DE19902521A1 - Ultraschall-Mammographievorrichtung - Google Patents

Abstract

Ultraschall-Mammographievorrichtung, bei der unter und im wesentlichen parallel zu einer relativ zu einer unteren Kompressionsplatte verschiebbaren oberen Kompressionsplatte eine dünne glatte Platte, vorzugsweise eine gespannte Folie aus einem ultraschall-transparenten Material, angeordnet ist und zwischen der Folie und der oberen Kompressionsplatte eine dünne, vorzugsweise flüssige, Ankoppelschicht zur verbesserten Schallankopplung an einen in einer Ausnehmung der beim Scannen mitverschobenen oberen Kompressionsplatte angeordneten direkt von der Ankoppelschicht kontaktierten Ultraschallwandler vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschall-Mammographie­ vorrichtung mit einem Rahmen zur Halterung einer ultraschall­ reflektierenden unteren Kompressionsplatte und zur verstell­ baren Führung einer oberen Kompressionsplatte mit einem als Sender und Empfänger arbeitenden Ultraschallwandler und ggf. zur Halterung von Koppelkissen, vornehmlich für die seitli­ chen Brustflanken.

Bei der Mammographie wird die zu untersuchende Brust zwischen den Kompressionsplatten zusammengedrückt und dann zum Scannen der Ultraschallwandler oberhalb der oberen Kompressionsplatte verfahren. Das Problem dabei besteht in der ungenügenden An­ kopplung des Ultraschallwandlers an das Gewebe, da zwischen dem Ultraschallwandler und der oberen Kompressionsplatte, die dabei vom Ultraschall durchstrahlt werden muß, was ebenfalls nachteilig ist, noch eine dünne Luftschicht vorhanden ist. Luftschichten sind aber bei der Ultraschalluntersuchung wegen der schlechten Ankopplung besonders störend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ultra­ schall-Mammographievorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine verbesserte Ankopplung des Ultraschall­ wandlers an das Gewebe mit möglichst guter Bildqualität bei gleichzeitiger Kompression des Gewebes gegeben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß unter und im wesentlichen parallel zu der oberen Kompressi­ onsplatte eine dünne glatte Platte, vorzugsweise eine ge­ spannte Folie aus einem ultraschall-transparenten Material angeordnet ist und zwischen der Folie und der Kompressions­ platte eine dünne, vorzugsweise flüssige Ankoppelschicht zur verbesserten Schallankopplung an den in einer Ausnehmung der beim Scannen mitverschobenen oberen Kompressionsplatte ange­ ordneten, direkt von der Ankoppelschicht kontaktierten Ultra­ schallwandler vorgesehen ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung, die allerdings er­ forderlich macht, daß die obere Ankoppelplatte nicht nur ge­ gen die untere Ankoppelplatte zum Verspannen des Gewebes der zu untersuchenden Brust verstellbar ist, sondern auch paral­ lel zu sich verfahrbar im Rahmen geführt ist, ergibt sich ei­ ne erheblich verbesserte Ultraschallankopplung an das Gewebe, da zum einen die Ankoppelplatte von den Ultraschallstrahlen nicht mehr durchsetzt werden muß und durch das direkte Anlie­ gen der dünnen, vorzugsweise flüssigen Ankoppelschicht am Ul­ traschallwandler einerseits und an der unmittelbar auf der Brust aufliegenden Platte oder Folie andererseits optimale Ankoppelverhältnisse und nur völlig vernachlässigbar Absorp­ tionsverluste gegeben sind.

Die Platte oder Folie soll dabei bevorzugt aus einem für Licht- und Röntgenstrahlen transparenten Material bestehen, so daß neben der Ultraschallmammographie auch gleichzeitig eine Röntgenuntersuchung der Brust stattfinden kann. Hierfür kann entweder eine dünne 1 mm starke Platte aus Polystyrol oder aber beispielsweise eine ca. 100 µm Dicke LDPE-Folie eingesetzt werden. Die Platte oder Folie ist dabei fest mit der Halterung für die obere Kompressionsplatte verbunden. Un­ abhängig davon, ob eine Platte oder eine gespannte Folie ver­ wendet wird, soll dabei die Ausbildung jedenfalls so getrof­ fen sein, daß die Schichtdicke der vorzugsweise durch eine Flüssigkeit gebildeten Ankoppelschicht im wesentlichen über­ all konstant ist.

Während die Platte oder Folie in Kompressionsrichtung mit der oberen Kompressionsplatte verschiebbar im Rahmen gelagert ist, soll sie in der Scanverschieberichtung (x-Richtung) der oberen Kompressionsplatte nicht verfahrbar im Rahmen gehal­ tert sein.

In Weiterbildung der Erfindung kann ein oberes Ankoppelkissen durch eine vor der Platte oder Folie aufgehängte zweite Folie gebildet sein, wobei der mit einem gelartigen oder flüssigen Ankoppelmedium gefüllte Zwischenraum zur Platte oder Folie mit einem Druck- und Ausgleichsbehälter verbunden ist, der­ art, daß die Folie den oberen seitlichen Brustflanken an­ liegt. Zur verbesserten Ankopplung auch der unteren seitli­ chen Brustflanken kann ein an sich bereits bekanntes, auf der unteren Kompressionsplatte angeordnetes Koppelkissen Verwen­ dung finden.

Als Ankoppelmedium eignet sich aufbereitetes, insbesondere entgastes Wasser.

Um bei der Verfahrung der oberen Kompressionsplatte zu ver­ meiden, daß die Kompressionsplatte an der anderen Brust oder an der auf der anderen Seite angeordneten Schulter anstößt, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die obere Kompressionsplatte zumindest auf einer Seite des Ultraschallwandlers als im Rahmen geführte Lamellenplatte mit wegschwenkbarem oder übereinander fahrbaren Einzellamel­ len ausgebildet ist. Sobald die Kompressionsplatte aus ihrer Mittelstellung heraus verschoben wird, wird ihr äußerer Rand nicht über den Rahmen hinausragend mitverschoben, sondern schwenkt durch diese Lamellenausbildung nach oben unter Ver­ meidung des bereits angesprochenen starken seitlichen Über­ standes.

In weiter Ausgestaltung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, daß die Lamellen in Richtung senkrecht zur Brustfläche verschiebbar sind, was vornehmlich dazu ausgenutzt werden kann, um beim Scannen einer Brust in Richtung auf die gleich­ seitige Schulter auch ohne die Wegschwenkung der Lamellen nach oben ein Anstoßen an der stets nach vorne überstehenden Schulter zu vermeiden.

Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, daß die obere Kompressionsplatte leicht gekrümmt in Form eines Kreissegments ausgebildet ist und beim Scannen um deren Mit­ telpunkt geschwenkt wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäß aufge­ bauten oberen Kompressionsplatte,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ultra­ schall-Mammographievorrichtung mit einer oberen Ankoppelplat­ te entsprechend Fig. 1,

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Patientin mit einer erfin­ dungsgemäßen Ultraschall-Mammographievorrichtung mit in der Kompressionsplattenebene nach vorne verschiebbaren Lamellen, und

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht auf eine An­ ordnung, bei der die obere Kompressionsplatte radial gebogen ausgebildet ist.

Während bei üblichen Ultraschall-Mammographievorrichtungen der gleichzeitig als Sender und Empfänger arbeitende Ultra­ schallwandler (Ultraschall-Array) oberhalb der Kompressions­ platte angeordnet ist, was erhebliche Probleme in der Ultra­ schallankopplung durch die Platte hindurch an die darunter zusammengedrückte Brust verursacht, ist erfindungsgemäß die Ausbildung so getroffen, daß - man vergleiche hierzu insbe­ sondere die Fig. 1 und 2 - das Ultraschall-Array 1 in eine Ausnehmung 2 der oberen Kompressionsplatte 3 eingesetzt ist, so daß die vordere Stirnfläche 4 des Ultraschall-Arrays, von der die Ultraschallwellen ausgehen und durch die sie nach Durchstrahlung der Brust nach der Reflexion auch wieder emp­ fangen werden, nach vorne frei in direktem Kontakt mit einer dünnen flüssigen Ankoppelschicht 5 steht, vor der eine dünne Platte oder Folie 6 angeordnet ist. Diese dünne Folie oder Platte 6 liegt entweder unmittelbar auf der zu untersuchenden Brust der Patientin auf oder aber man verwendet in an sich bekannter Weise ein flutbares Ankoppelkissen 7, wie es weiter unten noch im einzelnen in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben werden soll.

Durch den erfindungsgemäß erzielten unmittelbaren Übergang von der sendenden und empfangenden Stirnfläche 4 des Ultra­ schall-Arrays zu einer Flüssigkeitsschicht 5 und über die Fo­ lie 6 zur Brust 8 der Patientin ergibt sich eine optimale Schallankopplung, da die besonders störenden Luftschichten vollständig vermieden sind.

Die Fig. 2 ist neben dem oberen flutbaren Kissen 7, das durch eine zweite Folie 9 gebildet ist, ein zusätzliches unteres Ankoppelkissen 10 vorgesehen, wobei die beiden Ankoppelkissen 7 und 10 den oberen bzw. unteren seitlichen Brustflanken 11 der Brust 8 anliegen und damit für eine bessere Ankopplung des Randbereichs der Brust 8 sorgen.

Die dünne Platte oder Folie 6 ist starr in einer Halterung 12 des starren Rahmens 13 gehaltert, ggf. zusammen mit der Folie 9 für das obere Ankoppelkissen 7, das aber auch insgesamt ein geschlossenes selbsttätiges Kissen bilden könnte, das einfach lose auf die Brust aufgelegt wird. Bei 14 erkennt man die Dichtlippen zum gleitenden Verschieben der oberen Kompressi­ onsplatte 3 unter gleichzeitiger Abdichtung des mit der flüs­ sigen Ankoppelschicht 5 gefüllten Raums zwischen der oberen Kompressionsplatte 3 und der dünnen Platte oder Folie 6. Durch diese Ausbildung werden beim Verschieben der oberen Kompressionsplatte zum Verfahren des Ultraschall-Arrays 1 von links nach rechts über die Brust 8 keinerlei Scherkräfte auf die Brust übertragen. Das Zusammendrücken der Brust erfolgt durch nach oben Verschieben der unteren Kompressionsplatte 15. Um Mißverständnisse zu vermeiden, sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Dicke der Flüssigkeitsschicht 5 überzeichnet dargestellt ist. Sie beträgt in der Praxis al­ lenfalls einige Zehntel Millimeter, da hier diese dünne Flüs­ sigkeitsschicht ja nur der Schallankopplung einerseits und der mechanischen Entkopplung der zu verschiebenden oberen Kompressionsplatte 3 gegenüber der feststehenden Anti- Scherfolie 6 andererseits dient.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die obere Kompressionsplatte 3 nicht ein festes Bauteil, das bei der seitlichen Verschiebung jeweils relativ weit links oder rechts übersteht und dort entweder an der anderen Brust an­ stößt oder ggf. an der Schulter der Patientin. Stattdessen ist die obere Kompressionsplatte 3 aus einzelnen Lamellen 3a aufgebaut, die, was in Fig. 2 nur schematisch angedeutet ist, sich links und rechts des starren Rahmens 13 in Aufnahme­ schächte 16 und 17 nach oben einschieben lassen bzw. von oben nachrutschen, wie dies durch die beiden Pfeile 18 und 19 an­ gedeutet ist. Dabei greifen die Ränder der Lamellen 3a mit nicht gezeigten Nuten und Federn dichtend ineinander, wobei zusätzlich stirnseitig sie in Führungsschienen geführt sein können. Die Anti-Scherfolie 6 kann entweder eine LDPE-Folie von ca. 100 µm Dicke oder eine dünne Polystyrol-Platte mit etwa einem Millimeter Stärke sein. Sie ist optisch sowie ul­ traschall- und röntgentransparent, so daß eine erfindungsge­ mäße Ultraschall-Mammographievorrichtung auch gleichzeitig in Verbindung mit einem Röntgenmammographiegerät in ein und der­ gleichen Einstellung betrieben werden kann, so daß die Rönt­ genbilder und die Ultraschallbilder die gleiche Lokalisierung für etwaige Objektstrukturen zeigen.

Die zur Ankopplung des oberen Randbereichs der Brust 8 die­ nende Folie 9 ist weich und schmiegsam ausgebildet, z. B. aus Latex oder Weich-PVC mit jeweils 100 µm Stärke, wobei der Raum zwischen den beiden Folien 6 und 9 mit einem Koppelmedi­ um, beispielsweise entgastem Wasser, gefüllt ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die Lamellen 3a der oberen Kompressionsplatte so geführt, daß sie in der Zeiche­ nebene, also in der Ebene der oberen Kompressionsplatte vom Körper der Patientin weg verschiebbar sind. Eine feste Platte kollidiert nämlich beim Verschieben mit der Schulter S der Patientin, wenn dagegen durch die in Fig. 3 gezeigte Ver­ schiebbarkeit in Y-Richtung die Platte der Anatomie der Pati­ entin angepaßt werden kann, kann ein größerer Bereich der Brust erfaßt werden.

Die Fig. 4 schließlich zeigt eine Ausführungsform der oberen Kompressionsplatte 3, die nicht einfach rechtwinklig, sondern leicht gekrümmt in Form eines Kreissegments ausgeführt ist, der Scan-Vorgang erfolgt ähnlich der Bewegung eines Scheiben­ wischers. Die unterschiedliche Abtastdichte an der Brustwand im Vergleich zur Brustspitze kann rechnerisch korrigiert wer­ den. Bei dieser gekrümmten Form der Kompressionsplatte 3 ge­ mäß Fig. 4 wäre es auch nicht unbedingt erforderlich, die Kompressionsplatte 3 in einzelne gegeneinander bewegliche Seg­ mente 3b aufzuteilen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbei­ spiele beschränkt. Neben der Möglichkeit, die obere Kompres­ sionsplatte ebenfalls als durchgehende feste Platte ähnlich der unteren Kompressionsplatte auszubilden, was besonders bei der Ausbildung nach Fig. 4 problemlos möglich wäre, könnte selbstverständlich auch vorgesehen sein, daß die obere Kom­ pressionsplatte nur teilweise aus wegschwenkbaren Lamellen und teilweise starren größeren Plattenteilen ausgebildet ist.

Claims (11)

1. Ultraschall-Mammographievorrichtung mit einem Rahmen zur Halterung einer ultraschallreflektierenden unteren Kompres­ sionsplatte, zur verstellbaren Führung einer oberen Kompres­ sionsplatte mit einem als Sender und Empfänger arbeitenden Ultraschallwandler und ggf. zur Halterung von Koppelkissen, vornehmlich für die seitlichen Brustflanken, dadurch gekennzeichnet, daß unter und im wesentlichen parallel zu der oberen Kompressionsplatte (3) eine dünne glatte Platte, vorzugsweise eine gespannte Folie (6) aus ei­ nem ultraschall-transparenten Material, angeordnet ist und zwischen der Folie (6) und der oberen Kompressionsplatte (3) eine dünne, vorzugsweise flüssige Ankoppelschicht (5) zur verbesserten Schallankopplung an den in einer Ausnehmung der beim Scannen mitverschobenen oberen Kompressionsplatte (3) angeordneten direkt von der flüssigen Ankoppelschicht (5) kontaktierten Ultraschall-Array (1) vorgesehen ist.

2. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plat­ te oder Folie (6) für Licht- und Röntgenstrahlen transparent ist.

3. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der vorzugsweise durch eine Flüssigkeit gebilde­ ten Ankoppelschicht (5) im wesentlichen konstant ist.

4. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Platte oder Folie (6) nur in Kompressions­ richtung mit der oberen Kompressionsplatte (3) verschiebbar im Rahmen gelagert ist, in der Scanverschieberichtung (x- Richtung) der oberen Kompressionsplatte (3) nicht verfahrbar gehaltert ist.

5. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Platte oder Folie (6) starr im Rahmen (13) gehaltert ist und die untere Kompressionsplatte (15) gegen die feststehende obere Kompressionsplatte (3) beweglich ist.

6. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das obere Ankoppelkissen (7) durch eine vor der Platte oder Folie (6) aufgehängte zweite Folie (9) gebildet ist, wobei der mit einem gelartigen oder flüssigen Ankoppel­ medium gefüllte Zwischenraum zur Platte oder Folie (6) mit einem Druck- und Ausgleichsbehälter verbunden ist, derart daß die Folie den oberen seitlichen seitlichen Brustflanken an­ liegt.

7. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das An­ koppelmedium aufbereitetes, insbesondere entgastes Wasser ist.

8. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der unteren Kompressionsplatte (15) ein unteres, des unteren seitlichen Brustflanken anliegendes unteres Ankoppelkissen (10) angeordnet ist.

9. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die obere Kompressionsplatte (3) zumindest auf einer Seite des Ultraschall-Arrays (1) als im Rahmen (13) ge­ führte Lamellenplatte mit wegschwenkbaren oder übereinander fahrbaren Einzellamellen (3a, 3b) ausgebildet ist.

10. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die La­ mellen in Richtung senkrecht zur Brustfläche verschiebbar sind.

11. Ultraschall-Mammographievorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die obere Kompressionsplatte (3) leicht ge­ krümmt in Form eines Kreissegments ausgebildet ist und beim Scannen um deren Mittelpunkt geschwenkt wird.