DE102011076823A1

DE102011076823A1 - Kontrastmittelgestütztes Mammografiesystem mit Brustkompression

Info

Publication number: DE102011076823A1
Application number: DE102011076823A
Authority: DE
Inventors: Mathias Hörnig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2031-06-01
Also published as: DE102011076823B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kompressionssystem (10, 20, A), eine Mammografiesystem und ein Verfahren zur Kompression eines Brustpaares im Rahmen einer mammografischen Untersuchung. Erfindungsgemäß wird ein Kompressionssystem vorgesehen, mit dem eine gleichzeitige oder parallele Kompression von beiden Brüsten möglich ist. Für die Doppeluntersuchung der linken und rechten Brust sind demnach nur noch eine einmalige Positionierung und Kompression zur Ausführung einer Röntgendurchleuchtung notwendig.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Medizintechnik und betrifft insbesondere ein Verfahren und ein Mammografie- und Kompressionssystem zur kontrastmittelgestützten Mammografie, bei der eine Brust einer Patientin vor der Durchleuchtung komprimiert werden muss.
Moderne Röntgensysteme und deren Hauptkomponenten werden zunehmend konzipiert, konstruiert und betrieben, um mit einem Gerät möglichst viele klinische Anwendungen abdecken zu können. Zu den bekannten mammografischen Verfahren zählen die Dual-Energy-Subtraktionsmammografie, die dynamische Subtraktionsmammografie, die kontrastmittelunterstützte Mammografie, die eine Injektion eines Kontrastmittels vor der Bildgebung voraussetzt und eine Mammografie, die ohne Kontrastmittelinjektion ausgeführt wird, sowie Tomosyntheseverfahren. Bei der dreidimensionalen Tomosynthese wird ein dreidimensionales Bild aus einer Vielzahl von zweidimensionalen Röntgenbildern generiert. Dabei wird die Strahlung einer Röntgenstrahlquelle auf das zu untersuchende Gewebe gerichtet und anschließend von einem Detektor erfasst. Je nach Art des Gewebes (zum Beispiel gutartig oder bösartig) wird die Röntgenstrahlung durch das Gewebe unterschiedlich geschwächt und erzeugt somit ein unterschiedliches Ergebnis am Detektor, das durch anschließende Rekonstruktionsverfahren in zwei- oder dreidimensionales Bild überführt werden kann. Das so erzeugte Bild kann im Rahmen einer Diagnose und/oder im Rahmen eines chirurgischen Eingriffs verwendet werden.
Bei kontrastmittelgestützten mammografischen Verfahren, wie beispielsweise bei Dual-Energy-Anwendungen wird intravenös Kontrastmittel injiziert, das durch den Blutkreislauf gleichzeitig in beide Brüste fließt. Um eine optimale Bildqualität bei der anschließenden Hochenergieaufnahme sicherstellen zu können, ist es notwendig, ein bestimmtes Zeitintervall zwischen Kontrastmittelinjektion und Hochenergieaufnahme abzuwarten, um sicherzustellen, dass das Kontrastmittel im zu untersuchenden Gewebe ausreichend angereichert ist.
Damit malignes Gewebe in der erzeugten Bilddarstellung besser erkannt werden kann, ist es im Stand der Technik vorgesehen, das zu untersuchende Gewebe einer Kompressionseinheit zuzuführen, um das zu untersuchende Gewebe für die Röntgenaufnahme zu komprimieren. Das Problem bekannter Anordnungen besteht darin, dass bisherige Mammografiesysteme mechanische Limitierungen aufweisen. So sind bisherige Systeme beispielsweise dafür ausgelegt, dass die beiden Brüste einer sequentiellen Untersuchung zugeführt werden. Deshalb ist die Kompressionseinheit im Stand der Technik daraufhin ausgelegt und wird entsprechend gesteuert, um eine Brust aufzunehmen und zu komprimieren.
Infolge führt dies dazu, dass für eine Untersuchung beider Brüste eine zeitintensive zweifache Positionierung erforderlich ist. Noch nachteiliger wirkt es sich jedoch aus, dass eine zweite Kontrastmittelinjektion erforderlich ist, was die Patientin zusätzlich belastet, da durch das sequentielle Vorgehen, der optimale Zeitpunkt für eine Hochenergieaufnahme für die zweite Brust zwangsläufig verpasst wird. Somit müssen dieselben Verarbeitungsschritte (Kontrastmittelinjektion, Positionierung der Brust, Kompression und Hochenergieaufnahme) auf für die zweite Brust und damit doppelt ausgeführt werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, die vorstehend erwähnten Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden und ein verbessertes Mammografiesystem bereitzustellen, mit dem die Strahlenbelastung für die Patientin reduziert und die Zeitdauer für die Untersuchung verkürzt werden kann. Darüber hinaus soll die Bildqualität verbessert werden, indem das Kompressionssystem des Mammografiesystems verbessert angesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den beiliegenden nebengeordneten Ansprüchen gelöst, insbesondere mit einem Kompressionssystem, mit einem Mammografiesystem und mit einem Verfahren.
Im Folgenden wird das Kompressionssystem der Erfindung näher beschrieben. Dabei ist zu beachten, dass vorteilhafte Ausführungsformen, alternative Merkmale und/oder Vorteile, die im Zusammenhang mit dem Kompressionssystem beschrieben, beansprucht oder erwähnt sind, ebenso auch auf die anderen Anspruchsformen (Mammografiesystem und Verfahren) zu übertragen sind und umgekehrt. Dabei werden die gegenständlichen Merkmale durch entsprechende funktionale Merkmale des Verfahrens ausgebildet.
Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Kompressionssystem zur Verwendung im Rahmen einer kontrastmittelgestützten Mammografie oder einer sonstigen Röntgenuntersuchung der weiblichen Brust, bei der Kontrastmittel zur Untersuchung des zu untersuchenden Gewebes injiziert wird. Hierzu zählen beispielsweise die zweidimensionale und die dreidimensionale Tomosynthese, sowie die Dual-Energy-Tomosynthese. Das Kompressionssystem umfasst ein oberes Kompressionselement und ein unteres Kompressionselement. Dabei sind die beiden Kompressionselemente beweglich im Kompressionssystem gelagert und können in Bezug zueinander gesteuert werden, um die einen Brüste gleichzeitig oder parallel zu komprimieren.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die beiden Brüste gleichzeitig komprimiert werden. In alternativen Ausführungsformen ist es jedoch auch möglich, dass die beiden Brüste parallel komprimiert werden. Dies soll bedeuten, dass eine Kompressionszeitdauer für die linke Brust einen Überschneidungsbereich mit einer Kompressionszeitdauer der rechten Brust aufweist. Dies betrifft insbesondere Fälle, wenn zum Beispiel die Brüste unterschiedlich groß sind und eine Brust länger komprimiert und/oder bestrahlt werden muss. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des oberen und unteren Kompressionselementes ist auch eine analoge Kompression möglich. Dies soll bedeuten, dass die beiden Kompressionselemente in Bezug auf die rechte und in Bezug auf die linke Seite dezidiert angesteuert werden können, um alle möglichen medizinischen und/oder diagnostischen Konstellationen abdecken zu können.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung sind das obere und das untere Kompressionselement jeweils aus Röntgenstrahlen durchlässigem Material hergestellt und/oder bestehen aus diesem Material. Dabei kann es sich beispielsweise um Carbon handeln.
Um die Kompressionswirkung zu verbessern, ist zumindest das untere Kompressionselement aus einem stabilen Material gefertigt mit einer geringen Kernladungszahl. Vorzugsweise sind jedoch sowohl das obere als auch das untere Kompressionselement aus einem stabilen strahlungsdurchgängigen Material gebildet.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann die Unterseite des oberen Kompressionselementes und/oder die Oberseite des unteren Kompressionselementes ein Umlagerungsmaterial umfassen. Das Umlagerungsmaterial ist ebenfalls strahlendurchlässig, aber bis zum einem bestimmten Grad verformbar (das Material muss hinreichend stabil sein, dass es sich während der Untersuchung nicht verformt) und kann insofern eine verbesserte Anpassung an die jeweilige Anatomie der Patientin und damit einen subjektiv verbessert wahrgenommenen Komfort gewährleisten.
In der Praxis zeigt es sich, dass die Mammografiesysteme möglichst schnell und effizient an unterschiedliche Untersuchungssituationen angepasst werden müssen. Deshalb ist es gemäß einem Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass zumindest ein Kompressionselement der beiden Kompressionselemente austauschbar und/oder insbesondere in das Mammografiegerät einsteckbar ist. Dabei kann die jeweilige Größe und Form der Kompressionselemente auf die Untersuchungssituation angepasst werden. Vorzugsweise sind beide Kompressionselemente als Austauschelemente vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Variante ist das untere Kompressionselement getrennt von einem Detektor des Mammografiesystems ausgebildet. Mit anderen Worten ist das untere Kompressionselement nicht in den Detektor integriert, wie dies üblicherweise bei den Geräten im Stand der Technik der Fall ist. Detektor und unteres Kompressionselement werden somit als separate Bauteile in dem Mammografiesystem bereitgestellt. In dieser Variante liegen also die zu untersuchenden Brüste auf dem unteren Kompressionselement auf, der als Tisch dient und in Form einer mechanisch stabilen Platte (z.B. Kunststoff) und/oder aus einem Material mit einer geringen Kernladungszahl (Z) besteht. Das obere Kompressionselement befindet sich entsprechend oberhalb des zu untersuchenden Gewebes und der Detektor ist unterhalb des unteren Kompressionselementes angeordnet und dient zur Erfassung der Röntgenstrahlung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Detektor kein Absorbereingangsfenster auf und/oder besteht zumindest im Einstrahlbereich (Eingangsfenster) aus strahlentransparentem Material (zum Beispiel Carbon). Vorzugsweise ist eine Versiegelungshülle vorgesehen, um den Detektor vor Störeinflüssen und Verschmutzungen zu schützen. Die Versiegelungshülle kann beispielsweise aus Film und/oder Mylar gebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind sowohl das obere Kompressionselement und/oder das untere Kompressionselement mit in etwa übereinstimmenden Größenverhältnissen vorgesehen. Dabei weist oberes und/oder unteres Kompressionselement vorzugsweise eine seitliche Ausdehnung auf, um beide Brüste gleichzeitig abzudecken. Mit anderen Worten erstrecken sich sowohl oberes als auch unteres Kompressionselement über eine durchschnittliche Oberkörperbreite einer zu untersuchenden Patientin. Damit entsteht der Vorteil, dass das zeitaufwändige sequentielle Vorgehen nach dem Stand der Technik vermieden werden kann, indem beide Brüste gleichzeitig komprimiert und untersucht werden können.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kompressionssystem ein steuerbares Absorbersystem. Das Absorbersystem dient dazu, ein Absorberelement im Zwischenraum zwischen den beiden Brüsten einzubringen, wobei das Absorberelement aus Strahlen absorbierendem Material besteht, um eine Direktbestrahlung im Brustzwischenraum (also eine Direktbestrahlung ausgehend von der Strahlenquelle auf dem Detektor) zu vermeiden.
Das Absorberelement kann vorzugsweise mittig zwischen den beiden Brüsten angeordnet werden und befindet sich ebenso zwischen den beiden Kompressionselementen. Das Absorberelement wird von einem Steuermittel bedient, das zur automatischen Steuerung des Absorberelementes verwendet wird, um ein Volumen des Absorberelementes zu verringern oder zu vergrößern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Absorberelement ein ballonartiges Hohlvolumen, das zur Aufnahme eines Flüssigabsorbers dient. Der Flüssigabsorber wird in einem Absorberreservoir vorgehalten und kann bei einem entsprechenden Einspeisesignal in das Absorberelement eingespeist und bei einem entsprechenden Retraktionssignal aus diesem retrahiert werden. Das Absorberreservoir ist in das Kompressionssystem integriert oder an diesem angeordnet. Voreingestellt ist eine Standardsteuerung, die eine Volumenvergrößerung (Dekompression) des Absorberelementes vorsieht, wenn sich die Kompressionselemente in einem komprimierten Zustand befinden. Alternativ wird die Volumenvergrößerung des Absorberelementes initiiert, bevor die Bildaufnahme bzw. die Röntgenstrahlung ausgelöst wird. Eine Verkleinerung (Kompression) des Absorberelementes wird dann angesteuert, wenn die Kompressionselemente wieder in ihren dekomprimierten Zustand überführt werden oder überführt worden sind. Alternativ kann die Volumenverkleinerung des Absorberelementes nach der Röntgenaufnahme ausgelöst werden. In diesem Fall wird die Volumenänderung des Absorberelementes nicht von der Bewegung der Kompressionselemente abhängig gesteuert, sondern von einem Zeitkontext, und insbesondere von dem Ausführen der Röntgenaufnahme. Zur Vorbereitung der Röntgenaufnahme und bevor diese ausgeführt wird, werden die Kompressionselemente in ihren komprimierten Zustand überführt und das Absorberelement wird dekomprimiert (vergrößert). Nach Ausführen der Röntgenaufnahme kann das Absorberelement wieder komprimiert werden und die Kompressionselemente können wieder in ihren nicht komprimierten Zustand bewegt werden. Vorzugsweise erfolgt diese Steuerung automatisch und erfordert keine weitere Benutzerinteraktion hinsichtlich des Nutzers.
Falls das Absorberelement komprimiert werden soll, fließt der Flüssigabsorber in ein Absorberreservoir, das an dem Kompressionssystem oder an dem Mammografiesystem angeordnet ist.
Als wesentlicher Vorteil lässt sich in diesem Zusammenhang festhalten, dass sowohl das Absorbersystem als auch das Kompressionssystem vollautomatisch gesteuert werden können. Bedarfsweise kann natürlich eine Benutzerinteraktion vorgesehen sein, um auch manuelle Einstellungen zu ermöglichen, beispielsweise, falls die Patientin über Schmerzen klagt etc. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Absorbervolumen für eine zusätzliche laterale Fixierung beider Brüste sorgt. Da die Kompressionskraft während einer Dual-Energy-Prozedur auch moderat verringert werden kann, ist dies ein zusätzliches Element zur Verringerung von Bewegungseffekten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Kompressionsverfahren zur Untersuchung der weiblichen Brust im Rahmen einer kontrastmittelgestützten Mammografie oder einer (zwei- oder dreidimensionalen) Tomosynthese oder einer Dual-Energy Anwendung (bei der zwei zeitlich gestaffelte Röntgendurchleuchtungen anfallen). Das Verfahren umfasst zumindest folgende Verfahrensschritte:
Lagerung der beiden zu untersuchenden Brüste der Patientin, wobei Kontrastmittel bereits injiziert worden ist oder eine Injektion vorbereitet wird. Dies erfolgt vorzugsweise intravenös. Abhängig vom Zeitpunkt der Kontrastmittelinjektion ergibt sich aus den physikalischen Parametern der Kontrastmitteleinlagerung im Gewebe ein optimaler Zeitpunkt für die Röntgenaufnahme. Dieser optimale Zeitpunkt wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung elektronisch auf Einhaltung überwacht. Die beiden Brüste werden zwischen dem unteren und dem oberen Kompressionselement des Kompressionssystems (wie vorstehend beschrieben) gelagert, um anschließend komprimiert zu werden. Vorzugsweise erfolgt die Kompression der beiden Brüste gleichzeitig oder zumindest parallel.
Wahlweise kann ein Absorberelement, das zwischen den Brüsten angeordnet ist, in diesem Zeitraum dekomprimiert werden, um eine Direktbestrahlung des Detektors zu vermeiden.
Nach Kompression und gegebenenfalls nach Dekompression des Absorberelementes wird die Röntgenstrahlung zur Bestrahlung der beiden Brüste ausgelöst. Dies erfolgt vorzugsweise elektronisch gesteuert, um – wie vorstehend erwähnt – den optimalen Zeitpunkt für die Röntgenaufnahme einhalten zu können.
Die Röntgenstrahlung wird am Detektor erfasst und zur Erstellung von Tomoscans, insbesondere für Dual-Energy-Applikationen, verwendet.
Die beiden Kompressionselemente sind austauschbar und können separat voneinander bewegt werden. Vorzugsweise können beide Kompressionselemente entlang einer gemeinsamen vertikalen Achse (die parallel zur Körpermittellängsachse der Patientin verläuft) bewegt werden, um eine optimale Kompressionswirkung zu erreichen. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass wahlweise ein Kompressionselement ortsfest im Kompressionssystem gelagert ist und das jeweilige Kompressionselement (als nur eines) beweglich gelagert ist.
Üblicherweise besteht ein Kompressionselement aus einem durchgehenden Segment, das eine seitliche Ausdehnung aufweist, um beide Brüste der Patientin abzudecken. Alternativ kann das Kompressionselement jedoch auch geteilt sein und ein erstes Eingriffssegment zur Kompression der linken Brust und ein zweites Eingriffssegment zur Kompression der rechten Brust aufweisen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine individuelle Kompression der beiden Brüste ausgeführt werden kann. Beispielsweise ist es somit möglich, die Kompressionszeitdauer auf der rechten Seite anders zu gestalten als auf der linken Seite. Ebenso kann hinsichtlich des Kompressionsgrades differenziert werden. In dieser Ausführungsform können das erste und das zweite Eingriffssegment jeweils separat voneinander angesteuert werden. Dennoch ist es auch in dieser Ausführungsform möglich, die beiden Eingriffssegmente parallel anzusteuern und sozusagen gemeinsam zur Ausführung zu bringen.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform werden Mittel bereitgestellt, die eine Direktbestrahlung des Detektors im Brustzwischenraum minimieren. Vorzugsweise wird hierzu ein Absorberelement (zum Beispiel Flüssigabsorber) bereitgestellt, der automatisch angesteuert wird und dessen Volumen in Abhängigkeit von der Kompression und/oder in Abhängigkeit von der Ausführung der Röntgenaufnahme gesteuert wird. Ebenso kann kumulativ auch noch eine Steuerungsfunktion hinsichtlich der Zeit vorgesehen sein. Diese Ausführungsform dient zur Ausführung von sogenannten Cleavage-Aufnahmen.
Die Röntgenstrahlquelle kann – je nach Ausführungsform – unterschiedlich ausgebildet sein und beispielsweise als Multifokusstrahler in der Dispenserkathodentechnologie ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, eine oder mehrere Strahlenquellen vorzusehen, die schwenkbar gelagert sind und eine kontinuierlich kreisförmige Schwenkbewegung zur Erstellung der Aufnahme durchführen.
Abhängig von der jeweiligen Anwendung und/oder den jeweiligen physikalischen Parametern kann es erforderlich sein, eine Blende bereitzustellen, die automatisch gesteuert wird. Üblicherweise ist die Blende an der Röntgenstrahlquelle vorgesehen und wird automatisch im Hinblick auf die jeweilige Detektorposition nachgeführt. Dies ist insbesondere in denjenigen Ausführungsformen sinnvoll, falls die Detektorposition veränderlich ist. In diesen Fällen kann der Detektor in einer Ebene bewegt werden, die senkrecht zur Bestrahlungsachse bzw. zur Mittellängsachse der Patientin und/oder parallel zur Tomo-Scanrichtung des Detektors verläuft. Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, falls der Detektor nicht die gesamte Breite des Kompressionselementes (und somit auch nicht beide Brüste gleichzeitig) abdeckt.
In der Regel wird die Ausführungsform mit dem translatorisch verfahrbaren Detektor mit derjenigen Ausführungsform kombiniert werden, bei der zwei separate Röntgenaufnahmen jeweils für die linke und für die rechte Seite vorgesehen sind. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass die beiden Aufnahmen (rechte Brust, linke Brust) unmittelbar aufeinander folgend ausgeführt werden können, und insbesondere ohne dass eine erneute Brustlagerung und Kompression notwendig ist. Damit kann der zeitliche Ablauf der Untersuchung deutlich beschleunigt werden, auch wenn zwei separate Röntgenaufnahmen für die beiden Brüste generiert werden.
Wie vorstehend bereits erwähnt, können die Kompressionselemente des Kompressionssystems aus stabilen Platten bestehen. Alternativ dazu kann das untere Kompressionselement als stabile Platte in Form eines Tisches ausgebildet sein und das obere Kompressionselement kann als Kompressionsband ausgebildet sein, dessen Kompressionskraft individuell anpassbar ist. In diesem Zusammenhang wird auf die parallele Anmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2009 056 176.5-35 verwiesen, auf dessen Offenbarungsgehalt hiermit vollständig verwiesen wird.
Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung im Zusammenhang mit weiteren Ausführungsbeispielen und den Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Mammografiegerätes mit einer erfindungsgemäßen Kompressionseinheit,
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kompressionseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kompressionseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kompressionseinheit mit einem Absorberelement und
5 eine Vorderansicht einer Kompressionseinheit gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform mit Kompressionsbändern.
1 zeigt einen Ausschnitt eines Mammografiegerätes 1 zur Untersuchung der weiblichen Brust. Es umfasst einen Röntgenarm 2 mit einem Röntgenkopf 2a, indem gegebenenfalls eine Blende integriert sein kann. Darüber hinaus können noch weitere physikalische oder optische Bauteile in den Röntgenkopf 2a integriert sein. Über den Röntgenkopf 2a wird die Röntgenstrahlung emittiert und auf das zu untersuchende Objekt O gerichtet. Bei dem Objekt O handelt es sich um die beiden Brüste einer weiblichen Patientin, die zur Vorbereitung der Röntgenaufnahme in dem Kompressionssystem K gelagert, fixiert und komprimiert werden. Im Strahlengang unterhalb des Kompressionssystems K ist ein Detektor D angeordnet, der zur Erfassung der Röntgenstrahlen dient, die das zu untersuchende Gewebe O durchdrungen haben.
Das Kompressionssystem K umfasst ein oberes Kompressionselement 10 und ein unteres Kompressionselement 20, die beide unabhängig voneinander beweglich im Mammografiegerät 1 gelagert sind. Zwischen dem oberen Kompressionselement 10 und dem unteren Kompressionselement 20 werden die beiden Brüste der Patientin gelagert. Zur Kompression der Brüste wird ein Kompressionselement 10, 20 oder beide Kompressionselemente 10, 20 in Richtung des jeweils anderen (und damit aufeinander zu) bewegt. Daran anschließend kann die Röntgenaufnahme ausgeführt werden.
Eine Oberseite des unteren Kompressionselementes 20 weist eine Oberseite 3 auf, die auch als Tisch ausgebildet sein kann und zur Aufnahme der beiden Brüste der Patientin ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß sind das obere Kompressionselement 10 und das untere Kompressionselement 20 so ausgebildet, dass sie zur gleichzeitigen Aufnahme der beiden weiblichen Brüste ausgebildet sind. Damit entsteht der wesentliche Vorteil, dass es möglich ist, beide Brüste in einem Lagerungs- und Positionierungsvorgang in dem Kompressionssystem K zu positionieren, um Aufnahmen von beiden Brüsten zu generieren.
In einer ersten Variante werden beide Brüste gleichzeitig durchleuchtet (möglicherweise in mehreren Schichtaufnahmen). Gemäß einer zweiten Variante werden zunächst die erste Brust und anschließend die zweite Brust durchleuchtet. Erfindungsgemäß ist es jedoch bei der zweiten Variante vorgesehen, dass die beiden Aufnahmen unmittelbar aufeinander folgen, ohne dass ein erneuter Lagerungs- und Komprimierungsvorgang ausgeführt werden muss. Dies trägt zur deutlichen Zeit- und somit auch zur Kostenreduktion der mammografischen Untersuchung bei.
Gemäß einer ersten Variante der Erfindung erstreckt sich der Detektor D ebenfalls über einen Bereich, der Brüste O abdeckt. In diesem Fall hat der Detektor D eine seitliche Erstreckung, die in etwa einer durchschnittlichen Oberkörperbreite einer Patientin entspricht.
Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Detektor D sich nicht über die gesamte Breite erstreckt, sondern nur über einen Teilbereich der Oberkörperbreite. In dieser Variante ist der Detektor D verschiebbar gelagert in einer Detektoreinheit 30. Die Detektoreinheit 30 umfasst eine Versiegelungshülle zum Schutz des Detektors, beispielsweise Mylar oder einen Versiegelungsfilm. Die Detektoreinheit 30 kann ebenfalls als austauschbares Bauteil dem Mammografiegerät 1 zugeordnet sein. Vorzugsweise ist die Detektoreinheit 30 ebenfalls steckbar in dem Mammografiegerät gelagert. Um die Flexibilität des mammografischen Systems zu erhöhen, sind vorzugsweise auch die beiden Kompressionselemente 10, 20 steckbar gelagert, sodass sie leicht gegen andere Elemente ausgetauscht werden können. Kompressionselemente 10, 20 können in unterschiedlichen Varianten und Formen bereitgestellt werden, beispielsweise mit einer unterschiedlichen inneren Form und/oder mit unterschiedlicher Außenausdehnung.
2 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung gemäß einer Ausführungsform mit einem Multifokusstrahler S. Der Multifokusstrahler S emittiert Röntgenstrahlung, die auf die beiden Objekte O gelenkt wird, die sich zwischen den beiden Kompressionselementen 10, 20 des Kompressionssystems K befinden. Unterhalb des Kompressionssystems K befindet sich der Detektor 30, der hier verschiebbar gelagert ist. Der Detektor 30 ist insbesondere von einer ersten Position, die sich beispielsweise unterhalb der linken Brust der Patientin befindet in eine zweite Position überführbar, die entsprechend unterhalb der linken Brust angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist der Detektor D in das untere Kompressionselement 20 integriert. Dies ist jedoch nur eine Variante der Erfindung.
Ebenso kann der Detektor 30 in einem separaten Bauteil bereitgestellt werden, der getrennt von dem unteren Kompressionselement 20 ist.
Das Kompressionssystem K dient zur gleichzeitigen Aufnahme und Kompression der beiden Brüste O.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung mit einem konventionellen Röntgenstrahler S. Ansonsten entsprechen die Anordnung und das Verfahren zur Aufnahme der Bilddaten jeweils demjenigen, das im Zusammenhang mit 2 beschrieben worden ist.
4 zeigt eine vorteilhafte Variante der Erfindung, bei der zusätzliches Bauteil in dem Kompressionssystem K bereitgestellt wird: ein Absorberelement A.
Das Absorberelement A ist vorzugsweise als Flüssigabsorber bereitgestellt und wird mittig zwischen den beiden Brüsten O innerhalb des Kompressionssystems K angeordnet. Das Absorberelement A umfasst einen Hohlraum, beispielsweise in Form eines Ballons, dessen Außenumfang variierbar ist. Der Flüssigabsorber ist ein flüssiges oder gelartiges Material, das röntgenstrahlenundurchlässig ist und diese vollständig absorbiert, sodass verhindert werden kann, dass der Detektor 30 im Brustzwischenraum direkt bestrahlt wird. Dies hat den Vorteil, dass die nachfolgende Bildverarbeitung hinsichtlich der Bildqualität verbessert werden kann. Zudem bietet der ballonartige Flüssigkeitsabsorber A eine zusätzliche Brustfixierung, was wiederum Bewegungsartefakte während der Bildgebung vermeidet.
Ein Absorberreservoir R kann ebenfalls als austauschbares Element an dem Mammografiesystem 1 bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, das Absorberreservoir R als austauschbares Element an dem Kompressionssystem K auszubilden. Das Absorberreservoir R umfasst einen Absorbertank, der in Austausch mit dem Ballon des Flüssigabsorbers A steht. Das
Absorbersystem wird vorzugsweise automatisch gesteuert. Die Steuerung wird über ein Steuermittel ausgeführt. Das Steuermittel dient zur Volumenveränderung des Absorberelementes A. Die Volumenveränderung kann in Abhängigkeit von unterschiedlichen physikalischen Parametern ausgeführt werden, so beispielsweise zum Einen abhängig vom Zustand der Kompressionselemente und zum Anderen vom zeitlichen Zustand im Zusammenhang mit der Röntgenbestrahlung. Insbesondere ist es vorgesehen, dass eine Dekompression des Absorberelementes A dann initiiert wird, wenn sich die beiden Kompressionselemente 10, 20 des Kompressionssystems K in einem komprimierten Zustand befinden. Alternativ kann eine Dekompression des Absorberelementes A auch dann initiiert werden, wenn die Röntgenaufnahme A unmittelbar bevorsteht. Entsprechend wird eine Kompression des Absorberelementes A ausgeführt, wenn sich die beiden Kompressionselemente 10, 20 in einem dekomprimierten Zustand befinden. Alternativ kann die Kompression des Absorberelementes A dann initiiert werden, nachdem die Röntgenaufnahme beendet worden ist.
Die Ansteuerung des Absorberelementes A kann in zumindest zwei Modi betrieben werden: in einem OFF-Modus oder in einem Automatic-Modus. Im Automatic-Modus wird ein vorbestimmbarer, fester Druck eingestellt der auch für unterschiedliche Anatomien und Patientensituationen konstant ist. Der Druck ist vorzugsweise unabhängig von einer vertikalen Ausdehnung der Brust (im komprimierten Zustand). Die Ansteuerung für das Adapterelement A variiert lediglich die eingespeiste Flüssigkeitsmenge. Die eingespeiste Flüssigkeitsmenge ist abhängig von der Brusthöhe.
Damit kann das Bereitstellen und Einbringen einer zusätzlichen Stabilisierungsmaßnahme automatisiert werden. Im OFF-Betrieb kann der Anwender manuell eine bestimmte Ansteuerung des Absorberelementes vornehmen. Darüber hinaus kann er auch Voreinstellungen überschreiben, falls er hierzu eine informationstechnologische Berechtigung (z.B. als Administrator) hat.
Das erfindungsgemäße Absorberelement A dient insbesondere zur Vorbereitung und Ausführung von Cleavage-Aufnahmen.
In 5 ist eine alternative Ausführungsform in Bezug auf die Kompressionselemente 10, 20 des Kompressionssystems K dargestellt. Während die Kompressionselemente 10, 20 in der in 1 dargestellten Ausführungsform plattenartig ausgebildet sind, zeigt 5 eine Variante zur Kompression der Brust O, bei der diese zwischen einem flexiblen Band B und dem unteren Kompressionselement 20 komprimiert wird. Das obere Kompressionselement 10 ist in der in 5 dargestellten Variante durch ein flexibles Band B ersetzt. Zusätzlich sind Fixiereinheiten vorgesehen, um das Band B zu führen. Des Weiteren sind Mittel vorgesehen zum Spannen des Bandes B. Zum Spannen des Kompressionsbandes B ist vorzugsweise rechts- und linksseitig eine Auf- bzw. Abwickelrolle vorgesehen, die über einen Elektromotor angetrieben wird und einzeln ansteuerbar ist. In 5 ist die Variante der Erfindung dargestellt, bei der der Detektor D in die Detektoreinheit 30 integriert ist, die gleichzeitig als Tisch bzw. als unteres Kompressionselement 20 dient. Selbstverständlich kann die Ausführungsform zur Kompression der Brüste mit den Kompressionsbändern auch mit der Variante der Erfindung kombiniert werden, bei der das untere Kompressionselement 20 und der Detektor D bzw. die Detektoreinheit 30 separate Bauteile sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass alle austauschbaren Bauteile mit einem elektronischen Sensor versehen sind, der im eingebauten Zustand ein GUT-Signal liefert und andernfalls ein Warnsignal auslöst, falls ein erforderliches Bauteil fehlt oder nicht eingesteckt ist. So kann automatisch erfasst werden, ob beispielsweise beide erforderlichen Kompressionselemente 10, 20 oder das Absorberelement A eingesteckt sind. Falls dies nicht der Fall ist, kann ein akustisches und/oder optisches oder anderweitiges Signal ausgelöst werden, um den Anwender auf das Fehlen des Bauteils hinzuweisen.
Mit der Erfindung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen.
Ein wichtiger medizinischer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Strahlenbelastung für die Patienten verringert werden kann, weil keine zusätzliche weitere Röntgenbestrahlung notwendig wird, da beide Brüste parallel untersucht werden können.
Zum Anderen lässt sich die Untersuchung an sich deutlich beschleunigen, da in einem Vorgang die Brustpositionierung und Kompression mit anschließender Durchleuchtung durchgeführt werden kann. Dies führt infolge zu einer Kostenreduktion.
Vorteilhaft erweist es sich für die Patientinnen auch, dass die häufig als unangenehm oder schmerzhaft empfundene Kompressionsphase zeitlich verkürzt werden kann.
Des Weiteren kann die Flexibilität der medizinischen Untersuchung dahingehend verbessert werden, da die Kompression und Durchleuchtung gezielt an die jeweilige Anwendungssituation angepasst bzw. auch für die rechte und linke Brustseite unterschiedlich ausgeführt werden kann. Des Weiteren kann die Bildqualität verbessert werden, indem Bewegungsartefakte und andere die Bildqualität störende Einflüsse vermieden werden können. Dies wird unter anderem auch durch die Bereitstellung des Absorberelementes ermöglicht, das automatisch bereitgestellt wird.
Ein weiterer Vorteil ist in der Sicherheitserhöhung zu sehen, indem automatisch ein Warnsignal bereitgestellt wird, falls notwendige Bauteile (Kompressionsplatten oder Absorberelement etc.) nicht dem Mammografiesystem 1 zugeschaltet bzw. in dieses eingesteckt sind.
Zusammenfassend lässt sich die vorliegende Erfindung wie folgt charakterisieren. Die bisherige konsekutive Ausführung von zwei Einzeluntersuchungen kann erfindungsgemäß in eine gemeinsame Untersuchung zusammengefasst werden, sodass insgesamt die Patientenstrahlenbelastung verringert werden kann. Dafür ist es erfindungsgemäß vorgesehen, ein Kompressionssystem bereitzustellen, mit dem beide Brüste gleichzeitig oder parallel positioniert, komprimiert und durchleuchtet werden können. Um einen weiteren Flexibilitätsgrad zu erreichen, kann das untere Kompressionselement separat vom Detektor D ausgebildet sein. Eine Segmentierung der jeweiligen Kompressionselemente trägt weiterhin zur Flexibilität des Gesamtsystems bei und ermöglicht es, die rechte Brust und die linke Brust in einer gemeinsamen Untersuchung unterschiedlich zu komprimieren und/oder zu durchleuchten. Das erfindungsgemäße Kompressionssystem kennzeichnet sich auch durch das Bereitstellen eines Absorbers für spezielle Anwendungen. Der Absorber, insbesondere in Form eines Flüssigabsorbers, übernimmt eine zusätzliche Stabilisierungs- und Fixierungsfunktion.
Vorstehend wurde die Erfindung im Kontext einer Mammografie beschrieben. Es liegt jedoch ebenso im Rahmen der Erfindung, hier andere Untersuchungsobjekte zu analysieren. Ebenso ist es möglich, für die Bauteile des Mammografiegerätes 1 auch alternative Bauteile zu verwenden. Beispielsweise kann als eine Alternative zur Dispenserkathodentechnologie auch auf die Carbon-Nano-Tubes-(CNT-)Technologie zurückgegriffen werden. Des Weiteren ist die Art der Bilddatenerfassung nicht vorgegeben. So ist es möglich mit dem erfindungsgemäßen Mammografiesystem zweidimensionale Aufnahmen und 3D-Aufnahmen zu generieren. Ferner ist es für einen Fachmann offensichtlich, einzelne oder ausgewählte Ausführungsformen in einer Weiterbildung der Erfindung zu kombinieren. Weiterhin ist es möglich, die einzelnen, vorstehend beschriebenen Bauteile modular auszubilden und diese wahlweise zu kombinieren. Beispielsweise kann das Kompressionssystem aus einzelnen Kompressionsmodulen (zum Beispiel oberes Kompressionselement 10, unteres Kompressionselement 20 und Absorberelement A etc.) bestehen und das Kompressionssystem selbst kann als Kompressionsmodul dem Mammografiegerät 1 zugeschaltet werden. Zusätzlich kann das Detektormodul D als einzelnes Modul dem Kompressionssystem K oder dem Mammografiegerät 1 zugeschaltet werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die beschriebenen Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

0: Brustpaar
1: Mammografiesystem/ Mammografiegerät
2: Röntgenarm
2a: Röntgenkopf
3: Oberseite der Detektoreinheit / Tisch
8: Bandführung
10: oberes Kompressionselement
20: unteres Kompressionselement
30: Detektoreinheit
A: Absorberelement
B: Kompressionsband
O: Objekte
D: Detektor
K: Kompressionssystem
R: Absorberreservoir
S: Strahlenquelleneinheit

Claims

Kompressionssystem zur Verwendung bei einer kontrastmittelinjektionsgestützten Mammografie oder Tomosynthese zur Erstellung von Bilddaten eines kontrastmittelinjizierten Brustpaares (O), umfassend: – Ein oberes Kompressionselement (10), – Ein unteres Kompressionselement (20), wobei die Kompressionselemente (10, 20) in Bezug zueinander bewegbar sind, um die beiden Brüste (O) gleichzeitig oder parallel zu komprimieren.
Kompressionssystem nach Anspruch 1, bei dem zumindest ein Kompressionselement (10, 20) austauschbar und/oder insbesondere in ein Mammografiegerät (1) einsteckbar ist.
Kompressionssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zumindest das untere Kompressionselement (20) aus einem strahlungsdurchgängigen Material besteht, insbesondere aus einem stabilen Material mit geringer Kernladungszahl.
Kompressionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das untere Kompressionselement (20) getrennt von einem Detektor (D) des Mammografiesystems (1) ausgebildet ist und als separates Bauteil in dem Mammografiesystem (1) bereitgestellt wird.
Kompressionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das obere Kompressionselement (10) und/oder das untere Kompressionselement (20) eine seitlich Erstreckung aufweisen, um beiden Brüste abzudecken und/oder die einer durchschnittlichen Oberkörperbreite einer Patientin entspricht.
Kompressionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend: – Ein Absorberelement (A), das – vorzugsweise mittig – zwischen den beiden Brüsten (O) und zwischen den Kompressionselementen (10, 20) angeordnet werden kann, wobei das Absorberelement (A) ein strahlenabsorbierendes Material umfasst – Ein Steuermittel, das zur automatischen Steuerung des Absorberelementes (A) dient, um ein Volumen des Absorberelementes (A) zu komprimieren oder zu dekomprimieren.
Kompressionssystem nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei dem das Absorberelement (A) ein ballonartiges Hohlvolumen ist, das zur Aufnahme eines Flüssigabsorbers dient, der über ein Absorberreservoir (R) eingespeist und retrahiert wird.
Mammografiesystem zur Ausführung einer kontrastmittelinjektionsbasierten Mammografie oder Tomosynthese, umfassend: – Eine Strahlenquelleneinheit (S) zur Emission der Röntgenstrahlung – Ein Kompressionssystem (K) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur gleichzeitigen oder parallelen Kompression der beiden Brüste (O) für eine gemeinsame Durchleuchtung – Einen Detektor (D) zum Erfassen der Strahlung, die das kontrastmittelinjizierte Brustpaar durchdrungen hat und der im Strahlengang hinter zumindest einer der kontrastmittelinjizierten Brüste (O) und hinter den beiden Kompressionselementen (10, 20) des Kompressionssystems (K) angeordnet ist.
Mammografiesystem nach Anspruch 8, bei dem der Detektor (D) in das untere Kompressionselement (20) integriert ist.
Mammografiesystem nach Anspruch 8, bei dem das untere Kompressionselement (20) und der Detektor (D) zwei separate Bauteile sind, die vorzugsweise getrennt voneinander bewegt werden können und wobei das obere Kompressionselement (10) und das untere Kompressionselement (20) aus einem strahlendurchlässigen Material bestehen.
Mammografiesystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem der Detektor (D) kein Absorbereingangsfenster hat und/oder bei dem der Detektor (D) eine Versiegelungshülle umfasst.
Mammografiesystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem der Detektor (D) translatorisch, insbesondere horizontal und/oder vertikal, beweglich ist.
Mammografiesystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem eine Blende im Strahlengang angeordnet ist, vorzugsweise an der Strahlenquelleneinheit (S), wobei die Blende automatisch in Bezug zur jeweiligen Position des Detektors (D) nachgeführt wird.
Verfahren zur Kompression eines Brustpaares (O) zur Ausführung einer kontrastmittelgestützten Mammografie oder Tomosynthese mit zumindest folgenden Verfahrensschritten: – Lagerung der beiden zu untersuchenden kontrastmittelinjizierten Brüste (O) zwischen Kompressionselementen (10, 20) eines Kompressionssystems (K) – Gleichzeitige oder parallele Kompression der beiden Brüste (O) – Gleichzeitige oder parallele Röntgenbestrahlung der komprimierten Brüste (O) – Erfassen der Röntgenstrahlung mittels des Detektors (D).
Verfahren nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, bei dem die Kompressionselemente (10, 20) separat voneinander bewegt werden können.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, bei dem zumindest ein Kompressionselement (10, 20) geteilt ist und ein erstes Eingriffssegment zur Kompression der linken Brust und ein zweites Eingriffssegment zur Kompression der rechten Brust aufweist.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das erste und zweite Eingriffssegment jeweils separat voneinander steuerbar sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche zur Ausführung einer Cleavage-Aufnahme, bei der ein automatisch ansteuerbares Absorberelement (A) in einen Brustzwischenraum eingefügt wird, das insbesondere als Flüssigabsorber ausgebildet sein kann, um eine Direktbestrahlung des Detektors (D) zu vermeiden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, bei dem ein Absorberelement (A) über ein Steuermittel automatisch gesteuert wird und wobei das Steuermittel die Kompression und/oder Dekompression des Absorberelementes (A) in Bezug zum Zustand der Kompressionselemente (10, 20) zur Kompression der Brüste oder in Bezug zur Röntgenstrahlungserfassung steuert oder regelt, insbesondere automatisch eine Dekompression des Absorberelementes (A) auslöst, wenn sich die beiden Kompressionselemente (10, 20) in einem komprimierten Zustand befinden oder vor der Röntgenbestrahlung und eine Kompression des Absorberelementes (A) auslöst, wenn sich die beiden Kompressionselemente (10, 20) in einem dekomprimierten Zustand befinden oder nach der Röntgenbestrahlung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, bei dem das Steuermittel in zumindest zwei Steuerungsmodi betrieben werden kann: – In einem manuellen Modus, der eine manuelle Bestimmung einer Absorberflüssigkeitsmenge vorsieht, die für eine Dekompression in das Absorberelement (A) über eingespeist werden soll – In einem Automatic-Modus, bei dem die einzuspeisende Absorberflüssigkeitsmenge automatisch bestimmt wird.