DE102018201403A1

DE102018201403A1 - Kompressionseinheit für eine Mammographieeinrichtung und Mammographieeinrichung

Info

Publication number: DE102018201403A1
Application number: DE102018201403.5A
Authority: DE
Inventors: Helmut Gollwitzer; Wolfgang Neuber
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2019-08-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kompressionseinheit (10) für eine Mammographieeinrichtung (2), umfassend:- eine Auflagefläche (12),- eine Befestigungseinheit (14) für ein Kompressionselement (16),- eine Linearführung (18),- einer Antriebseinheit (26), und- einen Kraftsensor (28) zum Messen einer Kompressionskraft,wobei die Befestigungseinheit (14) entlang der Linearführung (18) beweglich ist, wobei die Position der Befestigungseinheit (14) durch die Antriebseinheit (26) einstellbar ist,wobei die Befestigungseinheit (14) mit einer Vorrichtung zur Gewichtskompensation (11) verbunden ist.Weiterhin betrifft die Erfindung eine Mammographieeinrichtung (2) und ein Verfahren zur Kompression eines Objektes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompressionseinheit für eine Mammographieeinrichtung und eine Mammographieeinrichtung sowie ein Verfahren zur Kompression.
Nach dem Stand der Technik ist eine Kompressionseinheit für eine Mammographieeinrichtung bekannt, welche eine Auflagefläche, eine Befestigungseinheit für ein Kompressionselement, eine Linearführung, eine Antriebseinheit und einen Kraftsensor umfasst, wobei die Befestigungseinheit entlang der Linearführung beweglich ist, wobei die Position der Befestigungseinheit durch die Antriebseinheit einstellbar ist. Bei der bekannten Kompressionseinheit ergibt sich die Kompressionskraft aus einer Überlagerung der auf die Befestigungseinheit für ein Kompressionselement, das daran befestigte Kompressionselement und ggf. einen Teil der Antriebseinheit wirkenden Gravitationskraft sowie der durch die Antriebseinheit auf die Befestigungseinheit und damit das Kompressionselement übertragenen Kraft. Somit kann sich bei gleicher Kraftübertragung durch die Antriebseinheit durch das Verwenden eines anderen, insbesondere kleineren oder größerem, Kompressionselements eine andere Kompressionskraft ergeben.
Weiterhin sind Kompressionseinheiten bekannt, die sich um eine horizontale Achse verschwenken lassen, um so für den Einsatz bei einer Tomosynthese und/oder Schrägeinstrahlung geeignet zu sein. Dabei kann bei einer bekannten Mammographieeinrichtung die Kompressionseinheit zusammen mit der aus Röntgenquelle und Detektionsmittel bestehenden Bilderfassungseinheit um eine horizontale Drehachse verschwenkt werden, um Bilder unter verschiedenen Kippwinkeln zu erfassen. Beim Verschwenken der bekannten Kompressionseinheit um eine horizontale Drehachse ist die Linearführung der Befestigungseinheit nicht in einer vertikalen, sondern in einer zur Vertikalen geneigten Richtung ausgerichtet. Das Verschwenken der Kompressionseinheit ändert somit den Einfluss der Gewichtskraft auf die Kompressionskraft. Bei den bekannten Kompressionseinheiten muss somit die Antriebskraft auf die Änderung der Auswirkung der Gravitationskraft angepasst werden.
Aufgabe der Erfindung ist es den Nachteil nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine verbesserte Kompressioneinheit, Mammographieeinrichtung und ein Verfahren zur Kompression angegeben werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich der Kompressionseinheit mit den Merkmalen den Anspruchs 1, hinsichtlich einer Mammographieeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Die erfindungsgemäße Kompressionseinheit für eine Mammographieeinrichtung umfasst:

- eine Auflagefläche,
- eine Befestigungseinheit für ein Kompressionselement,
- eine Linearführung,
- eine Antriebseinheit, und
- einen Kraftsensor zum Messen einer Kompressionskraft,

Die Kompression des Objekts findet zwischen Auflagefläche und dem an der Befestigungseinheit befestigten Kompressionselement statt. An der Befestigungseinheit können Kompressionselemente verschiedener Größe befestigt werden, um jeweils optimale Aufnahmebedingungen bei einer Mammographie zu erzielen.
Der Kraftsensor ist geeignet, eine Kompressionskraft vom Kompressionselement auf ein zu komprimierendes Objekt zu erfassen.
Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung zur Gewichtskompensation ein Verbindungsmittel, eine Umlenkvorrichtung und ein Gegengewicht. Ein Verbindungsmittel kann insbesondere ein Riemen, ein Seil oder eine Kette sein. Das Verbindungsmittel wird über die Umlenkvorrichtung geführt, so dass das Gegengewicht auf das Befestigungsmittel eine gegen die Gewichtskraft des Befestigungsmittels wirkende Kraft erzeugt. In einer Ausgestaltung kann das Verbindungsmittel ein umlaufendes Verbindungsmittel, z. B. in Form eines geschlossenen Riemens, Seils oder Kette sein.
Das Gegengewicht kann entlang einer zweiten Linearführung bewegbar sein. In diesem Fall ist die Bewegung des Gegengewichts auf eine bestimmte Richtung beschränkt.
In einer Weiterbildung ist das Gegengewicht austauschbar. Ein austauschbares Gegengewicht hat den Vorteil, dass es an das Gewicht des jeweiligen Kompressionselements angepasst werden kann.
Alternativ oder zusätzlich ist das Gegengewicht mit einem weiteren Gegengewicht verbindbar. Wenn es zum Beispiel Kompressionselemente mit zwei verschiedenen Gewichten gibt, kann das Gegengewicht auf das Kompressionselement mit dem geringeren Gewicht ausgelegt sein. Wird das Kompressionselement gegen ein Kompressionselement mit dem höheren Gewicht getauscht, kann durch Verbinden des Gegengewichts mit dem weiteren Gegengewicht in einfacher Weise die Vorrichtung zur Gewichtskompensation an das höhere Gewicht angepasst werden.
Zweckmäßigerweise ist der Kraftsensor mit der Befestigungseinheit und der Antriebseinheit wirkverbunden. Somit kann eine Kraftmessung direkt an der Befestigungseinheit und damit dem Kompressionselement erfolgen.
In einer Ausgestaltung ist die Kompressioneinheit um eine horizontale Achse drehbar gelagert.
Die erfindungsgemäße Mammographieeinrichtung umfasst:

- einen Hauptkörper, der sich insbesondere in einer vertikalen Richtung erstreckt,
- eine Bilderfassungseinrichtung, und
- eine erfindungsgemäße Kompressionseinheit.

Die Bilderfassungseinrichtung umfasst insbesondere eine Röntgenquelle und ein Detektionsmittel und ist zum Durchstrahlen eines mit der Kompressionseinheit komprimierten Objekts geeignet. Die Bilderfassungseinrichtung und die Kompressionseinheit sind insbesondere auf dem Hauptkörper angeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kompression eines Objekts, insbesondere einer Brust, umfasst:

- Einbringen des Objekts zwischen eine Auflagefläche und ein Kompressionselement, wobei Auflagefläche und Kompressionselement um eine gemeinsame horizontale Achse drehbar gelagert sind,
- Bewegen des Kompressionselements in Richtung zur Auflagefläche und
- Beaufschlagen des Objekts durch das Kompressionselement mit einer Kompressionskraft, die unabhängig von einem Drehwinkel um die horizontale Achse ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere in einem Verfahren zum Erfassen eines Bildes, insbesondere zur Mammographie, eingesetzt werden, bei dem das Objekt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren komprimiert wird und dann ein oder mehrere Bilder des komprimierten Objekts aufgenommen werden.
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.
Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigt in einer schematischen Prinzipskizze:

1 Prinzip des Gewichtsausgleichs
2 erfindungsgemäße Kompressionseinheit
3 erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Mammographieeinrichtung und
4 zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Mammographieeinrichtung.

1 zeigt schematisch das Prinzip des Gewichtsausgleichs. Eine Grundplatte 8 ist mit einer Auflagefläche 12 verbunden. Senkrecht zur Grundplatte 8 erstreckt sich eine Linearführung 18, entlang der eine Befestigungseinheit 14 bewegbar ist. Ein Kompressionselement 16 ist an der Befestigungseinheit 14 befestigt.
Auf der Grundplatte 8 ist eine zweite Linearführung 22 senkrecht zur Grundplatte 8 angeordnet. Entlang der zweiten Linearführung ist ein Gegengewicht 20 beweglich angeordnet. Das Gegengewicht 20 ist mit der Befestigungseinheit 14 über ein Verbindungsmittel 24 wirkverbunden. Das Verbindungsmittel 24 wird über eine Umlenkvorrichtung 25 geführt. Das Gegengewicht 20 ist so ausgewählt, dass die Gewichtskraft von Befestigungseinheit 14 und Kompressionselement 16 kompensiert wird.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Kompressionseinheit. Die Kompressionseinheit 10 umfasst eine Antriebeinheit 26 mit der die Befestigungseinheit 14 entlang der Linearführung 18 verschoben werden kann. Zwischen der Befestigungseinheit 14 und der Antriebseinheit 26 ist ein Kraftsensor 28 angeordnet, mit dem eine Kompressionskraft eines an der Befestigungseinheit 14 zu befestigenden Kompressionselements 16 (nicht gezeigt) auf ein Objekt erfasst werden kann. Weiterhin ist auf der Grundplatte 8 die zweite Linearführung 22 angeordnet, entlang derer das Gegengewicht 20 bewegbar ist. Das Gegengewicht 20 ist mit dem Verbindungsmittel 24 mit der Befestigungseinheit 14 wirkverbunden. Als Verbindungsmittel 24 wird hier ein Riemen verwendet, der über die Umlenkvorrichtung 25 zur Befestigungseinheit 14 verbunden ist.
3 zeigt eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Mammographieeinrichtung 2. Die Mammographieeinrichtung 2 umfasst einen Hauptkörper 4 an dessen oberen Ende eine Röntgenquelle 6 zum Durchleuchten des Objekts angeordnet ist. Weiterhin ist an dem Hauptkörper 4 eine erfindungsgemäße Kompressionseinheit 10 angeordnet. Im Bereich der Auflagefläche 12, insbesondere darunter, ist ein Detektionsmittel 7 zum Detektieren der Röntgenstrahlung angeordnet. Oberhalb der Auflagefläche 12 ist ein Kompressionselement 16 sichtbar.
4 zeigt eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Mammographieeinrichtung 2. Die Mammographieeinrichtung 2 umfasst wie in der in 3 gezeigten Ausgestaltung einen Hauptköper 4. In dieser Ausgestaltung sind die Kompressionseinheit 10 und die Bilderfassungseinheit, welche Röntgenquelle 6 und Detektionsmittel 7 umfasst, um eine horizontale Achse 30 drehbar an dem Hauptkörper 4 befestigt. Somit sind in diesem Ausführungsbeispiel auch die Auflagefläche 12 und das Kompressionselement 14 drehbar gelagert. Diese Ausgestaltung ist zur Durchführung einer Tomosynthese ausgelegt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Kompressionseinheit (10) für eine Mammographieeinrichtung (2), umfassend: - eine Auflagefläche (12), - eine Befestigungseinheit (14) für ein Kompressionselement (16), - eine Linearführung (18), - einer Antriebseinheit (26), und - einen Kraftsensor (28) zum Messen einer Kompressionskraft, wobei die Befestigungseinheit (14) entlang der Linearführung (18) beweglich ist, wobei die Position der Befestigungseinheit (14) durch die Antriebseinheit (26) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinheit (14) mit einer Vorrichtung zur Gewichtskompensation (11) verbunden ist.
Kompressionseinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Gewichtskompensation (11) ein Verbindungsmittel (24), insbesondere ein umlaufendes Verbindungsmittel, eine Umlenkvorrichtung (25) und ein Gegengewicht (20) umfasst.
Kompressionseinheit (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (20) entlang einer zweiten Linearführung (22) bewegbar ist.
Kompressionseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (20) austauschbar ist.
Kompressionseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (20) mit einem weiteren Gegengewicht (20) verbindbar ist.
Kompressionseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (28) mit der Befestigungseinheit (14) und der Antriebseinheit (26) wirkverbunden ist.
Kompressionseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompressioneinheit (10) um eine horizontale Achse (30) drehbar gelagert ist.
Mammographieeinrichtung (2), umfassend: - einen Hauptkörper (4), der sich insbesondere in einer vertikalen Richtung erstreckt, - eine Bilderfassungseinrichtung (6,7) und - eine Kompressionseinheit (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Verfahren zur Kompression eines Objekts, insbesondere einer Brust, umfassend: - Einbringen des Objekts zwischen eine Auflagefläche (12) und ein Kompressionselement (16), wobei Auflagefläche (12) und Kompressionselement (16) um eine gemeinsame horizontale Achse (30) drehbar gelagert sind, - Bewegen des Kompressionselements (16) in Richtung zur Auflagefläche (12) und - Beaufschlagen des Objekts durch das Kompressionselement (16) mit einer Kompressionskraft, die unabhängig von einem Drehwinkel um die horizontale Achse (30) ist.
Verfahren zum Erfassen eines Bildes umfassend: - Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 9, - Erfassen zumindest eines Bildes des komprimierten Objekts.