FI85803B - Foerfarande och anordning foer styrning av funktioner av en mammografiroentgenanordning. - Google Patents

Description

85803

Menetelmä ja laite mammografiaröntgenlaitteen toiminnan ohjaamiseksi Förfarande och anordning för styrning av funktioner av en mammografiröntgenanordning 5

Keksinnön kohteena on menetelmä mammografiaröntgenlaitteen toiminnan ohjaamiseksi, jossa laitteessa kuvattava rinta puristetaan paininlevyn 10 ja filmikasetin tai vastaavan kuvantamisvälineen välille, jossa menetelmässä mitataan pidinlaitteiden kuvattavaan rintaan kohdistamaa puristusvoimaa tai puristusvoimaa välillisesti kuvaavaa suuretta.

Lisäksi keksinnön kohteena on laite mammografialaitteen toiminnan oh-15 jäämiseksi, joka mammografialaite käsittä C-varren tai vastaavan, jonka toisessa päässä on röntgenputki ja toisessa päässä filmikasetti ja joka C-varsi tai vastaava on pyöritettävissä akselin, sopivimmin vaaka-akselin, ympäri moottorilla laitteen runkoon nähden ja joka C-varsi käsittää filmikasetin ja paininlevyn sekä puristusmoottorin, ja joka 20 laite käsittää puristusvoimaa mittaavan anturin tai anturisarjan.

Mammografiakuvauksissa kuvauksen onnistumisen kannalta erittäin oleellista on kuvattavan kohteen asettelu laitteeseen siten, että se on oikeas-m - sa asennossa ja mahdollisimman ohuena kerroksena, jotta rintakudoksesta . 25 siroavan sekundäärisäteilyn määrä saadaan minimoitua. Jotta puristus saataisiin suoritetuksi mahdollisimman hyvin, kuitenkin pitäen potilaan "··- epämukavuus mahdollisimman pienenä, on mammografialaitteita ennestään : tunnetusti varustettu kuvattavan kohteen puristuspaksuuden ja -voiman näyttölaitteilla, joiden tarkoitus on toimia hoitajan apukeinona rintaa ‘ - 30 puristettaessa. Eräissä tunnetuissa laitteissa liian suuri puristusvoima lisäksi pysäyttää puristusliikkeen, tai laukaisee puristusmekanismin -;··· estäen epähuomiossa tapahtuvan liian voimakkaan puristuksen.

Keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan FI-patenttihakemuk-— 35 siin (hakija Automed Oy) nrot, 882490 ja 894903.

* : Keksintöön lähiten liittyvän tekniikan tason osalta viitataan vielä seu- raaviin patenttihakemuksiin FI-853316, EP-145893 ja EP-144670, joissa 2 85803 käytetään mammografialaitteen pitimien yhteyteen puristettavan rinnan puristusvoiman mittausantureita.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi menetelmä ja 5 laite mammografiaröntgenlaitteen toiminnan ohjaamiseksi niin, että laitteen käyttö on entistä joustavampaa, turvallisempaa ja kuvattavan kannalta miellyttävämpää.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen laite, joka helpot-10 taa rinnan oikeaa asettelua sekä hoitajan että kuvattavan kannalta.

Erityisen hyvin keksinnön mukainen ohjausmenetelmä ja laite soveltuu edellä mainitussa FI-hakemuksessa n:o 894903 (alkupäivä 26.5.1988) esitetyn kaltaiseen mammografialaitteeseen, jossa käytetään erityisen edul-15 lista tapaa ja laitejärjestelyä rinnan puristamiseksi kuvauksen yhteydessä pitimiin. Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tiettyjä synergia-etuja em. FI-hakemuksen keksinnön kanssa. Toisaalta on korostettava, että esillä oleva keksintö soveltuu käytettäväksi myös monenlaisissa muissa ennestään tunnetuissa ja mahdollisesti myöhemmin 20 kehitettävissä mammografiaröntgenlaitteissa.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi kek-"V: sinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainitun ·;·· voiman mittauksen perusteella hallitaan puristusmekanismin puristusliik- . ·" 25 keen nopeutta rinnan pitimien puristusmoottorin nopeutta mitatun puristus- : .·. voiman suhteessa siten säätämällä, että puristusvoiman kasvaessa puris- - tusliikkeen nopeutta vastaavasti pienennetään nollaan saakka.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiallisesti tunnus-30 omaista se, että mainitulla puristusvoimaa mittaavalla anturilla tai anturisarjalla on rinnan pitimien puristusmoottorin nopeuden säätö puris-tusliikkeen aikana järjestetty ohjattavaksi siten, että mainitulla antu-.rilla tai anturisarjalla mitatun puristusvoiman kasvaessa puristusliikkeen .···. nopeutta vastaavasti pienennetään nollaan saakka.

\ 35 · Keksinnössä on oivallettu käyttää uudella edullisella tavalla hyväksi ennestään tunnetusti mitattua rinnan puristusvoimaa näytön ja puristuk- l! 3 85803 sen katkaisun lisäksi laitteen ohjauksessa entisestään huomattavasti monipuolisemmin.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa ratkaisussa puristusvoiman mittauk-5 sen perusteella säädetään puristusmekanismin puristusliikkeen nopeutta, laitteen ylös/alas liikkeen nopeutta, telineen pyöritysliikettä ja/tai röntgengeneraattoria tai vain joitakin edellä mainituista. Keksintö on ensisijaisesti tarkoitettu käytettäväksi sellaisessa mammografialait-teessa, jossa mainitut liikkeet on motorisoitu niin, että mekaaniset 10 toimilaitteet ovat ohjausjärjestelmään integroitavissa uudella tavalla.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel-lusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitettu.

15

Kuvio 1 esittää laitteen konstruktiota kaaviollisena sivukuvana.

Kuvio 2 esittää mittaus- ja ohjausjärjestelmän lohkokaaviona.

20 Kuvio 3 esittää puristusmoottorin nopeutta puristusvoiman funktiona.

- J ‘ Kuvio 4 esittää puristusnopeutta puristusvoiman funktiona eräässä edul- : : lisessa erikoistapauksessa.

25 Aluksi selostetaan kuviossa 1 esitetty mammografialaitteen perusrakenne. Kuvausteline koostuu C-varresta 1, jonka toisessa päässä on rönt-genputki 6 ja toiseen päähän asetetaan filmikasetti 5. C-varsi 1 on pyöritettävissä akselin 8 ympäri moottorilla 9 laitteen runkoon 10 nähden. Kuvattava rinta 4 puristetaan kuvausta varten filmikasetin 5 ja ’··· 30 paininlevyn 2 väliin puristusmoottorin 7 avulla samalla kun puristus voimaa mitataan anturilla 3. C-varren 1 korkeutta säädetään moottorilla « · 11.

; · Kuviossa 1 kaaviollisesti esitetyn röntgenlaitteen muiden rakenteel- *·· 35 listen yksityiskohtien osalta viittaamme edellä mainittuihin FI-hake- : . muksiin n:ot 882490 ja 894903.

4 85803

Kuviossa 2 on esitetty lohkokaaviona ohjausjärjestelmän rakenne. Ohjausyksikkö 15 saa ohjaustiedot asetuselimeltä 17, joka voi olla esimerkiksi näppäimistö. Lisäksi ohjausyksikkö 15 tarkkailee telineen 5 toimintaa raja-antureiden 19 ja puristusvoiman mittausanturin 3 avulla. Näiden tietojen perusteella ohjausyksikkö 15 asettaa näytön 16 tiedot ja ohjaa ohjaimen 12 välityksellä puristusmoottoria 7, ohjaimen 13 välityksellä pyöritysmoottoria 9 ja ohjaimen 14 välityksellä nostomoot-toria 11. Lisäksi ohjausyksikkö 15 ohjaa generaattoria 18 ja edelleen 10 sen avulla röntgenputkea 6. Itse ohjausyksikön 15 yksityiskohtaiseen rakenteeseen tässä yhteydessä ei tarkemmin puututa, koska sen toteutustavalla ei ole merkitystä esillä olevan keksinnön suhteen. Esimerkiksi ohjausyksikkö voi olla mikroprosessori tarpeellisine oheislaitteineen.

15 Keksinnön tarkoituksena on helpottaa kuvaustoimintaa ja estää vahingot tilanteessa, jossa rinta 4 on jo osittain puristettuna filmikasetin 5 ja paininlevyn väliin. Esillä olevan keksinnön mukaisessa ratkaisussa puristusmittausta käytetään kuvion 2 esittämän kaavion mukaisesti laitteen toiminnan ohjaukseen seuraavan selostuksen mukaisesti.

20

Varsinainen kuvaustapahtuma etenee yleensä siten, että ensin valitaan haluttu kuvausprojektio, mikä määrittelee C-varren 1 pyöritysasennon, joista viisi tyypillisintä ovat pystyasento, jompaan kumpaan suuntaan vaakasuoraan kallistettu tai jompaan kumpaan suuntaan noin 45-60 astet-25 ta kallistettu asento. Sen jälkeen pidinteline asetetaan kuvattavan henkilön pituuden mukaiselle korkeudelle ja rinta 4 asetellaan painin-levyn 2 ja filmikasetin 5 väliin ja puristetaan paikoilleen, minkä jälkeen suoritetaan kuvaus röntgensäteilykeilaa X käyttäen.

30 Kun rintaa 4 puristetaan paininlevyn 2 avulla, keksinnössä puristus-

moottorin 7 nopeutta muutetaan hitaammaksi sitä mukaa kuin puristusvoima kasvaa, kunnes lopulta suurimman sallitun puristusvoiman tultua saavutetuksi, puristusmoottori 7 pysähtyy kokonaan estäen ylisuuret * ‘ puristusvoimat. Kuviossa 3 tämä on esitetty kaaviona pystyakselin V

35 kuvatessa puristusmoottorin 7 nopeutta ja vaaka-akselin F puristusvoi-. maa. Aluksi puristusmoottoria 7 ajetaan suhteellisen suurella vakio- li 5 85803 nopeudella VO, mutta kun mitattu puristusvoima saavuttaa määritellyn rajan FO, aletaan nopeutta V hidastaa, kunnes voiman F saavutettua ennalta määrätyn rajan Fl, nopeus V on tullut säädetyksi nollaan.

5 Puristusnopeuden V riippuvuus mitatusta voimasta F voi olla lineaarista tai epälineaarista. Suuri alkunopeus VO sallii rinnan 4 esipuristuk-sen mahdollisimman nopeasti, mikä on suotavaa sen vuoksi, että tämä vaihe on hankala ja edellyttää rinnan 4 pitämistä käsin paikoillaan niin pitkään kunnes paininlevy 2 alkaa asennoittaa rintaa 4 stabiilik-10 si. Kun kohtuullinen puristus on saavutettu, alkaa nopeus V hidastua, millä toteutuu varovainen ja tarkka puristus, eikä vaaraa liian suuren nopeuden johdosta tapahtuvaan tarpeettoman suureen puristusvoimaan ole.

Hitaasti puristettaessa voidaan rinnan 4 oikea puristusvoimakkuus mita-15 ta tarkasti, jolloin voidaan käyttää vain niin suurta puristusvoimaa kuin todella on tarpeen onnistuneen kuvan ottamiseksi. Tunnettuahan on, että toimenpide on potilaalle yleensä epämiellyttävä ja puristusvoimakkuus tulisi sen vuoksi pitää sellaisena, ettei se aiheuta kuvattavalle ainakaan varsinaisia kipuja.

20 * · Kuviossa 3 katkoviivalla VI on esitetty ennestään tunnettujen ratkai- • | ' sujen puristusnopeutta, joka pysyy vakiona kunnes ennalta asetettu : : : puristusvoiman raja F, saavutetaan ja puristusliike äkkinäisesti lakkaa.

;”*· Tällä menetelmällä rintaa yleensä puristetaan aina rajaan asti, minkä ,·.' 25 jälkeen jatketaan puristusta käsikäyttöisesti laitteeseen tätä tarkoi tusta varten erikseen järjestetyllä mekanismilla. Tällainen ratkaisu on toimiva, mutta mekaanisesti hankalasti toteutettavissa ja aikaavievä. Lisäksi raja tulisi asettaa potilaskohtaisesti rinnan ominaisuuksien tunnustelun perusteella, mutta yleensä se jääkin kiinteästi kaikkia -·- 30 tapauksia varten riittävän suureen arvoon.

• · ··· Kuviossa 4 on esitetty eräs keksinnön erikoissovellus. Puristusnopeus on aluksi vakiollinen VO ja voiman F saavuttaessa määritellyn tason FO ; * aletaan puristusnopeutta V hidastaa edellä selostetulla tavalla. Jos ·· 35 puristusvoima F kuitenkin edelleen puristettaessa pienenee, ei nopeutta · V vastaavasti nosteta, vaan pidetään se siinä arvossa mihin se jo oli 6 85803 ehtinyt hidastua. Voiman F edelleen kasvaessa nopeutta hidastetaan kuten edellä selostetiin, kunnes voiman F saavuttaessa määritellyn rajan F1 nopeus V on tullut nollaksi. Tämän tyyppinen tilanne saattaa syntyä esimerkiksi kääntyvää, FI-pat.hak: ssa n:o 894903 selostettua 5 paininlevyä käytettäessä, jolloin nopeuden kasvaminen välillä saattaa tuntua pelottavalta ja näin tulee epämiellyttävä tilanne eliminoiduksi.

Puristusta joudutaan toisinaan myös hellittämään rinnan 4 asettelun aikana. Tällöin irrotus voidaan joko toteuttaa ripeästi täydellä no-10 peudella tai verkkaisesti nopeutta puristuvoiman suhteen kasvattamalla. Ennestään tunnettua on avata puristus nopeasti, mutta tällöin saattaa puristus aueta liiaksi ja rinta ei enää pysy halutussa asennossa, jolloin asettelu on aloitettava alusta. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa puristuksen avaaminen voidaan valinnaisesti suorittaa joko nopeasti tai 15 puristusvoiman suhteessa, jolloin mainituilta epäkohdilta vältytään.

Kun rinta 4 on osittain puristettuna, on toisinaan tarvetta korjata vielä C-varren 1 korkeutta. Esillä olevan keksinnön mukaisessa ratkaisussa nostoliike on tällöin ohjausjärjestelmän sallima, mutta vain 20 hyvin hidasta nopeutta käyttäen, jos puristusmittaus toteaa puristusta ilmenevän. Yleensä tunnetuissa mammografialaitteiden nostoliike on toteutettu manuaalisesti, jolloin korkeussäätö potilaan ollessa osittain puristettuna on mahdotonta tai hyvin hankalaa, ja jos se on toteutettu moottorilla, saattaa laitteen varomaton käyttö johtaa liian 25 suurella nopeudella suoritettuun korkeuden korjaukseen, mikä on C-var-teen 1 kiinnitetylle potilaalle varsin pelottava kokemus. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa C-varren 1 korkeuden korjaaminen on helppoa ja samalla miellyttävämpää potilaalle.

30 C-varren 1 pyöritysliike akselin 8 ympäri on yleensä toteutettu manuaalisesti, mutta myös moottorikäyttöisiä ratkaisuja on olemassa. Kek-·· sinnön mukaisessa ratkaisussa puristusmittauksen ohjausta käytetään myös pyöritysliikkeen ohjaamiseen siten, että se estää pyöritysliikkeen niin kauan kuin puristusta on havaittavissa. Motorisoiduissa malleissa 35 esto voidaan toteuttaa estämällä moottorin ohjaus ja manuaalisissa malleissa lukitsemalla liike esimerkiksi solenoidilla. Poikkeustapauk-

II

7 85803 sena motorisoiduissa malleissa voidaan sallia esimerkiksi stereokuvauk-sissa tarvittava lyhyehkö hidas pyöritys, joissa rinnanpitimet eivät ole kiinteästi C-varren 1 pyörintäliikkeeseen kytketyt, mutta potilas tukee itseään kuitenkin C-varteen 1. Suurinopeuksinen pyöritys ei ole 5 suotava potilaan ollessa puristettuna.

Eräs keksintöön tarvittaessa liitettävä uusi piirre on myös puristus -mittauksen käyttö röntgengeneraattorin 6 ohjauksessa. Röntgensäteily voidaan estää, ellei puristusmittaus totea riittävän suurta puristus -10 voimaa. Tällöin epähuomiossa tapahtuva säteilytys tai puutteellisesti asetellun rinnan kuvaus tulee estetyksi, mikä on olennainen etu.

On korostettava, että edellä on esitetty vain eräitä keksinnön sovellutusesimerkkejä ja keksinnön piiriin kuuluvat myös useat, alan amraat-15 timiehelle ilmeiset keksinnön menetelmän ja laitteen modifikaatiot.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella.

....: 20

Claims (10)

1. 8 85803
2. 1. Menetelmä mammografiaröntgenlaitteen toiminnan ohjaamiseksi, jossa laitteessa kuvattava rinta (4) puristetaan paininlevyn (2) ja filmi- 5 kasetin (5) tai vastaavan kuvantamisvälineen välille, jossa menetelmässä mitataan pidinlaitteiden kuvattavaan rintaan (4) kohdistamaa puristusvoimaa (F) tai puristusvoimaa (F) välillisesti kuvaavaa suuretta, tunnettu siitä, että mainitun voiman mittauksen perusteella hallitaan puristusmekanismin puristusliikkeen nopeutta (V) rinnan piti-10 mien puristusmoottorin (7) nopeutta mitatun puristusvoiman (F) suhteessa siten säätämällä, että puristusvoiman (F) kasvaessa puristusliikkeen nopeutta (V) vastaavasti pienennetään nollaan saakka.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että rinnanpitimet ohjataan puristusasentoon aluksi olennaisesti va- kiollisella nopeudella (VO) siihen saakka kunnes puristusvoima saavuttaa tietyn ennalta asetetun arvon (F0), minkä jälkeen puristusnopeutta (V) voimanmittauksen ohjaamana pienennetään maksimaaliseen puristusvoimaan (Fl) saakka, jolloin nopeus on tullut säädetyksi nollaan. 20
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rinnanpitimien nopeutta (V) pienennetään tietystä voimasta ·"·; (F0) alkaen olennaisesti lineaarisesti maksimipuristusvoimaan (F,), ....Γ jonka saavutettua puristusliike pysäytetään (Fig. 3). 25 - 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietyn vakionopeuksellisen (VO) puristusliikkeen jälkeen ] . puristusnopeutta pienennetään siihen saakka, kunnes puristusvoima saa- · vuttaa tietyn ennalta asetetun arvon (F0), minkä jälkeen puristusta 30 jatketaan pienemmällä, olennaisesti vakiollisella nopeudella ja että puristuksen loppuvaihe suoritetaan sen nopeutta (V) nollaa kohti hidas-:.r : taen kunnes ennalta asetettu maksimaalinen puristusvoima (Fl) saavute- taan (Fig. 4). ‘Γ 35 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu : siitä, että ohjausyksikköä (15) käytetään rinnan (4) puristuksen helli- tämiseen rinnan asettelun aikana ja että puristuksen irrotus toteute- li ^ 85803 taan täydellä tai osanopeudella nopeutta puristusvoiman pienentyessä vastaavasti kasvattamalla.
5. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että puristusvoiman (F) mittaukseen perustuvaa ohjausta käytetään mammografialaitteen C-varren (1) tai vastaavan noston/laskun ja/tai pyöritysliikkeen ohjauksessa siten, että pyöritysliike on kokonaan estetty tai hyvin pieneen kulmaan ja/tai nopeuteen rajoitettu, kun järjestelmä havaitsee puristusvoimaa. 10
6. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rinnanpitimien puristusvoiman mittauksella ohjataan rönt-gengeneraattoria (6), sopivimmin siten että röntgensäteily on estetty tiettyä alhaisimmilla puristusvoimilla. 15
7. 8. Laite mammografialaitteen toiminnan ohjaamiseksi, joka mammogra-fialaite käsittää C-varren (1) tai vastaavan, jonka toisessa päässä on röntgenputki (6) ja toisessa päässä filmikasetti (5) ja joka C-varsi (1) tai vastaava on pyöritettävissä akselin (8), sopivimmin vaaka-akse-
8. 20 Iin, ympäri moottorilla (9) laitteen runkoon (10) nähden ja joka C- varsi käsittää filmikasetin (5) ja paininlevyn (2) sekä puristusmoottorin (7), ja joka laite käsittää puristusvoimaa mittaavan anturin (3) tai anturisarjan, tunnettu siitä, että mainitulla puristusvoi-maa mittaavalla anturilla (3) tai anturisarjalla on rinnan pitimien : : : 25 puristusmoottorin (7) nopeuden säätö puristusliikkeen aikana järjestet- * ; : ty ohjattavaksi siten, että mainitulla anturilla (3) tai anturisarjalla mitatun puristusvoiman (F) kasvaessa puristusliikkeen nopeutta (V) vastaavasti pienennetään nollaan saakka.
9. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää ohjausjärjestelmän, jossa on ohjausyksikkö (15), joka • » · saa tiedot asetuselimeltä (17), että ohjausyksikkö (15) on järjestetty : ·.: tarkkailemaan C-varren (1) toimintaa raja-antureiden (19) ja puristus- ·;··· voiman mittausanturin (3) avulla, että laite on siten sovitettu, että .* . 35 ohjausyksikkö (15) ohjaa ohjaimen (12) välityksellä puristusmoottoria ‘ ; (7) ohjaimen (13) välityksellä C-varren (1) pyöritysmoottoria (9) ja/tai ohjaimen (14) välityksellä C-varren (1) nostomoottoria (11). ίο 85 803
10. 10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö (15) on sovitettu ohjaamaan generaattorin (18) välityksellä röntgenputken (6) säteilyä. 5 li Π 85803