EP2117433A1 - Verfahren zum erzeugen eines stereotaktischen bildes in einer mammographieanlage - Google Patents

Verfahren zum erzeugen eines stereotaktischen bildes in einer mammographieanlage

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Publication number
EP2117433A1
EP2117433A1 EP08804243A EP08804243A EP2117433A1 EP 2117433 A1 EP2117433 A1 EP 2117433A1 EP 08804243 A EP08804243 A EP 08804243A EP 08804243 A EP08804243 A EP 08804243A EP 2117433 A1 EP2117433 A1 EP 2117433A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
image
patient
ray
ray device
mammography
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP08804243A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Hall
Marc Hansroul
Katrin Johansson
Thomas Mertelmeier
Serge Savard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2117433A1 publication Critical patent/EP2117433A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/502Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of breast, i.e. mammography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/022Stereoscopic imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025Tomosynthesis

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a stereotactic image of a patient fixed in a mammography system for a biopsy to be performed on the patient.
  • Mammography systems are usually used for X-ray examination of a breast of a usually female patient. If a suspicious point in the breast is diagnosed during such an examination, a biopsy is also performed on the patient with the help of the mammography system, in which a biopsy needle is guided to the suspicious point in order to remove a tissue sample there. In order to pinpoint the suspicious spot with the biopsy needle, it is necessary to locate the suspicious spot in the coordinate system of the mammography system.
  • stereotactic biopsy two x-ray images or mammograms are usually taken from slightly different directions of view in order to enable the location of the suspicious site to be biopsied. Such two images are also called stereotactic images.
  • the two viewing directions differ here, e.g. by +/- 10 ° to +/- 15 ° with respect to the average diagnostic viewing direction, ie the view direction perpendicular to the body longitudinal axis of the patient through the breast (CC-View).
  • CC-View the view direction perpendicular to the body longitudinal axis of the patient through the breast
  • CC-View central viewing direction
  • the operator then moves back into the treatment room or to the mammography system and manually pivots the x-ray head or the x-ray device to a first angle or a first viewing direction, eg -15 ° with respect to the CC view.
  • the operator then returns to the control room or to the workstation and triggers the recording of the first stereotactic image from this first viewing direction.
  • the operator repeats the procedure for the second viewing direction and the second stereotactic image, eg, + 15 ° with respect to the CC view, to complete the sentence of the stereotactic image.
  • the spatial position of the suspected point in the coordinate system of the mammography system is then determined and then the biopsy needle is placed at the corresponding point.
  • a further pair of stereotactic images are then taken by the operator in accordance with the above procedure to verify that the biopsy needle is actually placed at the suspect site.
  • the tissue sample is removed.
  • a third pair of stereotactic images are then again taken by the operator in accordance with the above procedure to verify that the tissue in the appropriate location has actually been removed.
  • the aim of the invention is, finally, the Mammographies. Biopsy procedure by drastically reducing the time taken to complete the procedure. This can be achieved, for example, by streamlining the workflow.
  • the invention is based on the recognition that this can be achieved from a technical point of view by drastically reducing the recording time for stereotactic images.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved method for producing stereotactic images of a patient fixed in a mammography system for a biopsy to be performed on the patient.
  • the invention is achieved by a corresponding method with the following steps performed automatically by a control and evaluation unit: First, the first method step is waited for a start signal to be issued by the operator.
  • the start signal serves to initiate a process at the end of which a stereotactic image is to be present. The actual discontinuation of the signal by the operator thus does not belong to the method according to the invention.
  • the automatic sequential execution of the following steps is initiated: First, the X-ray device is tion of the mammography system automatically positioned in a first predetermined recording position.
  • Predeterminable here means that the corresponding line of sight or beam direction of the X-ray device, ie, as a rule, its pivot angle with respect to the CC view can be predetermined to, for example, + 15 °.
  • a first image of the patient is then automatically made with the X-ray device from the first recording position.
  • the automatic pivoting of the X-ray device to one of the first different second predetermined recording position is then automatically made with the X-ray device from the second recording position.
  • the recording of a second image of the patient with the X-ray device from the second recording position takes place automatically again.
  • the automatic procedure is complete and there is a stereotactic image in the form of the first and second images in the mammography facility, which is provided for further use.
  • Previous mammography systems are equipped with digital x-ray detectors whose cycle time, ie the minimum time between two consecutive x-ray recordings, is between 20 and 60 seconds. Since new X-ray detector generations are available today, which have a cycle time of, for example, less than 10 to 15 seconds, two consecutive X-ray images can therefore take place within this short time. Because the adjustment of the X-ray device and the triggering of the X-ray images take place automatically, the minimum cycle time of the X-ray detectors can actually be utilized in the case of a pivoting of the X-ray device which takes place fast enough.
  • the pivoting of the X-ray source to the first recording position requires 5 seconds
  • the first X-ray image with pivoting of the X-ray tube to the second recording position requires only 15 seconds
  • the X-ray detector is already ready to record a second X-ray image.
  • the second X-ray image already 20 seconds after weaning the start signal present.
  • the procedure lasts several minutes only by the paths that the operator has to travel between X-ray protection room and mammography system.
  • the position of the suspected spot is known and the biopsy can be performed.
  • the significantly reduced time taken to record the stereotactic images causes the patient to move much less during this time, thereby significantly increasing the localization accuracy for the suspicious spot, thereby increasing the effectiveness of the entire biopsy procedure. Due to the greatly shortened duration of the entire biopsy, the patient load decreases considerably.
  • the following additional steps can be performed automatically:
  • the X-ray device is automatically brought into a predefinable overview position from which an overview image of the patient with the X-ray device is automatically taken Operator is displayed. Subsequently, a continuation signal of the operator is waited.
  • the operator thus has the option of stopping the admission procedure, for example in the event that the patient is not correctly fixed to the mammography system, for example if the suspect point lies outside the field of view of the x-ray device. In this case, he does not trigger a continuation signal, after which the inventive method is terminated at this point. The patient is then, for example, newly positioned at the mammography facility before the procedure according to the invention is restarted. If, however, the continuation signal is received within the method according to the invention, the procedure, as described above, is continued with the automatic positioning of the X-ray device in the first prescribable receiving position.
  • the method steps of positioning the X-ray device in the first recording position to recording the second image of the patient can be performed as a multi-image sequence.
  • a sequence is intrinsic to the mammography system, i. belongs to their specified scope of services.
  • Such a multiple image sequence is therefore a procedure specially tailored or optimized for the respective mammography system, which procedure can thus be carried out particularly quickly and effectively.
  • the corresponding sequence is merely triggered.
  • the pivoting of the X-ray recording device or preparation of the X-ray images then runs in the mammography system as an automatic independent process time-optimized.
  • an image data set consisting of several individual images is generated by the patient. This can be eg three to seven pictures.
  • the location accuracy for the suspicious spot is further increased, so that the biopsy can be performed even more local.
  • the above-mentioned initial scout recording can also be integrated into such an image data record.
  • the X-ray device can, for example, as in the past with manual pivoting, be pivoted between two X-ray images in each time interval and rest during the preparation of the X-ray exposure.
  • the pivoting of the X-ray device for recording an image is not interrupted.
  • the X-rays are taken "on the fly", which significantly reduces the overall procedure time.
  • an image correction for reducing motion artifacts can then take place.
  • the patient is protected by a protective device, e.g. a mounted on the mammography head shield, protected from the movement of the X-ray device.
  • a protective device e.g. a mounted on the mammography head shield
  • tomograms are reconstructed from the images with the aid of a tomosynthesis method.
  • This variant of the method is particularly suitable for embodiments of the invention in which more than two x-ray images are automatically acquired by the patient.
  • the usual advantages of a tomosyntic or quasi-tomosyntic 3D image dataset from the patient result from a stereotactic set of exactly two individual images.
  • FIG. 1 shows a mammography system during a biopsy on a patient.
  • a mammography system 2 which comprises a mammography device 4 in a treatment room 30 and a workstation 6 in an operating room 32.
  • Treatment room 30 and control room 32 are, as indicated by a dashed line, radiologically shielded from each other.
  • the treatment room 30 and operating room 32 it is also common for the treatment room 30 and operating room 32 to be a single room, both areas, i. Mammography device 4 and workstation 6, separated by a radiation protection wall.
  • the mammography device 4 In the mammography device 4 or its compression device 10, a patient 8 is fixed, of which in Fig. 1, only held in the compression device 10 breast 12 is shown.
  • the mammography device 4 also includes one
  • the X-ray device 14 comprises an X-ray source 16 and a flat-panel detector 18.
  • the flat-panel detector 18 also forms, together with a compression plate 20, the compression device 10 for fixing the breast 12.
  • the X-ray device 14 or the X-ray source 16 is connected to a in FIG. 1 perpendicular to the image plane extending pivot axis 22 pivotally mounted on a skeleton 24. However, the pivot axis 22 does not have to lie in the detector plane, as shown. In the position shown in solid line in FIG. 1, the X-ray source 16 is in the CC view position or 0 ° center position, which allows a first vertical viewing direction 26a on the compressed breast 12.
  • Workstation 6 is a so-called AWS (acquisition workstation).
  • AWS acquisition workstation
  • the entire mammography system 2 is operated by a servants 28 over these served.
  • the workstation 6 comprises a screen 34, a control console 36 and a computing unit 38.
  • the operator 28 has just fixed the patient 8 in the treatment room 30 on the mammography device 4 and now moves to the operating room 32.
  • the mammography system 2 is in the standby state or a waiting state and thus at the beginning of the method according to the invention.
  • the operator 28 operates a start button 40 on the control panel 36 and thus causes in the workstation 6 a start signal 42.
  • the arithmetic unit 38 which had been waiting for this start signal 42, initiates an automatic sequence of actions: First, the mammography device 4 the positioning of the X-ray source 16 in the 0 ° position shown, if this is not already in this position.
  • the arithmetic unit 38 triggers an X-ray dose in the X-ray source 16, whereupon the flat-panel detector 18 is exposed and transmits a first image 44a in the form of a digital X-ray image to the workstation 6, which displays this on the screen 34 to the operator 28.
  • the receptacle 44 a is a so-called scout image, in which the operator 28 checks the correct positioning of the breast 12 in the compression device 10.
  • In the receptacle 44a is also a suspicious spot 46 in the chest 12 visible, which is to undergo biopsy.
  • the mammography system 2 is now again in a waiting state, i. is idle.
  • the operator 28 Since the operator 28 recognizes the positioning of the breast 12 as being correct by means of the receptacle 44a, he actuates a continuation button 48 and thus triggers a continuation signal 50 in the workstation 6.
  • the above steps are omitted and it starts at this point with reception of the start signal 42 instead of the continuation signal 50.
  • the computer 39 detects the continuation signal 50 and performs all the following steps automatically: It causes the mammography device 4, the pivoting of the X-ray source 16 to the viewing direction 26b, which is pivoted relative to the viewing direction 26a by -15 °.
  • the arithmetic unit 38 triggers a further X-ray dose in the X-ray source 16, whereupon the flat-panel detector 18 transmits another X-ray image 44b according to the invention to the workstation 6, which displays this on the screen 34.
  • the arithmetic unit 38 pivots the X-ray source 16 to the viewing direction 26c, which is pivoted by + 15 ° with respect to the viewing direction 26a.
  • the arithmetic unit 38 automatically generates another, the second, X-ray image 44c according to the invention in the manner mentioned above.
  • the X-ray images 44b, c together form a stereotactic image 54a. At this point, the automatic generation of the stereotactic image 54 and thus the inventive method is completed in its basic form.
  • the stereotactic image 54a is then evaluated by the arithmetic unit 28 in a manner not further explained here in order to determine the three-dimensional spatial position of the location 46 in the coordinate system 56 of the mammography device 4.
  • the operator was idle except for the initiation of resume signal or start signal 42, i. was in the control room 32. Now, the operator 28 performs the biopsy in the control room 32 or even solves them automatically from the control room 32 without leaving it.
  • the following intermediate steps are automatically carried out in the method:
  • the arithmetic unit 38 pivots the X-ray source 16 successively to the viewing directions 26d, e.
  • the arithmetic unit 38 produces respective X-ray images 44d, e and transmits them to the arithmetic unit 38 or alternatively displays them on the screen 34 as well.
  • a second stereotactic image 54b Only then is the x-ray source 16 pivoted to the viewing direction 26c and continued as explained above.
  • the second stereotactic image 54b is used in addition to the location of the suspect site 46.
  • the movement of the x-ray source 16 at the viewing directions 26d, e during the production of the recordings 44d, e is not stopped. These are made on the fly. Alternatively, the motion is slowed down while making recordings to reduce motion artifacts.
  • all images 44a-e can also be linked in the arithmetic unit 38 by a tomography method 58 to form a 3D image data set 60, which is likewise displayed on the screen 34. From the image data set 60 any slice images 62 are then reconstructed, which are also displayed on the screen 34. In addition, the image data set 60 is also used to locate the suspect point 46.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Erzeugen eines stereotaktischen Bildes (54a) eines in einem Mammographiegerät (4) fixierten Patienten (8) für eine am Patienten (8) durchzuführende Biopsie werden folgende Schritte von einer Steuer- und Auswerteeinheit (36) durchgeführt: a) Warten auf ein von einem Bediener (28) abzusetzendes Startsignal (42), b) nach Empfang des Startsignals (42) automatische Durchführung der Schritte: c1) Positionieren einer Röntgeneinrichtung (16) des Mammographiegerätes (4) in einer ersten vorgebbaren Aufnahmeposition (26b), c2) Aufnahme eines ersten Bildes (44b) des Patienten (8) mit der Röntgeneinrichtung (16), c3) Verschwenken der Röntgeneinrichtung (16) zu einer von der ersten verschiedenen zweiten vorgebbaren Aufnahmeposition (26c), c4) Aufnahme eines zweiten Bildes (44c) des Patienten (8) mit der Röntgeneinrichtung, c5) Bereitstellen von erstem (44b) und zweitem Bild (44c) als stereotaktisches Bild (54a).

Description

Beschreibung
Verfahren zum Erzeugen eines stereotaktischen Bildes in einer Mammographieanläge
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines stereotaktischen Bildes eines in einer Mammographieanlage fixierten Patienten für eine am Patienten durchzuführende Biopsie .
Mammographieanlagen dienen in der Regel zur Röntgenuntersuchung einer Brust eines in der Regel weiblichen Patienten. Wird bei einer derartigen Untersuchung eine verdächtige Stelle in der Brust diagnostiziert, wird mit Hilfe der Mammogra- phieanlage auch eine Biopsie am Patienten durchgeführt, bei welcher eine Biopsienadel zu der verdächtigen Stelle geführt wird, um dort eine Gewebeprobe zu entnehmen. Um die verdächtige Stelle mit der Biopsienadel punktgenau zu treffen, ist eine Ortung der verdächtigen Stelle im Koordinatensystem der Mammographieanlage notwendig.
Für eine bildgestützte Brustbiopsie - auch stereotaktische Biopsie genannt - werden hierzu üblicherweise zwei Röntgenbilder oder Mammogramme aus leicht unterschiedlichen Blick- richtungen angefertigt, um die Ortung der verdächtigen Stelle, welche einer Biopsie zu unterziehen ist, zu ermöglichen. Derartige zwei Bilder werden auch stereotaktische Bilder genannt. Die beiden Blickrichtungen unterscheiden sich hierbei z.B. um +/-10° bis +/-15° bezüglich der mittleren diagnosti- sehen Blickrichtung, also der von oben senkrechte Blickrichtung entlang der Körperlängsachse des Patienten durch die Brust (CC-View) . Oft werden mehrere Paare stereotaktischer Bilder aufgenommen, um mehrere Gewebeproben zu entnehmen.
Heute werden stereotaktische Bilder, also zwei Röntgenaufnahmen in gleicher Weise aufgenommen wie zwei gewöhnliche Mammogramme, also Röntgenaufnahmen des Patienten. Der Arbeitsab- lauf ist hierbei Folgender: Der Patient wird im Behandlungsraum von einer sich dort befindenden Röntgenfachkraft als Bediener zunächst an der Mammographieanlage in der CC-View- Position positioniert und die Brust in einer entsprechenden Kompressionsvorrichtung komprimiert bzw. fixiert. Danach begibt sich der Bediener in den Röntgenkontrollraum oder eine Akquisitionsworkstation und löst die Aufnahme eines Überblicksbilds oder Scout-Images in zentraler Blickrichtung (CC- View) aus. Anschließend begibt sich der Bediener wieder in den Behandlungsraum bzw. an die Mammographieanlage und verschwenkt den Röntgenkopf bzw. die Röntgenvorrichtung händisch zu einem ersten Winkel bzw. einer ersten Blickrichtung, z.B. -15° bezüglich des CC-View. Anschließend begibt sich der Bediener wieder in den Kontrollraum bzw. zur Workstation und löst die Aufnahme des ersten stereotaktischen Bildes aus dieser ersten Blickrichtung aus. Anschließend wiederholt der Bediener die Prozedur für die zweite Blickrichtung bzw. das zweite stereotaktische Bild, z.B. +15° bezüglich des CC-View, um den Satz des stereotaktischen Bildes zu vervollständigen.
Aus den beiden stereotaktischen Bildern wird dann weiterhin die Ortsposition der verdächtigen Stelle im Koordinatensystem der Mammographieanlage ermittelt und anschließend die Biop- sienadel an der entsprechenden Stelle platziert. Bei plat- zierter Biopsienadel werden anschließend gemäß obigen Vorgehen durch den Bediener ein weiteres Paar stereotaktischer Bilder aufgenommen, um zu überprüfen, ob die Biopsienadel tatsächlich an der verdächtigen Stelle platziert ist. Anschließend wird die Gewebeprobe entnommen. Oft wird anschlie- ßend nochmals ein drittes Paar stereotaktischer Bilder gemäß obiger Prozedur durch den Bediener aufgenommen, um zu überprüfen, ob das Gewebe an der entsprechenden Stelle tatsächlich entfernt wurde.
Jedes Einzelbild der stereotaktischen Bilder muss also separat für sich aufgenommen werden, wobei eine manuelle Bedienung bzw. Verschwenkung der Röntgenröhre, ein Raumwechsel und eine händische Auslösung der Röntgenstrahlung bzw. Röntgen- vorrichtung notwendig ist. Diese gesamte oben beschriebene Prozedur ist daher äußerst zeitaufwändig.
Der Patient verbleibt während dieser gesamten zumindest unangenehmen, wenn nicht auch sehr schmerzhaften, äußerst zeitraubenden Prozedur in der Kompressionsvorrichtung der Biop- sieanlage fixiert. Eine Bewegung des Patienten mit Körperverlagerung ist sehr wahrscheinlich, was wiederum negative Aus- Wirkungen auf die Ortungsgenauigkeit für die Biopsie hat.
Ziel der Erfindung ist es schlussendlich, das Mammographiebzw. Biopsieverfahren zu verbessern, indem die Zeitdauer für die gesamte Prozedur drastisch reduziert wird. Dies kann bei- spielsweise durch eine Straffung des Arbeitsablaufes realisiert werden.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass dies aus technischer Sicht erreicht werden kann, indem die Aufnahme- zeit für stereotaktische Bilder drastisch reduziert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zum Erzeugen stereotaktischer Bilder eines in einer Mammographieanlage fixierten Patienten für eine am Patienten durchzuführende Biopsie anzugeben.
Die Erfindung wird gelöst durch ein entsprechendes Verfahren mit folgenden, von einer Steuer- und Auswerteeinheit automatisch durchgeführten Schritten: Zunächst wird als erster Ver- fahrensschritt auf ein vom Bediener abzusetzendes Startsignal gewartet. Das Startsignal dient zur Initiierung eines Verfahrens, an dessen Ende ein stereotaktisches Bild vorliegen soll. Das eigentliche Absetzen des Signals durch den Bediener gehört damit nicht zum erfindungsgemäßen Verfahren. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach Empfang des Startsignals die automatische sequentielle Durchführung der folgenden Schritte initiiert: Zunächst wird die Röntgeneinrich- tung der Mammographieanlage automatisch in einer ersten vorgebbaren Aufnahmeposition positioniert. Vorgebbar heißt hierbei, dass die entsprechende Blickrichtung bzw. Strahlrichtung der Röntgeneinrichtung, also in der Regel deren Schwenkwinkel bezüglich des CC-View auf z.B. +15° vorgebbar ist. Im Rahmen des Verfahrens wird sodann mit der Röntgeneinrichtung automatisch ein erstes Bild des Patienten aus der ersten Aufnahmeposition angefertigt. Anschließend erfolgt das automatische Verschwenken der Röntgeneinrichtung zu einer von der ersten verschiedenen zweiten vorgebbaren Aufnahmeposition. Anschließend erfolgt nochmals automatisch die Aufnahme eines zweiten Bildes des Patienten mit der Röntgeneinrichtung aus der zweiten Aufnahmeposition. An dieser Stelle ist das automatische Verfahren abgeschlossen und es liegt ein stereotaktisches Bild in Form des ersten und zweiten Bildes in der Mammographieanlage vor, welches zur weiteren Verwendung bereitgestellt wird.
Bisherige Mammographieanlagen sind mit digitalen Röntgende- tektoren ausgerüstet, deren Zykluszeit, also die Mindestzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Röntgenaufnahmen zwischen 20 und 60 Sekunden beträgt. Da heute neue Röntgendetektorge- nerationen verfügbar sind, welche eine Zykluszeit von z.B. weniger als 10 bis 15 Sekunden aufweisen, können also zwei aufeinanderfolgende Röntgenaufnahmen innerhalb dieser kurzen Zeit erfolgen. Dadurch, dass die Verstellung der Röntgenvor- richtung und die Auslösung der Röntgenaufnahmen automatisch erfolgen, kann im Falle einer Verschwenkung der Röntgenanla- ge, die schnell genug von statten geht, tatsächlich die mini- male Zykluszeit der Röntgendetektoren genutzt werden. Von Absetzen des Startsignals benötigt so beispielsweise die Verschwenkung der Röntgenquelle zur ersten Aufnahmeposition 5 Sekunden, die Aufnahme des ersten Röntgenbildes mit Verschwenken der Röntgenröhre zur zweiten Aufnahmeposition nur 15 Sekunden, während dieser der Röntgendetektor auch bereits zur Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes bereit ist. Somit kann das zweite Röntgenbild bereits 20 Sekunden nach Absetzen des Startsignals vorliegen. Bei dem bekannten manuellen Arbeitsablauf dauert die Prozedur alleine durch die Wege, welche die Bedienperson zwischen Röntgenschutzraum und Mammogra- phieanlage zurücklegen muss, mehrere Minuten.
Bereits 20 Sekunden nach Start der Prozedur ist somit die Ortsposition der verdächtigen Stelle bekannt und die Biopsie kann durchgeführt werden. Die deutlich reduzierte Zeit zur Aufnahme der stereotaktischen Bilder bewirkt, dass sich wäh- rend dieser Zeit der Patient in der Regel wesentlich weniger bewegt und dadurch die Lokalisierungsgenauigkeit für die verdächtige Stelle deutlich ansteigt, was die Wirksamkeit der gesamten Biopsieprozedur erhöht. Durch die stark verkürzte Dauer der gesamten Biopsie sinkt die Patientenbelastung er- heblich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können nach Empfang des Startsignals und vor Positionieren der Röntgeneinrichtung in der ersten Aufnahmeposition automatisch folgende zusätzliche Schritte ausgeführt werden: Die Röntgeneinrichtung wird automatisch in eine vorgebbare Überblicksposition gebracht, aus welcher automatisch eine Überblicksaufnahme vom Patienten mit der Röntgeneinrichtung angefertigt und dem Bediener angezeigt wird. Anschließend wird auf ein Fortsetzungssignal des Bedieners gewartet.
Der Bediener erhält so die Möglichkeit, die Aufnahmeprozedur z.B. für den Fall zu stoppen, dass der Patient nicht korrekt an der Mammographieanlage fixiert ist, z.B. die verdächtige Stelle außerhalb des Blickfeldes der Röntgeneinrichtung liegt. In diesem Fall löst er kein Fortsetzungssignal aus, woraufhin das erfindungsgemäße Verfahren an dieser Stelle abgebrochen wird. Der Patient wird dann beispielsweise neu an der Mammographieanlage positioniert, bevor das erfindungsge- mäße Verfahren erneut gestartet wird. Wird jedoch innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens das Fortsetzungssignal empfangen, wird die Prozedur, wie oben beschrieben, mit der automatischen Positionierung der Röntgeneinrichtung in der ersten vorgebbaren Aufnahmeposition fort- geführt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die Verfahrensschritte von Positionieren der Röntgeneinrichtung in der ersten Aufnahmeposition bis Aufnahme des zweiten Bildes des Patienten als eine Mehrfachbildsequenz ausgeführt werden. Eine derartige Sequenz ist der Mammogra- phieanlage eigen, d.h. gehört zu deren festvorgegebenem Leis- tungsumfang. Eine derartige Mehrfachbildsequenz ist daher eine speziell auf die jeweilige Mammographieanlage zugeschnit- tene bzw. optimierte Prozedur, welche somit besonders schnell und effektiv durchgeführt werden kann. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also die entsprechende Sequenz lediglich angestoßen. Die Verschwenkung der Röntgenaufnahmevorrichtung bzw. Anfertigung der Röntgenbilder läuft dann in der Mammographieanlage als automatisches eigenständiges Verfahren zeitoptimiert ab.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die Schritte: "Verschwenken der Röntgeneinrichtung zu einer Aufnahmeposition" und "Anfertigen eines Röntgenbildes", jeweils für die Aufnahme einer vorgebbaren Anzahl weiterer Bilder aus unterschiedlichen vorgebbaren Strahlrichtungen wiederholt. Somit werden im Laufe des automatischen Verfahrens ein aus mehreren Einzelbildern bestehender Bilddatensatz vom Patienten erzeugt. Dies können z.B. drei bis sieben Bilder sein. Durch das Anfertigen mehrerer Bilder wird die Ortungsgenauigkeit für die verdächtige Stelle weiterhin erhöht, so dass die Biopsie noch ortsgenauer durchgeführt werden kann. Auch die o.g. anfängliche Scout-Aufnähme kann in einen derartigen Bilddatensatz integriert werden. Für das Verschwenken der Röntgeneinrichtung zwischen den verschiedenen Aufnahmepositionen existieren mehrere Möglichkeiten. Die Röntgenvorrichtung kann beispielsweise - wie bisher bei manuellem Verschwenken - jeweils im Zeitabschnitt zwi- sehen zwei Röntgenaufnahmen verschwenkt werden und während der Anfertigung der Röntgenaufnahme ruhen. In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens wird jedoch das Verschwenken der Röntgeneinrichtung zur Aufnahme eines Bildes nicht unterbrochen. Die Röntgenaufnahmen werden mit anderen Worten "on the fly" aufgenommen, was die gesamte Prozedurzeit nochmals deutlich reduziert. Hierbei ist es beispielsweise auch möglich, die Bewegung der Röntgenvorrichtung für die Zeit der Röntgenaufnahme zu verlangsamen und anschließend wieder zu beschleunigen. Für derartige, während der Bewegung der Rönt- geneinrichtung aufgenommene Bilder kann dann beispielsweise eine Bildkorrektur zur Verringerung von Bewegungsartefakten erfolgen .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Patient durch eine Schutzvorrichtung, z.B. einen an der Mammographieanlage angebrachten Kopfschild, vor der Bewegung der Röntgeneinrichtung geschützt. Patient und Bediener sind so davon entlastet, die automatische Verschwenkung der Röntgenröhre dahingehend zu kontrollieren, dass der Patient nicht mit bewegten Teilen der Mammographieanlage kollidiert.
In einer weitern vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden aus den Bildern Schichtaufnahmen mit Hilfe eines Tomo- syntheseverfahrens rekonstruiert. Diese Verfahrensvariante bietet sich besonders für Ausführungsformen der Erfindung an, bei welchen mehr als zwei Röntgenbilder vom Patienten automatisch erfasst werden. Bei einer derartigen Verfahrensvariante ergeben sich die üblichen Vorteile eines tomosyntetischen bzw. quasi-tomosyntetischen 3D-Bilddatensatz vom Patienten gegenüber eines stereotaktischen Satzes von genau zwei Einzelbildern . Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigt in einer schematischen Prinzipsskizze:
Fig. 1 eine Mammographieanlage während einer Biopsie an ei- nem Patienten.
Fig. 1 zeigt eine Mammographieanlage 2, welche ein Mammogra- phiegerät 4 in einem Behandlungsraum 30 und eine Workstation 6 in einem Bedienraum 32 umfasst. Behandlungsraum 30 und Bedienraum 32 sind, angedeutet durch eine gestrichelte Linie, radiologisch gegeneinander abgeschirmt. Speziell in der Mammographie ist es auch üblich, dass Behandlungsraum 30 und Bedienraum 32, ein einziger Raum sind, wobei beide Bereiche, d.h. Mammographiegerät 4 und Workstation 6, durch eine Strah- lenschutzwand getrennt sind.
Im Mammographiegerät 4 bzw. deren Kompressionsvorrichtung 10 ist ein Patient 8 fixiert, von welchem in Fig. 1 lediglich die in der Kompressionsvorrichtung 10 gehaltenen Brust 12 dargestellt ist. Das Mammographiegerät 4 umfasst noch eine
Röntgenvorrichtung 14. Die Röntgenvorrichtung 14 umfasst eine Röntgenquelle 16 und einen Flachbilddetektor 18. Der Flachbilddetektor 18 bildet darüber hinaus zusammen mit einer Kompressionsplatte 20 außerdem die Kompressionsvorrichtung 10 zur Fixierung der Brust 12. Die Röntgenvorrichtung 14 bzw. die Röntgenquelle 16 ist um eine in Fig. 1 senkrecht zur Bildebene verlaufende Schwenkachse 22 an einem Grundgerüst 24 schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse 22 muss hierbei allerdings nicht, wie dargestellt, in der Detektorebene liegen. In der in Fig. 1 ausgezogen dargestellten Position befindet sich die Röntgenquelle 16 in der CC-View-Position oder 0°- Mittelposition, welche eine erste senkrechte Blickrichtung 26a auf die komprimierte Brust 12 erlaubt.
Die Workstation 6 ist eine sogenannte AWS (Aquisition Workstation) . Die gesamte Mammographieanlage 2 wird von einem Be- diener 28 über diese bedient. Die Workstation 6 umfasst einen Bildschirm 34, ein Bedienpult 36 und eine Recheneinheit 38.
In der in Fig. 1 dargestellten Situation hat der Bediener 28 den Patienten 8 soeben im Behandlungsraum 30 am Mammographie- gerät 4 fixiert und sich nun in den Bedienraum 32 begeben. Die Mammographieanlage 2 befindet sich im Bereitschaftszustand bzw. einem Wartezustand und damit am Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Bediener 28 bedient einen Start- knöpf 40 am Bedienpult 36 und verursacht damit in der Workstation 6 ein Startsignal 42. In einer ersten Ausführungsform initiiert die Recheneinheit 38, welche auf dieses Startsignal 42 gewartet hatte, eine automatische Abfolge von Aktionen: Zunächst erfolgt am Mammographiegerät 4 die Positionie- rung der Röntgenquelle 16 in der gezeigten 0°-Position, falls sich diese nicht bereits in dieser Position befindet. Sodann löst die Recheneinheit 38 eine Röntgendosis in der Röntgenquelle 16 aus, woraufhin der Flachbilddetektor 18 belichtet wird und eine erste Aufnahme 44a in Form eines digitalen Röntgenbildes an die Workstation 6 übermittelt, welche diese am Bildschirm 34 dem Bediener 28 anzeigt. Die Aufnahme 44a ist ein sogenanntes Scout-Image, in welchem der Bediener 28 die korrekte Positionierung der Brust 12 in der Kompressionsvorrichtung 10 überprüft. In der Aufnahme 44a ist auch eine verdächtige Stelle 46 in der Brust 12 sichtbar, welche einer Biopsie zu unterziehen ist. Die Mammographieanlage 2 befindet sich nun wieder in einem Wartezustand, d.h. ist untätig.
Da der Bediener 28 die Positionierung der Brust 12 anhand der Aufnahme 44a als korrekt erkennt, betätigt er einen Fortsetzungsknopf 48 und löst damit ein Fortsetzungssignal 50 in der Workstation 6 aus. In der Grundform des erfindungsgemäßen Verfahrens entfallen obige Schritte und es beginnt an hiesiger Stelle mit Empfang des Startsignals 42 anstelle des Fort- Setzungssignals 50. Der Rechner 39 erkennt das Fortsetzungssignal 50 und führt sämtliche folgenden Schritte automatisch aus: Er verursacht im Mammographiegerät 4 die Verschwenkung der Röntgenquelle 16 zur Blickrichtung 26b, welche gegenüber der Blickrichtung 26a um -15° verschwenkt ist. Anschließend löst die Recheneinheit 38 eine weitere Röntgendosis in der Röntgenquelle 16 aus, woraufhin der Flachbilddetektor 18 ein weiteres, das erfindungsgemäße erste, Röntgenbild 44b an die Workstation 6 übermittelt, welche dieses am Bildschirm 34 anzeigt. An- schließend verschwenkt die Recheneinheit 38 die Röntgenquelle 16 zur Blickrichtung 26c, welche gegenüber der Blickrichtung 26a um +15° verschwenkt ist. Auch hier erzeugt die Recheneinheit 38 automatisch ein weiteres, das erfindungsgemäße zweite, Röntgenbild 44c in oben genannter Weise. Die Röntgen- bilder 44b, c bilden zusammen ein stereotaktisches Bild 54a. An dieser Stelle ist die automatische Erzeugung des stereotaktischen Bildes 54 und damit das erfindungsgemäße Verfahren in seiner Grundform abgeschlossen.
Das stereotaktische Bild 54a wird anschließend in hier nicht näher erläuterter Weise von der Recheneinheit 28 ausgewertet, um die dreidimensionale Ortsposition der Stelle 46 im Koordinatensystem 56 des Mammographiegeräts 4 zu ermitteln. Bisher war der Bediener bis auf die Auslösung von Fortsetzungs- 50 oder Startsignal 42 untätig, d.h. befand sich im Bedienraum 32. Nun führt der Bediener 28 im Bedienraum 32 die Biopsie durch oder löst sogar auch diese automatisch vom Bedienraum 32 aus, ohne diesen zu verlassen.
In einer alternativen Variante des Verfahrens werden automatisch noch folgende Zwischenschritte im Verfahren ausgeführt: Die Recheneinheit 38 verschwenkt nach Anfertigung des erfindungsgemäßen ersten Röntgenbildes 44b die Röntgenquelle 16 nacheinander zu den Blickrichtungen 26d,e. Dort fertigt die Recheneinheit 38 jeweilige Röntgenbilder 44d,e an und übermittelt diese an die Recheneinheit 38 oder zeigt diese alternativ ebenfalls am Bildschirm 34 an. Somit entsteht z.B. ein zweites stereotaktisches Bild 54b. Erst dann wird die Röntgenquelle 16 zur Blickrichtung 26c verschwenkt und wie oben erläutert fortgefahren. Das zweite stereotaktische Bild 54b wird zusätzlich zur Ortung der verdächtigen Stelle 46 be- nutzt.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform wird die Bewegung der Röntgenquelle 16 bei den Blickrichtungen 26d,e während der Anfertigung der Aufnahmen 44d,e nicht gestoppt. Die- se werden damit "on the fly" angefertigt. Alternativ wird die Bewegung allerdings während der Anfertigung der Aufnahmen verlangsamt, um Bewegungsartefakte zu reduzieren.
Alternativ können auch sämtliche Aufnahmen 44a-e, also inklu- sive dem Scout-image, in der Recheneinheit 38 durch ein Tomographieverfahren 58 zu einem 3D-Bilddatensatz 60 verknüpft werden, welcher ebenfalls am Bildschirm 34 dargestellt wird. Aus dem Bilddatensatz 60 werden dann beliebige Schichtaufnahmen 62 rekonstruiert, welche ebenfalls am Bildschirm 34 dar- gestellt werden. Außerdem wird auch der Bilddatensatz 60 zur Ortung der verdächtigen Stelle 46 benutzt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen eines stereotaktischen Bildes (54a) eines in einem Mammographiegerät (4) fixierten Patienten (8) für eine am Patienten (8) durchzuführende Biopsie, mit folgenden, von einer Steuer- und Auswerteeinheit (36) durchgeführten Schritten: a) Warten auf ein von einem Bediener (28) abzusetzendes Startsignal (42), b) nach Empfang des Startsignals (42) automatische Durchführung der Schritte: cl) Positionieren einer Röntgeneinrichtung (16) des Mammogra- phiegerätes (4) in einer ersten vorgebbaren Aufnahmeposition (26b), c2) Aufnahme eines ersten Bildes (44b) des Patienten (8) mit der Röntgeneinrichtung (16), c3) Verschwenken der Röntgeneinrichtung (16) zu einer von der ersten verschiedenen zweiten vorgebbaren Aufnahmeposition (26c) , c4) Aufnahme eines zweiten Bildes (44c) des Patienten (8) mit der Röntgeneinrichtung, c5) Bereitstellen von erstem (44b) und zweitem Bild (44c) als stereotaktisches Bild (54a) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem vor dem Schritt cl) automatisch:
- die Röntgeneinrichtung (16) in eine vorgebbare Überblicksposition (26a) gebracht wird,
- eine Überblicksaufnahme (44a) vom Patienten (8) mit der Röntgeneinrichtung (16) angefertigt und dem Bediener (28) angezeigt wird,
- auf ein Fortsetzungssignal (50) des Bedieners (28) gewartet wird,
- nach Empfang des Fortsetzungssignals (50) mit Schritt cl) fortgefahren wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mindestens die Schritte cl) bis c4) als dem Mammographiegerät (2) eigene Mehrfach-Bild-Sequenz ausgeführt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schritte c3) und c4) jeweils für die Aufnahme einer vorgebbaren Anzahl weiterer Bilder (44d,e) aus unterschiedlichen vorgebbaren Aufnahmepositionen (26d,e) wiederholt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Aufnahme eines Bildes (44b-e) in Schritten c2) und/oder c4) das Verschwenken der Röntgeneinrichtung (16) nicht unterbrochen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Patient (8) durch eine Schutzvorrichtung vor der Bewegung der Röntgeneinrichtung (16) geschützt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem aus den Bildern (44a-e) mit Hilfe eines Tomosyntheseverfah- rens (58) eine Schichtaufnahme (62) rekonstruiert wird.
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