DE102015218607A1

DE102015218607A1 - Kompressionseinheit

Info

Publication number: DE102015218607A1
Application number: DE102015218607.5A
Authority: DE
Inventors: Marcus Radicke
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2035-09-29
Also published as: DE102015218607B4

Abstract

In der mit einem flexiblen Kompressionselement ausgebildeten Kompressionsmulde einer Kompressionseinheit sind an der Innenseite der Seitenwände der Kompressionsmulde Sensoren zur Überwachung des flexiblen Kompressionselementes vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mammographieanlage, insbesondere eine Überwachungseinheit für eine Kompressionseinheit einer Mammographieanlage.
Für eine bildgestützte Diagnose werden Röntgenbilder und/oder Ultraschallbilder herangezogen. Beim Tomosyntheseverfahren werden 2D-Röntgenbilder von einer Brust eines Patienten unter verschiedenen Aufnahmewinkeln, beispielsweise während einer kreisbogenförmigen Trajektorie um die Brust aufgenommen und zu einem 3D-Datensatz verrechnet. Ausgehend von diesem 3D-Datensatz werden für eine Diagnose von diesem gezielt Schichtansichten errechnet. Zusätzlich zu diesen ergänzenden 2D-Röntgenbildern werden gezielt Ultraschallbilder für eine Diagnose herangezogen.
Mammographieanlagen mit denen sowohl 2D-Röntgenbilder als auch 3D-Röntgenbilder erstellbar sind verwenden unter anderem eine Kompressionseinheit mit einer Kompressionsmulde, um eine zu untersuchende Brust zu komprimieren. Anstatt einer starren Kompressionsfläche der Kompressionseinheit werden auch Kompressionsmulden mit einer flexiblen Kompressionsfläche verwendet. Die flexible Kompressionsfläche wird beispielsweise mit einem als Gaze bezeichneten Gewebe gebildet. Die Brust wird durch diese Ausgestaltung der Kompressionsmulde während einer Kompression leicht konvex geformt. Ein Vorteil dieser Art der Kompression ist eine homogenere Verteilung der Kompressionskraft auf das zu untersuchende Objekt sowie die Möglichkeit einer Ultraschalluntersuchung bzw. eine gezielte Biopsie im Anschluss an eine Röntgen- und/oder Ultraschalluntersuchung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinheit für eine in einer Mammographieanlage verwendeten Kompressionseinheit anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der Gegenstand der Erfindung ist eine Kompressionseinheit mit einer mit einem variablen Kompressionselement ausgebildeten Kompressionsmulde wobei an der Innenseite von mindestens einer Seitenwand der Kompressionsmulde mindestens ein Sensor zur Überwachung des variablen Kompressionselementes angeordnet ist. Die Messdaten des oder der Sensoren werden zur Analyse an eine Überwachungseinheit und/oder die Steuer- und Recheneinheit der Mammographieanlage weitergeleitet und bei einem Vorliegen einer für den Patienten gefährdenden Veränderung an dem variablen Kompressionselement werden die der Kompressionseinheit, der Röntgenquelle oder der Ultraschalleinheit zugeordneten Bewegungsabläufe gestoppt und/oder akustische und/oder optische Signalisierungen initiiert.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die auf einer Kompressionsmulde aufgespannte Gaze auf Geweberisse oder eine Gewebeermüdung hin überwachbar ist.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass Abhängig vom Zustand des flexiblen Kompressionselementes ein Vorgang einer Röntgen- oder Ultraschalluntersuchung abgebrochen werden kann.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass aus den Sensordaten Informationen bezüglich der Brustoberfläche ermittelbar sind und dadurch eine bessere Bildqualität und Bildregistrierung möglich wird.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die Gaze auf ihre Elastizität überprüfbar ist.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass mögliche Materialfehler in der Gaze erkennbar sind.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass eine sachgemäße Verwendung der Gaze als flexibles Kompressionselement in der Kompressionsmulde überwachbar ist.
Die Erfindung wird im Folgenden mittels der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine schematische Ansicht einer Ausgestaltung einer Kompressionsmulde mit einem flexiblen Kompressionselement und
2 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Mammographieanlage mit dieser Kompressionsmulde.
In der mit einem flexiblen Kompressionselement ausgebildeten Kompressionsmulde einer Kompressionseinheit sind an der Innenseite der Seitenwände der Kompressionsmulde Sensoren zur Überwachung des flexiblen Kompressionselementes vorgesehen.
1 zeigt eine schematische Darstellung von Teilen einer Mammographieanlage. Diese Mammographieanlage weist eine entlang auf einer Trajektorie T verfahrbare Röntgenquelle RQ mit einer dazugehörigen Detektoreinheit DT sowie eine Ultraschalleinheit USE auf. Für eine Brustuntersuchung wird die Brust O eines Patienten, wie in dieser Ausführungsform gezeigt, direkt auf dem Detektor DT positioniert. Mit einer Kompressionseinheit KE, gebildet aus einer hier nicht explizit gezeigten Steuereinheit und einer Kompressionsmulde KM, wird die zu untersuchende Brust O zwischen Kompressionsmulde KM und einer Unterlage, hier die Oberfläche eines Detektors DT fixiert und komprimiert. Die Kompressionsmulde KM ist zur Seite zum Detektor DT mit einem flexiblen Kompressionselement G ausgebildet. Als Kompressionselement G kann beispielsweise eine Gaze Verwendung finden. Mit zunehmender Kompression wölbt sich das flexibel ausgebildete Kompressionselement G. Schematisch abgebildet ist ebenso ein von der Röntgenquelle RQ ausgehender sich in Richtung Detektor DT ausbreitender Röntgenkegel RK. Während der Röntgenaufnahme ist die Ultraschalleinheit USE außerhalb des Röntgenkegels RK positioniert.
Die Kompressionsmulde KM ist in einer Schnittdarstellung dargestellt. In dieser Ausführungsform erstreckt sich eine Öffnung bzw. ein Fenster F im Boden der Kompressionsmulde KM über die gesamte Breite und Tiefe der Kompressionsmulde KM. Der Bodenbereich der Kompressionsmulde KM ist mit einem flexiblen Kompressionselement G überspannt. Als flexibles Kompressionselement G wird in dieser Ausführungsform eine Gaze G verwendet. Angedeutet sind im Bodenbereich der Seitenwände SW der Kompressionsmulde KM Sensoren S (m, n). Als Sensoren S(m, n) können beispielsweise Wegsensoren, Abstandssensoren oder Distanzsensoren, Laufzeitsensoren, Farbsensoren oder CCD-Sensoren Verwendung finden. Diese Sensoren S(m, n) sind matrixförmig in den Seitenwänden der Kompressionsmulde KM angeordnet. Zur Auswertung der von den Sensoren S(m, n) aufgenommenen Messdaten ist eine Überwachungseinheit UWE vorgesehen. Zur Auswertung der Sensordaten werden z.B. der Anpressdruck der Kompressionseinheit, Patientendaten sowie Daten des aktuell in der Kompressionsmulde eingespannten Materials herangezogen. Nicht in die schematische Darstellung aufgenommen sind eine zur Mammographieanlage gehörende Recheneinheit die zur Steuerung von der Mammographieanlage und zur Steuerung der Ultraschalleinheit USE sowie beispielsweise die Auswertung der Messdaten der Überwachungseinheit sowie der Durchführung von Bildverarbeitungsalgorithmen zur 2D- und/oder 3D-Bilderzeugung dient. Die in der Überwachungseinheit UWE durchgeführten Rechenoperationen werden von der der Mammographieanlage zugeordneten Recheneinheit RE, siehe 2, koordiniert. Angedeutet ist in der Kompressionsmulde KM ebenso eine an einer Führungseinheit FE verfahrbare Ultraschalleinheit USE. Diese Ultraschalleinheit USE kann manuell, motorisch oder semimanuell verfahren werden. Diese Ultraschalleinheit USE kann in unterschiedlicher Richtung über die auf der Brust O aufliegende Gaze G geführt bzw. verfahren werden. Angedeutet ist in 1 ebenso, dass die Ultraschalleinheit USE sowohl horizontal als auch vertikal verfahrbar ist. Die Horizontal- und/oder Vertikalverschiebung BUSE der Ultraschalleinheit USE hängt u.a. von der Andruckstärke des Kompressionselementes G der Kompressionsmulde KM auf ein zu untersuchendes Objekt O ab.
Durch produktionsbedingte oder unsachgemäße Behandlung der Gaze können Gewebefehler auftreten oder verursacht werden. Durch Gewebefehler können Risse oder Ausbuchtungen vor oder während einer Röntgen- oder Ultraschalluntersuchung in der über die Unterseite der Kompressionsmulde KM eingespannten Gaze G z.B. spontan auftreten. Durch einen in der Gaze G sich bildenden Riss oder einer Auswölbung kann die Druckverteilung auf die Brust O ungleichmäßig werden und eine Rekonstruierbarkeit von in Röntgenbildern abgebildeten Auffälligkeiten erschweren oder unmöglich machen.
Gezeigt sind in 1 die in den Seitenwänden SW bzw. in den seitlich zum Objekt O sich erstreckenden Rahmenelementen RKM der Kompressionsmulde KM integrierten Sensoren S(m, n). Diese Sensoren S(m, n) können in unmittelbarer Nähe der Unterkante zur Kompressionsmulde KM in einer Linie oder matrixförmig verteilt über die Seitenwand SW der Kompressionsmulde KM angeordnet sein. Diese Sensoren S(m, n) können auch auf der Rückseite der Frontseite der Kompressionsmulde KM und einem zu dieser parallel verlaufenden hinteren Rahmenelement RKM der Kompressionsmulde KM matrixförmig angeordnet sein. In einer weiteren Ausführungsvariante können die Sensoren S(m, n) auf einer Seitenwand, in Teilbereichen der Innenseiten oder allen vier Innenseiten zuzüglich oder separat an der Ultraschalleinheit USE angeordnet sein und sowohl das Verfahren der Ultraschalleinheit als auch die durch das Kompressionselement G gebildete Rückseite der Kompressionsfläche überwachen.
In dem in 1 gezeigtem Ausführungsbeispiel ist bzw. sind die Sensoren S(m, n) in Zeilen und Spalten angeordnet. Diese Sensoren S(1, n), S(2, n) und S(3, n) können zusätzlich auch an der Ultraschalleinheit USE angeordnet sein, so dass zwischen den in den Seitenwänden SW der Kompressionsmulden KM angeordneten Sensoren S(m, n) eine verwendungsbestimmte Benutzung der Gaze G überwachbar ist.
Mittels der von den Sensoren S(m, n) abgegebenen und aufgenommenen Signale kann in eine die Kompression der Brust automatische Regelung steuernd eingegriffen und diese stoppen und ggf. eine Dekomprimierung einleiten. Die Sensoren S(m, n) in Verbindung mit der Überwachungseinheit UWE sowie einer nachgeordneten Recheneinheit RE ermöglichen auch eine Überwachung der automatisch verfahrbaren Ultraschalleinheit USE und stoppen deren Bewegung über die gewölbte Gaze G wenn Ungleichmäßigkeiten in der Wölbung von diesen festgestellt werden. Neben einem möglichen Stopp könnten aus den Sensordaten sowohl eine optische als auch akustische Signalisierung aus erkannten Unregelmäßigkeiten in dem variablen Kompressionselement G abgeleitet bzw. ermittel werden. Die Überwachungseinheit UWE kann auch derart ausgebildet sein, dass aus den von den Sensoren S(m, n) aufgenommenen und weitergeleiteten Signalen Änderungen in dem variablen Kompressionselement G erkannt und die Art der Änderung an eine der Mammographieanlage MA zugeordneten Steuer- bzw. Recheneinheit RE weitergeleitet wird um dort eine einen Stopp und/oder eine optische und/oder eine akustische Signalisierung auslösende Signalisierung zu initiieren. Darüber hinaus kann die Überwachungseinheit UWE und/oder die Steuer- und Recheneinheit RE der Mammographieanlage MA bei vorliegen einer für den Patienten gefährdenden Veränderung in dem variablen Kompressionselement G die der Kompressionseinheit KE, der Röntgenquelle RQ oder der Ultraschalleinheit USE zugeordneten Bewegungsabläufe stoppen.
Werden beispielsweise hochsensitive Sensoren eingesetzt kann die Form der Verformung der Gase während einer Kompression überwacht werden. Die Daten können der Bildrekonstruktion zur Verfügung gestellt werden und damit auch die Qualität der Mammographie sowie die aus der Tomosynthese errechneten Schichtbildern verbessern. Weiterhin ist mit den Sensordaten der Sensoren S(m, n) eine bessere Registriergenauigkeit bei einer Kombination zwischen Ultraschall und Röntgenbild erreichbar. Die Sensordaten der Sensoren S (m, n) werden über die Überwachungseinheit UWE zur Datenauswertung weiter an die der der Mammographieanlage zugeordneten Recheneinheit RE weitergeleitet.
In 2 ist schematisch eine Seitenansicht einer Mammographieanlage MA gezeigt. An dem Stativ S sind die Röntgenquelle RQ, der Detektor DT sowie die Kompressionsmulde KM angeordnet. Neben den in den angezeigten Richtungen verfahrbaren Komponenten wie die Röntgenquelle RQ, die Kompressionsmulde KM und der Detektor DT ist die zur Mammographieanlage MA gehörige Steuer- und Recheneinheit RE mit Überwachungseinheit UWE und zugehöriger Bildschirm- BE mit Eingabeeinheit EE abgebildet. In der 2 sind die Platzierungen der Sensoren S (m, n) in einem Rahmenelement RKM der Kompressionsmulde KM beispielshaft angedeutet. In dieser Ausführungsvariante sind die Sensoren S (m, n) matrixförmig angeordnet. Diese matrixförmige Anordnung erstreckt sich über drei Zeilen m und drei Spalten n wobei jeweils in den Kreuzungspunkten ein Sensor angeordnet ist. Eine Variante mit einer Zeile mit n-Sensoren S (1, n) oder einem einzigen Sensor ist ebenso möglich.
Bezugszeichenliste

MA

Mammographieanlage

RQ

Röntgenquelle

DT

Detektor

KE

Kompressionseinheit

T

Trajektorie

RK

Röntgenkegel

S

Stativ

O

Objekt/Brust

FE

Führungseinheit

USE

Ultraschalleinheit

BUSE

Bewegungsrichtungen der Ultraschalleinheit

KM

Kompressionsmulde

RKM

Rahmenelement der Kompressionsmulde

SW

Seitenwand

F

Fenster

G

variables Kompressionselement/Gaze

S(m, n)

Sensoren

UWE

Überwachungseinheit

RE

Steuer- und Recheneinheit

EE

Eingabeeinheit

BE

Bildschirmeinheit

Claims

Kompressionseinheit mit einer mit einem variablen Kompressionselement (G) ausgebildeten Kompressionsmulde (KM), dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite mindestens einer Seitenwand (SW) der Kompressionsmulde (KM) mindestens ein Sensor (S(m, n)) zur Überwachung des variablen Kompressionselementes (G) angeordnet ist.
Kompressionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (S(m, n)) in der Kompressionsmulde (KM) mindestens an einer Seitenwand matrixförmig angeordnet sind.
Kompressionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (S(m, n)) nahe dem Auflagebereich der Ultraschalleinheit (USE) an dieser geordnet sind.
Kompressionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine die von den Sensoren (S(m, n)) aufgenommenen Signale auswertende Überwachungseinheit (UWE) vorgesehen ist.
Kompressionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (UWE) derart ausgebildet ist, dass aus den von den Sensoren (S(m, n)) aufgenommenen und weitergeleiteten Signalen Änderungen in dem variablen Kompressionselement (G) erkannt und die Art der Änderung an eine der Mammographieanlage (MA) zugeordneten Steuer- bzw. Recheneinheit (RE) weiterleitet wird um dort eine einen Stopp und/oder eine optische und/oder eine akustische Signalisierung auslösende Signalisierung zu initiieren.
Kompressionseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (UWE) und/oder die Steuer- und Recheneinheit (RE) der Mammographieanlage (MA) bei vorliegen einer für den Patienten gefährdenden Veränderung in dem variablen Kompressionselement (G) die der Kompressionseinheit (KE), der Röntgenquelle (RQ) oder der Ultraschalleinheit (USE) zugeordneten Bewegungsabläufe stoppen.