DE102016202425B3

DE102016202425B3 - Controlling a mammography device to acquire a series of mammographic images with different X-ray energies

Info

Publication number: DE102016202425B3
Application number: DE102016202425.6A
Authority: DE
Inventors: Tom Weidner
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2036-02-18

Abstract

Es werden ein Verfahren zur Steuerung eines Mammographiegeräts (MU) sowie eine entsprechende Steuereinrichtung (ST) für ein Mammographiegerät (MU) zur Akquisition einer Serie von Mammographiebildern (ML, MH) mit unterschiedlichen Röntgenenergien beschrieben. Dabei wird mit den unterschiedlichen Röntgenenergien jeweils zumindest eine Voraufnahme (PL, PH) akquiriert. Auf Basis der Voraufnahmen (PL, PH) werden Aufnahmeparameterwerte (APL, APH) für ein zu akquirierendes Mammographiebild (ML, MH) bei der betreffenden Röntgenenergie ermittelt, und eine nachfolgende Akquisition eines Mammographiebilds (ML, MH) bei der betreffenden Röntgenenergie erfolgt unter Nutzung der Aufnahmeparameterwerte (APL, APH). Zumindest ein Teil der Voraufnahmen (PL, PH) bei den unterschiedlichen Röntgenenergien erfolgt dabei als Gruppe (PG) vor einer Akquisition der Mammographiebilder (ML, MH) bei den betreffenden Röntgenenergien. Außerdem wird ein Mammographiesystem (MS) mit einem Mammographiegerät (MU) und einer solchen Steuereinrichtung (ST) beschrieben.A method for controlling a mammography device (MU) and a corresponding control device (ST) for a mammography device (MU) for acquiring a series of mammographic images (ML, MH) with different X-ray energies are described. In each case, at least one preliminary image (PL, PH) is acquired with the different X-ray energies. Based on the preliminary images (PL, PH), acquisition parameter values (APL, APH) for a mammogram image (ML, MH) to be acquired are determined at the relevant X-ray energy, and subsequent acquisition of a mammographic image (ML, MH) at the relevant X-ray energy is performed the acquisition parameter values (APL, APH). At least a part of the preliminary images (PL, PH) at the different X-ray energies takes place here as a group (PG) before acquisition of the mammography images (ML, MH) at the relevant X-ray energies. In addition, a mammography system (MS) with a mammography device (MU) and such a control device (ST) will be described.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Mammographiegeräts zur Akquisition einer Serie von Mammographiebildern mit unterschiedlichen Röntgenenergien. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Steuereinrichtung für ein Mammographiegerät zur Durchführung dieses Verfahrens sowie ein Mammographie-System mit einem Mammographiegerät und einer entsprechenden Steuereinrichtung.The invention relates to a method for controlling a mammography device for acquiring a series of mammographic images with different X-ray energies. In addition, the invention relates to a control device for a mammography device for carrying out this method and a mammography system with a mammography device and a corresponding control device.

Im Rahmen von Vorsorgeuntersuchungen sowie zur weiteren Diagnose von Mammakarzinomen hat sich als bildgebendes Verfahren seit Jahren die Mammographie etabliert. Hierbei wird normalerweise die Brust in einer festen Position komprimiert und gehalten, während mit Röntgenstrahlung Mammographiebilder, meist einfache Projektionsbilder, der Brust erzeugt werden. Zur besseren Diagnose von Läsionen wird in der Mammographie in vielen Fällen auch ein Verfahren angewendet, bei dem unter Kontrastmittelzugabe, meist ein jodhaltiges Kontrastmittel, mit zwei verschiedenen Röntgenenergien Mammographiebilder derselben Brust in einer einzigen Kompressionsphase und damit in derselben Position gemacht werden. Unter „unterschiedlichen Röntgenenergien” ist üblicherweise und auch im Rahmen der Erfindung der Einsatz von Röntgenstrahlung mit unterschiedlichen Röntgenenergiespektren zu verstehen. Dies wird in der Regel dadurch erreicht, dass die Röntgenquelle mit unterschiedlichen Spannungen angesteuert wird. Daher wird üblicherweise und im Folgenden eine Röntgenenergie auch einfach mit der eingestellten Röntgenspannung (in kV) bezeichnet. Zusätzlich oder alternativ können auch unterschiedliche Filter verwendet werden, um die Strahlung durch Herausfiltern der niedrigeren Energien „aufzuhärten”.Within the scope of preventive examinations and for the further diagnosis of breast cancer, mammography has been established for years as an imaging procedure. In this case, the breast is normally compressed and held in a fixed position, while mammography images, usually simple projection images, of the breast are generated with X-ray radiation. For a better diagnosis of lesions, mammography in many cases also uses a method in which, with contrast agent addition, usually an iodine-containing contrast agent, with two different X-ray energies mammography images of the same breast are made in a single compression phase and thus in the same position. The term "different X-ray energies" usually and also in the context of the invention means the use of X-ray radiation with different X-ray energy spectra. This is usually achieved by the fact that the x-ray source is driven with different voltages. Therefore, usually and in the following, an X-ray energy is also simply referred to as the adjusted X-ray voltage (in kV). Additionally or alternatively, different filters may also be used to "cure" the radiation by filtering out the lower energies.

Ein Verfahren, bei dem unter Kontrastmittelzugabe mit zwei verschiedenen Röntgenenergien Mammographiebilder erstellt werden, wird beispielsweise in der DE 10 2011 087 128 A1 beschrieben. Ebenso zeigt die DE 10 2014 213 464 A1 ein Verfahren, in dem eine derartige „Dual-Energy”-Mammographie genutzt wird.A method in which Mammographiebilder be created with contrast agent addition with two different X-ray energies, for example, in the DE 10 2011 087 128 A1 described. Likewise shows the DE 10 2014 213 464 A1 a method in which such a "dual-energy" mammography is used.

Aus den bei den verschiedenen Röntgenenergien aus derselben Position akquirierten Mammographiebildern wird dann ein Differenzbild erzeugt, in welchem die Jodanreicherung im Gewebe besonders deutlich sichtbar ist. Dieses Verfahren ist allgemein auch als „Contrast Enhanced Dual Energy Mammography” (kurz „CEDEM”) bekannt. Um ein gutes Differenzbild aus den beiden Mammographiebildern berechnen zu können, sollten idealerweise zwei Bedingungen erfüllt sein:
Zum einen sollten die Helligkeitswerte der Bildinformationen bzw. Mammographiebilder annähernd gleich sein, obwohl die Aufnahmen mit zwei unterschiedlichen Röntgenenergien erfolgen.From the mammographic images acquired from the same position in the different X-ray energies, a difference image is then generated, in which the iodine enrichment in the tissue is particularly clearly visible. This method is also commonly known as Contrast Enhanced Dual Energy Mammography ("CEDEM" for short). In order to be able to calculate a good difference image from the two mammographic images, ideally two conditions should be fulfilled:
On the one hand, the brightness values of the image information or mammographic images should be approximately the same, although the images are taken with two different X-ray energies.

Zum anderen sollte die Position des Gewebes in den beiden einzelnen Mammographiebildern möglichst identisch sein, damit bei der Differenzbildung keine Kontrastüberhöhungen oder Konturbildungen und dadurch Artefakte entstehen. Um die Gewebeverschiebung zum Beispiel durch eine Bewegung der Patientin zu vermeiden, sollte die Zeitdauer bzw. der zeitliche Abstand zwischen den beiden Teilaufnahmen so gering wie möglich sein.On the other hand, the position of the tissue in the two individual mammographic images should be as identical as possible, so that no differences in contrast or contouring and artefacts occur during the subtraction. In order to avoid the tissue displacement, for example by a movement of the patient, the time duration or the time interval between the two partial recordings should be as small as possible.

Die oben genannte erste Bedingung in etwa gleicher Helligkeitswerte wird dadurch einzuhalten versucht, dass für jedes der Mammographiebilder eine Voraufnahme erfolgt, um sicherzustellen, dass die jeweiligen Mammographiebilder mit einer möglichst idealen und gleichen Detektordosis gemäß einer für die jeweilige Röntgenenergie eigenen AEC („Automatic Exposure Control” = Automatischen Expositionskontrolle) erfolgt. Die DE 10 2012 202 608 A1 beschreibt zum Beispiel ein Verfahren, bei dem zur Durchführung einer Röntgenuntersuchung zunächst mittels einer Voraufnahme ein Einstellungsparameter für nachfolgende Messungen gewonnen wird.The abovementioned first condition in approximately the same brightness values is attempted to be achieved in that a pre-recording is carried out for each of the mammographic images in order to ensure that the respective mammography images have the most ideal and equal detector dose according to an AEC (Automatic Exposure Control "= Automatic exposure control). The DE 10 2012 202 608 A1 describes, for example, a method in which, for performing an X-ray examination, a setting parameter for subsequent measurements is first obtained by means of a preliminary recording.

Die zweite Bedingung wird derzeit dadurch erreicht, dass die bei den unterschiedlichen Röntgenenergien akquirierten Mammographiebilder nachträglich aufeinander registriert, d. h. gegeneinander verschoben oder verzerrt werden, so dass eine annähernd gleiche Gewebeposition vor der Differenzbildung erreicht wird. Diese Registrierung benötigt einerseits einen recht aufwändigen Algorithmus. Andererseits kann es vorkommen, dass nicht das gesamte Gewebe zur Deckung gebracht werden kann und somit doch Bewegungsartefakte entstehen.The second condition is currently achieved by the fact that the mammography images acquired with the different X-ray energies are subsequently registered with one another, ie. H. be shifted against each other or distorted, so that an approximately equal tissue position is achieved before the difference formation. On the one hand, this registration requires a rather complex algorithm. On the other hand, it can happen that not the entire tissue can be brought to coincidence, and thus motion artifacts arise.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches verbessertes Verfahren und eine entsprechende Steuereinrichtung zur Steuerung eines Mammographiegerätes für eine Akquisition einer Serie von Mammographiebildern mit unterschiedlichen Röntgenenergien zur Verfügung zu stellen, mit dem die oben genannten Probleme reduziert, vorzugsweise ganz vermieden, werden können.It is an object of the present invention to provide a simple improved method and corresponding control device for controlling a mammography device for acquisition of a series of mammographic images with different X-ray energies, with which the above-mentioned problems can be reduced, preferably completely avoided.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie durch eine Steuereinrichtung gemäß Patentanspruch 10 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 and by a control device according to claim 10.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird wie bisher mit den unterschiedlichen Röntgenenergien jeweils zumindest eine Voraufnahme akquiriert. Auf Basis der Voraufnahme werden dann jeweils Aufnahmeparameterwerte für ein zu akquirierendes Mammographiebild bei der betreffenden Röntgenenergie ermittelt. Später, aber noch innerhalb derselben Kompressionsphase, nachfolgend erfolgt dann (als „Hauptaufnahme”) die Akquisition eines Mammographiebildes bei der betreffenden Röntgenenergie unter Nutzung der ermittelten Aufnahmeparameter.In the method according to the invention, at least one preliminary image is acquired in each case with the different x-ray energies, as hitherto. On the basis of the pre-recording, recording parameter values are then respectively determined for a mammogram image to be acquired in the relevant X-ray energy. Later, but still within the same compression phase, then follows (as "main image") the acquisition of a mammographic image at the relevant X-ray energy using the determined acquisition parameters.

Unter der Akquisition eines Mammographiebildes ist im Sinne der vorliegenden Erfindung, wie üblich, eine Erfassung von bildgebenden Daten für eine diagnostische Aufnahme einer in einer bestimmten Position gehaltenen, insbesondere komprimierten Brust zu verstehen. Hierbei handelt es sich üblicherweise um Projektionsdaten, die unmittelbar als 2D-Bilddaten verwendet werden können. Prinzipiell könnten aber auch statt einfacher Mammographiebilder in Form von 2D-Projektionsbilddaten beispielsweise mittels eines Tomosyntheseverfahrens o. ä. 3D-Mammographiebilder aufgenommen werden. Ebenso ist es auch möglich, nur bei bestimmten Energien, vorzugsweise der niedrigeren Röntgenenergie, ein 3D-Mammographiebild aufzunehmen, und bei der anderen Röntgenenergie oder den anderen Röntgenenergien jeweils ein einfaches Mammographiebild in Form von 2D-Projektionsbilddaten. Zur Differenzbilderzeugung kann dann z. B. aus dem 3D-Mammographiebild ein passendes synthetisches 2D-Projektionsbild berechnet werden. Bei einer Voraufnahme im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich, wie ebenfalls üblich, im Prinzip auch um eine Art bildgebende Aufnahme, die jedoch mit einer erheblich geringeren definierten Dosis durchgeführt wird als die Hauptmessung bzw. Hauptaufnahme. Zur Ermittlung der Aufnahmeparameter, z. B. der passenden Dosis für die Hauptaufnahme bei der jeweiligen Energie, erfolgt dann eine automatische Auswertung der Voraufnahmen bzw. der darin erhaltenen Informationen.For the purposes of the present invention, acquisition of a mammographic image means, as usual, acquisition of imaging data for a diagnostic recording of a breast held in a specific position, in particular a compressed breast. These are usually projection data that can be used directly as 2D image data. In principle, however, instead of simple mammographic images in the form of 2D projection image data, for example by means of a tomosynthesis method or the like, 3D mammographic images could also be taken. Likewise, it is also possible to record a 3D mammographic image only at certain energies, preferably the lower X-ray energy, and at the other X-ray energy or the other X-ray energies in each case a simple mammographic image in the form of 2D projection image data. For differential imaging can then z. For example, a suitable synthetic 2D projection image can be calculated from the 3D mammographic image. In a pre-recording according to the present invention is, as also usual, in principle, a kind of imaging recording, which is carried out with a significantly lower defined dose than the main measurement or main recording. To determine the recording parameters, z. B. the appropriate dose for the main recording at the respective energy, then takes place an automatic evaluation of the preliminary recordings or the information obtained therein.

Anders als bei den bisherigen Verfahren erfolgt aber nun die Akquisition eines Mammographiebilds nicht zwingend unmittelbar nachfolgend nach der Voraufnahme, sondern erfindungsgemäß werden zumindest ein Teil der Voraufnahmen der unterschiedlichen Röntgenenergien, vorzugsweise alle Voraufnahmen, als gemeinsame Gruppe vor einer Akquisition der Mammographiebilder bzw. Hauptaufnahmen bei den betreffenden Röntgenenergien durchgeführt. Mit anderen Worten: Vor der ersten Mammographiebildaufnahme für die betreffenden Röntgenenergien werden erst alle Voraufnahmen durchgeführt. Damit können folglich auch die Mammographiebilder als Gruppe von schnell aufeinanderfolgenden Bildern sofort nacheinander angefertigt werden. Dadurch reduziert sich die zeitliche Differenz zwischen der Akquisition der einzelnen Mammographiebilder erheblich. Dies führt dazu, dass Bewegungsartefakte unwahrscheinlicher oder geringer werden bzw. im Idealfall gar nicht auftreten. Gegebenenfalls kann dann auf eine aufwendige Registrierung verzichtet werden oder die Registrierung ist zumindest erheblich einfacher und sicherer durchführbar. Insgesamt kann also die Bildqualität, insbesondere bei der Durchführung eines CEDEM-Verfahrens, gesteigert werden.Unlike the previous method but now the acquisition of a mammographic image is not necessarily immediately following the pre-recording, but according to the invention at least a portion of the preliminary images of different X-ray energies, preferably all preliminary images, as a common group before acquisition of the mammography images or main shots at X-ray energies concerned. In other words, before the first mammographic image recording for the relevant X-ray energies, all preliminary images are first taken. Thus, the mammography images can be made as a group of rapidly successive images immediately after each other. This considerably reduces the time difference between the acquisition of the individual mammographic images. As a result, motion artifacts become less likely or less likely, or ideally not occur at all. If necessary, can then be dispensed with a complex registration or registration is at least considerably easier and safer to carry out. Overall, therefore, the image quality, in particular when performing a CEDEM method, can be increased.

Eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung für ein Mammographiegerät ist dementsprechend so ausgebildet, dass zur Akquisition einer Serie von Mammographiebildern mit unterschiedlichen Röntgenenergien zunächst das Mammographiegerät so angesteuert wird, dass mit den unterschiedlichen Röntgenenergien jeweils zumindest eine Voraufnahme akquiriert wird. Auf Basis der Voraufnahmen werden Aufnahmeparameterwerte für ein zu akquirierendes Mammographiebild bei der betreffenden Röntgenenergie ermittelt. Außerdem wird das Mammographiegerät so angesteuert, dass eine nachfolgende Akquisition eines Mammographiebilds bei der betreffenden Röntgenenergie unter Nutzung der Aufnahmeparameterwerte erfolgt. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung dabei so ausgebildet, dass zumindest ein Teil der Voraufnahmen bei den unterschiedlichen Röntgenenergien als Gruppe vor einer Akquisition der Mammographiebilder bei den betreffenden Röntgenenergien erfolgt. Somit können also beispielsweise auf Basis aller Voraufnahmen auch gemeinsam die Aufnahmeparameter für die zu akquirierenden Mammographiebilder bei den verschiedenen Röntgenenergien ermittelt werden, wobei es insbesondere auch möglich und bevorzugt ist, Informationen aus einer Voraufnahme auch für die Ermittlung von Aufnahmeparametern aus einer anderen Voraufnahme zu nutzen. Die Aufnahmeparameter und ggf. weitere Informationen aus den Voraufnahmen können dann beispielsweise zunächst abgespeichert werden. Wenn die betreffende Hauptaufnahme mit der jeweiligen Röntgenenergie durchgeführt werden soll, können die zugehörigen Aufnahmeparameter aus dem Speicher entnommen und für die Akquisition der Mammographiebilder verwendet werden.A control device according to the invention for a mammography device is accordingly designed in such a way that, to acquire a series of mammographic images with different X-ray energies, the mammography device is initially controlled such that at least one preliminary image is acquired with the different X-ray energies. On the basis of the preliminary images, acquisition parameter values for a mammogram image to be acquired are determined for the relevant X-ray energy. In addition, the mammography device is driven so that a subsequent acquisition of a mammographic image at the relevant X-ray energy is performed using the acquisition parameter values. According to the invention, the control device is designed so that at least a portion of the preliminary images of the different X-ray energies as a group takes place prior to acquisition of the mammographic images at the respective X-ray energies. Thus, the acquisition parameters for the mammographic images to be acquired in the various X-ray energies can thus be determined, for example, based on all preliminary images, and it is also possible and preferred to use information from a preliminary for the determination of acquisition parameters from another pre-recording. The recording parameters and possibly further information from the preliminary recordings can then be stored, for example, first. If the relevant main image is to be taken with the respective X-ray energy, the associated acquisition parameters can be taken from the memory and used for the acquisition of the mammographic images.

Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Steuereinrichtungen auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuereinrichtung eines Mammographiesystems ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z. B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.A largely software implementation has the advantage that even previously used control devices can be retrofitted in a simple manner by a software update to work in the manner of the invention. In this respect, the object is also achieved by a corresponding computer program product with a computer program which can be loaded directly into a memory device of a control device of a mammography system, with program sections in order to execute all the steps of the method according to the invention when the program is executed in the control device. Such a computer program product, in addition to the computer program optionally additional components such. As a documentation and / or additional components, including hardware components such. B. hardware keys (dongles, etc.) for using the software include.

Zum Transport zur Steuereinrichtung und/oder zur Speicherung an oder in der Steuereinrichtung kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit der Steuereinrichtung einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Die Rechnereinheit kann z. B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen. For transport to the control device and / or for storage at or in the control device, a computer-readable medium, for example a memory stick, a hard disk or another portable or permanently installed data carrier can be used, on which the program program sections of the computer program that are readable and executable by a computer unit of the control device are stored are. The computer unit can, for. B. for this purpose have one or more cooperating microprocessors or the like.

Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können.Further, particularly advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description, wherein the independent claims of a claim category can also be developed analogous to the dependent claims of another claim category and in particular individual features of different embodiments or variants to new Embodiments or variants can be combined.

Prinzipiell lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren für beliebige Multienergieaufnahmen, d. h. für eine Serie von Mammographiebildern bei zwei oder mehr verschiedenen Röntgenenergien, nutzen. Besonders bevorzugt wird dieses Verfahren aber einfach für Mammographiebilder mit nur zwei unterschiedlichen Röntgenenergien genutzt, da in der Regel zwei verschiedene Energien ausreichen, sofern keine speziellen Anforderungen gestellt werden. Wie bereits eingangs genannt, wird das Verfahren vorzugsweise zur Akquisition von kontrastmittelunterstützten Mammographiebildern durchgeführt, d. h. insbesondere im Rahmen einer CEDEM-Aufnahme. Dies schließt aber nicht aus, dass das Verfahren auch im Rahmen von anderen Verfahren genutzt werden kann.In principle, the inventive method for any multi-energy recordings, d. H. for a series of mammographic images at two or more different X-ray energies. Particularly preferred, however, this method is simply used for mammographic images with only two different X-ray energies, as usually two different energies are sufficient, unless special requirements are made. As already mentioned, the method is preferably carried out for the acquisition of contrast-enhanced mammography images, i. H. especially as part of a CEDEM recording. However, this does not exclude that the method can also be used in the context of other methods.

Wie ebenfalls bereits eingangs erwähnt, können die unterschiedlichen Röntgenenergien bzw. Röntgenenergiespektren relativ einfach durch unterschiedliche Einstellungen der Röntgenspannung erreicht werden. Zusätzlich können aber auch unterschiedliche Röntgenenergiespektren erreicht werden, indem unterschiedliche Filteranordnungen zwischen Röntgenquelle und Objekt, das heißt der aufzunehmenden Brust, eingesetzt werden, um die Strahlung aufzuhärten. In der Regel ist es so, dass zusätzlich zu den unterschiedlichen Röntgenspannungen noch unterschiedliche Filteranordnungen verwendet werden. Dies führt dazu, dass zwischen Aufnahmen mit unterschiedlichen Röntgenenergiespektren ein Filterwechsel erforderlich ist, was mit einer mechanischen Bewegung innerhalb des Mammographiegeräts und somit zusätzlichen Zeitverlusten zwischen zwei Aufnahmen verbunden ist.As already mentioned above, the different X-ray energies or X-ray energy spectra can be achieved relatively simply by different settings of the X-ray voltage. In addition, however, different X-ray energy spectra can also be achieved by using different filter arrangements between the X-ray source and the object, that is to say the breast to be picked up, in order to harden the radiation. As a rule, in addition to the different x-ray voltages, still different filter arrangements are used. This leads to a filter change being required between images with different X-ray energy spectra, which is associated with a mechanical movement within the mammography device and thus additional time losses between two images.

Bei einer bevorzugten Variante erfolgt daher nach der Akquisition der Gruppe von Voraufnahmen bei den unterschiedlichen Röntgenenergien eine Akquisition eines Mammographiebilds bei genau der Röntgenenergie, mit der die letzte Voraufnahme der Gruppe von Voraufnahmen akquiriert wurde. Auf diese Weise kann zumindest ein Filterwechselvorgang eingespart werden. Beispielsweise wird also bei einem Dual-Energy-Verfahren zunächst eine Voraufnahme mit einer hohen Energie durchgeführt, dann die Voraufnahme mit der niedrigeren Energie, darauf folgenden dann als Hauptaufnahmen zunächst die Akquisition des Mammographiebilds mit der niedrigeren Energie und anschließend die Akquisition des Mammographiebilds mit der hohen Energie. Grundsätzlich könnte das Verfahren zwar auch vorsehen, zunächst die Voraufnahme mit der niedrigen Energie, dann die beiden Aufnahmen mit der hohen Energie und zum Schluss die Hauptaufnahme mit der niedrigen Energie durchzuführen. Da jedoch die Hauptaufnahme mit der niedrigeren Energie in der Regel diagnostisch wichtiger ist, da sie bereits sämtliche Strukturen in der Brust zeigt und im Prinzip auch alleine ausgewertet werden könnte, wird vorzugsweise der Ablauf so gelegt, das zuerst die Hauptaufnahme mit der niedrigen Energie erfolgt.In a preferred variant, therefore, after the acquisition of the group of preliminary images at the different X-ray energies, an acquisition of a mammographic image takes place at exactly the X-ray energy with which the last preliminary image of the group of preliminary images was acquired. In this way, at least one filter change process can be saved. For example, in a dual-energy method, a pre-recording with a high energy is first performed, then the pre-recording with the lower energy, then the main acquisitions first the acquisition of the mammogram image with the lower energy and then the acquisition of the mammographic image with the high Energy. In principle, the method could also provide, first to carry out the pre-recording with the low energy, then the two recordings with the high energy and finally the main recording with the low energy. However, since the main recording with the lower energy is usually diagnostically important, since it already shows all the structures in the chest and in principle could also be evaluated alone, the procedure is preferably laid so that the first low-energy intake takes place first.

Die auf Basis der Voraufnahme ermittelten Aufnahmeparameterwerte können verschiedenste Parameter betreffen. Vorzugsweise umfassen sie zumindest einen Wert der folgenden Aufnahmeparameter:

– Strom der Röntgenquelle
– Bestrahlungsdauer
– ein die Röntgendosis repräsentierenden Parameter, insbesondere das Produkt aus Strom der Röntgenquelle und Bestrahlungsdauer.

The acquisition parameter values determined on the basis of the preliminary recording can relate to a wide variety of parameters. Preferably, they comprise at least one value of the following acquisition parameters:

- Current of the X-ray source
- Duration of irradiation
A parameter representing the X-ray dose, in particular the product of the current of the X-ray source and the duration of irradiation.

Wird also beispielsweise das Produkt aus Strom und Bestrahlungsdauer als Parameterwert für die Dosis ermittelt, ist es nicht nötig, den Strom der Röntgenquelle und die Bestrahlungsdauer als weitere Parameter bzw. die zugehörigen Werte als Parameterwerte zu hinterlegen, da für die Helligkeit der Bilder in der Regel die Dosis, das heißt das Produkt aus Strom und Bestrahlungsdauer, relevant ist.If, for example, the product of current and irradiation duration is determined as a parameter value for the dose, it is not necessary to store the current of the x-ray source and the irradiation duration as further parameters or the associated values as parameter values, since the brightness of the images is generally the dose, ie the product of current and irradiation time, is relevant.

Sofern die Bestrahlungsdauer für beide bildgebenden Hauptaufnahmen bzw. Mammographiebilder gleich lang sein soll, wird vorzugsweise ein auf Basis der Voraufnahme einer niedrigeren Röntgenenergie ermittelter Bestrahlungsdauerwert auch als Parameterwert für die Akquisition eines Mammographiebilds bei einer höheren Röntgenenergie genutzt. Bei mehr als zwei Energien wird z. B. der für die niedrigste Röntgenenergie ermittelte Bestrahlungsdauerwert für die Akquisition aller Mammographiebilder, d. h. aller höheren Röntgenenergien, genutzt.If the irradiation time for both imaging main images or mammography images is to be the same length, preferably an irradiation duration value determined on the basis of the preliminary image of a lower X-ray energy is also used as a parameter value for the acquisition of a mammographic image with a higher X-ray energy. For more than two energies z. B. the determined for the lowest X-ray energy irradiation duration value for the acquisition of all mammographic images, d. H. all higher X-ray energies used.

Dies hat den Vorteil, dass zusätzliche Korrekturmaßnahmen und Bildoptimierungen während der Aufnahme entfallen bzw. einfacher ausgeführt werden können. So könnte z. B. eine Offsetkorrektur, die bei verschieden langen Aufnahmezeiten durch unterschiedliche Dunkelbilder (Korrekturbilder im Detektor) durchgeführt werden müsste, nun mit einem einzigen Offsetbild und damit in kürzer Verarbeitungszeit des Detektors realisiert werden. This has the advantage that additional corrective measures and image optimizations can be omitted during the recording or can be performed more simply. So z. As an offset correction, which would have to be performed at different long recording times by different dark images (correction images in the detector), now with a single offset image and thus be realized in shorter processing time of the detector.

In diesem Fall muss dann für die höhere Röntgenenergie nur noch der Strom der Röntgenquelle jeweils als Aufnahmeparameterwert ermittelt und übergeben werden.In this case, only the current of the x-ray source has to be determined and transmitted as the acquisition parameter value for the higher x-ray energy.

Vorzugsweise wird mittels zumindest einer der Voraufnahmen zunächst eine Region mit der höchsten Gewebedichte ermittelt. Darauf basierend wird dann zumindest einer der Aufnahmeparameter ermittelt. Beispielsweise ist es oftmals sinnvoller, die erforderliche Dosis bzw. den Strom oder die Bestrahlungsdauer nicht auf Basis der kompletten Voraufnahme zu bestimmen, sondern nur aus bestimmten Bereichen (auch „AEC-Regionen” genannt, da diese dann ja für die „Automatic Exposure Control” berücksichtigt werden), beispielsweise dem Bereich mit der höchsten Gewebedichte, da es insbesondere hier darauf ankommt, dass der Kontrast ausreichend gut ist, um Details erkennen zu können.Preferably, at least one of the preliminary images first of all determines a region with the highest tissue density. Based on this, at least one of the acquisition parameters is then determined. For example, it often makes more sense not to determine the required dose or the current or the duration of irradiation on the basis of the complete pre-recording, but only from certain areas (also called "AEC regions", since these are then used for "Automatic Exposure Control"). taken into account), for example, the region with the highest tissue density, since it is important here in particular that the contrast is sufficiently good to be able to recognize details.

Besonders bevorzugt wird dabei die Region mit der höchsten Gewebedichte nur mittels der Voraufnahme für eine niedrigere Röntgenenergie ermittelt und es wird dann diese Information über die jeweilige Region genutzt, um auf Basis der Voraufnahme für eine höhere Röntgenenergie zumindest einen der Aufnahmeparameter für das Mammographiebild bei der betreffenden höheren Röntgenenergie zu ermitteln. Damit ist sichergestellt, dass sowohl für die Akquisition der Mammographiebilder mit der niedrigeren Röntgenenergie als auch für die Akquisition der Mammographiebilder mit der höheren Röntgenenergie jeweils die gleichen AEC-Regionen innerhalb der Voraufnahmen verwendet werden.Particularly preferably, the region with the highest tissue density is determined only by means of the pre-recording for a lower X-ray energy and then this information about the respective region is used, based on the pre-recording for a higher X-ray energy at least one of the recording parameters for the mammography image at the relevant to determine higher X-ray energy. This ensures that the same AEC regions are used for the acquisition of the mammography images with the lower X-ray energy as well as for the acquisition of the mammography images with the higher X-ray energy.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures with reference to embodiments. The same components are provided with identical reference numerals in the various figures. The figures are usually not to scale. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mammographiesystems, 1 a schematic representation of an embodiment of a mammography system according to the invention,

2 eine schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufs einer Sequenz zur Akquisition zweier Mammographiebilder bei unterschiedlichen Röntgenenergien mit zugehörigen Voraufnahmen gemäß dem Stand der Technik, 2 3 is a schematic representation of the time sequence of a sequence for acquisition of two mammographic images at different X-ray energies with associated prior art images according to the prior art;

3 eine schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufs eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sequenz zur Akquisition zweier Mammographiebilder bei unterschiedlichen Röntgenenergien mit zugehörigen Voraufnahmen, 3 1 is a schematic representation of the time sequence of a first exemplary embodiment of a sequence according to the invention for acquisition of two mammographic images at different x-ray energies with associated preliminary recordings,

4 eine schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufs eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sequenz zur Akquisition zweier Mammographiebilder bei unterschiedlichen Röntgenenergien mit zugehörigen Voraufnahmen, 4 2 shows a schematic representation of the time sequence of a second exemplary embodiment of a sequence according to the invention for acquisition of two mammographic images at different x-ray energies with associated preliminary recordings,

5a mit 5b ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Akquisition zweier Mammographiebilder bei unterschiedlichen Röntgenenergien mit zugehörigen Voraufnahmen. 5a With 5b a flowchart of an embodiment of a method according to the invention for the acquisition of two mammographic images at different X-ray energies with associated preliminary images.

In 1 ist beispielhaft und grob schematisch ein erfindungsgemäßes Mammographiesystem MS dargestellt, um insbesondere CEDEM-Aufnahmen anzufertigen. Das Mammographiesystem MS umfasst zum einen ein herkömmliches Mammographiegerät MU, an welchem eine um eine horizontale Achse drehbare Aufnahmeeinheit angeordnet ist. Diese Aufnahmeeinheit umfasst eine Röntgenquelle RQ und einen in Röntgenstrahlrichtung der Röntgenquelle RQ gegenüberliegenden Detektor DET. Direkt über dem Detektor DET, zwischen Detektor DET und Röntgenquelle RQ, befindet sich in üblicher Weise ein Objekttisch, auf welchem eine zu untersuchende Person eine Brust B auflegen kann. Durch eine gegenüber dem Objekttisch verschiebbare Platte lässt sich die Brust B, welche hier nur grob schematisch dargestellt ist, komprimieren und in der jeweiligen Position während der Aufnahmesequenz fixieren.In 1 is exemplified and roughly schematically a mammography system MS according to the invention shown in particular to produce CEDEM images. The mammography system MS comprises on the one hand a conventional mammography device MU, on which a recording unit rotatable about a horizontal axis is arranged. This recording unit comprises an X-ray source RQ and a detector DET located in the X-ray direction of the X-ray source RQ. Directly above the detector DET, between the detector DET and the X-ray source RQ, is located in the usual way a stage on which a person to be examined can place a breast B. By means of a plate which can be displaced relative to the object table, the breast B, which is shown here only roughly schematically, can be compressed and fixed in the respective position during the recording sequence.

Angesteuert wird die Aufnahmeeinheit bzw. das Mammographiegerät MU mit Hilfe einer sog. „Acquisition Workstation” AWS, in welche hier eine erfindungsgemäß ausgebildete Steuereinrichtung ST für das Mammographiegerät MU integriert ist. Neben dieser Steuereinrichtung ST umfasst die Acquisition Workstation AWS noch eine Benutzerschnittstelle, die mit der Steuereinrichtung ST verbunden ist, um Benutzereingaben zu tätigen und/oder um über einen Bildschirm der Benutzerschnittstelle Bilder anzuzeigen.The recording unit or the mammography unit MU is controlled by means of a so-called "Acquisition Workstation" AWS, in which an inventively designed control device ST for the mammography unit MU is integrated here. In addition to this control device ST, the acquisition workstation AWS also comprises a user interface, which is connected to the control device ST in order to make user inputs and / or to display images via a screen of the user interface.

Von der Steuereinrichtung ST werden Steuerdaten SD an das Mammographiegerät MU übergeben, beispielsweise zur Ansteuerung der Röntgenquelle RQ für die Auslösung von Röntgenstrahlung, wobei hier als Aufnahmeparameter u. a. der Röntgenstrom, die Röntgenspannung, welche wie beschrieben die Energie der Röntgenstrahlung bestimmt, und die Zeitdauer der Röntgenstrahlung als Steuerdaten ST mit übergegeben werden können. Zudem kann dem Mammographiegerät MU eine bestimmte Einstellung einer Filteranordnung FE vorgegeben werden, so dass automatisch der Filter vor der Röntgenquelle RQ gewechselt werden kann. Dies erfolgt in der Regel motorisch.From the control device ST control data SD are transferred to the mammography device MU, for example for controlling the X-ray source RQ for the triggering of X-radiation, here as the recording parameters, inter alia, the X-ray, the X-ray, which as described determines the energy of the X-ray, and the duration of the X-ray radiation can be transmitted as control data ST. In addition, the mammography device MU can be given a specific setting of a filter arrangement FE, so that the filter can be automatically changed in front of the X-ray source RQ. This is usually done by motor.

Insbesondere, wenn als Anodenmaterial für die Röntegenquelle RQ wie üblich Wolfram (W) eingesetzt wird, werden bevorzugt folgende Filtermaterialien alternativ oder in Kombination verwendet: Rhodium (Rh), Aluminium (Al), Silber (Ag), Kupfer (Cu), Titan (Ti). Bevorzugte Materialien für die höhere Röntgenspannung bzw. höhere Röntgenenergie sind dabei Kupfer (Cu) und Titan (Ti). Bevorzugte Materialien für die niedrigere Röntgenspannung bzw. Röntgenenergie sind Rhodium (Rh), Aluminium (Al) und Silber (Ag).In particular, if as the anode material for the Röntegenquelle RQ as usual tungsten (W) is used, the following filter materials are preferably used alternatively or in combination: rhodium (Rh), aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), titanium ( Ti). Preferred materials for the higher x-ray voltage or higher x-ray energy are copper (Cu) and titanium (Ti). Preferred materials for the lower X-ray or X-ray energy are rhodium (Rh), aluminum (Al) and silver (Ag).

Die Röntgenspannung ist bei Mammographiegeräten und Anwendung des CEDEM-Verfahrens meist von 23 bis 49 kV wählbar. Röntgenenergien bis 33 kV sind besonders gut als „niedrigere” Röntgenenergien im Sinne der Erfindung (insbesondere im Rahmen eines CEDEM-Verfahrens) geeignet, da hiermit bereits Mammographiebilder erzeugbar sind, die ausreichende Bildinformationen der durchleuchteten Struktur für eine einfache diagnostische Auswertung enthalten. Röntgenenergien größer als 40 kV dienen dagegen vorzugsweise zur Erzeugung der höherenergetischen Mammographiebilder, in denen im Wesentlichen nur die vom Kontrastmittel angereicherten Gebiete sichtbar sind. Die Differenz der beiden Bilder ergibt dann die kontrastmittelunterstützten Mammographiebilder im Rahmen des CEDEM-Verfahrens.The X-ray voltage is usually selectable from 23 to 49 kV in mammography equipment and using the CEDEM method. X-ray energies up to 33 kV are particularly well suited as "lower" X-ray energies in the sense of the invention (in particular in the context of a CEDEM method) since mammography images can already be generated which contain sufficient image information of the x-rayed structure for a simple diagnostic evaluation. By contrast, x-ray energies greater than 40 kV are preferably used to generate the higher-energy mammographic images, in which essentially only the areas enriched by the contrast agent are visible. The difference between the two images then gives the contrast-enhanced mammography images in the framework of the CEDEM method.

Der Detektor DET des Mammographiegeräts MU ist in der Regel ein Strahlungsempfänger/-konverter und erzeugt als Bildaufnehmer ein digitales Bild des durchstrahlten Gewebes, wobei die Pixel jeweils verschiedene Grauwerte aufgrund unterschiedlicher Absorptionen im Gewebe zeigen. Die dort aufgezeichneten Bilddaten BD werden an die Steuereinrichtung ST der Acquisition Workstation AWS weitergeleitet und, wie später noch erläutert, weiterverarbeitet und/oder auf einem Bildschirm angezeigt und/oder gespeichert. Ein Befehl zum Auslesen des Detektors DET, der dann die Bilddaten BD zurücksendet, kann auch als Teil der Steuerdaten SD an das Mammographiegerät MU übermittelt werden. Es wird an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich sowohl bei den Voraufnahmen als auch bei den Hauptaufnahmen, d. h. den für die diagnostische Auswertung herangezogenen Mammographiebildern, jeweils um Bilddaten handelt, die in der gleichen Weise vom Detektor DET aufgenommen und als Bilddaten an die Steuereinrichtung ST bzw. die Acquisition Workstation AWS übermittelt werden.The detector DET of the mammography device MU is usually a radiation receiver / converter and produces as image recorder a digital image of the irradiated tissue, wherein the pixels each show different gray values due to different absorptions in the tissue. The image data BD recorded there is forwarded to the control device ST of the acquisition workstation AWS and, as explained below, further processed and / or displayed on a screen and / or stored. A command for reading out the detector DET, which then sends back the image data BD, can also be transmitted as part of the control data SD to the mammography device MU. It is pointed out again at this point that it is in both the preliminary and the main shots, d. H. The mammographic images used for the diagnostic evaluation are image data in each case, which are recorded in the same way by the detector DET and transmitted as image data to the control device ST or the acquisition workstation AWS.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist es bei dem CEDEM-Verfahren erforderlich, dafür zu sorgen, dass möglichst beide Mammographiebilder, d. h. sowohl das Mammographiebild für die diagnostische Auswertung bei der höheren Röntgenenergie als auch das Mammographiebild für die niedrigere Röntgenenergie, möglichst ähnliche Helligkeitswerte aufweisen. Um dies sicherzustellen, werden Voraufnahmen angefertigt (sog. AEC-Aufnahmen), wobei jeweils wieder die entsprechenden Röntgenenergien genutzt werden müssen.As already mentioned, it is necessary in the CEDEM procedure to ensure that as far as possible both mammographic images, i. H. have both the mammographic image for the diagnostic evaluation at the higher X-ray energy and the mammographic image for the lower X-ray energy, as similar as possible brightness values. In order to ensure this, preliminary recordings are made (so-called AEC recordings), in which case the respective X-ray energies must be used again.

Wie in 2 als Ablauf über der Zeit t dargestellt ist, erfolgt dies üblicherweise so, dass in einem ersten Akquisitionszeitraum PLA die Voraufnahme für das Mammographiebild mit der niedrigen Röntgenenergie durchgeführt wird. Anschließend erfolgt in einem weiteren Akquisitionszeitraum MLA die Akquisition des zugehörigen Mammographiebilds bei der niedrigeren Energie. Danach werden das Mammographiegerät bzw. die Röntgenquelle auf die höhere Energie umgestellt und beispielsweise die Filter gewechselt. Dann erfolgt in einem weiteren Akquisitionszeitraum PHA die Voraufnahme für die höhere Röntgenenergie und schließlich in einem nachfolgenden Akquisitionszeitraum MHA die Aufnahme für diese zweite höhere Röntgenenergie. Durch diese Vorgehensweise ist die Zeit tx1 zwischen den einzelnen Aufnahmen der Mammographiebilder, aus denen das Differenzbild berechnet werden soll, relativ lang. Schließt man die Zeiten der Akquisitionszeiträume MLA und MHA, die benötigt werden, um die jeweiligen Mammographiebilder selber anzufertigen, mit ein, ergibt sich insgesamt eine Zeitdauer ty1, in der Bewegungsartefakte auftreten können, die relativ lang ist. All diese Bewegungsartefakte müssen später aufwändig aus den Aufnahmen herausgerechnet werden.As in 2 is shown as a process over the time t, this is usually done so that in a first acquisition period PLA the pre-recording for the mammography image with the low X-ray energy is performed. Subsequently, in a further acquisition period MLA, the acquisition of the associated mammography image at the lower energy takes place. Thereafter, the mammography device or the X-ray source are switched to the higher energy and, for example, the filters are changed. Then, in a further acquisition period PHA, the pre-acquisition for the higher X-ray energy and, finally, in a subsequent acquisition period MHA, the acquisition for this second higher X-ray energy. By doing so, the time tx1 between the individual images of the mammographic images from which the difference image is to be calculated is relatively long. Including the times of the acquisition periods MLA and MHA needed to make the respective mammography images themselves results in a total time ty1 in which motion artifacts can occur, which is relatively long. All of these motion artifacts must later be elaborately excluded from the recordings.

Daher ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Steuereinrichtung ST so eingerichtet, dass die Voraufnahmen in einer Gruppe PG unmittelbar nacheinander gemacht werden und erst dann in einer weiteren Gruppe MG die Akquisition der Mammographiebilder selbst erfolgt, d. h. die eigentlichen „Hauptaufnahmen” angefertigt werden. Dies ist in 3 über der Zeit t schematisch dargestellt. Wie hier zu sehen ist, gibt es zunächst einen ersten Akquisitionszeitraum PLA zur Anfertigung der Voraufnahme für die niedrigere Energie, dann folgt ein Akquisitionszeitraum PHA für die Anfertigung der Voraufnahme für die höhere Energie. Nachdem diese erste Gruppe PG von Voraufnahmen gefertigt wurde, schließt sich ein Akquisitionszeitraum MLA für die Akquisition des Mammographiebilds bei der niedrigen Röntgenenergie an und anschließend folgt relativ schnell ein Akquisitionszeitraum MHA zur Akquisition des Mammographiebilds bei der höheren Röntgenenergie. Damit ist die Gruppe MG von Mammographiebildern erfasst. Wie aus 3 zu ersehen ist, ist die Zeit tx2 zwischen den beiden Einzelaufnahmen der für die Diagnostik wichtigen Mammographiebilder erheblich kürzer als die Zeit tx1 bei dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik, wie es in 2 dargestellt ist. Dementsprechend ist auch die Zeit ty2 vom Beginn des ersten Akquisitionszeitraums MLA für die Erfassung des Mammographiebilds bei der niedrigen Röntgenenergie bis zum Ende des Akquisitionszeitraums zur Erfassung des Mammographiebilds bei der höheren Energie erheblich kürzer als im Stand der Technik (vgl. wieder 2). Damit ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Bewegungsartefakten drastisch reduziert.Therefore, in the present embodiment, the control device ST is set up so that the preliminary recordings in a group PG are made immediately after one another, and only in a further group MG the acquisition of the mammography images themselves takes place, ie the actual "main recordings" are made. This is in 3 shown schematically over time t. As can be seen here, there is first a first acquisition period PLA for preparing the pre-recording for the lower energy, then an acquisition period PHA follows for the preparation of the pre-recording for the higher energy. After this first group PG has been fabricated from pre-shoots, an acquisition period MLA follows for the acquisition of the mammographic image at the low X-ray energy and then relatively soon follows an acquisition period MHA for the acquisition of the mammography image at the higher X-ray energy. Thus, the group MG is detected by mammographic images. How out 3 it can be seen the time tx2 between the two individual images of the mammography images important for the diagnosis is considerably shorter than the time tx1 in the method according to the prior art, as described in US Pat 2 is shown. Accordingly, the time ty2 from the start of the first acquisition period MLA for the low X-ray energy mammographic image acquisition to the end of the mammography image acquisition time acquisition period is also considerably shorter at the higher energy than in the prior art (see FIG 2 ). This dramatically reduces the likelihood of motion artifacts occurring.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind nun an drei Stellen Filterwechsel FW1, FW2, FW3 erforderlich, da abwechselnd zunächst bei einer niedrigen Röntgenenergie die Voraufnahme gemacht wird, anschließend bei einer hohen Röntgenenergie die Voraufnahme, dann wieder bei einer niedrigeren Röntgenenergie das Mammographiebild und schließlich bei einer höheren Röntgenenergie das zweite Mammographiebild akquiriert wird. Um die Anzahl der Filterwechsel zu reduzieren, kann daher bevorzugt auch ein Verfahren angewendet werden, dessen zeitlicher Ablauf in 4 schematisch dargestellt ist. Hier liegt in der ersten Gruppe PG zunächst der Akquisitionszeitraum PHA für die Voraufnahme mit hoher Röntgenenergie und dann der Akquisitionszeitraum PLA für die Voraufnahme mit niedriger Energie. In dieser Gruppe ist ein erster Filterwechsel FW1 erforderlich. Daran schließt sich in der zweiten Gruppe MG dann erst der Akquisitionszeitraum MLA zur Akquisition des Mammographiebilds bei der niedrigen Röntgenenergie an und, nach einem weiteren Filterwechsel FW2, liegt dann der Akquisitionszeitraum MHA zur Akquisition des Mammographiebilds mit der höheren Energie. Für die Zeit t_x2 zwischen den Einzelaufnahmen bzw. die Zeit t_y2, in der Bewegungsartefakte auftreten können, hat sich hier nichts geändert, jedoch kann hier auf einen Filterwechsel verzichtet werden.In the embodiment according to 3 Filter changes FW1, FW2, FW3 are now required at three points, since the preliminary image is taken alternately first at a low X-ray energy, then at a high X-ray energy, then at a lower X-ray energy the Mammography image and finally at a higher X-ray energy the second Mammographiebild is acquired. In order to reduce the number of filter changes, it is therefore also possible with preference to use a method whose timing in FIG 4 is shown schematically. Here, in the first group PG, the acquisition period PHA for the high-energy-energy pre-acquisition and then the acquisition period PLA for the low-energy pre-acquisition are present. In this group a first filter change FW1 is required. This is followed in the second group MG then only the acquisition period MLA for acquisition of the mammographic image at the low X-ray energy and, after a further filter change FW2, then the acquisition period MHA for acquisition of the mammogram image with the higher energy. For the time t _x2 between the individual _shots or the time t _y2 , in which motion _artifacts can occur, nothing has changed here, but here can be dispensed with a filter change.

Da bei dem erfindungsgemäßen Vorgehen die Akquisitionszeiträume PHA, PLA zur Akquisition der Voraufnahmen für die niedrige Energie und die Röntgenenergie als Gruppe PG vor der eigentlichen Erfassung der Mammographiebilder erfolgen, können diese Voraufnahmen prinzipiell auch gemeinsam ausgewertet werden, um daraus die Aufnahmeparameterwerte für die verschiedenen Mammographiebilder zu ermitteln. Dabei können insbesondere auch Daten, die aus der Voraufnahme für die niedrigere Energie erfasst wurden, zur Ermittlung von Aufnahmeparametern für die höhere Röntgenenergie verwendet werden. Dies ist in 4 durch den Rückpfeil AB schematisch dargestellt.Since in the procedure according to the invention the acquisition periods PHA, PLA for the acquisition of the low energy and X-ray energy as group PG take place before the actual acquisition of the mammography images, these preliminary images can in principle also be evaluated together in order to use them to obtain the acquisition parameter values for the different mammography images determine. In particular, data acquired from the pre-recording for the lower energy can also be used to determine acquisition parameters for the higher x-ray energy. This is in 4 represented schematically by the back arrow AB.

In den 5a und 5b wird beispielhaft eine Art Flussdiagramm gezeigt, um ein Verfahren mit einer zeitlichen Anordnung der Akquisitionszeiträume PHA, PLA, MLA, MHA durchzuführen, wie sie in 4 dargestellt ist.In the 5a and 5b By way of example, a kind of flowchart is shown to perform a method with a time arrangement of the acquisition periods PHA, PLA, MLA, MHA as described in US Pat 4 is shown.

Das Flussdiagramm ist hierbei in einzelne Spalten I bis XVIII unterteilt, welche einzelne Schritte darstellen, in denen jeweils an den verschiedenen Komponenten des Mammographiesystems MS bestimmte Aktionen durchgeführt werden. Innerhalb der jeweiligen Spalte sind dann im oberen Bereich die Aktionen der Röntgenquelle RQ eingezeichnet, darunter die Aktionen an der Acquisition Workstation AWS bzw. der Steuereinrichtung ST, weiter darunter die Aktionen zur Einstellung des Mammographiegeräts MU und in der letzten Zeile die Aktivitäten am Detektor DET.The flowchart here is subdivided into individual columns I to XVIII, which represent individual steps in which specific actions are performed on the various components of the mammography system MS. Within the respective column, the actions of the X-ray source RQ are then shown in the upper area, including the actions at the Acquisition Workstation AWS or the control device ST, further below the actions for setting the mammography unit MU and in the last line the activities at the detector DET.

Nicht in der 5a sind die Verfahrensschritte dargestellt, die grundsätzlich vor einer CEDEM-Aufnahmesequenz durchgeführt werden müssen, nämlich, dass der zu untersuchenden Person das meist jodhaltige Kontrastmittel verabreicht wird und dann eine Zeit lang abgewartet wird, bis sich das Kontrastmittel im Blutkreislauf verteilt hat und in den Gefäßen eine gewisse Konzentration des Kontrastmittels erreicht ist. Dies dauert ca. zwei Minuten. Außerdem wird dann die Brust auf dem Objekttisch positioniert und durch Kompression fixiert.Not in the 5a the process steps are shown, which must always be performed before a CEDEM recording sequence, namely that the person to be examined is administered the most iodine-containing contrast agent and then waited for a while until the contrast medium has been distributed in the bloodstream and in the vessels certain concentration of the contrast agent is reached. This takes about two minutes. In addition, the breast is then positioned on the stage and fixed by compression.

In einem ersten Schritt I werden zunächst von der Steuereinheit ST die Aufnahmeparameterwerte für die erste Voraufnahme, hier die Voraufnahme für die höhere Röntgenenergie, an das Mammographiegerät MU gesendet. Diese Aufnahmeparameterwerte werden beispielsweise auf Basis der Höhe der komprimierten Brust aufgrund von Erfahrungswerten und/oder Vorgaben des Geräteherstellers oder dergleichen vorausgewählt. Im Schritt II wird dann die Aufnahme durch Einstellung der Werte der Komponenten im Mammographiegerät MU vorbereitet, d. h. der entsprechende Filter, die Röntgenspannung eingestellt etc. Im Schritt III wird dann von der Röntgenquelle aus die Röntgenstrahlung ausgesendet und entsprechend vom Detektor das jeweilige Röntgenbild aufgenommen, welches dann an die Acquisition Workstation bzw. die Steuereinrichtung ST zurückgesendet wird, die im Schritt IV das jeweilige Bild empfängt und abspeichert. Bei diesem Bild handelt es sich hier um die Voraufnahme PH für die hohe Röntgenenergie, beispielsweise bei 40 kV oder darüber.In a first step I, the recording unit values for the first pre-recording, in this case the pre-recording for the higher x-ray energy, are first sent to the mammography device MU by the control unit ST. These acquisition parameter values are preselected, for example, on the basis of the height of the compressed breast on the basis of empirical values and / or specifications of the device manufacturer or the like. In step II, the recording is then prepared by adjusting the values of the components in the mammography device MU, d. H. the corresponding filter, set the X-ray voltage, etc. In step III, the X-ray radiation is then emitted from the X-ray source and the corresponding X-ray image is recorded by the detector, which is then sent back to the Acquisition Workstation or the control device ST, which in step IV the respective Image receives and saves. This image is the high energy X-ray prephot PH, for example at 40 kV or above.

Im Schritt V werden dann die Aufnahmeparameterwerte für die Voraufnahme mit der niedrigen Energie (vorzugsweise < 33 kV) wieder von der Acquisition Workstation AWS bzw. der Steuereinrichtung ST an das Mammographiegerät MU gesendet (auch diese Aufnahmeparameterwerte können wieder auf Basis der Höhe der komprimierten Brust vorausgewählt sein) und dort im Schritt VI (analog zum Schritt II) die niederenergetische Voraufnahme vorbereitet. Im Schritt VII wird dann an der Röntgenquelle RQ die Röntgenstrahlung aufgelöst und gleichzeitig am Detektor DET das Röntgenbild, in diesem Fall also die Voraufnahme PL bei der niedrigen Energie, erfasst. Diese Voraufnahme PL wird dann im Schritt VIII wieder an die Steuereinrichtung ST geliefert und dort zunächst abgespeichert.In step V, the low energy (preferably <33 kV) pre-consumption acquisition parameter values are then sent again from the Acquisition Workstation AWS or the ST controller to the mammography device MU (again, these uptake parameter values may be preselected based on the compressed breast height and there in step VI (analogous to step II) the low-energy pre-recording prepared. In step VII, the X-ray radiation is then resolved at the X-ray source RQ and at the same time the X-ray image, in this case the pre-recording PL at the low energy, is detected at the detector DET. This pre-recording PL is then returned to the control device ST in step VIII and initially stored there.

Sowohl die Voraufnahme PH bei der höheren Röntgenenergie als auch die Voraufnahme PL bei der niedrigen Röntgenenergie PL werden dann in einem Schritt IX innerhalb der Steuereinrichtung ST verwendet, um die Aufnahmeparameterwerte APL, APH für die dann nachfolgende Akquisition der Mammographiebilder ML, MH bei den beiden unterschiedlichen Röntgenenergien zu ermitteln. Diese Datenübernahme ist in den 5a, 5b jeweils durch die Sprungposition a dargestellt.Both the pre-acquisition PH at the higher X-ray energy and the pre-acquisition PL at the low X-ray energy PL are then used in a step IX within the control device ST to determine the acquisition parameter values APL, APH for the subsequent acquisition of the mammography images ML, MH for the two different ones X-ray energies to determine. This data transfer is in the 5a . 5b each represented by the jump position a.

Im Rahmen dieser Ermittlung der Aufnahmeparameterwerte APL, APH im Schritt IX bzw. der erforderlichen Berechnung hierzu kann insbesondere zunächst in der Voraufnahme PL der niedrigeren Röntgenenergie der räumliche Bereich mit der höchsten Gewebedichte detektiert werden. Es wird dann eine Dosis bestimmt, um diesen Bereich ausreichend kontrastiert darzustellen. Somit werden für das niederenergetischere Mammographiebild ML der Strom für die Röntgenstrahlerzeugung (beispielsweise in mA) und die Röntgenbestrahlungsdauer festgelegt, da das Produkt aus Strom und Zeit die benötigte Dosis ergibt. Anschließend können beispielsweise in den Bilddaten der Voraufnahme PH mit der höheren Energie die gleichen räumlichen Bereiche verwendet werden, um dort unter der Annahme der bei der Auswertung der Voraufnahme PL der niedrigeren Röntgenenergie bereits bestimmten Bestrahlungsdauer einen passenden Röntgenstrom zu wählen, um den gewünschten Kontrast mit der gewünschten Helligkeit zu erreichen, der ähnlich zu der Helligkeit dieses Bereichs in dem Mammographiebild ML mit der niedrigeren Röntgenstrahlung wäre. Somit sind dann die wesentlichen Aufnahmeparameterwerte zur Erstellung der optimierten Mammographiebilder ML, MH mit niedriger und höherer Energie bekannt.In the context of this determination of the acquisition parameter values APL, APH in step IX or the required calculation for this, the spatial region with the highest tissue density can be detected in particular first in the pre-acquisition PL of the lower X-ray energy. A dose is then determined to make this area sufficiently contrasted. Thus, for the lower energy mammographic image ML, the current for X-ray generation (for example, in mA) and the X-ray exposure time are determined because the product of current and time gives the required dose. Subsequently, for example, the same spatial regions can be used in the image data of the pre-recording PH with the higher energy in order to select a suitable X-ray current on the assumption of the irradiation duration already determined in the evaluation of the pre-recording PL of the lower X-ray energy in order to achieve the desired contrast with the desired brightness, which would be similar to the brightness of this area in the mammography image ML with the lower X-radiation. Thus, the essential acquisition parameter values for generating the optimized low and high energy mammography images ML, MH are then known.

Im Schritt X werden dann die Aufnahmeparameter APL für die niedrige Energie von der Steuereinrichtung ST an das Mammographiegerät MU übersandt, welches dann im Schritt XI die Komponenten für die Aufnahme vorbereitet, so dass dann im Schritt XII die Röntgenquelle RQ die Röntgenstrahlung aussendet und vom Detektor DET das Röntgenbild aufgenommen wird, in diesem Fall das Mammographiebild ML bei der niedrigeren Röntgenenergie. Dieses Mammographiebild ML wird dann im Schritt XIII an die Steuereinrichtung ST bzw. die Acquisition Workstation AWS gesandt.In step X, the recording parameters APL for the low energy are then sent from the control device ST to the mammography device MU, which then prepares the components for recording in step XI, so that in step XII the X-ray source RQ emits the X-radiation and the detector DET the X-ray image is taken, in this case the mammographic image ML at the lower X-ray energy. This mammographic image ML is then sent to the control device ST or the acquisition workstation AWS in step XIII.

Anschließend werden im Schritt XIV die Aufnahmeparameter APH für die Aufnahme des Mammographiebilds MH bei der höheren Röntgenenergie an das Mammographiegerät MU gesendet, welches im Schritt XV die Aufnahme vorbereitet, indem beispielsweise wieder der Filter gewechselt wird und die Röntgenspannung umgestellt wird. Im Schritt XVI wird dann von der Röntgenquelle die Aussendung von Röntgenstrahlung ausgelöst und am Detektor gleichzeitig das Mammographiebild MH bei der höheren Röntgenenergie akquiriert, welches im Schritt XVII an die Acquisition Workstation bzw. die Steuereinrichtung ST gesendet wird.Subsequently, in step XIV, the acquisition parameters APH for the acquisition of the mammographic image MH at the higher X-ray energy are sent to the mammography device MU, which prepares the acquisition in step XV, for example by changing the filter again and changing the X-ray voltage. In step XVI, the X-ray source then initiates the emission of X-ray radiation and at the same time acquires the mammography image MH at the higher X-ray energy, which is sent to the Acquisition Workstation or the control device ST in step XVII.

Im Schritt XVIII bzw. in weiter folgenden Schritten können dann die Mammographiebilder ML, MH in der gewohnten Weise weiterverarbeitet werden, beispielsweise, sofern dies noch erforderlich ist, registriert und das Differenzbild gebildet werden, das dann gespeichert und/oder beispielsweise auf einem Bildschirm der Acquisition Workstation AWS dargestellt wird.In step XVIII or in further following steps, the mammography images ML, MH can then be further processed in the usual way, for example, if still necessary, registered and the difference image formed, which is then stored and / or for example on a screen of the acquisition Workstation AWS is displayed.

Wie die obigen Beispiele zeigen, lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr einfach eine reduzierte Wahrscheinlichkeit des Auftretens und die Stärke von Bewegungsartefakten realisieren, ohne dass die Gesamtzeit der kompletten Aufnahmesequenz verlängert oder aufwändiger wird.As the above examples show, the method according to the invention makes it very easy to realize a reduced probability of occurrence and the strength of motion artifacts, without the total time of the complete acquisition sequence being extended or complicated.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Element” nicht aus, dass die betreffende Komponente aus mehreren zusammenwirkenden Teilkomponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.It is finally pointed out once again that the devices and methods described in detail above are merely exemplary embodiments which can be modified by the person skilled in the art in various ways without departing from the scope of the invention. Furthermore, the use of the indefinite article "on" or "one" does not exclude that the characteristics in question may also be present multiple times. Likewise, the term "element" does not exclude that the component in question consists of several interacting subcomponents, which may possibly also be spatially distributed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

a

rewound

FROM

back arrow

APH

Record parameter values high x-ray energy

APL

Recording parameter values low X-ray energy

AWS

Acquisition workstation

B

chest

BD

image data

D

ET detector

F

E filter unit

FW1

filter change

FW2

filter change

FW3

filter change

MS

mammography system

MU

mammography unit

MG

Group of home shots

MH

Mammogram image high x-ray energy

MHA

Acquisition date range

ML

Mammogram image of low X-ray energy

MLA

Acquisition date range

PH

Pre-recording high X-ray energy

PHA

Acquisition date range

PL

Pre-recording low X-ray energy

PLA

Acquisition date range

PG

Group of live recordings

RQ

X-ray source

SD

control data

ST

control device

t

Time

x1

time

tx2

time

ty1

time

ty2

time

I, ..., XVIII

steps

Claims

A method of controlling a mammography device (MU) to acquire a series of mammographic images (ML, MH) having different X-ray energies, wherein - With the different X-ray energies in each case at least one pre-recording (PL, PH) is acquired, On the basis of the preliminary images (PL, PH), acquisition parameter values (APL, APH) for a mammogram image (ML, MH) to be acquired are determined at the relevant X-ray energy, An acquisition of a mammographic image (ML, MH) at the relevant X-ray energy using the acquisition parameter values (APL, APH) he follows, wherein at least a portion of the preliminary images (PL, PH) in the different X-ray energies as a group (PG) before an acquisition of the mammography images (ML, MH) takes place at the respective X-ray energies.

The method of claim 1, wherein mammographic images (ML, MH) and associated pre-images (PL, PH) are acquired for two different X-ray energies.

Method according to Claim 1 or 2, wherein different filter arrangements are used for the acquisition of the mammographic images (ML, MH) and the associated preliminary images (PL, PH) for the different X-ray energies.

Method according to one of the preceding claims, wherein after the acquisition of the group (PG) of preliminary images (PL, PH) at the different X-ray energies, an acquisition of a mammographic image (ML, MH) takes place at the X-ray energy with which the last preliminary image (PL, PH ) of group (PG) of preliminary recordings (PL, PH).

Method according to one of the preceding claims, wherein the acquisition parameter values (APL, APH) determined on the basis of the pre-recording (PL, PH) comprise at least one value of the following acquisition parameters: Current of the X-ray source, - duration of irradiation, A parameter representing the X-ray dose, in particular the product of the current of the X-ray source and the duration of irradiation.

A method according to claim 5, wherein an irradiation duration value determined on the basis of the pre-recording (PL) for a lower X-ray energy is used as a parameter value (APH) for the acquisition of a mammographic image (MH) at a higher X-ray energy.

Method according to one of the preceding claims, wherein by means of at least one of the preliminary recordings (PL) a region with the highest tissue density is determined and based on this at least one of the acquisition parameter values (APL, APH) is determined.

Method according to claim 7, wherein the region with the highest tissue density, which was determined by means of the pre-acquisition (PL) for a lower X-ray energy, is used to determine at least one of the acquisition parameter values (APL, APH ) for the mammographic image (MH) at the higher X-ray energy concerned.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the mammographic images (ML, MH) comprise contrast-enhanced mammographic images (ML, MH).

Control device (ST) for a mammography device (MU), which control device (ST) is designed so that for acquisition of a series of mammographic images (ML, MH) with different X-ray energies, - the mammography device (MU) is driven so that with the different X-ray energies in each case at least one pre-recording (PL, PH) is acquired, - based on the pre-recording (PL, PH) acquisition parameter values (APL, APH) for a mammogram image (ML, MH) to be acquired in the relevant X-ray energy are determined, - the mammography device (MU ) is controlled so that an acquisition of a mammographic image (ML, MH) takes place at the relevant X-ray energy using the acquisition parameter values (APL, APH), wherein the control device (ST) is designed such that at least a portion of the preliminary images (PL, PH ) at the different X-ray energies as a group (GP) before acquisition of the mammographic images (ML, MH) at the respective X-ray energies.

Mammography system (MS) with a mammography device (MU) and a control device (ST) according to claim 10.

Computer program product comprising a computer program which can be loaded directly into a memory device of a control device (ST) of a mammography system (MS), with program sections for carrying out all the steps of the method according to one of claims 1 to 9, if the computer program in the control device (ST) of the Mammography System (MS) is running.

A computer-readable medium having program sections which are readable and executable by a computer unit stored thereon for performing all the steps of the method according to one of claims 1 to 9 when the program sections are executed by the computer unit.