. Nach
erfolgter röntgenographischer Untersuchung der Brust wird
diese üblicherweise entlastet indem die Kompressionsplatte
gegenüber der Lagerplatte angehoben wird. Im Rahmen der
sonographischen Untersuchung wird die Brust in der Mammographieanlage
zwischen einem flächig, also zweidimensional ausgedehnten
Ultraschallwandler einerseits und der Kompressions- oder Lagerplatte
andererseits komprimiert, und dabei in unmittelbaren Kontakt mit
dem Ultraschallwandler gebracht. Der Ultraschallwandler umfasst
eine Vielzahl von Ultraschallwandlerelementen, die vorzugsweise
in einer flächenhaften Matrix angeordnet sind. Anschließend
wird mit Hilfe des Ultraschallwandlers ein Sonographiebild der komprimierten
Brust aufgenommen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren weist insbesondere
die folgenden Vorteile auf: Zu Beginn der Untersuchung wird die
Brust auf einer Lagerplatte positioniert. Die auf diese Weise im
Wesentlichen festgelegte Position der Brust wird nun sowohl für
die Mammographieuntersuchung als auch für die Sonographieuntersuchung
beibehalten. Mit anderen Worten: Die Brust befindet sich bei beiden
Untersuchungen nahezu am gleichen Ort. Außerdem wird die Brust
vorzugsweise sowohl zur Aufnahme des Mammographiebildes als auch
zur Aufnahme des Sonographiebildes in ähnlicher Weise komprimiert.
In Folge der sehr ähnlichen Positionierung sind das Mammographiebild
und das Sonographiebild gut miteinander vergleichbar.
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Ein
weiterer entscheidender Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens liegt in der Verwendung eines großflächigen
Ultraschallwandlers. Der Ultraschallwandler wird unmittelbar mit der
zu untersuchenden Brust in Kontakt gebracht, vorzugsweise wird die
Ankopplung durch ein allgemein bekanntes Kopplungsmedium unterstützt.
Bei der Einkopplung der Ultraschallwellen in die Brust muss keine
zusätzliche Grenzfläche überwunden werden,
wie dieses beispielsweise bei der Einkopplung durch eine Kompressionsplatte
der Fall ist. Außerdem erlaubt der großflächige
Ultraschallwandler eine schnelle Untersuchung der Brust, da insbesondere
keine Scanbewegung des Ultraschallwandlers durchgeführt
werden muss.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
gehen aus den von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen
hervor.
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Wie
bereits erwähnt, ist möglich die röntgenographische
Untersuchung der Brust vor der sonographischen Untersuchung durchzuführen.
Dies ist vor allem in den Fällen sinnvoll, bei denen, beispielsweise
im Rahmen von Screening-Untersuchungen, eine Brust mit einer hohen
Dichte untersucht werden soll. Anhand des Mammographiebildes kann
die Dichte der Brust bestimmt werden. Vorzugsweise wird lediglich
in dem Fall, in dem die Dichte einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet,
eine sonographische Untersuchung der Brust durchgeführt.
Das gesamte Untersuchungsverfahren kann somit auf die notwendigen
Teiluntersuchungen beschränkt und damit beschleunigt werden.
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Nach
einer Verfahrensvarianten wird die sonographische Untersuchung vor
der röntgenographischen Untersuchung durchgeführt.
Insbesondere bei jungen Patienten oder Patientinnen mit üblicherweise dichtem
Brustgewebe ist eine sonographische Untersuchung mit unter aufschlussreicher
als eine röntgenographische. Wird im Rahmen der sonographischen
Untersuchung ein Befund festgestellt, so kann zur Klärung
des Befundes zusätzlich eine röntgenographische
Untersuchung herangezogen werden. Das beschriebene Vorgehen weist
den Vorteil auf, dass gerade bei jungen Patienten mit hoher Röntgensensibilität überflüssige
Röntgenbelastung vermieden werden kann.
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Nach
einer Ausführungsform wird die Kompressionsplatte oder
die Lagerplatte mit einer weiteren Kompressions- bzw. Lagerplatte
vertauscht. Dabei weist die weitere Kompressions- bzw. Lagerplatte an
ihrer der Brust zugewandten Seite einen Ultraschallwandler auf.
Anschließend wird die Brust zwischen der ausgetauschten,
weiteren Kompressions- bzw. Lagerplatte einerseits und der ihr gegenüberliegenden,
nicht ausgetauschten Lager- oder Kompressionsplatte andererseits
komprimiert. Im Zuge der Kompression wird der Ultraschallwandler
in unmittelbaren Kontakt mit der Brust gebracht, anschließend wird
ein Sonographiebild aufgenommen.
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Alternativ
zu dem beschriebenen Austausch der Kompressions- oder Lagerplatte
wird, im Rahmen der sich in der Regel an die röntgenographische Untersuchung
anschließenden sonographischen Untersuchung, ein Ultraschallwandler
an der der Brust zugewandten Seite der Kompressions- oder Lagerplatte
angeordnet. Anschließend wird die Brust zwischen dem Ultraschallwandler
einerseits und der gegenüberliegenden Lager- oder Kompressionsplatte andererseits
komprimiert. Dabei wird der Ultraschallwandler ebenfalls in unmittelbaren
Kontakt mit der Brust gebracht, und anschließend ein Sonographiebild
der komprimierten Brust mit Hilfe des Ultraschallwandlers aufgenommen.
In dem Fall, dass die sonographische Untersuchung vor der röntgenographischen
Untersuchung durchgeführt wird, befindet sich der Ultraschallwandler
selbstverständlich vor Beginn der sonographischen Untersuchung
am angegebenen Ort. Bevor die röntgenographische Untersuchung
durchgeführt wird, wird der Ultraschallwandler von diesem
Ort entfernt.
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Nach
einer Ausführungsform ist lediglich der Austausch der Kompressionsplatte
gegen eine weitere, den Ultraschallwandler enthaltende Kompressionsplatte,
vorgesehen. Analog ist nach einer weiteren Ausführungsform
vorgesehen, dass der Ultraschallwandler an einer der Brust zugewandten
Seite der Kompressionsplatte angeordnet wird. Vorteilhaft kann nach
den zuvor genannten Ausführungsformen die Brust während
der gesamten Untersuchung auf der Lagerplatte positioniert bleiben,
da diese nicht ausgetauscht wird. Das Sonographie- und das Mammographiebild
sind folglich besonders gut miteinander vergleichbar, da sich die
Brust bei beiden Untersuchungen in nahezu der gleichen Position
befindet. Wird nach einer Verfahrensvariante die röntgenographische
Untersuchung vor der sonographischen Untersuchung durchgeführt,
so wird die Kompressionsplatte gegen die weitere, den Ultraschallwandler
enthaltende Kompressionsplatte ausgetauscht. Wird die sonographische
Untersuchung vor der röntgenographischen Untersuchung durchgeführt,
so wird entsprechend umgekehrt die weitere Kompressionsplatte gegen
die Kompressionsplatte ausgetauscht.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform werden die Kompressions-
oder Lagerplatte aus einer solchen Richtung in ihre Position verbracht,
so dass der Patient bei dem Wechsel der Kompressions- oder Lagerplatte
im Wesentlichen unverändert in seiner Untersuchungsposition
verbleiben kann. Gleiches gilt, wenn der Ultraschallwandler an der
der Brust zugewandten Seite der Kompressions- oder Lagerplatte angebracht
wird. Die den Ultraschallwandler enthaltende Kompressions- oder
Lagerplatte bzw. der Ultraschallwandler selbst werden also aus einer
solchen Richtung in ihre Position verbracht, die derjenigen Seite
der Kompressions- oder Lagerplatte abgewandt ist, der der Patient
während der röntgenographischen Untersuchung zugewandt
ist. Da der Patient während der röntgenographischen
und der sonographischen Untersuchung, also für die gesamte Dauer
der Untersuchung in der gleichen Haltung verbleibt, können
optimal reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform werden der Bilddatensatz
des Mammographiebildes und derjenige des Sonographiebildes miteinander
registriert. Durch ein Registrierung der beiden Bilder ist es möglich,
das Mammographiebild und das Sonographiebild direkt miteinander
zu vergleichen. Sich in beiden Bildern entsprechende Bereiche können
identifiziert werden, so dass von einer in den Bildern identifizierten
Struktur sowohl röntgenographische als auch sonographische
Informationen erhalten werden können.
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Die
Aussagekraft der Bilder wird nach einer weiteren Ausführungsform
dadurch gesteigert, dass die röntgenographische Untersuchung
eine tomosynthetische Untersuchung ist. Bei dieser tomosynthetischen
Untersuchung wird eine Mehrzahl von verschiedenen Röntgenbildern
zu einem tomosynthetischen 3D-Mammographiebild verrechnet. Dieses Bild
enthält, im Gegensatz zu herkömmlichen Mammographiebildern,
Information über in Strahlrichtung übereinander
liegende Schichten des Objektes. Ein im Rahmen einer sonographischen
Untersuchung erhaltenes Bild enthält ebenfalls stets eine
Tiefeninformation über das untersuchte Objekt. Durch die
Kombination der beiden genannten Verfahren werden vorteilhaft zwei
Untersuchungsergebnisse, die beide eine Tiefeninformation des untersuchten
Objekts enthalten, miteinander kombiniert. Mit einem solchen kombinierten
Verfahren können beispielsweise Strukturen untersucht werden,
die in Strahlrichtung hintereinander liegen und mit Hilfe der konventionellen
Mammographie nur schwer voneinander zu unterscheiden sind. Die mit
Hilfe eines solchen kombinierten Verfahrens erhaltene Information über
das Untersuchungsobjekt wird, nach einer weiteren Ausführungsform,
in ihrer Aussage gesteigert, in dem der Bilddatensatz der 3D-Mammographie
und der Bilddatensatz der Sonographie miteinander registriert werden.
Derart miteinander registrierte 3D-Bilder erlauben die einfache
Zuordnung von in beiden Bilder dargestellten Objekten. Vorzugsweise
ist es möglich, die beiden Bilder zu überlagern.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Ultraschallwandler
bei einer Frequenz von in etwa 5 MHz bis 15 MHz, vorzugsweise bei
einer Frequenz im Bereich von 7 MHz bis 9 MHz, betrieben. Die vorgenannten
Ultraschallfrequenzen sind für die Untersuchung von Brustgewebe
besonders geeignet.
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Eine
erfindungsgemäße Mammographieanlage zur Untersuchung
einer Brust umfasst eine Lagerplatte und eine Kompressionsplatte,
zwischen denen die Brust während einer röntgenographischen Untersuchung
positionier- und komprimierbar ist. Nach einer ersten Variante der
erfindungsgemäßen Mammographieanlage ist die Lagerplatte
und/oder die Kompressionsplatte gegen eine weitere Lager- bzw. Kompressionsplatte
austauschbar. Diese weitere Lager- bzw. Kompressionsplatte weist
auf ihrer der Brust zugewandten Seite einen Ultraschallwandler zur
Durchführung einer sonographischen Untersuchung auf. Nach
einer weiteren Variante weist die Lagerplatte und/oder die Kompressionsplatte
eine Halterung zur Aufnahme eines Ultraschallwandlers auf. Die Halterung
ist dabei so ausgestaltet, dass eine Aufnahme des Ultraschallwandlers
an der der Brust zugewandten Seite der Lager- bzw. Kompressionsplatte
möglich ist.
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Wesentliche
Vorteile der erfindungsgemäßen Mammographieanlage,
welche insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignet ist, sind bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren genannt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es sich
insbesondere um ein bereits vorhandenes Mammographiesystem handeln,
welches durch Austausch der Kompressions- oder Lagerplatte bzw. durch
Anbringen entsprechender Halterungen für sonographische
Untersuchungen tauglich gemacht wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform ist lediglich die Kompressionsplatte
austauschbar bzw. mit entsprechenden Halterungen zur Aufnahme des Ultraschallwandlers
versehen. Wie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren erwähnt, kann bei einer solchen Mammographieanlage
während der gesamten Untersuchung die Brust auf der Lagerplatte
positioniert bleiben, was die Vergleichbarkeit der sonographischen
und der röntgenographischen Untersuchung verbessert.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform sind die an der Mammographieanlage
bzw. an der Lager- und/oder Kompressionsplatte vorhandenen Halterungen
so ausgestaltet, dass eine Aufnahme des Ultraschallwandlers aus
einer Richtung vorgesehen ist, die derjenigen Seite der Vorrichtung
abgewandt ist, der ein Patient während der röntgenographischen Untersuchung
zugewandt ist. Eine solche vorteilhafte Ausgestaltung der Halterung
erlaubt es, den Ultraschallwandler in die Halterung zu verbringen,
ohne dass der Patient aus der für die Durchführung
der röntgenographischen Untersuchung vorgesehenen Haltung
weichen muss. Gleiches gilt für eine Vorrichtung, bei der
die Kompressions- oder Lagerplatte gegen eine weitere Kompressions-
oder Lagerplatte austauschbar ist. Auch hier kann die Vorrichtung
vorzugsweise derart ausgestaltet sein, dass die Platten austauschbar
sind, ohne das der Patient seine Position verlassen muss.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Ultraschallwandler
in eine der Brust zugewandte Seite der Kompressions- bzw. Lagerplatte
eingelassen. Außerdem umfasst dieser vorteilhaft eine Vielzahl
von Ultraschallwandlerelementen, bei denen es sich bevorzugt um
kapazitiv angesteuerte Mikro-Ultraschallwandlerelemente handelt.
Das Auflösungsvermögen eines Ultraschallwandlers,
der aus einer Vielzahl von Ultraschallwandlerelementen aufgebaut
ist, steigt proportional mit der Anzahl der Ultraschallwandlerelemente.
Mikromaschinell, vorzugsweise lithographisch hergestellte und kapazitiv angesteuerte
Mikro-Ultraschallwandlerelemente sind mit aus der Halbleitertechnik
bekannten Herstellungsverfahren in hoher Stückzahl bei
günstigen Kosten und hoher Qualität herstellbar.
Diese auch als capacitive micro-fabricated ultrasound transducer (CMUT)
bezeichneten Ultraschallwandlerelemente weisen gegenüber
konventionellen Ultraschallwandlerelementen verschiedene Vorteile
auf. Beispielsweise ist ein solcher CMUT-Ultraschallwandler, also eine
Anordnung vieler Ultraschallwandlerelemente, wesentlich einfacher
zu kontaktieren, als eine Anordnung von konventionellen Ultraschallwand lerelementen.
Bei einem CMUT-Ultraschallwandler ist bereits ein Grossteil der
Verdrahtung bei der Herstellung des Ultraschallwandlers durchgeführt
worden. Außerdem enthalten derartige Ultraschallwandler-Arrays
oftmals einen Teil der Wandler- und Verstärkerelektronik.
Insbesondere bestehende Mammographiesysteme können mit
begrenztem technischem Aufwand mit einem solchen Ultraschallwandler
nachgerüstet werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Mammographieanlage
gehen aus den vorstehend nicht angesprochenen Unteransprüchen hervor.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele
der Zeichnungen verwiesen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Mammographieanlage gemäß der Erfindung in einer
schematischen Prinzipdarstellung,
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2 und 3 jeweils
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Mammographieanlage
in einer Detailansicht.
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Eine
Mammographieanlage 2, die sowohl für eine röntgenographische
als auch für eine sonographische Untersuchung geeignet
ist, zeigt beispielhaft 1. Eine Röntgenröhre 6 und
ein Detektor 8 sind an einer Standsäule 4 um
eine Achse A drehbar befestigt. Zur Untersuchung einer Brust 10 wird
diese auf einer ebenfalls an der Standsäule 4 befestigten Lagerplatte 12 positioniert
und mit Hilfe einer gegenüber der Lagerplatte 12 verfahrbaren
Kompressionsplatte 14 komprimiert. Die Lagerplatte 12 kann
abweichend von der Darstellung in 1 ein Teil
des Detektorgehäuses sein. Bei derartigen Mammographieanlagen
dient die Abdeckplatte des Detektors gleichzeitig als Lagerplatte 12.
Die zwischen der Lagerplatte 12 und der Kompressionsplatte 14 fixierte
Brust 10 befindet sich im Strahlengang zwischen der Röntgenröhre 6 und
dem Detektor 8. Zur Aufnahme eines Mammographiebildes wird
die Brust 10 im komprimierten Zustand durchleuchtet. Das
mit Hilfe des Detektors 8 aufgenommene Mammographiebild
kann mit Hilfe einer Verarbeitungseinheit 16, beispielhaft dargestellt
durch einen Monitor und einer Tastatur, dargestellt bzw. weiter
verarbeitet werden.
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Die
in 1 dargestellte Mammographieanlage 2 ist
ebenfalls zur Durchführung von Tomosyntheseuntersuchungen
geeignet, bei denen 3D-Mammographiebilder aufgenommen werden. Zur
Aufnahme solcher 3D-Bilder werden beispielsweise durch eine Drehung
der Röntgenröhre 6 und des Detektors 8 um
die Achse A eine Vielzahl von Projektionsbildern der komprimierten
Brust 10 aufgenommen. Die Bilder werden, wie allgemein
bekannt, mit Hilfe der Verarbeitungseinheit 16 zu einem
3D-Mammographiebild verarbeitet. Abweichend von der Darstellung in 1 kann
die Mammographieanlage 2 auch derart ausgestaltet sein,
dass der Detektor 8 einschließlich der Lagerplatte 12 fest
an der Standsäule 4 montiert sind. Zur Aufnahme
verschiedener Projektionen wird bei einer solchen Mammographieanlage
lediglich die Röntgenröhre 6 bewegt.
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Die
Mammographieanlage 2 ist außer für röntgenographische
Untersuchungen ebenfalls zur sonographischen Untersuchung der Brust 10 vorgesehen.
In der Regel wird dabei die röntgenographische Untersuchung
zeitlich vor der sonographischen Untersuchung durchgeführt.
Dies hat den Vorteil, dass im Rahmen der röntgenographischen
Untersuchung eine Dichte der Brust ermittelt werden kann, anhand
derer entschieden werden kann, ob eine anschließende sonographische
Untersuchung sinnvoll ist oder nicht. Es ist ebenfalls möglich
die sonographische Untersuchung vor der röntgenographischen Untersuchung
durchzuführen. In einem solchen Fall kann ggf. auf die
sich anschließende röntgenographische Untersuchung
verzichtet werden, was die Strahlenbelastung des Patienten mindert.
Im Folgenden sei beispielhaft auf den Fall eingegangen, bei dem
die röntgenographische Untersuchung vor der sonographischen
Untersuchung durchgeführt wird. Vor der eigentlichen sonographischen
Untersuchung (nach erfolgter Mammographieaufnahme) wird die Brust 10 zunächst
durch Anheben der Kompres sionsplatte 14 entlastet. Die
Brust 10 verbleibt dabei im Wesentlichen an dem Ort auf
der Lagerplatte 12, an dem diese zu Beginn der Mammographieuntersuchung
positioniert wurde. Die Kompressionsplatte 14 wird nun
durch eine weitere Kompressionsplatte 18 ausgetauscht,
und die Brust 10 erneut komprimiert. Falls die Brust nicht
auf der Lagerplatte 12 verbleibt, so wird sie vor der sonographischen
Untersuchung vorzugsweise von derselben Person, vorzugsweise einer ärztlichen
Fachkraft, erneut positioniert.
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2 zeigt
eine Detailansicht der auf diese Weise für die sonographische
Untersuchung umgerüsteten Mammographieanlage 2 im
Bereich ihrer Lager- und Kompressionsplatte 12, 18.
Die weitere Kompressionsplatte 18 umfasst einen Ultraschallwandler 20,
mit dem im Folgenden ein Sonographiebild der Brust 10 aufgenommen
wird. Der Ultraschallwandler 20 ist in die der Brust 10 zugewandter
Seite der weiteren Kompressionsplatte 18 eingelassen. Der
Ultraschallwandler 20 wird vorzugsweise in einem Frequenzbereich
zwischen 5 MHz und 15 MHz, weiterhin vorzugsweise in einem Frequenzbereich zwischen
7 MHz und 9 MHz betrieben. Die genannten Ultraschallfrequenzen sind
zur Untersuchung von Brustgewebe besonders geeignet. Der großflächige Ultraschallwandler 20 ist
in die der Brust 10 zugewandte Seite der weiteren Kompressionsplatte 18 eingelassen,
und steht in unmittelbarem Kontakt mit der komprimierten Brust 10.
Zur verbesserten Einkopplung des Ultraschalls in das Brustgewebe
können übliche Kopplungsmedien, beispielsweise
ein Gel, verwendet werden.
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Der
Ultraschallwandler 20 besteht aus einer Vielzahl von matrixförmig
angeordneten, kapazitiv angesteuerten Mikro-Ultraschallwandlerelementen (CMUT).
Ein solcher großflächiger Ultraschallwandler 20 erlaubt
eine Untersuchung der Brust 10 ohne die sonst bei Ultraschalluntersuchungen üblichen Scanbewegungen.
Bei der Untersuchungsvorrichtung 2 kann es sich insbesondere
um ein bereits bestehendes Mammographiesystem handeln, welches durch
Austausch der Kompressionsplatte 14 für die sonographische
Untersuchung tauglich gemacht wird. Die mit Hilfe des Ultraschallwandlers 20 aufgenommenen
sonographischen Bilder werden, wie die Mammographiebilder auch,
mit Hilfe der Verarbeitungseinheit 16 dargestellt und gegebenenfalls
weiter verarbeitet.
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Mammographiebilder
und Sonographiebilder, bzw. deren digitale Bilddatensätze,
können mit Hilfe der Verarbeitungseinheit 16 miteinander
registriert werden. Dies erlaubt eine einfache Zuordnung der entsprechenden
Bildbereiche des Mammographie- bzw. Sonographiebildes. Eine Registrierung des
Mammographiebildes und des Sonographiebildes ist selbstverständlich
ebenso in dem Fall möglich, bei dem es sich bei dem Mammographiebild
um ein tomosynthetisches 3D-Mammographiebild handelt. Die Registrierung
wird durch die sehr ähnliche Lager der Brust 10 bei
der sonographischen und der röntgenographischen Untersuchung
wesentlich vereinfach, wenn nicht sogar erst ermöglicht.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel, nach dem die allgemein
im Zusammenhang mit 1 beschriebene Mammographieanlage 2 derart umgerüstet
wurde, dass an der Unterseite der Brust 10, zwischen der
Lagerplatte 12 und der Brust 10, nunmehr der Ultraschallwandler 20 vorhanden
ist. Dabei kann der Ultraschallwandler 20 insbesondere von
einer mit der Lagerplatte 12 verbundenen Führungsschiene 22 aufgenommen
werden. Der Ultraschallwandler 20 kann in gleicher Weise
auf der Oberseite der Brust 10, also zwischen der Kompressionsplatte 14 und
der Brust 10 angeordnet werden. Es ist in jedem Fall vorteilhaft,
wenn der Ultraschallwandler 20 aus einer Richtung senkrecht
zur Papierebene in seine gewünschte Position verbracht
wird. Ein Patient, der zur Untersuchung seiner Brust 10 in der
Regel mehr oder weniger frontal vor der Mammographieanlage 2 steht
(vgl. 1) kann in diesem Fall in seiner Haltung, die
er für die röntgenographische Untersuchung eingenommen
hat, auch während des Einlegens des Ultraschallwandlers 20 verbleiben.
Wird der Ultraschallwandler 20 auf der der Brust 10 zugewandten
Seite der Lagerplatte 12 positioniert, so ist es zum Einfügen
des Ultraschallwandlers 20 lediglich notwendig die Brust 10 geringfügig anzuheben.
Wird der Ultraschallwandler 20 auf der der Brust 10 zugewandten
Seite der Kompressionsplatte 18 angeordnet, so wird nach
erfolgter röntgenographischen Untersuchung, die Kompressionsplatte 18 unter
Entlastung der Brust 10 kurz angehoben, der Ultraschallwandler 20,
gegebenenfalls geführt durch eine entsprechende Halterung 22,
eingelegt, und die Brust 10 anschließend zwischen
dem Ultraschallwandler 20 und der Lageplatte 12 erneut komprimiert.
In jedem Fall wird die Brust vorzugsweise von derselben Person,
beispielsweise einer medizinisch technischen Assistentin positioniert.
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- 2
- Mammographieanlage
- 4
- Standsäule
- 6
- Röntgenröhre
- 8
- Detektor
- 10
- Brust
- 12
- Lagerplatte
- 14
- Kompressionsplatte
- 16
- Verarbeitungseinheit
- 18
- weitere
Kompressionsplatte
- 20
- Ultraschallwandler
- 22
- Führungsschiene
- A
- Achse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - US 6574499
B1 [0001, 0007]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Warren Burhenne,
LJ et al. Radiology 215, 554–562, 2000 [0004]
- - Kolb TM, Radiology 225, 165–175, 2000 [0005]