DE102019212053A1 - Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems, Computerprogrammprodukt und Mammographiesystem - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems, Computerprogrammprodukt und Mammographiesystem Download PDF

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Mario Bechtold
Helmut Gollwitzer
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) mit einem schwenkbar gelagerten Röntgenstrahler (2) und einem schwenkbar gelagerten Röntgendetektor (5) zum Erfassen von CC-Aufnahmen und MLO-Aufnahmen in unterschiedlichen Projektionsrichtungen. Gemäß der Erfindung wird der Röntgenstrahler (2) beim Erfassen der CC-Aufnahmen und der MLO-Aufnahmen über unterschiedliche große Winkelbereiche (W1, W2) und insbesondere mit unterschiedlich großen Winkelgeschwindigkeiten verschwenkt. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt zur computerimplementierten Realisierung des vorstehend genannten Verfahrens und ein Mammographiesystem, welches nach diesem Verfahren arbeitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems mit einem schwenkbar gelagerten Röntgenstrahler und einem schwenkbar gelagerten Röntgendetektor zum Erfassen von CC-Aufnahmen und MLO-Aufnahmen in unterschiedlichen Projektionsrichtungen. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt mit maschinenlesbaren Instruktionen und ein Mammographiesystem mit einem schwenkbar gelagerten Röntgenstrahler und einem schwenkbar gelagerten Röntgendetektor zum Erfassen von CC-Aufnahmen und MLO-Aufnahmen in unterschiedlichen Projektionsrichtungen und einer Steuerungseinheit.
  • Bildgebende Verfahren, die auf der Erfassung von Röntgenstrahlung basieren, sind im Bereich der Medizintechnik weitgehend etabliert. Im Allgemeinen wird hierbei ein Untersuchungsobjekt, insbesondere ein zu untersuchender Körperbereich eines Patienten, mittels Röntgenstrahlen durchleuchtet, wobei die Röntgenstrahlen abgeschwächt werden. Die typischerweise mit Hilfe von ortsauflösenden Röntgendetektoren erfasste Intensitätsverteilung der abgeschwächten Röntgenstrahlen gibt Aufschluss über die Dichteverteilung des durchstrahlten Untersuchungsobjektes.
  • Herkömmliche Röntgenaufnahmen stellen typischerweise zweidimensionale Projektionsaufnahmen (auch: Projektionen, Projektionsbilder) bereit, die mittels eines Röntgendetektors, insbesondere Flachbilddetektor, erfasst wurden. Es ist weiterhin bekannt, dreidimensionale Bilddaten (auch: Volumendaten) aus einer Vielzahl von solchen Projektionsaufnahmen, die aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen aufgenommen wurden, digital zu rekonstruieren. So wird beispielsweise bei der Computertomographie (CT) das Untersuchungsobjekt über einen weiten Winkelbereich von mindestens 180°, vorzugsweise über den gesamten Winkelbereich von 360° abgetastet. Dies geschieht im Allgemeinen dadurch, dass einander gegenüberliegend angeordnete Röntgenstrahler und Röntgendetektoren um das dazwischenliegende Untersuchungsobjekt rotiert werden.
  • Grundlage für eine tomographische Rekonstruktion ist eine Abtastung des Untersuchungsobjektes über einen weiten Winkelbereich. Dies ist bei der Mammographie im Allgemeinen nicht möglich, vielmehr wird hierbei das Untersuchungsobjekt über einen deutlich eingeschränkten Winkelbereich abgetastet. Eine näherungsweise Rekonstruktion von Volumendaten ist durch die Tomosynthese ermöglicht, die insbesondere Stapel von Schichtbildern liefert. Diese Schichtbilder können allerdings aufgrund des der Rekonstruktion zugrundeliegenden eingeschränkten Datensatzes verstärkt artefaktbehaftet sein. Auf der anderen Seite ist die Bildqualität der Schichtbilder insbesondere im Hinblick auf Untersuchungen der weiblichen Brust (Mamma) kritisch, da die typischerweise für eine Diagnose zu erfassenden Mikrokalzifizierungen sehr klein sein können.
  • Bei medizinischen Untersuchungen der Mamma werden heutzutage standardmäßig cranio-caudal (CC) Aufnahmen und mediolateral-oblique (MLO) Aufnahmen angefertigt. Zusätzlich können beispielsweise mediolateral (ML) und/oder lateralmedial (LM) Aufnahmen erstellt werden. Diese Aufnahmen entsprechen Projektionsaufnahmen mit unterschiedlichen Projektionsrichtungen, die typischerweise bei komprimierter Brust aufgenommen werden. CC-Aufnahmen korrespondieren beispielsweise zu einer Abtastung des Untersuchungsobjektes über einen Projektionswinkelbereich, der um einen Aufnahmewinkel von 0°, der einer Durchleuchtung des Untersuchungsobjektes in vertikaler Richtung entspricht, zentriert ist. MLO-, ML- und LM-Aufnahmen korrespondieren beispielsweise zu einer Abtastung des Untersuchungsobjektes über einen Projektionswinkelbereich, der um einen von 0° verschiedenen Aufnahmewinkel zentriert ist.
  • Zum Erfassen von CC-Aufnahmen und MLO-, ML- und LM-Aufnahmen ist sowohl der Röntgenstrahler als auch der Röntgendetektor schwenkbar gelagert, letzterer insbesondere um die korrekte Orientierung zum Röntgenstrahler sicherzustellen. Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Mammographiesysteme mit Gesichtsschildern (engl.: face shield) bekannt, die dazu dienen, den Kopf der Patientin während der Untersuchung aus dem Bereich fernzuhalten, der von der Bewegung des Röntgenstrahlers beim Erzeugen der Projektionsaufnahmen in Anspruch genommen wird, um eine Verletzungsgefahr zu minimieren.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems bzw. ein nach diesem Verfahren arbeitendes Mammographiesystem anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Mammographiesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Bei einem Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems mit einem schwenkbar gelagerten Röntgenstrahler und einem schwenkbar gelagerten Röntgendetektor zum Erfassen von CC-Aufnahmen und MLO-Aufnahmen in unterschiedlichen Projektionsrichtungen wird der Röntgenstrahler beim Erfassen der CC-Aufnahmen und der MLO-Aufnahmen über unterschiedlich große Winkelbereiche (auch: Tomo-Winkel) und insbesondere mit unterschiedlich großen Winkelgeschwindigkeiten verschwenkt.
  • Mit anderen Worten wird beim Erfassen der CC-Aufnahmen ein Winkelbereich abgetastet, dessen Größe von dem beim Erfassen von MLO-Aufnahmen abgetasteten Winkelbereich verschieden ist. In Ausgestaltungen ist auch die Winkelgeschwindigkeit, mit der der Röntgenstrahler zum Erfassen der CC-Aufnahmen verschwenkt wird, im Vergleich zu der Winkelgeschwindigkeit, mit der der Röntgenstrahler zum Erfassen der MLO-Aufnahmen verschwenkt wird, unterschiedlich.
  • Wie eingangs bereits beschrieben, wird zum Erzeugen insbesondere von tomosynthesefähigen Bilddaten ein Satz von Projektionsaufnahmen mit unterschiedlichen Projektionsrichtungen aufgenommen. Hierbei wird der Röntgenstrahler über einen bestimmten Winkelbereich bewegt. Dieser Winkelbereich liegt bei CC-(Projektions-) Aufnahmen symmetrisch zur Sagittalebene bzw. zur vertikalen Richtung, da eine Mammographie typischerweise bei aufrechter Körperhaltung erfolgt. Bei MLO-, ML- und LM-(Projektions-) Aufnahmen liegt der Winkelbereich, über den der Röntgenstrahler während der Bilderfassung bewegt wird, in lateraler Richtung verkippt. Die so erfassten MLO-, ML- und/oder LM-Aufnahmen werden im Folgenden zusammenfassend als MLO-Aufnahmen bezeichnet. Mit der Bezeichnung MLO-Aufnahme sind im Rahmen dieser Spezifizierung somit nicht nur MLO-Aufnahmen im eigentlichen Sinne, sondern insbesondere auch ML- und/oder LM-Aufnahmen umfasst.
  • Die hier verwendeten anatomischen Richtungsbezeichnungen, wie insbesondere caudal, cranial, medial und lateral bzw. cranio-caudal (CC), mediolateral (ML) und lateralmedial (LM), sind in an sich gängiger Weise mit Hinblick auf die menschliche Anatomie definiert.
  • Kern der Erfindung ist es, für die CC-Aufnahmen und die MLO-Aufnahmen unterschiedliche Parameterwerte hinsichtlich des abgetasteten Winkelbereichs und der Winkelgeschwindigkeit zu wählen. Diese Parameter bestimmen insbesondere die Aufnahmezeit, die notwendig ist, um den Satz von CC-Aufnahmen bzw. MLO-Aufnahmen für die Tomosynthese zu erfassen. Auf diese Weise kann der Vorgang der Bilderfassung hinsichtlich Patientenwohlbefinden, -sicherheit und Bildqualität der erzeugten Bildsätze optimiert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere als computerimplementiertes Verfahren Teil eines automatischen Steuerungsablaufs und/oder als Voreinstellung für einen Untersuchungsablauf der Mammographie realisiert.
  • In Ausgestaltung wird der Röntgenstrahler beim Erfassen von CC-Aufnahmen über einen kleineren Winkelbereich verschwenkt, als bei MLO-Aufnahmen. Kleinere Winkelbereich ermöglichen im Allgemeinen kürzere Aufnahmezeiten. Dies erhöht den Patientenkomfort, da die Zeit, in der die Brust des Patienten zur Bilderfassung komprimiert werden muss, verkürzt werden kann. Zudem können bewegungsinduzierte Bildartefakte vermieden werden. Die CC-Aufnahmen und die MLO-Aufnahmen können insbesondere mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit erzeugt werden. Der Röntgenstrahler wird entsprechend beim Erfassen der MLO-Aufnahmen über einen vergleichsweise größeren Winkelbereich verschwenkt. Dadurch kann insbesondere eine größere Trennschärfe der dargestellten Schichten erreicht werden.
  • In Ausgestaltungen wird der Röntgenstrahler beim Erfassen von CC-Aufnahmen mit kleineren Winkelgeschwindigkeiten bewegt, als bei MLO-Aufnahmen. Dies ist insbesondere dadurch ermöglicht, dass der abgetastete Winkelbereich bei den CC-Aufnahmen klein ist. Durch diese Maßnahmen kann die Aufnahmezeit für die CC-Aufnahmen unterhalb eines kritischen Grenzwerts verbleiben, der maßgeblich für die Entstehung von durch Patientenbewegungen induzierten Bildartefakten ist. Bei der Erzeugung der CC-Aufnahmen ist der Kopf der Patientin typischerweise im Bereich des bewegten Röntgenstrahlers. Es ist daher vorteilhaft, zu kleineren Winkelgeschwindigkeiten überzugehen, um eine Verletzungsgefahr der Patientin während der Untersuchung zu minimieren. Zudem ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass aufgrund der relativ geringen Winkelgeschwindigkeit Mikrokalzifikationen insbesondere in synthetischen Projektionsbildern bzw. Mammogrammen besser dargestellt werden können. Im Gegenzug erfolgt die Bewegung des Röntgenstrahlers bei MLO-Aufnahmen vorzugsweise derart, dass dieser vom Kopf der Patientin wegbewegt wird, also derart, dass der Röntgenstrahler bei der Erzeugung der MLO-Aufnahmen in lateraler Richtung bzw. entgegen der medialen Richtung bewegt wird. Durch diese Maßnahme kann das Verletzungsrisiko bereits weitgehend ausgeschlossen werden, so dass das Untersuchungsobjekt bei den MLO-Aufnahmen über größere Winkelbereiche abgetastet und zu entsprechend höheren Winkelgeschwindigkeiten übergegangen werden kann. Mit anderen Worten wird der Winkelbereich, über den der Röntgenstrahler bei der Erzeugung der MLO-Aufnahmen bewegt wird, und die Winkelgeschwindigkeit, mit der der Röntgenstrahler bei der Erzeugung der MLO-Aufnahmen bewegt wird, vorzugsweise relativ groß gewählt. Entsprechend kann die Trennschärfe von rekonstruierten medial-lateralen Schichten verbessert werden. Zudem können bewegungsinduzierte Artefakte (auch: Bewegungsartefakte) vermieden werden.
  • In Ausgestaltungen werden in einem Untersuchungsablauf mehrere CC-Aufnahmen und mehrere MLO-Aufnahmen erfasst. Der Untersuchungsablauf erfolgt in Ausgestaltungen automatisch gesteuert, insbesondere derart, dass keine benutzerseitige Vorgabe oder Änderung der Parameter für die CC- und MLO-Aufnahmen, die die Größe des abgetasteten Winkelbereichs und die Winkelgeschwindigkeit des Röntgenstrahlers während der Bilderfassung bestimmen, erforderlich ist. Der abgetastete Winkelbereich bei der Tomosynthese kann insbesondere eine feste Größe sowohl für MLO-Aufnahmen als auch für CC-Aufnahmen sein. Der jeweilige Startwinkel kann insbesondere individuell benutzerseitig vorgegeben werden. Die Parameter für die Bestrahlung können insbesondere pro Aufnahme automatisch bestimmt werden, wobei vorzugsweise die Aufnahme von vorangehenden Röntgenbildern (so genannte Preshots) und/oder die die Kompressionsdicke automatisch bestimmt werden.
  • In Ausgestaltungen werden die CC-Aufnahmen und die MLO-Aufnahmen in dem Untersuchungsablauf unmittelbar nacheinander erfasst. Der Untersuchungsablauf umfasst somit insbesondere die Erfassung von CC- und MLO-Aufnahmen, wobei die Parameter, die die Größe der abgetasteten Winkelbereiche und die Winkelgeschwindigkeiten des Röntgenstrahlers während der Bilderfassung bestimmen, in Ausgestaltungen für den gesamten Untersuchungsablauf automatisch vorgegeben werden.
  • In Ausgestaltungen werden Volumendaten und/oder zumindest ein Stapel Schnittbilder aus den CC-Aufnahmen und/oder aus den MLO-Aufnahmen mittels Tomosynthese rekonstruiert. Dies beinhaltet insbesondere eine zumindest näherungsweise Bestimmung der Volumendaten, die die Dichteverteilung des abgetasteten Untersuchungsobjektes repräsentieren, auf Grundlage eines eingeschränkten Satzes von Projektionsaufnahmen, insbesondere CC-Aufnahmen und/oder MLO-Aufnahmen. Der Satz von Projektionsaufnahmen, insbesondere CC-Aufnahmen und/oder MLO-Aufnahmen, der der Tomosynthese-Rekonstruktion zu Grunde liegt, ist in Ausgestaltungen insbesondere hinsichtlich des abgetasteten Winkelbereichs eingeschränkt.
  • In Ausgestaltungen werden synthetische Projektionsbilder aus den Volumendaten oder dem zumindest einen Stapel Schnittbilder, insbesondere aus den aus den CC-Aufnahmen rekonstruierten Volumendaten oder aus dem aus den CC-Aufnahmen rekonstruierten Stapel Schnittbilder, ermittelt. Synthetische Projektionsbilder bzw. Mammogramme ergänzen in vorteilhafter Weise Schnittbilder, die insbesondere aus den erfassten CC-Aufnahmen und/oder MLO-Aufnahmen digital ermittelt werden, so dass die Wahrscheinlichkeit von Fehldiagnosen im Idealfall verringert werden kann. Synthetische Projektionsbilder bzw. Mammogramme werden aus dem zumindest einen Stapel Schnittbilder oder aus den Volumendaten digital rekonstruiert, so dass für die Patientin keine zusätzliche Strahlenbelastung entsteht. Ist der abgetastete Winkelbereich klein, so kann die Winkelgeschwindigkeit, mit der der Röntgenstrahler bei der Bilderfassung bewegt wird, ebenfalls klein gewählt werden. In diesem Fall können Mikrokalzifikationen in den synthetischen Projektionsbildern besser dargestellt werden. Dies ist in bevorzugten Ausgestaltungen somit insbesondere für synthetische Projektionsbilder möglich, die basierend auf CC-Aufnahmen ermittelt werden.
  • In Ausgestaltungen wird der Röntgenstrahler beim Erfassen der CC-Aufnahmen über einen Winkelbereich von mehr als 5° und weniger als 30°, insbesondere von mehr als 10° und weniger als 20°, bevorzugt über einen Winkelbereich von etwa 15°, verschwenkt.
  • In Ausgestaltungen wird die Winkelgeschwindigkeit beim Erfassen der CC-Aufnahmen und/oder der MLO-Aufnahmen derart gewählt, dass die die gesamte Aufnahmezeit für die CC-Aufnahmen und/oder der MLO-Aufnahmen weniger als 20s, insbesondere in etwa 10s oder weniger als 10s beträgt. Geringe Aufnahmezeiten sind insbesondere mit Hinblick auf eine Verminderung von bewegungsinduzierten Bildartefakten und/oder mit Hinblick auf den Patientenkomfort bevorzugt, da die Durchführung der Mammographie von manchen Patientinnen als unangenehm empfunden wird.
  • In Ausgestaltungen wird der Röntgenstrahler beim Erfassen der MLO-Aufnahmen über einen Winkelbereich von mehr als 15° und weniger als 70°, insbesondere von mehr als 30° und weniger als 60°, bevorzugt über einen Winkelbereich von etwa 40°, verschwenkt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt mit maschinenlesbaren Instruktionen, die beim Ausführen mittels eines Prozessors das bereits vorstehend beschriebene Verfahren durchführen. Das Computerprogrammprodukt umfasst in Ausgestaltungen einen physischen Datenträger, insbesondere einen nicht-flüchtigen Datenträger, als Speichermedium. Das Computerprogrammprodukt umfasst in Ausgestaltungen beispielsweise einen Flash-Speicher, eine Festplatte, eine Speicherkarte, einen Speicherchip oder eine andere physische Realisierung, die dazu ausgebildet ist, das Computerprogrammprodukt in maschinenlesbarer Form abzuspeichern. Das Computerprogrammprodukt ist in Ausgestaltungen als physikalisch erfassbare Signalfolge realisiert. Das Computerprogrammprodukt umfasst in Ausgestaltungen insbesondere eine Datei, die beispielsweise über das Internet zum Herunterladen (Download) bereitgestellt wird oder werden kann.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Mammographiesystem mit einem schwenkbar gelagerten Röntgenstrahler und einem schwenkbar gelagerten Röntgendetektor zum Erfassen von CC-Aufnahmen und MLO-Aufnahmen in unterschiedlichen Projektionsrichtungen und einer Steuerungseinheit. Gemäß der Erfindung implementiert die Steuerungseinheit das vorstehend beschriebene Verfahren zum Betrieb des Mammographiesystems.
  • Das vorstehend genannte Mammographiesystem umfasst beispielsweise einen Röntgenstrahler, der an einer schwenkbaren Halterung befestigt ist. Der Röntgendetektor ist in Ausgestaltungen als Flachbettdetektor ausgeführt und beispielsweise in einem Objekttisch integriert. Der Objekttisch ist in Ausgestaltungen schwenkbar gelagert, so dass der Röntgendetektor insbesondere zur Erfassung von MLO-Aufnahmen bezüglich des Röntgenstrahlers korrekt positioniert werden kann. Der Objekttisch weist in Ausgestaltungen eine Kompressionsplatte oder eine Kompressionspaddel zum Komprimieren der Mamma bei der Untersuchung auf. Die Steuerungseinheit steuert die Bilderfassung und insbesondere die hierzu notwendigen Komponentenbewegungen hinsichtlich abgetasteten Winkelbereichen, Projektionsrichtungen und Winkelgeschwindigkeiten zur Erfassung von zumindest CC-Aufnahmen und/oder MLO-Aufnahmen. In Ausgestaltungen ist eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle, insbesondere mit benutzerseitig aktivierbaren Schaltelementen, zur Erfassung von benutzerseitigen Eingaben vorgesehen. Die Mensch-Maschinen-Schnittstelle umfasst beispielsweise eine Tastatur oder ein Display mit berührungssensitiver Oberfläche.
  • In Ausgestaltungen ist eine Recheneinheit, insbesondere ein Computersystem mit einer Bildverarbeitung, dazu ausgebildet, Volumendaten und/oder zumindest einen Stapel von Schnittbildern aus den CC-Aufnahmen und/oder aus den MLO-Aufnahmen mittels Tomosynthese zu rekonstruieren.
  • In Ausgestaltungen ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, synthetische Projektionsbilder aus den Volumendaten oder dem zumindest einen Stapel Schnittbilder, insbesondere aus den aus den CC-Aufnahmen rekonstruierten Volumendaten oder aus dem aus den CC-Aufnahmen rekonstruierten Stapel Schnittbilder, zu ermitteln.
  • In Ausgestaltungen ist eine Anzeigeeinheit, beispielsweise ein Monitor, zur Darstellung von Bilddaten, insbesondere der rekonstruierten Schnittbilder und/oder synthetischen Projektionsbilder, vorgesehen.
  • Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die in den Zeichnungsfiguren gezeigten Ausführungsbeispiele verwiesen. Es zeigen in einer schematischen Darstellung:
    • 1: eine schematische Darstellung eines Mammographiesystems;
    • 2: eine schematische Darstellung der Aufnahmegeometrie bei CC-Aufnahmen gemäß der Erfindung;
    • 3: eine schematische Darstellung der Aufnahmegeometrie bei MLO-Aufnahmen gemäß der Erfindung.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt Komponenten eines Mammographiesystems 10. Das Mammographiesystem 10 umfasst ein Mammographiegerät 1, das in 1 in einer Frontalansicht dargestellt ist und weitere Komponenten 7, 8, 9, die in Ausgestaltungen in dem Mammographiegerät 1 integriert sind oder als externe Geräte, die mit dem Mammographiegerät 1 drahtlos oder drahtgebunden kommunizieren, ausgeführt sind.
  • Das Mammographiesystem 10 umfasst einen Röntgenstrahler 2, der endseitig an einer Halterung 3 befestigt ist. Die Halterung ist um eine senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Rotationsachse schwenkbar. In einem ebenfalls um eine senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Rotationsachse schwenkbar gelagerten Objekttisch 4 ist ein Röntgendetektor 5 integriert. Zwischen dem Objekttisch 4 und dem Röntgenstrahler 2 ist eine röntgentransparente Kompressionsplatte 6 angeordnet, die zur Kompression eines Untersuchungsobjektes U, typischerweise der weiblichen Brust einer Patientin, bei einer Untersuchung dient.
  • Das Mammographiesystem 10 ist dazu ausgebildet, Projektionsaufnahmen der Mamma aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen zu erfassen. Die Steuerung der Bildgebungsmodalität erfolgt mit Hilfe einer Steuerungseinheit 7. Insbesondere steuert die Steuerungseinheit 7 die Ausrichtung und Bewegung des Röntgenstrahlers 2 und des Objekttischs 4 zueinander während der Bilderfassung. Das Mammographiesystem 10 ist insbesondere dazu ausgebildet, cranio-caudale Projektionsaufnahmen (CC-Aufnahmen) und mediolateral-oblique Projektionsaufnahmen (MLO-Aufnahmen) der Mamma zu erstellen, die einer Tomosynthese-Rekonstruktion zugrunde gelegt werden. Eine Rechnereinheit 8 mit Bildauswertung ist dazu ausgebildet, aus den Projektionsaufnahmen Volumendaten und/oder Stapel von Schnittbildern, die die Dichteverteilung des erfassten Untersuchungsobjekts U zumindest näherungsweise repräsentieren, tomosynthetisch zu rekonstruieren. Die Rechnereinheit 8 mit Bildauswertung ist zudem dazu ausgebildet, aus den Volumendaten und/oder aus Stapeln von Schnittbildern, synthetische Projektionsaufnahmen digital zu ermitteln. Die erfassten oder ermittelten Bilddaten, insbesondere die Schnittbilder und/oder die synthetischen Projektionsaufnahmen können mit Hilfe einer Anzeigeeinheit 9 bzw. eines Monitors dargestellt werden.
  • 2 illustriert schematisch die Aufnahmegeometrie bei CC-Aufnahmen. Das Untersuchungsobjekt U ist zwischen der Kompressionsplatte 6 und dem Objekttisch 4 zusammengepresst. Der Röntgenstrahler 2 durchstrahlt das Untersuchungsobjekt U in unterschiedlichen Projektionsrichtungen. Exemplarisch dargestellt sind drei Positionen CC1, CC2, CC3 des Röntgenstrahlers 2, die sich überlappen. Zur Bilderfassung wird der Röntgenstrahler 2 über einen Winkelbereich W1 geschwenkt, der bei CC-Aufnahmen um die vertikale Richtung V zentriert angeordnet ist. Der Winkelbereich W1 erstreckt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel symmetrisch über einen Bereich von +/-7,5° um die vertikale Richtung V. Da der Winkelbereich W1 für die CC-Aufnahmen relativ klein gewählt wird, kann die Winkelgeschwindigkeit, mit der der Röntgenstrahler 2 über den Winkelbereich W1 bewegt wird, ebenfalls relativ klein gewählt werden. Im dargestellten und nicht einschränkend aufzufassendem Ausführungsbeispiel ist die Winkelgeschwindigkeit so gewählt, dass die gesamte Aufnahmezeit, die zum Erstellen der CC-Aufnahmen benötigt wird, kleiner als 5s ist.
  • 2 illustriert schematisch die Aufnahmegeometrie bei MLO-Aufnahmen. Das Untersuchungsobjekt U ist weiterhin zwischen der Kompressionsplatte 6 und dem Objekttisch 4 zusammengepresst. Die Erfassung der CC-Aufnahmen und der MLO-Aufnahmen erfolgt vorzugsweise in einem einzigen Untersuchungsablauf, wobei die Bildgebungsmodalitäten des Mammographiesystems 10 von der Steuerungseinheit 7 automatisch gesteuert werden.
  • Der Röntgenstrahler 2 durchstrahlt das Untersuchungsobjekt U auch bei der Erfassung der MLO-Aufnahmen in unterschiedlichen Projektionsrichtungen. Exemplarisch dargestellt sind drei Positionen MLO1, MLO2, MLO3 des Röntgenstrahlers 2, die zu MLO-Aufnahmen mit unterschiedlichen Projektionsrichtungen korrespondieren.
  • Zum Erzeugen der MLO-Aufnahmen wird der Röntgenstrahler 2 über einen Winkelbereich W2 geschwenkt, der bezüglich der vertikalen Richtung V lateral verkippt angeordnet ist. Vorzugsweise wird der Röntgenstrahler während des Scans in lateraler Richtung bewegt. Der Winkelbereich W2 erstreckt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel symmetrisch über einen Bereich von +/- 25° um eine Aufnahmerichtung A, die schräg zur vertikalen Richtung V verläuft. Der Winkel zwischen der vertikalen Richtung V und der zentralen Aufnahmerichtung A beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel in etwa 45°.
  • Da der Winkelbereich W2 für die MLO-Aufnahmen relativ groß gewählt ist, wird vorzugsweise die Winkelgeschwindigkeit, mit der der Röntgenstrahler 2 während des MLO-Scans W1 bewegt wird, ebenfalls relativ groß gewählt, um Bewegungsartefakte zu vermeiden. Im dargestellten und nicht einschränkend aufzufassenden Ausführungsbeispiel ist die Winkelgeschwindigkeit so gewählt, dass die gesamte Aufnahmezeit, die zum Erstellen der MLO-Aufnahmen benötigt wird, kleiner als 5s ist.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungsfiguren nicht einschränkend mit Hinblick auf Parameterwerte für insbesondere die Größe der Winkelbereiche W1, W2 oder die Winkelgeschwindigkeit des Röntgenstrahlers 2 bei der Aufnahme der Projektionen aufzufassen ist. In möglichen Ausgestaltungen wird der Röntgenstrahler beim Erfassen der CC-Aufnahmen über einen Winkelbereich von mehr als 5° und weniger als 30°, insbesondere von mehr als 10° und weniger als 20° verschwenkt. Die Winkelgeschwindigkeit des Röntgenstrahlers 2 beim Erfassen der CC-Aufnahmen und/oder der MLO-Aufnahmen wird vorzugsweise derart gewählt, dass die die gesamte Aufnahmezeit weniger als 10s beträgt. Der Röntgenstrahler 2 wird vorzugsweise beim Erfassen der MLO-Aufnahmen über einen Winkelbereich von mehr als 30° und weniger als 70°, insbesondere von mehr als 40° und weniger als 60° verschwenkt.
  • Obwohl die Erfindung im Detail mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht hierdurch eingeschränkt. Andere Variationen und Kombinationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne vom wesentlichen Gedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) mit einem schwenkbar gelagerten Röntgenstrahler (2) und einem schwenkbar gelagerten Röntgendetektor (5) zum Erfassen von CC-Aufnahmen und MLO-Aufnahmen in unterschiedlichen Projektionsrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahler (2) beim Erfassen von CC-Aufnahmen und MLO-Aufnahmen über unterschiedlich große Winkelbereiche (W1, W2) und insbesondere mit unterschiedlich großen Winkelgeschwindigkeiten verschwenkt wird.
  2. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahler (2) beim Erfassen von CC-Aufnahmen über einen kleineren Winkelbereich (W1) verschwenkt wird, als bei MLO-Aufnahmen.
  3. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahler (2) beim Erfassen von CC-Aufnahmen mit kleineren Winkelgeschwindigkeiten bewegt wird, als bei MLO-Aufnahmen.
  4. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Untersuchungsablauf mehrere CC-Aufnahmen und mehrere MLO-Aufnahmen erfasst werden.
  5. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die CC-Aufnahmen und die MLO-Aufnahmen in dem Untersuchungsablauf unmittelbar nacheinander erfasst werden.
  6. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Volumendaten und/oder zumindest ein Stapel Schnittbilder aus den CC-Aufnahmen und/oder aus den MLO-Aufnahmen mittels Tomosynthese rekonstruiert werden.
  7. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass synthetische Projektionsbilder aus den Volumendaten und/oder dem zumindest einen Stapel Schnittbilder, insbesondere aus den aus den CC-Aufnahmen rekonstruierten Volumendaten oder aus dem aus den CC-Aufnahmen rekonstruierten Stapel Schnittbilder, ermittelt werden.
  8. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahler (2) beim Erfassen der CC-Aufnahmen über einen Winkelbereich (W1) von mehr als 5° und weniger als 30°, insbesondere von mehr als 10° und weniger als 20°, bevorzugt über einen Winkelbereich (W1) von etwa 15°, verschwenkt wird.
  9. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelgeschwindigkeit des Röntgenstrahlers (2) beim Erfassen der CC-Aufnahmen und/oder der MLO-Aufnahmen derart gewählt wird, dass die die gesamte Aufnahmezeit für die CC-Aufnahmen und/oder der MLO-Aufnahmen weniger als 20s, insbesondere in etwa 10s oder weniger als 10s beträgt.
  10. Verfahren zum Betrieb eines Mammographiesystems (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahler (2) beim Erfassen der MLO-Aufnahmen über einen Winkelbereich (W2) von mehr als 15° und weniger als 70°, insbesondere von mehr als 30° und weniger als 60°, bevorzugt über einen Winkelbereich (W2) von etwa 40°, verschwenkt wird.
  11. Computerprogrammprodukt mit maschinenlesbaren Instruktionen, die beim Ausführen mittels eines Prozessors ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchführen.
  12. Mammographiesystem (10) mit einem schwenkbar gelagerten Röntgenstrahler (2) und einem schwenkbar gelagerten Röntgendetektor (4) zum Erfassen von CC-Aufnahmen und MLO-Aufnahmen in unterschiedlichen Projektionsrichtungen und einer Steuerungseinheit (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (7) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 implementiert.
  13. Mammographiesystem (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Recheneinheit (8) dazu ausgebildet ist, Volumendaten und/oder einen Stapel von Schnittbildern aus den CC-Aufnahmen und/oder aus den MLO-Aufnahmen mittels Tomosynthese zu rekonstruieren.
  14. Mammographiesystem (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu ausgebildet ist, synthetische Projektionsbilder aus den Volumendaten und/oder aus dem zumindest einen Stapel Schnittbilder, insbesondere aus den aus den CC-Aufnahmen rekonstruierten Volumendaten oder aus dem aus den CC-Aufnahmen rekonstruierten Stapel Schnittbilder, zu ermitteln.
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