DE2844373A1 - Verfahren und vorrichtung zur einuebung der erkennung von brustkrebs - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach

Dipl.-Ing. öünther Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

-r- Dipl.-Ing.

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 11. Oktober I978

Unser Zeichen: χβ jß'j _ ρκ/Ne

Calvin Kelly Adams
Mark Kane Goldstein
Deborah Carol Hall
Larry Leroy Hench
Michael Charles Madden
Henry Sutton Pennypacker, Jr. Gerald Herbert Stein

The J. Hillis Miller Health Center Gainesville, Florida / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Einübung der Erkennung von

Brustkrebs

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Cu rt Wallach

Dipl.-Ing. Günther Koch

S Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. RainerÄldkamp

D-8000 München 2 - Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 11. Oktober I978

Unser Zeichen: iß y$] - /Pk/Ne

Calvin Kelly Adams

Mark Kane Goldstein

Deborah Carol Hall

Larry Leroy Hench

Michael Charles Madden

Henry Sutton Pennypacker, Jr.

Gerald Herbert Stein

The J. Hillls Miller Health Center Gainesville, Florida / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Tinübung der Erkennung von

Brustkrebs

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einübung der Erkennung von Brustkrebs sowie auf ein lebensechtes Modell der weiblichen Brust, das vorzugsweise in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung dazu dient, Ärzte, Krankenschwestern und andere in der Gesundheitspflege tätige Personen im Tastverfahren zur Brustuntersuchung einzuüben, wobei eine weitere bevorzugte Anwendung darin besteht, Frauen so auszubilden, daß sie in der Lage sind, eine Selbstuberprüfung vorzunehmen.

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Brustkrebs ist einer der am weitesten verbreiteten bösartigen Tumore und die häufigste Krebs-Todesursache bei Frauen in den Vereinigten Staaten. Es wird angenommen, daß eine von I5 amerikanischen Frauen an dieser Krankheit zu irgendeinem Zeitpunkt während des Lebeas erkrankt und daß 20 % der Krebs-Todesfälle bei Frauen auf Brustkrebs beruhen. Die Sterblichkeitsrate" dieser -Krankheit wurde in den vergangenen j55 fahren nicht wesentlich verringert.

Es ist anerkannt, daß die Früherkennung von Brustkrebs die einzige und -wichtigste Variable bei der erfolgreichen Heilung und Behandlung des Krebses ist. Verschiedene Verfahren zur Erkennung von Brustkrebs schließen die Angiographie, Ultraschallaufzeichnungen, Isotopen-Abtastung, Thermographie, Mammographie und manuelle Abtastung ein. Alle diese Techniken mit Ausnahme der manuellen Abtastung sind zeitaufwendig, teuer und erfordern die Interpretation der Ergebnisse durch einen geübten Spezialisten. Zusätzlich legen neuere Untersuchungen den Schluß nahe, daß die Mammographie selbst die Ursache für Brustkrebs sein kann.

Von allen diesen Techniken zur Erkennung von Brustkrebs besteht das einfachste und am wenigsten aufwendige Verfahren in der manuellen Untersuchung. Die mögliche Wirksamkeit der manuellen Überprüfung und insbesondere einer Brust-Selbstüberprüfung bei der Erkennung kleiner Tumore beruht auf der Wirksamkeit der manuellen Abtastung. Ungefähr 94 fo der Brustkrebserkrankungen sind potentiell ertastbar und können daher frühzeitig manuell erkannt werden. Es wurde angenommen, daß die zu erwartende Todesrate auf Grund von Brustkrebs halbiert werden könnte, wenn die Größe der erkannten Tumore auf einen Wert von weniger als 2 cm verringert werden könnte. Es wurcJe angegeben, daß ein weiterer Fortschritt bei der Eindämmung und Heilung des Brustkrebses von Fortschritten bei Übungsverfahren abhängt, die es Frauen ermöglichen, eine größere Sicherheit und ein größeres Vertrauen bei der Selbstüber-

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prüfung ihrer Brust zu gewinnen.

Die Firma Ortho Pharmaceutical Corporation vertreibt bereits ein Brustkrebs-Lehrmodeil in Form eines weiblichen Torsos, bei dem nachgebildete Tumore in die Brust eingebettet sind. Dieses Modell hat nur eine begrenzte Wirkung als Lehrmittel weil es aus Schaumgummi hergestellt ist und in keiner Vei.se lebensähnlich ist. Bei diesem unter dem Warenzeichen "BETSI" vertriebenen Modell sind keine Maßnahmen getroffen, um die verschiedenen Arten von Gewebe nachzubilden, die sich in der menschlichen Brust finden. Zusätzlich ist dieses Modell nicht zur Verwendung mit irgendwelchen Einrichtungen geeignet, die eine Kontrollinformation an die übende Person liefern können.

Die Fa. Spenco Medical Corporation vertreibt ein Brustkrebs-Lehrmodell, das eine Vielzahl von nachgebildeten Tumoren in einer gelartigen Substanz enthält, die wie eine Brust geformt ist. Das Modellweist eine gelartige Substanz in einer Gewebeschutzabdeckung auf, die als "Haut" dient. Obwohl dieses Modell eine Verbesserung gegenüber dem unter der Bezeichnung "BETSl" vertriebenen Modell darstellt, ergibt dieses Modell ebenfalls nicht das Tastgefühl, wie es sich bei einer tatsächlichen Brust ergibt. Die gelartige Substanz weist nicht die Kompliziertheit auf, die es ermöglichen würde, das Fettgewebe, das Bindegewebe und das Drüsengewebe nachzubilden, das sich in der weiblichen Brust findet. Weiterhin weist auch dieses Modell keine Einrichtungen auf, die eine Informationsrückführung an die übende Person ermöglichen.

Es ist weiterhin ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bekannt (US-Patentschrift j5 742 955), die zur Einübung von Tastverfahren verwendet wird. Ein Druckwandler befindet sich in Druckberührung mit der Haut eines Patienten benachbart zu einem Bereich des Körpers, der Druckänderungen, beispielsweise der Blutgefäße, des Herzens, der Kehle usw. hervorruft.

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Der Druckwandler Ist über einen Verstärker mit einer Steuereinheit und einer Anzahl von Tochtereinheiten verbunden. Durch Überwachen des Ausgangssignals des Wandlers über den Verstärker kann ein Arzt oder anderer Lehrer die Studenten in der Tasttechnik mit Hilfe der Tochtereinheiten instruieren, die die Schwingungen wiedergeben, die von den Blutgefäßen, dem Herz, der Kehle oder irgendeiner anderen Quelle erzeugt werden. Dieses bekannte Verfahren bzw. die Vorrichtung kann bei der Einübung von Tastverfahren an passiven Eereichen des Körpers wie z.B. bei Brusttu'moren nicht verwendet werden. Dies ergibt sich iaraus, daß zwar Blutgefäße, das Herz und die Kehle alle Druckänderungen hervorrufen, wie z.B. Impulse und Stimmschwingungen, derartige Änderungen durch Brusttumore nicht hervorgerufen werden.

Weiterhin ist ein System und ein Verfahren bekannt (US-Patentschrift 5 942 516), das zur Ausbildung von Personen bei der Steuerung verschiedener biologischer Funktionen wie z.B. der Muskelaktivität verwendet wird, in dem von dem Körper erzeugte elektrische Signale überwacht werden, wie z.B. Gehirnwellen, Differential-Hauttemperatur und Muskelspannungsmessungen. Dieses bekannte System und Verfahren setzen voraus, daß Elektroden an dem Patienten oder der auszubildenden Person befestigt werden, um seinen physiologischen Zustand zu überwachen.

Es ist schließlich eine Brustprothese bekannt (US-Patentschrift 5 681 787), die bei Frauen implantiert werden kann. Diese Prothese weist Gele mit unterschiedlicher Viskosität und Dichte auf, um die Form der Prothese aufrechtzuerhalten und um die gewünschte Konsistenz und das Aussehen zu erhalten. Es ist verständlich, daß die Verwendung dichterer höher viskoser C-ele bei dieser bekannten Prothese nicht dazu bestimmt ist, das Gefühl bei der Berührung des natürlichen Brustgewebes nachzubilden. Vielmehr dienen die verschiedenen Gele der Prothese dazu, die Form und das Aussehen der Prothese aufrechtzuerhalten und nicht dazu, ein realtistisches Gefühl

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bei der Abtastung zu erzielen. Weiterhin ist die Verwendung dieser Prothese als Modell für die Ausbildung in der Erustkrebs-Erkennung nicht vorgesehen oder nahegelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine ^orrichtun.-; zur Einübung der Erkennung von Brustkrebs sowie ein Modell der v/eiblichen Brust zu schaffen, das bzw. die auszubildende Personen in die Lage versetzt, Tumore in der Brust mit größerer Sicherheit und frühzeitiger zu erkennen.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1, 5, 8 und 13 angegebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung beruht auf dem klinischen und experimentellen Beweis, daß eine systematische Ausbildung in der manuellen Brustüberprüfung zur Früherkennung von kleineren Tumoren durch entsprechende Übung führen kann. In diesem Zusammenhang sei auf die folgenden Literaturstellen verwiesen:

CK. Adams et al., "Lump Detection In Simulated Human Breasts" Perception & Psychophysics, 20(3), Seiten I63-I67 (1976); D.C Hall et al. "Progress in Manual Breast Examination", Cancer, Vol. 40, No. 1, Juli 1977, Seiten 364-370.

Das erfindungsgemäße Verfahren, die Vorrichtung sowie das lebensechte Brustmodell bilden ein Brustkrebs-Erkennungs-Ausbildungssystem. Das Brustmodell bildet sehr weitgehend das Tastgefühl der verschiedenen Gewebe der menschlichen Brust nach und weist mit Ausnahme eines tumorfreien Vergleichsmodell zumindest einen nachgebildeten Tumor auf.Wenn dieses Brustmodell in Verbindung mit der elektronischen Übungsvorrichtung verwendet wird, weist es weiterhin Druckmeßeinrich-

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tungen auf. Bei der Vorrichtung sowie bei dem Verfahren werden durch die übende Person hervorgerufene Signale mit gespeicherten Signalen verglichen, die die Anzahl der nachgebildeten Tumore in dem Modell, ihre Lage und den Druck darstellen, der erforderlich ist, um diese Tumore zu ertasten und es werden weiterhin Informationsrückführungssignale an die übende Person geliefert, um die Überprüfungstechniken der übenden Person zu verbessern.

Das erfindungsgemäße Brustmodell weist eine Membran, die die Haut nachbildet, erste Einrichtungen, die eine unregelmäßige Oberfläche aufweisen, um Drüsen-, Binde- und/oder Knochengewebe nachzubilden und die mit der Membran verbunden sind, um eine Kammer zu umgrenzen, zweite in der Kammer angeordnete Einrichtungen zur Nachbildung von Fettgewebe und dritte in der Kammer befestigte Einrichtungen zur Nachbildung von zumindest einem Tumor auf. Wenn das Modell mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird, weist es vorzugsweise Druckmeßeinrichtungen auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Einübung der Erkennung von Brusttumoren durch Abtasten eines Brustmodells, das einen oder mehrere nachgebildete Tumore aufweist, umfaßt die folgenden Schritte: (1) Selektives Ausüben eines Druckes in einem vorgegebenen Schema auf das Brustmodell, (2) automatisches Erzeugen eines Satzes von Signalen, die das Schema des Druckes darstellen, das auf das Modell ausgeübt wird, (j5) Speicherung von Bezugsinformationen, die ein vorgegebenes Muster von Drücken darstellen, die auf das Modell ausgeübt werden müssen, um einen darin befindliehen nachgebildeten Tumor zu erkennen, (4) selektives Erzeugen eines Zustandssignals, das die Erkennung oder die Nicbterkennung eines nachgebildeten Tumors anzeigt, (5) Vergleichen der gespeicherten Bezugsinformation mit dem Satz von Signalen und (6) Anzeigen, ob das Zustandssignal in richtiger Weise die Erkennung oder die Nichterkennung eines Tumors als Punktion des Schrittes (5) anzeigt.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einübung einer Person in der Erkennung von Erusttun:oron durch Ausüben eines Drucks in einem vorgegebenen Schema auf ein Erustmodell, das mit einem oder mehreren nachgebildeten Tumoren versehen ist, umfaßt erste aimichtungen zur Erzeugung eines Satzes von Signalen, die das Hunter des Druckes darstellen, der auf das Brustmodell ausgeübt wird, zweite Einrichtungen zur Speicherung von Bezugs Informationen, die ein vorgegebenes Ivuster des Druckes darstellen, der auf das Erustmodell ausgeübt werden muß, um einen darin befindlichen nachgebildeten Tumor zu erkennen, dritte Einrichtungen zur Erzeugung eines Zustandssignals, das die Erkennung oder !lichterkennung eines nachgebildeten Tumors anzeigt, vierte Einrichtungen zum Vergleich der gespeicherten Bezugsinformation mit dem Satz von Signalen und fünfte Einrichtungen zur Anzeigender Tatsache, ob das Zustandsclgnal in richtiger Weise die Erkennung oder Nichterkennung eines Tumors anzeigt.

Das erfindungsgemäße System wird zur Analyse des Suchschemas einer übenden Person und zur Erzielung einer Informationsrückführung an die übende Person über die Wirksamkeit der Suche verwendet. Hierdurch wird die Erkennung selbst der kleinsten ertastbaren nachgebildeten Tumore dadurch verbessert, daß optische und/oder akustische Informationen sowohl für erfolgreiche als auch für erfolglose Erkennungsvorgänge geliefert werden. Informationen bezüglich Variabler der Brust, des Tumors und der übenden Person werden von dem erfindungsgemäßen System berücksichtigt, um die Genauigkeit und Richtigkeit der Brust-SelbstUberprüfung zu verbessern und um die Größe eines gerade noch erkannten Tumors zu verringern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

Inder Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eine's einfachen Brustmodells;

Fig. IA eine bruchstückhafte Schnittansicht einer Ausführungsform eines Brustmodells, wobei Einrichtungen zur Ausbildung von nachgebildeten Tumoren mit veränderbarer Größe dargestellt sind]

Fig. 2 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Brustmodells, das Druckmeßeinrichtungen aufweist;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems;

Fig. \ eine schematische Darstellung der Rechner-Schnittstellenschaltung;

Fig. 5A und 5B Ablaufdiagramme, die- die Betriebsweise der Ausführungsform des System erläutern.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines realistischen lebensechten Modells 10 der weiblichen Brust gezeigt. Es ist wichtig, daß dieses Brustmodell physikalische Eigenschaften aufweist, die sehr weitgehend das menschliche Körpergewebe nachbilden, so daß Überprüfungstechniken durch tatsächliche Übung mit realistischen Reizwirkungen gelernt werden. Es ist vorzuziehen, dass Modelle in verschiedenen Größen und mit veränderlichem Ausmaß der Festigkeit zur Verfügung stehen, so daß für einen großen Querschnitt von Frauen zutreffende Brustmodelle zur Verfügung stehen.

Das Brustmodell weist im wesentlichen eine halbkugelförmlge Form auf und umfaßt allgemein eine Silikongel- oder andere Einrichtungen zur Nachbildung des Brustgewebes einschließende

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Haut und Einrichtungen zur Nachbildung von Tumoren, mit Ausnahme des Falls, bsi dem ein tumorfreies Modell zu Vergleichszwecken erwünscht ist.

Die Haut 12 kann aus irgendeinem Material hergestellt sein, das sehr weitgehend die menschliche Haut nachbildet. Derzeit bevorzugte Materialien schließen elastomere Silikonharzpolymere ein, die im Handel von den Firmen General Electric Company und Dow Corning Corporation erhältlich sind.

Die Silikongummimischung ETV 7IOO der General Electric Co. kann eine Membran oder Haut mit befriedigenden Eigenschaften für das Modell bilden. Eine realistische Haut ergibt sich dadurch, daß ein Gewichtsteil des Härtemittels mit 50 Gewichtsteilen des Grundmaterials gemischt und für eine Stunde bei 100⁰C oder über 24 Stunden bei Raumtemperatur gehärtet wird. Die Haut wird dadurch gebildet, daß einfach eine Schicht des Silikonelastomers auf eine geeignet geformte Form aufgebürstet oder aufgestrichen wird, nachdem ein Trennmittel, wie z.B. Silikonöl auf diese Form aufgetragen wurde, worauf das Polymer ausgehärtet wird. Ein Areolenbereich 14 und eine Brustwarze 16 ergeben ein realistisches Gefühl und einen Tastbezugspunkt bei der Durchführung der Brustüberprüfung. Eine wahlweise verwendete Bodenhaut 18 und eine wahlweise verwendete Membran j54 können aus der gleichen Materialart wie die Haut 12 hergestellt werden und diese Teile können auch in der gleichen Weise gebildet werden. Die Membranen werden miteinander durch irgendein geeignetes Klebemittel verbunden, um eine auslaufsichere Membran zu bilden, die das Gel 20, nachgebildete Tumore 28 und J>0, die beispielsweise in dem Modell mit Hilfe von Elastomer-Silikon-Fäden 22 und 24 befestigt sind und Einrichtungen zur Nachbildung von Drüsen-, Binde- und/oder Knochengewebe J52 enthält.

Das Gel 20 bildet Fettgewebe nach und kann irgendein Gel sein, das dem Modell eine realistische Gefühlswirkung verleiht. Ein

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geeignetes Gel ist das Silikongel RTV 619 der Firma General Electric Company, das ungefähr 6 bis 8 Gexvichtsteile des Härtemittels auf ungefähr 100 Gewichtsteile des Grundmaterials enthält. Dieses Material härtet in 24 Stunden bei Raumtemperatur, in ungefähr 50 Minuten bei 100⁰C und in ungefähr I5 Minuten bei 150⁰C aus.

Die Einrichtungen J52 zur Nachbildung des Drüsengewebes, des Bindegewebes, wie z.B. Muskeln, Sehnen usw., und des Knochengewebes wie z.B. der Brustwand, bestehen aus irgendeiner Substanz, die in einer Form oder auf andere V/eise geformt werden kann, damit sie eine unregelmäßige Oberfläche, Dichte und ein unregelmäßiges Tastgefühl ähnlich wie die festeren Drüsen-, Binde- und Knochengewebe aufweist, die sich in der Brust finden. Die Einrichtungen 352 müssen lediglich aus einem Material bestehen, das härter als das Gel 20 ist, um auf diese Weise genau das festere Gewebe nachzubilden. Beispiele geeigneter Substanzen schließen das bereits erwähnte Gel RTV 619 der Fa. General Electric Co. ein, das ungefähr 8 bis 10 Gewichtsteile des Härtemittels auf ungefähr 100 Gewichtsteile des Grundmaterials enthält sowie den Silikongummischaum RTV-7 der gleichen Firma ein, der ungefähr 5 Gewichtsteile Zinnoctoat-Härtemittel auf 100 Gewichtsteile des Grundmaterials enthält. Dieses Material härtet bei Raumtemperatur in ungefähr 24 Stunden, doch kann die Aushärtung durch Erwärmung auf ungefähr 100 bis 150⁰C beschleunigt werden.

Es ist nicht kritisch, die speziellen angegebenen Materialien zur Herstellung der Hautmembranen, des das Fettgewebe darstellenden Gels und der Substanz zu verwenden, die zur Darstellung der Drüsen-, Binde- und/oder Knochengewebe dient. Vielmehr besteht die einzige kritische Forderung darin, daß das Modell das komplexe Tastgefühl einer echten Brust ergibt. Wemdies erwünscht ist, können kleine Teilchen aus Silika oder anderem Inerten Material zu dem das Fettgewebe darstellenden Gel hinzugefügt werden, damit sich ein körniges Tastgefühl für das Modell ergibt. Verschiedene dem Fachmann gut

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bekannte Pigmente können in die die Haut nachbildende Substanz eingebracht werden, um eine gute optische Darstellung einer echten Brust zu erzielen.

Mit Ausnahme des tumorfreien Modells, das als Grundlage für einen Vergleich mit einen Tumor enthaltenden Modellen und zur Überprüfung falscher positiver Ergebnisse verwendet wird, enthält das Modell nachgebildete Tumore, die die Arten von Tumoren nachbilden, die bei Brustkrebs auftreten. Die MDd=IIe weisen vorzugsweise mehr als einen nachgebildeten Tumor auf. Die in den Modellen enthaltenen nachgebildeten Tumore können in ihrer Größe, Form, Lage und Konsistenz unterschiedlich sein, solange sie in realistischer Weise Brusttumore nachbilden. Aus Zweckmäßigkeitsgünden sind die Tumore 28 und j50 durch rostfreie Kugellagerkugeln dargestellt. Andere Formen und Konsistenzen können in einfacher Weise unter Verwendung verschiedener anderer Materialien, wie z.B. Nylon, Styrol und irgendwelcher anderer Materialien erzielt werden, die in realistischer Weise Brusttumore nachbilden können, und die mit den anderen Materialien kompatibel sind, die bei der Herstellung des Modells verwendet werden.

Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, ist der nachgebildete Tumor 28 in einer Silikonmembran 26 eingeschlossen, die in dem Modell mit Hilfe von Silikonfäden 22 und 24 gehaltert ist. Die Haltefaden sollten so dünn wie möglich sein, jedoch eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um den nachgebildeten Tumor in einer festen Lage innerhalb des Modells zu halten. Die Fäden sind zu Darstellungsewecken sehr stark vergrößert dargestellt. Der Faden 24 ist als mit der Membran 34 verbunden dargestellt, die das nachgebildete Fettgewebe 20 von dem nachgebildeten Drüsen·«·, Binde- und/oder Knochengewebe ^2 trennt. Obwohl die Membran j54 die sichere Befestigung der Tumore innerhalb des Modells erleichtern kann, ist diese Membran ^4 nicht erforderlich. Bei Fehlen der Membran j54

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würde derFaden 24 direkt mit den das Drüsen-., Binde- und/oder Knochengewebe nachbildenden Einrichtungen 32 verbunden sein.

Eine alternative Möglichkeit zur Befestigung einer Anzahl von nachgebildeten Tumoren in einem Modell ist in Fig. 2 gezeigt. Das Brustmodell 40 weist zwei nachgebildete Tumore 62 und auf. Diese nachgebildeten Tumore sind in dem Modell mit Hilfe von Silikonmembranen 59 und 64 befestigt, die die Tumore 62 und 68 bei 60 bzw. 66 einkapseln. Die Membranen 59 und 64 können durch eine oder mehrere Schichten aus Silikon oder ähnlichem Material gebildet sein, das ähnlich dem Material ist, das bei der Herstellung der Haut 12, der Fäden 22 und und der Membran 34 verwendet wird, wie es anhand der Fig. 1 beschrieben wurde. Die Membranen 59 und 64 sind im wesentlichen halbkugelförmige Membranen, an denen die nachgebildeten Tumore mit Hilfe irgendwelcher geeigneter Einrichtungen befestigt werden können, wie z.B. durch Einkapseln oder mit Hilfe geeigneter Klebemittel. Die Membranen 59 und 64 können mit einer wahlweise verwendeten Bodenmembran 72 verbunden sein oder sie können direkt mit dem Bauteil 70 verbunden sein, wenn dies erwünscht ist.

Es wird bevorzugt, verschiedene Modelle zu verwenden, bei denen die nachgebildeten Tumore sich an verschiedenen Stellen befinden und unterschiedliche Größen und Konsistenzen aufweisen. Obwohl berichtet wurde, daß Brusttumore ertastbar sind, wenn sie einen ungefähren Durchmesser von rund 1 bis 2 cm erreichen, wurde festgestellt, daß Personen unter Verwendung der beschriebenen Modelle so ausgebildet werden können, daß sie nachgebildete Tumore mit einem angenäherten Durchmesser zwischen 1 und 2 mm ertasten können. Wenn man in der Lage ist, derartig kleine Tumore durch Tastverfahren zu erkennen, die von im Gesundheitsdienst tätigen Spezialisten oder von Frauen während der regelmäßigen Brust-Selbstüberprüfung durchgeführt werden, so ist es möglich, weitgehend die katastrophalen Wirkungen von Brustkrebs durch frühzeitige Behandlung und

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Heilung zu verringern. Ein praktisch ausgeführtes Modell, das von Übungspersonen verwendet wurde, enthält drei relativ große Knoten mit einem Durchmesser von 8,7, 11,1 und 12,7 mm· Nachdem mit diesem Modell für eine gewisse Zeit gearbeitet wurde, wurde den übenden Personen ein Modell mit fünf nachgebildeten Tumoren mit einem Durchmesser von 1,6, 2,4, 3,2, 4,8 und 6,4 mm zur Verfügung gestellt. Mit Übung können die meisten Personen selbst die kleinsten Tumore erkennen.

Ein weiter entwickeltes Modell mit einem nachgebildeten Tumor oder I'umoren, deren Größe veränderlich ist, kann dadurch erzielt werden, daß das in Fig. 1 gezeigte Modell gemäß Fig. IA modifiziert wird. Der eine veränderliche Größe aufweisende Tumor 27 weist einen durch einen Faden 21 gehalterten kugelförmigen Teil 25 und ein rohrförmiges Teil 23 auf, das durch die wahlweise verwendete Membran 35, die Einrichtungen zur Nachbildung des Drüsen^ Binde- und/Knochengewebes J/l und durch die Bodenmembran I9 hindurchläuft. Eine Injektionsspritze wird durch einen Stopfen 29 eingeschoben, um Gel oder irgendein anderes Material hinzuzufügen oder zu entfernen, das zur Ausdehnung der Wände der Kammer 25 des nachgebildeten Tumors 27 verwendet werden kann, wie dies bei 25' und 27¹ angedeutet ist. Der Stopfen 29 kann aus irgendeinem geeigneten selbstabdichtenden Polymermaterial hergestellt seh. Unter Verwendung, dieser Ausführungsform kann ein Modell so angepaßt werden, daß es nachgebildete Tumore enthält, deren Größe an der gleichen relativen Lage in dem Modell vergrößert oder verkleinert v/erden kann, um der übenden Person zu helfen, das Gefühl von Tumoren mit unterschiedlicher Größe in der gleichen allgemeinen Lage zu vergleichen.

Das in Fig. 2 dargestellte Modell stellt eine verbesserte Konstruktion einer lebensechten weiblichen Brust dar, das spezielle zur Verwendung mit der noch zu beschreibenden erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgebildet ist.

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Das Modell 4θ enthält eine abweichende Ausführungsfbrm von Einrichtungen zur Nachbildung von Fett-, Drüsen-, Binde- und/ oder Knochengewebe verglichen mit der Ausführungsform nach Fig. 1. Das Fettgewebe ist durch ein Gel 56 in dem äußeren Bereich des Modells zwischen der Membran 59 und der Haut 42 dargestellt. Das Gel 57 zwischen den Membranen 59 und 64 kann das gleiche Gel oder ein anderes Gel als das Gel 56 sein. Es kann wünschenswert sein, ein festeres Gel 57 für den mittleren Teil des Modells zu verwenden. Die Dichte und die Viskosität des Gels kann in einfacher Weise dadurch verändert werden, daß entsprechende relative Mengen des Grundmaterials und des Härtemittels verwendet werden. Die Konsistenz des Gels 57 kann so eingestellt werden, daß das festere Drüsengewebe nachgebildet wird, das sich in der Brust eines Menschen befindet.

In gleicher Weise kann das Gel 58 das gleiche Gel oder ein anderes Gel als die Gele 56 und 57 sein. Vorzugsweise ist das Gel 58 fester oder härter als die Gele 56 und 57, um das Bindegewebe darzustellen, das sich in der Brust befindet. Das Grundmaterial 70 kann so ausgebildet sein, daß es die Brustwand nachbildet.

D_oas Modell 40 ist daher komplizierter als das Modell 10. Wenn dies erwünscht ist, können die Gele 56, 57 und 58 die gleiche allgemeine-Konsistenz aufweisen und die Einrichtungen 70 können das Drüsen-, Binde- und/Knochengewebe ähnlich wie die Einrichtungen j52 darstellen. Selbstverständlich kann irgendeine Anzahl von nachgebildeten Tumoren mit verschiedenen Größen, Formen und Konsistenzen an irgendeiner Anzahl von Membranen befestigt werden, die den Membranen 59 und 64 in dem Brustmodell entsprechen.

Die Haut 42 des Modells 40 weist mehrere getrennte Schichten verglichen mit der Haut 12 des Modells 10 auf. Die Haut 42 umfaßt eine Silikonmembran 44, in die eine Anzahl von flexiblen

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elektrisch leitenden Streifen 46 eingebettet ist. Eine auseinandergezogene Ansicht der elektrischen Bauteile der Haut 42 ist in Fig. 4 gezeigt. Elektrische Verbindungseinrichtungen 47, die durch einen Draht, Stift, Stecker oder ähnliches gebildet sein können, sind mit jedem Streifen 46 verbunden. Benachbart zur Membran 44 und in Berührung mit den elektrisch leitenden Streifen 46 befindet sich eine bei Druckausübung leitende Polymerschicht 48, die einen elektrischen Strom leitet, wenn ein Druck auf das Polymer ausgeübt wird, wie dies weiter unten ausführlicher erläutert wird. Eine Anzahl von flexiblen elektrisch leitenden Streifen 50 (die am besten in Fig. 4 zu erkennen sind) ist benachbart zuüer bei Druckausübung leitenden Polymerschicht 48 angeordnet, wobei diese Streifen im wesentlichen senkrecht zu den Streifen 46 angeordnet sind. Elektrische Verbindungseinrichtungen 51* die von der gleichen Art wie die Verbindungseinrichtungen 47 sein können, sind den Streifen 50 zugeordnet. Die Streifen sind in einer Membran 52 eingebettet. Damit umfaßt die Haut 42 die Schichten 44, 46, 48, 50 und 52.

Die Haut 42 nach Fig. 2 ist nicht auf das spezielle in Fig. gezeigte Modell beschränkt, sondern kann auch mit einem Modell gemäß Fig. 1 verwendet werden. In gleicher Weise kann die Haut 12 nach Fig. 1 die anderen Bauteile des Modells nach Fig. 2 umschließen.

Die Membranen 44 und 52 können aus dem gleichen Material bestehen, das zur Herstellung der Hautmembran 12 des Modells 10 verwendet wird. Die flexiblen elektrisch leitenden Streifen 46 sind vorzugsweise parallel zueinander und senkrecht zu den parallelen flexiblen elektrisch leitenden Streifen 50 angeordnet. Die Streifen können aus irgendeinem guten elektrischen Leiter hergestellt sein, solange dieser Leiter flexibel ist, beispielsweise aus einer Metallfolie. Die elektris chen Verbindungseinrichtungen 47 und 51 können an dem Streifen 46 bzw. 50 auf irgendeine geeignete Weise befestigt sein, die dem

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Fachmann gut bekannt ist.

Auf Grund der im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden Anordnung der Streifen 46 und 50 wird ein Gitter oder eine Matrix in der Haut des Modells gebildet. Obwohl irgendeine Anzahl von Streifen in dem Modell verwendet werden kann:, ist festzustellen daß im allgemeinen bei Verwendung einer größeren Anzahl von Streifen eine genauere Festlegung der Lage einer Druckausübung möglich 1st. Die Streifen 46 und 50 können irgendeine gewünschte Abmessung entsprechend dem Ausmaß der Empfindlichkeit, die für die spezielle übende Person erwünscht ist, und entsprechend der Größe der nachgebildeten Tumore aufweisen, die in dem Modell angeordnet sind.

Das bei Druckausübung leitende Polymermaterial 48 weist einen elektrischen Widerstand senkrecht zu seiner Oberfläche und entsprechend im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Modells auf, der proportional zum ausgeübten Druck ist. Das Polymermaterial ist im Ruhezustand ein Isolator, wenn jedoch ein Druck ausgeübt wird, wird es graduell zu einem Leiter. Wenn der Druck aufhört, kehrt das Polymermaterial in den ursprünglichen Zustand als Isolator zurück. Eine ausgezeichnete Eigenschaft dieses bei Druckausübung leitenden Polymermaterials besteht darin, daß der Stromfluß örtlich begrenzt werden kann. Wenn ein Druck auf die Oberfläche des Polymers ausgeübt wird, wird lediglich der Bereich unmittelbar unterhalb der Druckquelle leitend, wobei sich ein geringer oder kein seitlicher Stromfluß ergibt. Das Polymermaterial überdeckt einen äußerst großen Widerstandsbereich, beispielsweise von 100 Megohm, also einem relativ guten Isolator bis 0,1 0hm, was einem brauchbaren Leiter entspricht. Das Polymermaterial kann bis zu 10 Ampere pro Quadratzoll intermittierend ohne Ausfälle verarbeiten, doch werden niedrigere Stromstärken empfohlen. Das Polymermaterial erträgt bis zu 600 bis 700 Volt, doch ergibt sich eine optimale Ausnutzung bei niedrigeren Spannungen wail eine Hochspannungsüberlastung die Leitfähig-

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Obv.obl din c lciCti'oni Gehen Schaltungen und rie spezielle BetricLnv.-ri:jc dei; _ceraL:tin L-y.ster.;£ v;elt.cr unten aunführltcher rrläutf-'-t '.^r-ien, .:ol] L^reit" liier die 7un":tion der -laut ¹Ii kurz I■<?.'-2iniebcn v/erie^vi. Lic rtjcüh-ung einec I'ruekes, wie er Lei der Abtartuni; d^i: !■"öde?.]f? entcprechend der.i Pfeil H-^Cj nach I⁷Ig. k auftritt, bev/irkt eine '.'err Inge rune des v. "ideretandso •ie^rj bei : ruolcaucübung leitenden Polyrnerraaterials in der Mähe de L-; Funkte:? der Li uckauHübun^ . Vennder V/ id ei stand verringert v;iid, nimmt die elektrische Leitfähigkeit zu, so daß sich eine elektrische Verbindung zwischen einem der streifen hC und einem der streifen '50 an der Stelle ergibt, an der der ':ruolc ausgeübt v:ird. Daher erzeugt die Ausübung eines Druckes an einem bestimmten Punkt ein elektrisches üignal, das proportional zur otärke des ausgeübten Druckes ist und das die Stelle der Druckausübung darstellt. Ein größeres Ansteigen der Leitfähigkeit ergibt sich wenn größere J-rücke auf die Haut der; Modells durch den Abtastdruck gegen einen nachgebildeten Tumor ausgeübt werden.

Ein hr chner steht über Schnittst el] enverl) indungen mit der durch die Streifen 46 und ^u gebildeten Ilatrix über eine Widerstandsmeßschaltung 'J6 in Verbindung. Die Widerstandsmeßschaltung 76 mißt die Spannungen Vl und V2, die eineAnzeige des Widerstandes R₁ an jedem Kreuzungspunkt der Matrix liefern, wie dies aus Fig. 4 zu erkennen ist. Der Rechner berechnet das Verhältnis V2/71 und multipliziert das Verhältnis mit dem Wert eines Strommeßwiderstandes R ,. Das Produkt ist der Wert R , derV/iderstand am Kreuzungspunkt der I-iatrlx. Der V/id erstand R ändert sich als Funktion des

cp

Druckes, der auf das Kode 11 40 ausgeübt wird. Der Rechner

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speichert den für jeden Kreuzungspunkt berechneten Wort R um eine Karte der V/iderständ.e an allen tunkten der iiatrLx zu bilden. Diese Karte entspricht dein Schema der a\if das Γ"ο-dell ausgeübten Drücke. Wie dies weiter unten ausführlicher erläutert wird, können der kleinste erkennbare nachgebildete Tumor, die Zeit, die erforderlich ist, urr. einen nachgebildeten Tumor zu erkennen, und andere Informationen auf der Grundlage der Karte berechnet werden.

Das Verfahren zur Ausbildung von Personen für die Erkennung von Brusttumoren wird im folgenden anhand der Fig. 3 erläutert,

Ein übende Person 72 wird in grundlegenden Tasttecbri.iken ausgebildet, wie sie bei der manuellen Überprüfung oder der Selbstüberprüfung auf Brustkrebs verwendet werden. Um mit der Technik vertraut zu werden und zur grundlegenden Ausbildung kann ein Kode 11 ohne die Druckwerteinrichtungen, die mit der Vorrichtung verbindbar sind, verwendet werden. Zur gründlichen Ausbildung und zur Aufrechterhaltung der Kenntnisse bei der Brustüberprüfung sollten ,jedoch wesentliche manuelle Aspekte der Brustüberprüfung genau durch ein System gemessen werden, das so aufgebaut ist, daß es gewisse Informationen liefern kann. Diese Information schliei3t das Ausmaß und die Dauer des an einer vorgegebenen Stelle zu irgendeiner vorgegebenen Zeit ausgeübten Druckes und die Größe des Brustbereiches ein, der bei der gesamten Suche überdeckt wird. Eine genaue Messung ergibt quantitative Daten zur Analyse von Änderungen der Suchtechniken und Ihrer Auswirkungen auf die Tumorerkennung und es kann eine direkte Informationsrückrührung kontinuierlich der Bedienungsperson, dem Lehrer oder der übenden Person hinsichtlich des Leistungsvermögens bei der Überprüfung geliefert werden. Das erfindungsgemäße System wurde so entwickelt, daß es diese Information liefert.

Ein Brustmodell mit Druckmeßeinrichtungen wie es weiter oben anhand des Modells 4-0 beschrieben wurde, kann auf irgendeine!·

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geeigneten horizontalen, vertikalen od'-r schräg geneigten Auflage zur Verbindung mit der V/iderstand^Meßsehaltung 46 und schließlich jur Verbindung mit der Zatenverarbeitungoeinrichtung de- ,.eohners angeordnet werden. Lie K one öle oder das Bed LmPe ld ^r(\ für die übende- Person weist eine Anzahl von Schaltern auf, die von der übenden Perlon betätigt werden können und die einen Erkennungsr-analter, der betätigt wird, wenn dLe übende fersen annimmt, daß sie einen nachgebildeten Tumor erkannt hat, einen MichtFrkennungsschalter, der betätigt wird, wenn die übende Person annimmt, daß keine nachgebildeten Tumore in dem I-.'odelL vorhanden sind, einen Start-Stopp-Schalter, der zu I3eginnpnd am Ende der Abtastung eines Kode 11 betätigt wird, weitere betätigbare Schalter, die verschiedenen Größen von ^mumoren entsprechen, wie ζ.E. klein, mittel oder gi'oß, und verschiedene Schalter einschließen, wie z.B. Eetriebsleistungc.ehaltcr, Pauoensehalter und ähnliches.

Einem jedem Erur-:tmod eil zugeordnete Bezugs information ist in dem Rechnerspeicher gespeichert. Diese information schließt die Anzahl der¹ in dem Brustmodeli enthaltenen nachgebildeten Tumore, die Lage der Tumore (die in Form von Koordinaten bezogen auf die Matrix ?us elektrisch leitenden Streifen ausgedrückt werden kann) die Größe jedes nachgebildeten Tumors, die Größe des Druckes (in Werten des Schv/ellv/ertv/iderstandes h ), der erforderLieh Ls t, um jeden nachgebildeten Tumor zu erkennen, und andere Variable ein, wie z.B. die Zeitdauer, die zur Durchführung der Überprüfung aufgewendet v/erden muß, usw. Das Betriebsprogramm für den Rechner kann in dem Speicher 80 gespeichert sein.

Bei Empfang eines Aufforderungssignals von der Bedienungsperson, das anzeigt, daß die Überprüfung begonnen werden soll und das über die Konsole 82 der Bedienungsperson an das Anzeigefeld Qh für die übende Person übertragen wird, beginnt die übende Person mit der manuellen Überprüfung. Wenn dlejübende Person einen nachgebildeten Tumor entdeckt, betätigt sie den

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Erkennungsschaiter. Wenn die über/l e ί-erson keinen 'rumor erkennt, wiiHl der Nichterkennungsscha Lter betätigt. Mit Hilfe der l·; iderstar.dsmeßschalter 76 berechnet ('er Rechner el cn VJJdcr-Etand K an jedem Kreuzungspunkt der Matrix für das Modell und speichert jede Berechnung in dem Speiche", um e "nc Karte zu bilden, die der, 3 ehr rna dec auf dan Modell ausgeübten Drucket entspricht. Der Rechner vergleicht weiter bin die Karte mit der gespeicherten Bezugs information. Die gespeicherte Bezugsinformation besieht sich auf ein vorgegebenes Schema von Γ rücken, die auf das bestimmte Modell ausgeübt v;eiden müssen, um die da^in angeordneten Tunnre zu erkennen. Auf der Grundlage dieses Vergleichs bestimmt der Rechner, ob die Erkennung oder die Nlchterkennunr· richtig ist. Die !"arte des Mu-Tters der Drücke, die tatsächlich au.!' das Modell ausgeübt wurden, wird der übenden Person an dem Anzeige feld 84 angezeigt. Eine Anzeige für die Richtigkeit der Erkennung oder Nichterkennunp: kann beispielweise in Form eines optischen oder akastischen üignals in dem Anzeigefelä vorgesehen sein. ,Jov.^hl dl.'- l'-artcals auch die Richtigkeit der Erkennung kann für spätr-re L^r:zugn a lane in dem Speicher 8c gespeichert v;erd^n, uns eine laufende Überprüfung der Fortschritte zu ermöglichen, die die übende Person macht.

Lic übende Ferson kann weiterhin Schalter ar der konsole (h betätigen, die sich auf die Erkennang der Tumorgroß': >dcr anderer Variablen beziehen, die für die Aur-;Uldung in c?=r Abtasttechnik zui" Erkennung von ürustkrebf; Lvjrokiiiüßig rlnrj. Lezugsinfcrniationen bezüglich dieser Variablen können in dem L. pe icher gespeichert vjerden und «;u Verglei cy.szv.'-cken zuglinglich gemacht v.^:erden, viie dies weiter oben in "Verbindung Mit der Erkennung der Lage eines Tumors erläutert, wurde.

Die Betripfc-svieise des Systems ist ausführlicher in den Figuren 5A und 5E gezeigt.

Wenn zu Anfang die Betriebsleistung an den Rechner '7b' zugeführt wird (oder bei Betätigung eines Ingangsetzungsschalters)

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tritt der Rechner In eine Einleitungsroutine ein, bei der die richtigen Speicherbereiche gelöscht werden (siehe Fig. 5A). Der Rechner tritt dann in eine Abrufroutine ein, bei der jeder Kreuzungspunkt in der Matrix des Brustmodells über eine Adressensammelschiene AG bis AI5 aufeinanderfolgend aktiviert und abgetastet wird. Das nledrigstbewertete Byte der Adresse, die Bits AC his AT rufen einen Analogschalter 100 auf, der aufeinanderfolgend jeden der leitenden Streifen 46 ansteuert (Fig. 4). Der Analogschalter 100 liefert unter der Steuerung des Adressenbyte AO bis A? torgesteuert Betriebsleistung von einer Spannungsversorgung 102 an die Streifen 46.

Das höchstbewertete Adressenbyte, die Bits A8 bis AI5 steuern die Folge, in der ein zweiter Analogschalter 104 die leitenden Streifen 50 über die Leiter 51 abtastet. Ausgangsstromsignale mit sich ändernder Amplitude fließen durch die leitenden Streifen 50 bei Ausüben von Drücken auf das Erustmodell. Die Amplitude eines bestimmten Ausgangsstromsignals ist eine Funktion des Schemas von Drücken, die auf das Modell ausgeübt werden. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Bits des Bytes A8 bis AI5 ändern, um den Analogschalter 104 abzutasten, ist wesentlich größer als die Rate, mit der sich die Bits des Byte AO bis A7 ändern, um den Analogschalter 100 abzurufen. Während der Zeitperlode, zu der ein bestimmter Streifen 46 durch den Analogschalter 100 angesteuert ist, tastet der Analogschalter 104 alle leitenden Streifen 50 aufeiraiderfolgend ab. Durch diese Technik kann der Widerstand R des

cp

Polymermaterials 48 an jedem örtlich begrenzten Bereich, an dem sich ein Kreuzungspunkt der Matrix befindet, sehr schnell berechnet werden. Der Widerstand R liefer t eine direkteAnzeige des auf das Modell ausgeübten Druckes.

Genauer gesagt, ist ein örtlich begrenzter Bereich des Polymermaterials 48 mit einem Widerstand R jedem Kreuzungspunkt zugeordnet, der durch die atrix von leitenden Streifen

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gebildet ist. Jeder Widerstand R₍ ist durch das Muster der Drücke festgelegt, die auf das Brustmodell ausgeübt werden. Jeder Widerstand R verringert sich, wenn der auf den zuge-

cp

hörigen örtlich begrenzten Bereich ausgeübte Druck vergrößert wird. Zur Berechnung des Wertes jedes Widerstandes R wird jeder Kreuzungspunkt unter der Steuerung der Reehneradressieruig AO bis AI5 in der vorstehend beschriebenen V/eise durch die Analogschalter 100 und 104 angesteuert und abgetastet. Daher wird der jedem Kreuzungspunkt zugeordnete V/id erstand R

cp

aufeinanderfolgend elektrisch über den Analogschalter 100 mit der Spannungsversorgung 102 verbunden. Zusätzlich wird der Widerstand R aufeinanderfolgend über den Analogschalter

cp

104 mit einem Bezugs- oder Strommeßwiderstand R , in Reihe geschaltet. Entsprechend wird der Widerstand R für irgendeinen Kreuzungspunkt aufeinanderfolgend mit dem Widerstand R , in Serie längs der Spannungsversorgungsanschlüsse geschaltet. Die Analogschalter 100 und 104 bestimmen, welcher KraEungspunktwiderstand R zu irgendeinem vorgegebenen Zeit-

cp

punkt in Serie mit dem Widerstand R , geschaltet ist.

Ein Analog-/Digital-Konverter I06 mißt die längs des Widerstandes R . erzeugte Spannung (siehe Fig. 4). Ein Analog-/ Digital-Konverter I08 mißt die Spannung, die längs des Kreuzungspunkt-Widerstandes R erzeugt wird. Weil die Widerstände

cp

R , und R„„ in Serie längs der Spannungsversorgungsanschlüsse su cp

geschaltet sind, fließt der gleiche Strom durch beide Widerstände. Entsprechend kann der Widerstand R als Funktion der Ausgangsspannungen Vl und V2 der Analog-/Digitalkonverter 100 bzw. 1O4 unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:

^Rc_P = ¹

Der Rechner berechnet den Widerstand R für jeden KrÄungs-

cp

punkt und Speichert den berechneten Wert in einem mit RAM bezeichneten Speicher mit wahlfreiem Zugriff (siehe Fig. 5A).

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Alle Kreuzungspunktwiderstände R werden In dem RAM-Speicher gespeichert, um eine Piarte des Schemas von tatsächlich auf das Brustmodell ausgeübten Drücken In ?orm von Kreuzungspunktwiderständen zu liefern. Der Rechner vergleicht diese Karte von Kreuzungspunktwiderständen mit einer anderen Karte von Kreuzungspunktwiderständen (die in gleicher Weise gewonnen werden), die In einem anderen Bereich des RAM-Speichers gespeichert sind. Die letztere Karte entspricht einem früheren Schema von auf das Brustmodell ausgeübten Drücken. Der Rechner vergleicht die beiden Karten, um festzustellen, ob die neu erstellte Karte von der vorher gespeicherten Karte um einen vorgegebenen "Betrag" abweicht. Der "Betrag" des Unterschiedes zwischen den Karten kann durch die Differenz der Widerstandswerte der Widerstände R für einen speziellen Kreuzungspunkt gemessen werden oder er kann durch die Anzahl der Kreuzungspunkte gemessen werden, für die eine bestimmte Größe der Änderung des Widerstandes R von Karte zu Karte festgestellt wird. Es können auch andere Kriterien zu Verglelchszwecken herangezogen werden, wie diesjaus der folgenden Beschreibung der Rechnersteuerung noch weiter erkennbar wird.

Wenn der "Betrag" des Unterschiedes zwischen den Karten die vorgegebenen Kriterien nicht überschreitet, so zeigt dies an, daß das Schema der von der übenden Person auf das Brustmodell ausgeübten Drücke sich nicht ausreichend von dem Schema der vorher ausgeübten Drücke unterscheidet um eine weitere Überprüfung durch den Rechner zu rechtfertigen. Entsprechend löscht der Rechner die vorher gespeicherte Karte von Widerständen und verschiebt die neue Karte in den RAM-Speicherbereich, der bisher von der vorher erstellten Karte eingenommen wurde (^Ig. 5A). Die übende Person muß dann eh neues Schema von Drücken auf das Brustmodell ausüben. Die vorangehenden Vorgänge werden von dem Rechner wiederholt bis ein ausreichender "Betrag" des Unterschiedes zwischen der neuen Karte und einer vorhergehenden Karte festgestellt wird.

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Diese Technik stellt sicher, daß die ütende Person ihr Suchmuster beim Au:
modell ändert.

muster beim Auf suchen-^ nach gebildeten Tumoren in derr, Brust-

Wenn ein ausreichender "Betrag" von Unterschieden zwischen der derzeitigen und einer vorher gespeicherten Karte festgestellt wird, geht der Rechner auf die Verarbeitung der neuen Karte über, um Rückführungsinformationen an die übende Person zu liefern. Insbesondere tastet der Rechner die Erkennungsund Nichterkennungsschalter ab, um festzustellen, ob einer dieser Schalter betätigt wurde. Wenn der Erkennungsschalter betätigt wurde (was anzeigt, daß die übende Person einen Tumor festgestellt hat) so vergleicht der Rechner die neue Karte von Widerständen R mit einer Bezugskarte von Schwellwertwiderstandswerten, die den Kreuzungspunkten der Matrix entsprechen. Die Bezugskarte wird in dem Speicher durch Betätigung der Tastatur an der Konsole der Bedienungsperson gespeichert. Alternativ kann die Bezugskarte dauernd in einem Speicher, wie z.B. einem ROM-Festwertspeicher oder einem äquivalenten Speicher gespeichert sein. Die Schwellwerte in der Bezugskarte können sich von Kreuzungspunkt zu Kreuzungspunkt ändern. Jeder Schwellwert stellt den Druck dar, der von der übenden Person an einem örtlich begrenzten Bereich ausgeübt werden sollte, um einen bestimmten nachgebildeten Tumor zu erkennen.

Wenn der Rechner auf der Grundlage eines Vergleichs der neuen Karte mit der Bezugskarte feststellt, daß der Schwellwert-Druck tatsächlich von der übenden Person auf einen örtlich begrenzten Bereich ausgeübt wurde, wird diese Information im Speicher gespeichert. Dies zeigt an, daß die übende Person in richtiger VJeise einen bestimmten Tumor erkannt hat. Jedem Wert des Kreuzungspunktwiderstandes R , der un-

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terhalb eines zugehörigen Schwellwertwiderstandes liegt, ordnet der Rechner eine Bewertung auf einer vorgegebenen Skala zu. Beispielsweise kann eine Skala mit 10 Einheiten

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ν.: \;'-π'^:^': ·.:-rder. :,c. heohnoi betätigt iac ηπ^-^^^Ιο ο·¹! 'Vr ül.T.den I- or:.on, Ui.s dm bewerteten 'wert auf einer Karte anzuzeigen. üeiepie];r;.eise kann -Jas Anzeigefeld einen Kathodenoi.raljlrührcn-Γ l.ldriciiirrn aufweisen und die Zeichen « bis L können zu?" Identifikation der umwertung oder Wicktunp; (die !■rr. Widerstand I\ darstellt' verwendet v/erden, die einem

op

Lr-;i:ii:,;üt'.-r! Kr'.uirungnpankt au'" der Karte zugeordnet ist. La- -la Ψ. wird JIe angezeigte bewertete Harte in d^n üpeichereir- : · IclitunjT :'i >C ^e;peiohcr' und der gesamte Vorhang vird v;iederh-.'lt.

»rnn der TTiciiterkcnnun'r.sohalter betätigt v/ird (wac anzeigt, daid die übende χ erson keinen Tumor erkannt hat/ , überprüft der l'.eehner die neu erstellt Karte auf ?:reu;;ungepunktv;iderctände Γ. , die unterhalb der zugeordneten ^chv:ellwcrtv;iderctände liegen. Somit vergleicht der Iteebner die neue ![arte von ki'euzungopunktv.'iderständen mit der Eezugskarte von Lchwellwerten, \;ie dies vielter oben beschrieben wurde, um festzustell en, welche rlreuzungspunktv/iderstands-ochv-'ellv.'erte überquert \;urdcn. Danach bewertet der üechner jeden Kreuzunrspunktwid erstand, der einen Üchwellwert überschritten hat, entsprechend einer Jlcala mit IC Einheiten. Jeder bewertete Widerstand wird dann auf dem Anzeigefeld 8>i unter Verwendung einer Zahlennkala von υ bis 9 angezeigt. 7>er Rechner bestlaimt weiterhin, ob die übende Person in richtiger V/eise den Erkennungssehalter betätigt hat. V/enn ein ausreichender Druck an einem örtlich begrenzten Bereich in dem Brustmodell ausgeübt wurde, um einen darin befindlichen nachgebildete! Tumor zu erkennen, jedoch keine Erkennung von der übenden Person angezeigt wurde, so speichert der Iiechner diese Information im Speicher. Dies zeigt an, daß die übende Person einen bestimmten Tumor nicht erkannt hat. Weiterhin speichert der Rechner die bewertete Karte von Kreuzungspunktwiderständen I. in der vorstellend beschriebenen V/eise. Danach wird der gesamte Vorgang wiederholt.

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GAB

Claims (11)

1. Patentanwälte Dip I.-I ng. C u rt Wal I ach Dipl.-!ng. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

   D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

   Datum: 11. Oktober I978

   Unser Zeichen: iß jQj _ p

   Patent ansprüche :

   1* Verfahren zur Einübung der Erkennung von Brustkrebs-Tumoren durch Abtasten eines Modells der Brust eines Menschen, das mit einem oder mehreren nachgebildeten Tumoren versehen ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

   (1) Selektives Ausüben eines Druckes in einem bestimmten Schema auf das Brustmodell;

   (2) automatisches Erzeugen eines Satzes von Signalen, die das Schema des auf das Brustmodell ausgeübten Druckes darstellen;

   Speichern einer Bezugsinformation, die ein vorgegebenes Schema von Drücken darstellt, die auf das Brustmodell ausgeübt werden müssen, um einen nachgebildeten Tumor in diesem Brustmodell zu erkennen;

   (4) Selektives Erzeugen eines ZustandsSignaIs, das die Erkennung oder die Nichterkennung eines nachgebildeten Tumors anzeigt;

   (5) Vergleichen der gespeicherten Bezugsinformation mit dem Satz von Signalen und

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   (6) Erzeugen einer Anzeige dafür, ob das Zustandesignal in richtiger Weise die Erkennung oder Nichterkennung eines Tumors in Abhängigkeit vom Schritt(5) anzeigt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt der Anzeige des Schemas von Drücken, die auf das Brustmodell ausgeübt werden, als Funktion des Schrittes (2) .
3. j5- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Schritt der Speicherung des Satzes von Signalen, die bei dem Sehritt (2) erzeugt werden.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis jj, gekennzeichnet durch die Wiederholung der Schritte

   (1) bis (o) und Äufreehterhaltung einer Aufzeichnung der Sätze von Signalen, die im Schritt (2) erzeugt v/erden.
5. 5. Verfahren zur Einübung der Erkennung von Brustkrebs durch Abtasten eines Brustmodells, das mit einem oder mehreren nachgebildeten Tumoren versehen ist, gekennzeich net durch die folgenden Schritte:

   (1) Speichern einer Bezugsinformation, die ein vorgegebenes Schema von Drücken darstellt, die auf das Brustmodell ausgeübt werden müssen, um einen darin angeordneten nachgebildeten Tumor zu erkennen,

   (2) selektives Ausüben eines Druckes in einem Schema auf das Brustmodell,

   automatisches Erzeugen eines Satzes von Signalen, die das Schema der Drücke darstellen, die auf das Brustmodell ausgeübt werden.

   Speichern des Satzes von Signalen, die im Schritt (3) erzeugt werden,

   §09816/0941 ./.

   2 8 4 A 3 7

   (5) VJ ieder ho lung der Sehritte (2; bis (4);

   (6) Vergleich der gespeicherten Sätze von Signalen miteinander und

   (7) Vergleichen eines der gespeicherten Sätze von Signalen mit der gespeicherten Bezugninformation als Funktion des Schrittes (6).
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den Schritt der Anzeige des Schemas von Drücken, die auf das Brustmodell ausgeübt werden, als Funktion des Schrittes (4).
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeich net durch die Wiederholung der Schritte (1) bis (7) und der Beibehaltung einer Aufzeichnung der Sätze von Signalen, die im Schritt (^) erzeugt werden.
8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Einübung der Erkennung von Brustkrebs durch Ausüben von Drücken in einem vorgegebenen Schema auf ein Brustmodell, das mit einem oder mehreren nachgebildeten Tumoren versehen ist, gekennzeichnet durch erste Einrichtungen (4-6, 48, 50) zur Erzeugung eines Satzes von Signalen, die das Schema der auf das Brustmodell (40) ausgeübten Drücke darstellen, zweite Einrichtungen (8o) zur Speicherung von Bezugsinformationen, die ein vorgegebenes Schema -von Drücken darstellen, die auf das Brustmodell (4-0) ausgeübt werden müssen, um einen darin befindlichen nachgebildeten Tumor zu erkennen, dritte Einrichtungen zur Erzeugung eines Zustandssignals, das die Erkennung oder Nicht erkennung eines nachgebildeten Tumors anzeigt, vierte Einrichtungen zum Vergleich der gespeicherten Bezugsinformatim mit dem Satz von Signalen, und fünfte Einrichtungen zur Anzeige der Tatsache, ob das Zustandssignal in richtiger Weise

   die Erkennung oder Nichterkennung eines Tumors anzeigt.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch mit den ersten Einrichtungen (46, 48, 50) betriebsmäßig verbundene Einrichtungen (84) zur Anzeige des Schemas von Drücken, die auf das Brustmodell (4o) ausgeübt werden.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch mit den ersten Einrichtungen (46, 48, 50) betriebsmäßig verbundene Einrichtungen (80) zum Speichern des Satzes von Signalen.
11. 11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Einübung der Erkennung von Brustkrebs durch Abtasten eines Brustmodells, das einen oder mehrere nachgebildete Tumore aufweist, g e k e η.η zeichnet durch erste Einrichtungen (80) zum Speichern einer Bezugsinformation, die ein vorgegebenes Schema von Drücken darstellen, die auf das Brustmodell (40) ausgeübt werden müssen, um einen darin angeordneten nachgebildeten Tumor (28, 30; 62, 68,· 27) zu erkennen, zweite Einrichtungen (46, 48, 50, 76) zur Erzeugung eines Satzes von Signalen, die das Schema der auf das Brustmodell (4o) ausgeübten Drücke darstellen, dritte betriebsmäßig mit den zweiten Einrichtungen verbundene Einrichtungen zum Speichern des Satzes von Signalen, vierte Einrichtungen zum Vergleich der gespeicherten Sätze von Signalen mit der gespeicherten Bezugsinformation und fünfte Einrichtungen (84), die betriebsmäßig mit den zweiten Einrichtungen verbunden sind, um das Schema der auf das Brustmodell ausgeübten Drücke anzuzeigen.

    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur selektiven Erzeugung eines Zustandssignals, das die Erkennung oder Nichterkennung eines nachgebildeten Tumors anzeigt und Einrichtungen zur Anzeige

    dafür, ob das Zustandssignal in richtiger Weise die Erkennung oder Nichterkennung eines Tumors darstellt.

    IJ). Lebensechtes weibliches Brustmodell des Menschen zur Einübung der Erkennung von Brustkrebs, gekennzeichnet durch eine Elastomer-Membran (12, 42), erste Einrichtungen (32, 70) zur Nachbildung von Drüsen, Binde- und/oder Knochengewebe, wobei diese ersten Einrichtungen mit der Membran (12, 42) verbunden sind, um eine Kammer zu umgrenzen, in der Kammer angeordnete zweite Einrichtungen (20; 56 bis 58) zur Nachbildung von Fettgewebe, wobei die ersten Einrichtungen härter als die zweiten Einrichtungen sind und eine ungleichförmige Oberfläche innerhalb der Kammer aufweisen, und dritte Einrichtungen (21, JO; 62, 68; 27), die zumindest einen Tumor nachbilden und in der Kammer fest angeordnet sind.

    14. Brustmodell nach Anspruch 1, dadurch gekennze Ich net , daß eine Anzahl von nachgebildeten Tumoren mit unterschiedlichen Größen in der Kammer befestigt sind.

    15. Brustmodell nach Anspruch 1, dadurch gekennze ich net, daß der nachgebildete Tumor (27) eine veränderbare Größe aufweist.

    16. Brustmodell nach einem der Ansprüche Ij5 bis I5, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgebildete Tumor durch eine Anzahl von Elastomer-Fäden (22, 24; 21) gehaltert ist.

    17. Brustmodell nach einem der Ansprüche 13 bis I5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tumor (62) an einer Schicht (59) aus elastomer em Harz polymer befestigt ist, die innerhalb der Kammer angeordnet ist.

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    18. BrustmocJell nach einem der Ansprüche Ij5 bis IJ, g e kennzeichnet durch Druckmeßeinrichtungen (46, 48, 50) Innerhalb des Brustmodells (4-0) .

    19· Brustmodell nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die DruckmeßeinrIchtungen eine erste Reihe von elektrischen Leitern (46) benachbart zu einem Polymermaterial (48), das eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die im wesentlichen direkt proportional zur Größe des auf das Polymermaterial ausgeübten Druckes ist, und eine zweite Reihe von elektrischen Leitern (50) aufweisen, die benachbart zu der Seite des PolymermaterlaIs (48) angeordnet sind, die der der ersten Reihe von Leitern benachbarten Seite entgegengesetzt ist und daß die zweite Reihe von Leitern im wesentlichen senkrecht zur ersten Reihe von Leitern angeordnet ist.

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