DE102018214920A1

DE102018214920A1 - Kompressionsmulde mit Ultraschalleinheit

Info

Publication number: DE102018214920A1
Application number: DE102018214920.8A
Authority: DE
Inventors: David Dederichs; Helmut Gollwitzer; Riccardo Kunze; Christoph Lötzsch; Wolfgang Neuber; Marcus Radicke; Tim Use
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2020-03-05

Abstract

Mittels einer drehbaren ein Oberteil und Unterteil aufweisenden Verbindungseinheit einer Führungseinheit ist eine in einer Kompressionsmulde integrierte Ultraschalleinheit wahlweise in eine Arbeits- oder Ruheposition bringbar, wobei während der Ruheposition die Ultraschalleinheit im rückwärtigen Teil der Kompressionsmulde positionierbar und mit einem in der Verbindungseinheit integrierten Kurvengetriebe in dieser Position anhebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für einen in einer Kompressionsmulde integrierten Ultraschallkopf.
Um eine Gewebeveränderung für eine Diagnose besser beurteilen zu können, werden neben Röntgenaufnahmen zusätzlich Ultraschallbilder von den betroffenen Organen oder Körperregionen aufgenommen. Mit der Sonographie können über die vom Ultraschallkopf ausgesendeten Ultraschallimpulse Echoimpulse empfangen und diese zu einem Ultraschallbild umgesetzt werden. Ein Trend in der Mammografie geht z.B. in die Richtung, dass im Verlauf einer Brustuntersuchung während einer Brustkompression in einem ersten Abschnitt eine Vielzahl von Röntgenbildern für ein Tomosyntheseverfahren sowie in einem zweiten Abschnitt zumindest eine Ultraschallaufnahme von der Brust des Patienten angelegt wird. Zum Anlegen der Ultraschallaufnahme wird bei den bestehenden Systemen der Ultraschallkopf zur Ultraschallaufnahme entweder händisch über eine mit einer Gaze bespannten Kompressionsmulde einer Kompressionseinheit oder von einem innerhalb oder im Bereich der Kompressionsmulde angeordneten Antriebs- und Führungsmittel geführt. Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 202014000927 U1 ist eine in einer Kompressionsmulde integrierte Ultraschalleinheit bekannt. Bei der dort beschriebenen und gezeigten Vorrichtung verbleibt die Ultraschalleinheit während einer Röntgenuntersuchung außerhalb des Röntgenstrahls im linken oder rechten Seitenbereich der Kompressionsmulde. Damit die Ultraschalleinheit außerhalb des von der Röntgenquelle ausgehenden Röntgenstrahlkegels bei gleichbleibender Größe des Röntgenfensters positioniert werden kann, wird der Rahmen der Kompressionsmulde mindestens um die Breite der Ultraschalleinheit breiter dimensioniert. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass ein Zugriff auf eine am C-Arm oder am Stativ der Mammographieanlage angeordnete Haltevorrichtung für den Patienten erschwert wird. Eine derart verbreiterte Kompressionsmulde bringt den zusätzlichen Nachteil mit sich, dass die Positionierung der Brust in der Kompressionsvorrichtung behindert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kompressionsmulde mit einer darin angeordneten Ultraschalleinheit derart auszugestalten, dass die oben aufgeführten Nachteile behoben werden.
Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 oder Patentanspruch 8 genannten Merkmale gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist eine in einer Kompressionsmulde angeordnete Führungseinheit für eine Ultraschalleinheit, wobei die Führungseinheit eine drehbare Verbindungseinheit aufweist, womit die an der Führungseinheit ankoppelbare Ultraschalleinheit mindestens in eine erste oder zweite Position schwenk- bzw. kippbar ist.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass der Patient zur Brustuntersuchung ergonomisch optimiert an die an der Mammographieanlage angeordnete Haltevorrichtung gelangt.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass der Patient seine Arme zu beiden Seiten der Kompressionseinheit ablegbar und die Brust leicht für eine Röntgen und/oder Ultraschalluntersuchung positionierbar ist.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die Breite des von der Röntgenquelle ausgehenden Röntgenkegels der Breite der Kompressionsmulde entspricht.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die Kompressionseinheit kompakt ausbildbar ist.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass während der Drehung zwischen Park- und Arbeitsposition zusätzlich ein möglicher Höhenunterschied zwischen den beiden Positionen überwunden und die Ultraschalleinheit auf die innerhalb der Kompressionsmulde gewölbten Gaze aufsetzbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des dazugehörigen Verfahrens sind jeweils Gegenstand von weiteren Patentansprüchen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine Übersichtsdarstellung,
2 eine Draufsicht auf eine Kompressionsmulde,
3 eine weitere Draufsicht auf die Kompressionsmulde,
4 eine Detailansicht auf eine Führungseinheit und
5 eine weitere Detailansicht.

Mittels einer drehbaren Verbindungseinheit DV zwischen einer ein Ober- und Unterteil OT, UT aufweisenden Führungseinheit FE sowie einem in die drehbare Verbindungseinheit DV integrierten Kurvengetriebe KVG kann eine in einer Kompressionsmulde KV angeordnete Ultraschalleinheit US wahlweise in eine Arbeits- AP oder Ruheposition PA ausgerichtet werden, wobei während der Ruheposition PA die Ultraschalleinheit US im rückwärtigen Teil der Kompressionsmulde KV positionierbar ist. Mit dem in die drehbare Verbindungseinheit DV integrierten Kurvengetriebe KVG kann die Ultraschalleinheit US zusätzlich in der jeweiligen Position angehoben bzw. abgesenkt werden.
Für einen Ultraschall Scan schwenkt die Ultraschalleinheit US parallel zum beispielsweise linken Seitenteil LS der Kompressionsmulde KV in die Arbeitsposition AP und beginnt mit dem Verfahren der Ultraschalleinheit US entlang einer wie in 3 oder 4 angedeuteten Scanrichtung SR. Gesteuert wird dieser Vorgang durch eine beispielsweise in der Mammographieanlage angeordneten Steuereinheit. Eine Ultraschallaufnahme kann vor Beginn der Röntgenaufnahme angelegt oder erst nach der oder den Röntgenaufnahmen begonnen werden. In der Steuereinheit kann hierfür eine Abfrage vorgesehen werden.
In der 1 ist eine Übersichtsdarstellung einer Mammographieanlage M mit einer auf einer kreisbogenförmigen Trajektorie T verfahrbaren auf einen Detektor DT ausgerichteten Röntgenquelle RQ schematisch dargestellt. Angedeutet ist ebenso ein von der Röntgenquelle RQ ausgehender Röntgenkegel RK.
Zwischen Röntgenquelle RQ und Detektor DT ist eine Kompressionseinheit KE angeordnet. Die Kompressionseinheit KE wird aus einem oberen und unteren Kompressionselement gebildet. In dieser Darstellung bildet die Oberfläche des Detektors DT das untere Kompressionselement. Über diesem ist in einer Schnittdarstellung das obere Kompressionselement, auch als Kompressionsmulde KM bezeichenbar, positioniert. Innerhalb eines Rahmens R ist am Boden der Kompressionsmulde KM eine Gaze G eingespannt. Spannvorrichtungen SP für die Gaze G sind jeweils an der unteren Seite der linken und rechten Seitenwand LS, RS integriert. Die Gaze G spannt sich über die Brust des Patienten B wenn diese für eine Brustuntersuchung zwischen Gaze G und Auflagefläche des Detektors DT fixiert wird. Die Wölbung der Gaze G ist entsprechend des auf die Brust des Patienten B ausgeübten Kompressionsdrucks ausgeprägt. Im hinteren zum Stativ ST der Mammographieanlage M weisenden Bereich des Rahmens R der Kompressionsmulde KM ist eine Ultraschalleinheit US mit Führungseinheit FE und Führungsleiste FL angeordnet. Die Ultraschalleinheit US befindet sich in dieser Ausrichtung in einer Park- oder Ruheposition PA. Die länglich ausgeprägte Ultraschalleinheit US ist in dieser Park- oder Ruheposition beispielsweise parallel zur Rückseite des Rahmens R bzw. parallel zur Frontseite des Stativs ST der Mammographieanlage M ausgerichtet.
In 2 ist eine Kompressionsmulde KM abgebildet. Die Blickrichtung auf diese entspricht der Ausbreitungsrichtung der in einem Röntgenstrahlkegel RK gebündelten von der Röntgenquelle RQ abgegebenen Röntgenstrahlen. Die Kompressionsmulde KM weist in dieser Ansicht eine zum Patienten ausgerichteten Vorderkante VK, eine linke Seitenwand LS, eine rechte Seitenwand RS sowie ein zum Stativ ST der Mammographieanlage M weisendes Rückteil RT auf. In einer in der Mitte des Rückteils RT ausgebildeten Vertiefung ist ein Koppelelement KPE ausgebildet. Mit dem Koppelelement KPE wird die Kompressionsmulde KM lösbar in ein im Stativ oder der Kompressionseinheit angeordnetes korrespondierendes zumindest in seiner Höhe verstellbares Befestigungselement gesteckt. Am unteren Rand der linken und/oder rechten Seitenwand LS, RS ist eine Spannvorrichtung SP integriert. In diese Spannvorrichtung SP ist eine die linke und rechte Seitenwand LS, RS der Kompressionsmulde KM verbindende Gaze G flächig einleg- bzw. einspannbar. Mittels der Spannvorrichtung SP wird die in diese eingelegte Gaze G standardmäßig vorgespannt. Eine patientenindividuelle Straffung der Gaze G im Bodenbereich der Kompressionsmulde KM wird nach den Anforderungen für eine Fixierung der Brust des Patienten B vor einer Brustuntersuchung vorgenommen. Zwischen der linken und rechten Seitenwand LS, RS im Bereich des Rückteils RT der Kompressionsmulde KD ist zumindest eine Führungsleiste FL angebracht. An dieser mindestens einen Führungsleiste FL ist das Oberteil OT einer aus einem Ober- und Unterteil OT, UT gebildeten Führungseinheit FE angeordnet. Die Bewegungsrichtung des Oberteils OT der Führungseinheit FE erfolgt entlang der mindestens einen Führungsleiste FL. An dem Unterteil UT der Führungseinheit FE ist eine Ultraschalleinheit US befestigbar. Das Verfahren des Oberteils OT der Führungseinheit FE an der mindestens einen Führungsleiste FL kann mechanisch, elektronisch oder semielektronisch erfolgen. Das Oberteil OT wird beispielsweise über Antriebsmittel entlang der Führungsleiste FL geführt bzw. verfahren. Oberteil OT und Unterteil UT der Führungseinheit FE sind über eine eine Drehachse DA aufweisende Verbindungseinheit DV verbunden. In die drehbare Verbindungseinheit DV ist zwischen Oberteil OT und Unterteil UT ein Kurvengewinde bzw. Kurvengetriebe KVG integriert. Das in die Verbindungseinheit DV integrierte Kurvengewinde KVG bewirkt in dieser Ausgestaltung je nach Ausrichtung bzw. Stellung des Unterteils UT während einer Drehung bzw. Schenkung entweder ein Anheben oder Absenken des Unterteils UT mit der daran befestigten Ultraschalleinheit US. Die in das Unterteil UT der Führungseinheit FE einsetz- und fixierbaren Ultraschalleinheit US wird dabei in eine erste Position, eine Parkposition PA, angehoben und in eine zweite Position, eine Arbeitsposition AP, entsprechend auf das jeweilige Niveau der möglicherweise gewölbten Gaze G abgesenkt. Die Parkposition PA befindet sich, wie in 2 dargestellt, parallel zum rückseitigen Rahmenteil der Kompressionsmulde KM bzw. parallel zur mindestens einen Führungsleiste FL. Die Arbeitsposition AP befindet sich, wie in 3 gezeigt, parallel zu einer Seite des Rahmens R der Kompressionsmulde KM. Ist eine Röntgenuntersuchung nicht geplant oder bereits abgeschlossen und Vorbereitungen für die Ultraschalluntersuchung eingeleitet bzw. abgeschlossen kann die Ultraschalleinheit US händisch oder elektronisch gesteuert mittels Elektromotorantrieb aus der Park- bzw. Ruheposition PA in die Arbeitsposition AP gedreht bzw. geschwenkt oder gefahren werden. Die Arbeitsposition AP der Ultraschalleinheit US ist dann erreicht, wenn der Ultraschallkopf senkrecht bzw. im rechten Winkel zu seiner Bewegungsrichtung im Scanbetrieb ausgerichtet ist. In dieser Ausgestaltung, wie in 2 oder 3 gezeigt, ist die Arbeitsposition AP erreicht, wenn die Ultraschalleinheit US seitlich parallel zur linken Seitenwand LS geschwenkt und auf das Niveau der im Boden der Kompressionsmulde KM eingespannten Gaze G abgesenkt ist. Nachdem die Ultraschalleinheit US in die Arbeitsposition AP gebracht wurde kann die Ultraschalleinheit US geführt durch die Führungseinheit FE entlang der Führungsleiste FL in Scanrichtung SR geschoben oder verfahren werden. Die Ultraschalleinheit folgt dabei annähernd dem Niveau der gewölbten Gaze G. Das Unterteil UT ist dazu federnd mit der Verbindungseinheit DV verbunden.
In 4 ist eine Detailansicht des mit einer Verbindungseinheit DV verbundenen Ober- und Unterteils OT, UT der Führungseinheit FE abgebildet. In das Unterteil UT der Führungseinheit FE ist die Ultraschalleinheit US integrierbar. Das Kurvengetriebe KVG ist in dieser Ausführungsform derart ausgebildet, dass bei Drehung des Unterteils UT um die in der Verbindungseinheit DV verlaufenden Drehachse DA die Ultraschalleinheit US von der Parkposition PA in die Arbeitsposition AP gelangt und je nach Ausprägung der Wölbung der Gaze G eine Absenkung des Unterteils UT der Führungseinheit FE mit Ultraschalleinheit US auf die Gaze G erfolgt. Das Oberteil OT der Führungseinheit FE verbleibt ausgerichtet an der Führungsleiste FL. Zur Reduzierung der Reibung während der Drehung zwischen Arbeits- und Parkposition oder Park- und Arbeitsposition ist ein Stift N, bzw. eine Noppe, zur umlaufenden Beabstandung der dem Oberteil OT und Unterteil UT zugeordneten Teile der drehbaren Verbindungseinheit DV, wie in 5 dargestellt, eingefügt. Ist die Arbeitsposition AP oder Ruheposition PA erreicht wird jeweils die drehbare Verbindungseinheit DV arretiert. Nach Erreichen der Arbeitsposition AP und Arretierung der Stellung des Unterteils UT wird die Ultraschalleinheit US entlang dem Niveau der gewölbten Gaze G durch das an der Führungsleiste FL verfahrbaren Oberteils OT in Scanrichtung SR geführt. Die Führungseinheit FE ist dabei derart ausgebildet, dass diese die Führung der Ultraschalleinheit US automatisch ausführt. Während der gesteuerten Bewegung wird zur besseren Weiterleitung der Ultraschallwellen zumindest aus einem Vorratsbehälter der beispielsweise zumindest an einer Seite der Ultraschalleinheit US angeordnet sein kann ein Gel flächig auf den jeweiligen Untergrund, beispielsweise auf die Gaze G, abgegeben.
Bezugszeichenliste

M: Mammographieanlage
ST: Stativ
RQ: Röntgenquelle
RK: Röntgenkegel
T: Trajektorie
DT: Detektor
KE: Kompressionseinheit
KM: Kompressionsmulde
B: Brust des Patienten
KPE: Koppeleinheit
VK: Vorderkante der Kompressionsmulde
SB: Seitenbereich der Kompressionsmulde
RT: Rückteil der Kompressionsmulde
R: Rahmen
LS: Linke Seitenwand
RS: Rechte Seitenwand
SP: Spannvorrichtung
G: Gaze
US: Ultraschalleinheit
FL: Führungsleiste
FE: Führungseinheit
DV: Verbindungseinheit
DA: Drehachse
N: Stift/Gleitelement/Noppe
KVG: Kurvengetriebe
UT: Unterteil der Führungseinheit
OT: Oberteil der Führungseinheit
PA: Parkposition für Ultraschalleinheit
AP: Arbeitsposition für Ultraschalleinheit
SR: Scanrichtung für Ultraschalleinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202014000927 U1 [0002]

Claims

Kompressionsmulde (KM) mit einer Führungseinheit (FE) für eine Ultraschalleinheit (US) dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (FE) eine Verbindungseinheit (DV) mit mindestens einer Drehachse (DA) aufweist, wobei die an die Führungseinheit (FE) ankoppelbare Ultraschalleinheit (US) mindestens in eine erste oder zweite Position (PA, AP) schwenkbar ist.
Kompressionsmulde (KM) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (DV) drehbar ausgebildet ist, wobei die erste Position (PA) von der Ultraschalleinheit (US) im rückwärtigen Teil der Kompressionsmulde (KM) und die zweite Position (AP) von der Ultraschalleinheit (US) im rechten Winkel zur Scanrichtung (SR) einnehmbar ist.
Kompressionsmulde (KM) nach Patentanspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (DV) ein Kurvengetriebe (KVG) aufweist, wobei die Ultraschalleinheit (US) bei Erreichung der ersten Position (PA) anhebbar und bei Erreichung der zweiten Position (AP) absenkbar ist.
Kompressionsmulde (KM) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (DV) in der ersten Position (PA), einer Parkposition, sowie in der zweiten Position (AP), einer Arbeitsposition, arretierbar ist.
Kompressionsmulde (KM) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurvengetriebe (KVG) für die Arbeitsposition (AP) derart ausgebildet ist, dass die Ultraschalleinheit (US) beim Einschwenken in die Arbeitsposition (AP) auf das jeweilige Niveau der Gaze (G) absenkbar ist.
Kompressionsmulde (KM) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (DV) der Führungseinheit (FE) ein Oberteil (OT) und Unterteil (UT) aufweist, wobei das Oberteil (OT) entlang von mindestens einer Führungsleiste (FL) verfahrbar ist und am Unterteil (UT) die Ultraschalleinheit (US) befestigbar ist.
Kompressionsmulde (KM) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschalleinheit (US) automatisch in die Arbeitsposition (AP) fahrbar ist und dass in Scanrichtung (SR) ein Ultraschall Scan von der Brust des Patienten (B) durchführbar ist.
Verfahren zum Positionieren einer in einer Kompressionsmulde (KM) angeordneten Ultraschalleinheit (US), dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschalleinheit (US) mindestens in eine erste oder zweite Position (PA, AP) schwenkbar ist.
Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschalleinheit (US) in die erste Position (PA) anhebbar und/oder in die zweite Position (AP) absenkbar ist.
Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ultraschall Scan mit der Ultraschalleinheit automatisch durchgeführt wird.