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Die Erfindung betrifft eine Kompressionseinheit für ein kombiniertes Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerät, ein kombiniertes Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerät sowie ein Verfahren zum Wechseln einer Kompressionseinheit kombinierten Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerätes.
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Die frühzeitige Erkennung von Brustkrebs ist eine enorme Herausforderung für alle zurzeit existierenden medizinischen bildgebenden Verfahren. Es herrscht weitgehende Übereinkunft im gesamten medizinischen Forschungsbereich, dass nur durch die geschickte Kombination von verschiedenen Bildgebungsverfahren eine Diagnose mit gleichzeitig hoher Sensitivität und Spezifität erhalten werden kann.
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Für eine Diagnose mittels bildgebenden Verfahren werden häufig sowohl Röntgenbilder als auch Ultraschallbilder herangezogen.
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In der Regel wird zunächst eine Röntgenuntersuchung, z.B. eine Tomosynthese, durchgeführt. Bei der Tomosynthese werden 2D-Röntgenbilder einer Brust unter verschiedenen Aufnahmewinkeln, beispielsweise während einer kreisbogenförmigen Trajektorie der Röntgenstrahlquelle um das Objekt, aufgenommen und zu einem 3D-Datensatz verrechnet. Ausgehend von diesem 3D-Datensatz werden dann Schichtaufnahmen oder Röntgenbilder mit einem beliebigen Schnittansatz durch den 3D-Datensatz erstellt.
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Um eine Gewebeveränderung für eine Diagnose besser beurteilen zu können, werden dann gegebenenfalls zusätzlich Ultraschallbilder angefertigt.
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Üblicherweise steht oder sitzt die Patientin bei einer Röntgen-Mammographieuntersuchung unmittelbar vor dem Röntgenuntersuchungsgerät und die Brust wird zwischen zwei Platten komprimiert, während die Patientin bei einer Ultraschalluntersuchung (Sonographie) auf einer Patientenliege liegt und die Brust durch den Ultraschallkopf an den Brustkorb gedrückt wird. Die Patientin muss daher zwischen der Röntgen- und der Ultraschall-Untersuchung neu positioniert werden. Zusätzlich nachteilig wirkt sich aus, dass die Brust während der Röntgen- und der Ultraschall-Untersuchung unterschiedlich stark sowie in unterschiedlichen Richtungen komprimiert wird. Weiter ist von Nachteil, dass die Röntgen- und die UltraschallBilder aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen aufgenommen werden und es daher schwierig ist, die so erhaltenen Bilder möglichst genau zu überlagern bzw. zueinander in Verbindung zu setzen.
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Es sind Prototypen kombinierter Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgeräte bekannt. So sind beispielsweise Untersuchungsgeräte bekannt, bei denen eine Kompressionsanordnung eine untere Kompressionseinheit in Form einer den Röntgendetektor aufweisenden Lagerplatte und eine obere Kompressionseinheit in Form einer Kompressionsplatte, beispielsweise eine Plexiglasplatte, umfasst. Derartige Geräte sehen eine Ultraschalluntersuchung an einer Brust vor, die zwischen der oberen Kompressionsplatte und der unteren Lagerplatte des Untersuchungsgerätes komprimiert ist. Dabei wird der für die Sonographie benötigte Ultraschallkopf in einer Abtastbewegung entlang der Tomosynthese-Scanrichtung über die Oberseite der Kompressionsplatte geführt. Aufgrund der im wesentlichen unveränderten Kompression der Brust während beider bildgebender Verfahren sowie aufgrund der definierten und daher zueinander in Beziehung setzbaren Betrachtungsrichtungen ermöglichen die erhaltenen Bilder eine verbesserte Diagnose.
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Da die abgestrahlten Ultraschallsignale durch die Kompressionsplatte hindurch in die zu untersuchende Brust eingekoppelt werden müssen, wurde vorgeschlagen, anstelle einer starren Kompressionsplatte eine Kompressionsmulde mit einer flexiblen Kompressionsfläche zu verwenden, wobei diese flexible Kompressionsfläche beispielsweise mit einem als Gaze bezeichneten Gewebe gebildet wird. 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 unmittelbar im Anschluss an eine Röntgenuntersuchung ohne die technischen Probleme, die sich aus einer Einkopplung des Ultraschalls durch eine Kompressionsplatte hindurch ergeben würden.
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Zwar ist es bei diesen Untersuchungsgeräten grundsätzlich möglich, Kompressionseinheiten in verschiedenen Größen zu verwenden. So kann beispielsweise eine mit dem Ultraschallkopf zusammenwirkende erste obere Kompressionseinheit mit einer kleinen Kompressionsfläche oder aber alternativ eine zweite obere Kompressionseinheit mit einer großen Kompressionsfläche zum Einsatz kommen. Von Nachteil ist es jedoch, dass die oberen Kompressionseinheiten jeweils die gesamte mechanische und elektrische Ansteuerung des Ultraschallkopfes umfasst, mit anderen Worten also insbesondere die Mechanik, die Verkabelung sowie der motorische Antrieb des Ultraschallkopfes in den Kompressionseinheiten integriert sind. Damit sind nicht nur hohe Herstellungskosten der einzelnen Kompressionseinheiten verbunden. Ein weiteres Problem besteht in dem hohen Gewicht der Kompressionseinheiten bei einem Wechsel durch das Bedienpersonal sowie bei der Handhabung, insbesondere beim Anschließen der Kabelverbindungen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Handhabung eines kombinierten Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerätes zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird durch eine Kompressionseinheit nach Anspruch 1 bzw. durch ein kombiniertes Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerät nach Anspruch 6 bzw. durch ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die im Folgenden im Zusammenhang mit der Kompressionseinheit erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für das erfindungsgemäße Untersuchungsgerät sowie das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.
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Eine erfindungsgemäße Kompressionseinheit für ein einen Röntgenstrahler, einen Röntgendetektor und eine Ultraschalleinheit aufweisendes kombiniertes Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerät umfasst eine für Röntgenstrahlen und Ultraschall durchlässige Kompressionsfläche, und ist dadurch gekennzeichnet, dass sie unabhängig von dem Bestehen einer mechanischen und/oder elektrischen Verbindung zwischen der Ultraschalleinheit und dem Untersuchungsgerät an ein Trägerelement des Untersuchungsgerätes ankoppelbar ist.
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Ein erfindungsgemäßes kombiniertes Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerät umfasst einen Röntgenstrahler, einen Röntgendetektor und wenigstens einen Trägerelement sowie eine mit dem wenigstens einen Trägerelement oder einer anderen Einheit des Untersuchungsgerätes verbundenen oder verbindbaren Ultraschalleinheit, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Trägerelement derart ausgebildet ist, dass eine Kompressionseinheit unabhängig von dem Bestehen einer mechanischen und/oder elektrischen Verbindung zwischen der Ultraschalleinheit und dem Untersuchungsgerät an das Trägerelement ankoppelbar ist.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Wechseln einer Kompressionseinheit eines einen Röntgenstrahler, einen Röntgendetektor und eine Ultraschalleinheit aufweisenden kombinierten Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die an einem Trägerelement des Untersuchungsgerätes angekoppelte Kompressionseinheit unabhängig von dem Bestehen einer mechanischen und/oder elektrischen Verbindung zwischen der Ultraschalleinheit und dem Untersuchungsgerät ausgewechselt wird.
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Eine Kernidee der Erfindung ist es, die für die Ultraschalluntersuchung erforderlichen Bauteile der Kompressionseinheit, oder anders ausgedrückt diejenigen Komponenten, deren Verwendung ursächlich darauf zurückzuführen ist, dass es sich bei dem Untersuchungsgerät um kein reines Röntgengerät sondern um ein kombiniertes Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerät handelt, insbesondere die schwere Mechanikeinheit zur Bewegung der Ultraschalleinheit sowie die Ultraschalleinheit selbst, von der Kompressionseinheit zu lösen bzw. abzutrennen und diese Komponenten statt dessen dauerhaft an einem Trägerelement oder einer anderen geeigneten Einheit des Untersuchungsgerätes vorzusehen, wobei es sich bei dem Trägerelement beispielsweise um ein Stativ (Boden- oder Deckenstativ) oder eine Gerätesäule, einen Haltearm oder dergleichen handeln kann. Somit ist die Ultraschalleinheit mit ihrer mechanischen und elektrischen Ansteuerung, einschließlich des motorischen Antriebs, getrennt von der Kompressionseinheit an dem Trägerelement des Untersuchungsgerätes angekoppelt, während die Kompressionseinheit getrennt und unabhängig von der Ultraschalleinheit ausgeführt ist. Daher wird die mit dem Untersuchungsgerät verknüpfte Ultraschalleinheit mitsamt ihrer Antriebsmechanik und -elektrik stets unverändert beibehalten, während die Kompressionseinheit austauschbar gestaltet ist. Die Kompressionseinheit umfasst also nur noch wenige, in der Regel vergleichsweise leichte und preiswerte Bestandteile, wie einen Rahmen und ein von dem Rahmen gehaltenes Kompressionselement, welches die Kompressionsfläche ausbildet.
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Bei der Ultraschalleinheit handelt es sich insbesondere um einen Ultraschallsender, der mit einem geeignet plazierten Ultraschallempfänger zusammenwirkt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Ultraschalleinheit jedoch um einen Ultraschallkopf (Transducer), also eine Ultraschallsonde, welche die Ultraschallwellen sendet und empfängt, diese in elektrische Signale umwandelt und zur Weiterverabreitung weiterleitet.
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Nachfolgend wird der Begriff Ultraschallkopf als bevorzugtes Beispiel der zum Einsatz kommenden Ultraschalleinheit verwendet.
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Insbesondere kann es vorgesehen sein, das in dem Rahmen gehaltene Gewebe als Einwegartikel auszugestalten. Auf diese Weise muss das Gewebe nach der Verwendung nicht aufwändig von dem Kontaktgel gereinigt werden. Hierzu kann der Rahmen so ausgeführt sein, dass das Gewebe darin eingespannt wird, insbesondere geeignete Spannelemente aufweisen. Das Gewebe kann aber mit dem Rahmen auch verklebt oder auf andere Weise lösbar daran befestigt sein. Alternativ kann auch der gesamte Rahmen mitsamt dem Gewebe als von der Kompressionseinheit abtrennbares, lediglich einmal verwendbares Bauteil ausgeführt sein.
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Die Anbindung des Ultraschallkopfes an dem Trägerelement oder einer anderen geeigneten Einheit des Untersuchungsgerätes erfolgt, ebenso wie der motorische Antrieb des Ultraschallkopfes zum Zweck des Überführens des Ultraschallkopfes von einer Betriebsposition in eine Wechselposition und zurück sowie die entsprechende Ansteuerung des Antriebs, mit Hilfe geeigneter Mittel, welche dem Fachmann bekannt sind und daher an dieser Stelle nicht weiter erläutert werden müssen.
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Mit der vorliegenden Erfindung können verschiedene Kompressionseinheiten mit einem Untersuchungsgerät eingesetzt werden, die sich in Größe, Form, Material und dergleichen voneinander unterscheiden, ohne dass die oben beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Probleme auftreten. Insbesondere ist es nun auch bei kombinierten Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgeräten möglich, unterschiedliche, insbesondere unterschiedlich große Kompressionseinheiten bedarfsweise, patientenindividuell und gezielt einzusetzen und auf einfache Art und Weise zu wechseln, insbesondere um spezielle klinische Fragestellungen, eine fallweise optimiere Brustpositionierung sowie typische Brustformen individuell zu berücksichtigen bzw. zu unterstützen. Dabei können nicht nur die hier näher beschriebenen erfindungsgemäßen Kompressionseinheiten mit dem Untersuchungsgerät verbunden werden. Auch herkömmliche Kompressionseinheiten mit flachen, starren Kompressionsflächen, beispielsweise aus Plexiglas, können fallweise zum Einsatz kommen, beispielsweise dann, wenn lediglich eine Röntgenuntersuchung (Mammographie und/oder Tomosynthese) der Brust, nicht aber eine Ultraschalluntersuchung erfolgen soll.
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Da die erfindungsgemäßen Kompressionseinheiten weder die mechanische noch die elektrische Ansteuerung des Ultraschallkopfes, insbesondere keine Mechanik (wie z.B. Führungsschienen, Antriebswellen oder dergleichen) zum Verfahren des Ultraschallkopfes entlang der Kompressionsfläche während der Abtastbewegung, keine Verkabelung für den Ultraschallkopf und auch keine motorische Antriebe mehr aufweisen, ist ihre Herstellung vergleichsweise preiswert. Es vereinfacht sich gleichzeitig auch die Handhabung des Untersuchungsgerätes, da ein erneutes Anschließen der Kabelverbindungen des Ultraschallkopfes nach dem Wechsel der Kompressionseinheit entfällt. Darüber hinaus ist das Gewicht einer erfindungsgemäßen Kompressionseinheit deutlich niedriger, wodurch sich deren Handhabung durch das Bedienpersonal während des Wechsels vereinfacht. Hierdurch kann der Wechsel der Kompressionseinheiten nicht nur deutlich einfacher und schneller erfolgen als zuvor, es vereinfacht und verbessert sich auch der klinische Arbeitsablauf.
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Der eingesetzte Ultraschallkopf kann den gewünschten Ultraschallscan in Verbindung mit sich in Form und Größe voneinander unterscheidenden Kompressionseinheiten und somit entlang verschieden langer Scanstrecken bzw. innerhalb verschieden großer, variierender Scanbereiche ausführen, ohne dass dazu ein Wechsel der Antriebseinheit des Ultraschallkopfes oder eine auch nur kurzzeitige elektrische und/oder mechanische Entkopplung (Abtrennung) der der Antriebseinheit erforderlich ist.
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Von Vorteil ist weiterhin, dass durch die Kompression der Brust, wie sie für die Durchführung der Röntgenaufnahmen (Mammographie und/oder Tomosynthese) erfolgt, zugleich eine Fixierung der Brust vorgenommen wird, wie sie für die Durchführung von Ultraschallaufnahmen vorteilhaft ist. Da sich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Untersuchungsgerätes weder die Lage noch die Kompression der Brust bei dem Wechsel der bildgebenden Modalitäten verändert, können beide Verfahren bei gleichbleibender Positionierung erfolgen, wodurch Bildinhalte vergleichsweise einfach zueinander in Beziehung gesetzt werden können.
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Zur Bereitstellung eines freien Zugangs zu der zu untersuchenden Brust können Kompressionseinheiten vorgesehen sein, die relativ zu dem Trägerelement verfahrbar sind. In diesem Zusammenhang haben sich Koppeleinrichtungen bewährt, die über eine Antriebsvorrichtung zum motorischen Antrieb einer angekoppelten Kompressionseinheit verfügen.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Trägerelement eine Erkennungsvorrichtung zum automatischen Erkennen verschiedener Kompressionseinheiten umfasst. Dies kann zur Automatisierung des Aufnahmevorgangs verwendet werden.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
- 1 ein kombiniertes Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerät von vorn,
- 2 ein kombiniertes Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerät von der Seite.
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Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung lediglich schematisch und mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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Abgebildet sind schematische Darstellungen von Teilen eines kombinierten Röntgen-/Ultraschall-Untersuchungsgerätes 1, welches sich zur Durchführung von Mammographie- und Tomosyntheseverfahren eignet. Dieses Untersuchungsgerät 1 weist einen entlang einer Trajektorie 2 verfahrbaren Röntgenstrahler 3 mit einem dazugehörigen Röntgendetektor 4 sowie eine Ultraschalleinheit in Form eines Ultraschallkopfes 5 auf.
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Die Kompressionsanordnung 6 umfasst eine obere Kompressionseinheit und eine untere Kompressionseinheit. Die Kompressionseinheiten sind auf gegenüberliegenden Seiten eines dazwischenliegenden Untersuchungsbereiches 7 positionierbar, wobei der Röntgenstrahler 3 derart positionierbar ist, dass seine Röntgenstrahlen den Untersuchungsbereich 7 durchlaufen und anschließend auf den Detektor 4 treffen. Ein von dem Röntgenstrahler 3 ausgehender, sich in Richtung Detektor 4 ausbreitender Röntgenkegel ist in 1 angedeutet. Während der Röntgenaufnahme ist der Ultraschallkopf 5 außerhalb des Röntgenkegels positioniert.
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Im vorliegenden Fall dient der Detektor 4, der als digitaler Flachdetektor ausgeführt sein kann, als untere Kompressionseinheit. Für eine Brustuntersuchung wird die Brust 8 einer Patientin direkt auf dem Detektor 4 positioniert. Mit der oberen Kompressionseinheit, hier in Form einer Kompressionsmulde 9, wird die zu untersuchende Brust 8 zwischen der Kompressionsmulde 9 und der Oberseite 10 des Detektors 4 fixiert und komprimiert. Die Kompressionsmulde 9 ist zum Detektor 4 hin mit einem flexiblen Kompressionselement in Form eines Gewebes 11 ausgebildet, wozu hier Gaze verwendet wird, die in einem Rahmen 12 eingespannt ist. Dieses Gewebe 11 bildet eine für Röntgenstrahlen und Ultraschall durchlässige Kompressionsfläche 16 und ist zur Auflage auf die Brust 8 ausgebildet. Das Gewebe 11 überspannt dabei im Wesentlichen den gesamten Bodenbereich der Kompressionsmulde 9.
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Eine zu dem Untersuchungsgerät 1 gehörende Steuer- und Recheneinheit 13 mit zugehörigem Bildschirm 14 und Eingabeeinheit 15 ist in 2 dargestellt. Diese dient zur Steuerung des Untersuchungsgerätes 1, d.h. sowohl zur Steuerung des Röntgenstrahlers 3 und des Detektors 4 als auch zur Steuerung des Ultraschallkopfes 5 und wird darüber hinaus beispielsweise für die Durchführung von Bildverarbeitungsalgorithmen zur 2D- und/oder 3D-Bilderzeugung verwendet.
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Nachdem die Brust 8 durch die Kompressionsanordnung 6 komprimiert und fixiert ist, werden mit dem Röntgenstrahler 3 und dem Detektor 4 erste Bilder von der Brust 8 aufgenommen. Unter Beibehaltung der Komprimierung und Fixierung der Brust 8 können anschließend zweite Bilder mit Hilfe des Ultraschallkopfes 5 aufgenommen werden. Die Komprimierung der Brust 8 wird während der Bildaufnahmen und zwischen der Aufnahme der Bilder beibehalten, ebenso die Position und der Blickwinkel der jeweiligen Aufnahme.
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Die einzelnen mit dem Detektor 4 aufgenommenen 2D-Röntgenbilder können in der Steuer- und Recheneinheit 13 mittels eines Rekonstruktionsverfahrens zu einem 3D-Datensatz verrechnet werden. Röntgenbilder können mit Ultraschallbildern überlagert werden. Eine geeignete Bildverarbeitung dient der Darstellung und Überlagerung oder Fusion der verschiedenen Messergebnisse. Sie erzeugt eine visuelle Darstellung auf dem Bildschirm 14 oder einem anderen Wiedergabegerät. Hierbei können überlagert oder synchron beispielsweise ein Röntgenbild und ein Ultraschallbild dargestellt sein. Es ist dann für einen Arzt besonders einfach möglich, anhand der Röntgen- und Ultraschallbilder mit unveränderter Örtlichkeit das untersuchte Brustgewebe zu analysieren.
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Es können verschiedene Röntgenaufnahmen (Mammographie, Tomosynthese) allein oder in Kombination mit Ultraschallaufnahmen durchgeführt werden. Eine Ultraschallaufnahme kann auch unabhängig von einer Röntgenaufnahme erfolgen.
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In 2 ist schematisch eine Seitenansicht eines Untersuchungsgerätes 1 gezeigt. An einem vertikalen Trägerelement 17 des Untersuchungsgerätes 1, hier einem Stativ, sind der Detektor 4 sowie die Kompressionsmulde 9 angeordnet. Der Röntgenstrahler 3 kann ebenfalls an dem Trägerelement 17 oder aber an einem separaten Haltearm (nicht dargestellt) des Untersuchungsgerätes 1 angebracht sein. Die Kompressionseinheiten (Detektor 4 und Kompressionsmulde 9) sind derart an dem Trägerelement 17 gelagert, dass die Kompressionsmulde 9 zur Komprimierung einer im Untersuchungsbereich 7 befindlichen Brust 8 herabgesenkt werden kann. Der Detektor 4 dient vorzugsweise als statische Auflage, kann jedoch ebenfalls höhenverstellbar gelagert sein.
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In der Kompressionsmulde 9 ist der auf der Kompressionsfläche 16 aufliegende und dort horizontal als auch vertikal verfahrbare, d.h. über das auf der Brust 8 aufliegende Gewebe 11 geführte Ultraschallkopf 5 platziert. Dieser Ultraschallkopf 5 wird motorisch angetrieben und verfahren, dies jedoch vollkommen unabhängig von der Kompressionsmulde 9. Mit anderen Worten weist der Ultraschallkopf 5 seine eigene, getrennt von der Kompressionsmulde 9 ausgeführte, zumindest teilweise in dem Trägerelement 17 angebrachte, mit dem Trägerelement 17 verbundene Führungs- und Verfahreinheit 18 auf, mit deren Hilfe der Ultraschallkopf 5 mechanisch und elektrisch mit dem Trägerelement 17 verbunden und horizontal in der durch die Kompressionsmulde 9 definierten Ebene in X- und/oder Y-Richtung verschiebbar sowie aus der Kompressionsmulde 9 entnehmbar ist.
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Die Kompressionsmulde 9 weist keinerlei mechanische und/oder elektrische Komponenten zum Antrieb des Ultraschallkopfes 5 auf. Die Kompressionsmulde 9 ist mit Hilfe einer entsprechend ausgebildeten kompressionsmuldeneigenen Koppeleinrichtung 19 unabhängig von dem Bestehen, Trennen und/oder Herstellen einer mechanischen und/oder elektrischen Verbindung zwischen dem Ultraschallkopf 5 und dem Untersuchungsgerät 1 an das Trägerelement 17 des Untersuchungsgerätes 1 ankoppelbar, dies unter Beibehaltung der mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen dem Ultraschallkopf 5 und dem Trägerelement 17.
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Zu diesem Zweck verfügt auch das Trägerelement 17 über eine entsprechende Koppeleinrichtung 20, die zur Ankopplung der Kompressionsmulde 9 an das Trägerelement 17 ausgebildet ist, dies ebenfalls unabhängig von dem Bestehen, Trennen und/oder Herstellen einer mechanischen und/oder elektrischen Verbindung zwischen dem Ultraschallkopf 5 und dem Trägerelement 17.
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Der Ultraschallkopf 5 ist somit unabhängig von der Kompressionsmulde 9, ohne Verwendung, d.h. getrennt von der trägerelementeigenen Koppeleinrichtung 20 für die Kompressionsmulde 9, mit dem Trägerelement 17 verbunden.
Der Ultraschallkopf 5 ist bedarfsweise aus seiner in den 1 und 2 dargestellten Betriebsposition 21 unmittelbar an bzw. in der Kompressionsmulde 9 in eine entfernt von der Kompressionsmulde 9 vorgesehene Wechselposition 22 überführbar, beispielsweise verschwenkbar, in welcher Wechselposition 22 die Kompressionsmulde 9 ausgewechselt werden kann. In 2 ist ein Ultraschallkopf 5, der sich in der Wechselposition 22 befindet, mit durchbrochenen Linien dargestellt.
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Zum Wechseln der Kompressionsmulde 9 wird die Kompressionsmulde 9 von dem Trägerelement 17 des Untersuchungsgerätes 1 getrennt, zu welchem Zweck die vorhandene mechanische Verbindung zwischen beiden Einheiten gelöst wird. Anschließend wird eine andere Kompressionsmulde 9 mit dem Trägerelement 17 verbunden, zu welchem Zweck die mechanische Verbindung zwischen der anderen Kompressionsmulde 9 und dem Trägerelement 17 wieder hergestellt wird. Zur Ausbildung dieser mechanischen Verbindung verfügen sowohl die Kompressionsmulden 9 als auch das Trägerelement 17 über geeignete, vorzugsweise komplementär zueinander ausgeführte mechanische Verbindungselemente (z.B. zur Ausbildung einer schnell lösbaren Verbindung, insbesondere einer Rast-, Schnapp-, und/oder Steckverbindung), die in den Figuren nicht im einzelnen abgebildet sind. Nach einem solchen Wechsel der Kompressionsmulde 9 wird der Ultraschallkopf 5 aus seiner Wechselposition 22 erneut in seine Betriebsposition 21 in unmittelbarer Nähe zu der Kompressionsmulde 9 überführt, insbesondere derart, dass er betriebsbereit ist, d.h. seine Start-Position eingenommen hat, in welcher er unmittelbar auf der Kompressionsfläche 16 aufliegt und über das Gewebe 11 Kontakt zu der Brust 8 herstellt.
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Zur besseren Ankopplung der Ultraschallwellen an die Brust 8 kann auf das jeweilige Kompressionselement, hier das Gewebe 11, mittels einer nicht gezeigten Spendereinheit ein Ultraschallkoppel-Gel (Kontakt-Gel) aufgetragen werden.
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Die trägerelementeigene Koppeleinrichtung 20 umfasst Sensoren 23 zum automatischen Erkennen verschiedener Kompressionsmulden 9. Der verwendete Erkennungsmechanismus kann dabei beispielsweise eine optische Erkennung (z.B. eines Strichcodes) und/oder eine elektrische bzw. elektronische Erkennung (z.B. mittels RFID-Technologie) umfassen. Hierbei werden dem Untersuchungsgerät 1, genauer gesagt der Steuer- und Recheneinheit 13, vorzugsweise während des Ankoppelns der Kompressionsmulde 9, also während des Herstellens der mechanischen Verbindung der Kompressionsmulde 9 mit dem Trägerelement 17, insbesondere durch die trägerelementeigene Koppeleinrichtung 20, die zu diesem Zweck geeignete Sensoren 23 oder dergleichen aufweist, automatisch ausgelesene bzw. erkannte Daten der angekoppelten Kompressionsmulde 9 übergeben. Bei diesen Daten handelt es sich insbesondere um Angaben zu der Form und/oder der Größe der Kompressionsmulde 9, wie bspw. der zur Verfügung stehende Scanbereich (Scan-Länge und -Breite) und die Start- und Stopp-Position des Ultraschallkopfes 5 für diese spezielle Kompressionsmulde 9. Diese Daten werden anschließend von der Steuer- und Recheneinheit 13 zur Ansteuerung des Ultraschallkopfes 5 verwendet, insbesondere zum positionsgenauen Überführen des Ultraschallkopfes 5 in die Start-Position einer neu angekoppelten Kompressionsmulde 9, zur Steuerung der anschließenden Abtastbewegung des Ultraschallkofes 5 entlang des Gewebes 11 sowie zum Beenden des Scans und Anhalten des Ultraschallkofpes 5 in der Stopp-Position.
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Die zur Bewegung des Ultraschallkopfes 5 und der Kompressionsmulde 9 vorgesehenen motorischen Antriebe 24, 25 sind in 2 lediglich angedeutet.
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Vorzugsweise sind die beiden Koppeleinrichtungen 19, 20 der Kompressionsmulde 9 und des Trägerelements 17 derart angeordnet, dass sich die an dem Trägerelement 17 angekoppelte Kompressionsmulde 9 genau symmetrisch zu dem Röntgenstrahler 3 und dem Detektor 4 befindet. Es sind jedoch auch Kompressionsmulden 9 möglich, die abweichende Koppeleinrichtungen (nicht abgebildet) aufweisen derart, dass sich eine solche an dem Trägerelement 17 angekoppelte Kompressionsmulde 9 außermittig zu dem Röntgenstrahler 3 und dem Detektor 4 befindet. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn aus Gründen des medizinischen Arbeitsablaufs einseitig ein besserer Zugang zu der zu untersuchenden Brust 8 bereitgestellt werden soll. Eine Kompressionsmulde 9 kann normale (beispielsweise mittig angeordnete), gleichzeitig aber auch abweichende (beispielsweise außermittig angeordnete) Koppeleinrichtungen 19 aufweisen, so dass sie, eine entsprechende Ausführung der Koppeleinrichtung 20 des Trägerelements 17 vorausgesetzt, sowohl symmetrisch als auch nichtsymmetrisch positioniert eingesetzt werden kann.
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Insbesondere bei Kompressionsmulden 9 mit Koppeleinrichtungen 19 zur nichtsymmetrischen Positionierung, aber auch bei anderen Kompressionsmulden 9 ist es von Vorteil, wenn die Kompressionsmulde 9 manuell oder motorisch angetrieben seitlich, d.h. in der Ebene der Kontaktfläche, relativ zu dem Detektor 4 verschiebbar ist, wie in 1 durch Pfeile 26 angedeutet. Für den Fall, dass eine motorisch angetriebene Verschiebung der Kompressionsmulde 9 vorgesehen ist, umfassen die Koppeleinrichtungen 19, 20 vorzugsweise geeignete Antriebseinrichtungen zur Übertragung einer motorischen Antriebskraft von einem in dem Trägerelement 17 vorgesehenen motorischen Antrieb 25 zu der angekoppelten Kompressionsmulde 9. Die Antriebseinrichtungen umfasst dabei beispielsweise eine von einem in dem Trägerelement 17 untergebrachten Antrieb 25 antreibbare (flexible) Welle 27, die über die miteinander verbundenen Koppeleinrichtungen 20, 19 von Trägerelement 17 und Kompressionsmulde 9, ggf. unter Mitwirkung einer in der Kompressionsmulde 9 enthaltenen Verfahrmechanik, beispielsweise eines Führungs- und/oder Getriebeelements 28, die Kompressionsmulde 9 zum seitlichen Verfahren antreibt. Hat die Kompressionsmulde 9 die gewünschte seitliche Verfahrposition asymmetrisch zu dem Detektor 4 erreicht, verbleibt sie dort während der Aufnahmen der Bilder.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere gelten die im Zusammenhang mit der Verwendung von Kompressionsmulden gemachten Angaben stets auch für andere Arten von Kompressionseinheiten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Untersuchungsgerät
- 2
- Trajektorie
- 3
- Röntgenstrahler
- 4
- Röntgendetektor, Detektor
- 5
- Ultraschalleinheit, Unteraschallkopf
- 6
- Kompressionsanordnung
- 7
- Untersuchungsbereich
- 8
- Objekt, Brust
- 9
- Kompressionseinheit, Kompressionsmulde
- 10
- Detektoroberseite
- 11
- Kompressionselement, Gewebe
- 12
- Rahmen
- 13
- Steuer- und Recheneinheit
- 14
- Bildschirm
- 15
- Eingabeeinheit
- 16
- Kompressionsfläche
- 17
- Trägerelement, Stativ
- 18
- Führungs- und Verfahreinheit
- 19
- Koppeleinrichtung der Kompressionsmulde
- 20
- Koppeleinrichtung des Trägerelements
- 21
- Betriebsposition
- 22
- Wechselposition
- 23
- Sensor
- 24
- motorischer Antrieb des Ultraschallkopfes
- 25
- motorischer Antrieb der Kompressionsmulde
- 26
- seitliche Verschiebebewegung der Kompressionsmulde
- 27
- Antriebswelle
- 28
- Führungs- und/oder Getriebeelement
