NL2012546A - Scannen van een menselijk lichaamsdeel met door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling. - Google Patents

Scannen van een menselijk lichaamsdeel met door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling. Download PDF

Info

Publication number
NL2012546A
NL2012546A NL2012546A NL2012546A NL2012546A NL 2012546 A NL2012546 A NL 2012546A NL 2012546 A NL2012546 A NL 2012546A NL 2012546 A NL2012546 A NL 2012546A NL 2012546 A NL2012546 A NL 2012546A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
collimator
scanner
body part
camera
receiving space
Prior art date
Application number
NL2012546A
Other languages
English (en)
Other versions
NL2012546B1 (nl
Inventor
Johannes Beekman Frederik
Original Assignee
Milabs Bv
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 Milabs Bv filed Critical Milabs Bv
Priority to NL2012546A priority Critical patent/NL2012546B1/nl
Priority to US15/301,136 priority patent/US9610051B2/en
Priority to PCT/NL2015/050212 priority patent/WO2015152720A2/en
Publication of NL2012546A publication Critical patent/NL2012546A/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2012546B1 publication Critical patent/NL2012546B1/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/06Diaphragms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • A61B6/0407Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body
    • A61B6/0414Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body with compression means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4258Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector for detecting non x-ray radiation, e.g. gamma radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Clinical applications
    • A61B6/502Clinical applications involving diagnosis of breast, i.e. mammography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/161Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G01T1/164Scintigraphy
    • G01T1/1641Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
    • G01T1/1648Ancillary equipment for scintillation cameras, e.g. reference markers, devices for removing motion artifacts, calibration devices
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/025Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/037Emission tomography

Description

SCANNEN VAN EEN MENSELIJK LICHAAMSDEEL MET DOOR HET LICHAAMSDEEL UITGEZONDEN HOOGENERGETISCHE STRALING
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het scannen van een lichaamsdeel van een mens, zoals bijvoorbeeld een borst van een vrouw, met behulp van door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling, bijvoorbeeld gammastraling.
Document WO2010/014001 beschrijft een borstscanner met een positioneringsinrichting, die een gestel omvat dat ten minste twee positioneringsonderdelen ondersteunt - uitgevoerd als positioneringsplaten - die daartussen een opnameruimte voor een te scannen borst van een persoon definiëren. De te scannen borst kan in een beoogde introductierichting in die opnameruimte worden geïntroduceerd. Ten minste één van de positioneringsonderdelen is beweegbaar aangebracht op het gestel in een eerste richting in hoofdzaak naar een andere positioneringsplaat van de ten minste twee positioneringsonderdelen. De positioneringsonderdelen zijn ingericht om de borst, indien tussen de positioneringsonderdelen geplaatst, te raken, bijvoorbeeld samen te drukken. De bekende scanner omvat verder een gammacamera die is ingericht en opgesteld voor het afbeelden van een volume in de opnameruimte op basis van door de borst uitgezonden hoogenergetische straling, met name gammastraling.
De gammacamera van de genoemde bekende scanner omvat een plaatvormig collimatordeel dat is voorzien van ten minste een eerste veelheid van gefocusseerde pinholes, elk met een individueel beeldveld, d.w.z. deel van het object dat door de pinhole wordt afgebeeld, waarbij de individuele beeldvelden van de eerste veelheid van pinholes een gemeenschappelijk centraal beeldveld definiëren als het deel van de ruimte dat wordt gezien door elk van de eerste veelheid van pinholes. De gammacamera omvat verder een gammagevoelige detector die is ingericht voor ontvangen van beelden van de collimator. Het plaatvormige collimatordeel beweegbaar in een vlak dat in hoofdzaak evenwijdig is aan een van de positioneringsonderdelen en is beweegbaar in dat vlak, bij voorkeur in onderlinge loodrechte richtingen in dat vlak. De scanner omvat verder een collimatorbeweeginrichting die is ingericht om gecontroleerd het plaatvormige collimatordeel in dat vlak te bewegen.
Deze uit WO2010/014001 bekende scanner heeft een nadeel van een ongunstige verhouding tussen enerzijds een relatief groot detectoroppervlak, nodig om van het gewenste volume een scan te maken, en anderzijds een goede gevoeligheid en oplossend vermogen, met name als er een deel van de borst gescand wordt. Dit leidt tot een oneconomisch gebruik van het moeilijk te vervaardigen en dure detectormateriaal, hetgeen een reden vormt die grootschaliger inzet van dergelijke scanners hindert.
Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een scanner te verschaffen die genoemd nadeel tenminste ten dele tegengaat, althans een bruikbaar alternatief vormt voor bestaande scanners. Verder is een doel om efficiënter gebruik mogelijk te maken van het detectoroppervlak, en daarmee kostenbesparing mogelijk te maken. Ook is het een doel om zowel de gevoeligheid hoog te houden, omdat dat een lagere stralingsbelasting voor de te onderzoeken persoon mogelijk maakt, als een hoog oplossend vermogen te hebben, omdat dat een beter beeld en dus een betere diagnose mogelijk maakt.
De uitvinding bereikt een of meer van de bovengenoemde doelen met een scanner volgens conclusie 1.
De gedachte achter de scanner van conclusie 1 is dat door de scanner te voorzien van een astigmatische collimator er beter gebruik kan worden gemaakt van de geometrie van de meeste te scannen lichaamsdelen. Immers zijn dat bij deze scanners vaak enigszins langwerpige, van het lichaam afstaande lichaamsdelen, en zit dat te scannen lichaamsdeel altijd aan een ander deel van het lichaam vast. Vanwege de kwaliteit van de scan en/of de complexiteit van de bijbehorende beeldverwerking is het wenselijk om rechtstreekse straling via de collimatorgaten (stralingskanalen) vanuit dat andere lichaamsdeel te voorkomen. Een afscherming van dat andere lichaamsdeel door een wand of tafel met lood of dergelijke werkt bij een scanner slechts gedeeltelijk. Zo zit een vrouwenborst vast aan de borstkas en de rest van het bovenlichaam. Voor het verkrijgen van een scan van de borst is het wenselijk om die borstkas enzovoort niet mee te scannen, omdat bijvoorbeeld het hart en de lever veel radioactiviteit kunnen opnemen, die artefacten in het beeld van de borst kan veroorzaken. Door in de scanner volgens de uitvinding in de ene richting een geringe convergentie van de stralingskanalen te accepteren, kan het gebied dat daadwerkelijk wordt gescand betrekkelijk smal worden gehouden, en dus goed gericht worden ten opzichte van het te scannen lichaamsdeel, met name een vrouwenborst, waarbij ongewenste detectie van straling van andere lichaamsdelen, zoals de borstkas, goed kan worden voorkomen. Door anderzijds, dat wil zeggen in de andere richting, een grote convergentie of focussering in te stellen, zullen de "fields of view" van de stralingskanalen in die richting elkaar betrekkelijk dichtbij relatief sterk overlappen, zodat een grote gevoeligheid en een hoog oplossend vermogen wordt bereikt. Daardoor wordt weliswaar ook het in een bepaalde scanstand van het beweegbare collimatordeel gescande volume klein, maar dat wordt dan weer opgelost door althans een beweegbaar deel van de collimator te verplaatsen zodat een veelheid van scanstanden wordt gerealiseerd en zodat alsnog het gehele gewenste volume kan worden gescand.
Met hoogenergetische straling wordt hier bedoeld straling die wordt gebruikt bij radiologisch onderzoek op basis van radioactieve markers, dus met radioactief verval. Met name zal dit gammastraling betreffen, zoals afkomstig van technetium of dergelijke.
De "eerste lijn die zich uitstrekt op een eerste afstand van genoemd invallend oppervlak" ligt in de opnameruimte of eventueel zelfs ten opzichte van dat collimatoroppervlak aan de overzijde van de opnameruimte. Het zijn dus convergerende stralingskanalen.
Ingeval het genoemde oppervlak van de collimator niet geheel vlak is maar gebogen, dan wordt met "evenwijdig aan het oppervlak van de collimator" bedoeld dat de tweede lijn althans lokaal evenwijdig is aan dat oppervlak.
In een praktisch voordelige uitvoering is het genoemde invallend oppervlak geheel vlak, bij voorkeur evenals een aangrenzende zijde van een eventueel aandrukonderdeel.
Met "in hoofdzaak evenwijdig aan" een langsas van de opnameruimte/de eerste lijn/de tweede lijn/enzovoort" wordt bedoeld binnen 10 graden ten opzichte van die langsas/eerste lijn/tweede lijn/enzovoort.
Mogelijke uitvoeringsvormen van de scanner zijn beschreven in de afhankelijke conclusies, alsmede in de navolgende beschrijving.
In het navolgende wordt vaak gesproken over de borst (mamma) van een vrouw, maar in plaats van een borst is de scanner volgens de uitvinding ook denkbaar voor andere lichaamsdelen, zoals met name een arm, (deel van) een schouder, oksel of dergelijke.
In uitvoeringsvormen is de collimator asymmetrisch, in het bijzonder ten opzichte van een vlak loodrecht op de langsas van de opnameruimte, oftewel in gebruik van een uitvoeringsvoorbeeld van de scanner in verticale richting asymmetrisch. Met name zullen meer stralingskanalen naar het ondersteuningsdeel toe wijzen dan ervan af. Ook hierbij wordt gebruik gemaakt van de geometrie van het te scannen lichaamsdeel, dat aan vaak één zijde aan de romp vast zitten. Het heeft dan weinig nut om aan de rompzijde ook stralingskanalen te hebben, die zelfvan het ondersteuningsdeel af (in een praktische uitvoering "naar beneden") zouden wijzen.
In uitvoeringsvormen omvat de scanner verder een actuator voor het aandrukken van een beweegbaar aandrukonderdeel. Een dergelijke actuator zorgt dan voor het samendrukken, comprimeren, van bijvoorbeeld de borst, zodat deze afplat en het weefsel eenvoudiger en nauwkeuriger kan worden gescand. De actuator kan bijvoorbeeld een pneumatische actuator zijn, zoals met een handbediende bloeddrukmeterballonpomp die de te onderzoeken persoon eventueel zelf mag bedienen om de druk prettig te laten blijven. Het kan ook een geautomatiseerde actuator zijn, bijvoorbeeld op met een computeraansturing en een daarin geladen aandrukprogramma. De actuator kan ook anders zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld met een spindelaandrijving of een andere zuiver mechanische actuator. Daarnaast is het mogelijk dat er geen actuator is verschaft, maar dat het aandrukken geheel met de hand geschiedt.
De aandrukrichting van het aandrukonderdeel is bij voorkeur loodrecht op het aandrukonderdeel, in het bijzonder indien het aandrukonderdeel een aandrukplaat is, en is met voordeel tevens loodrecht op het naar het aandrukonderdeel toegekeerde oppervlak van de collimator, in het bijzonder loodrecht op een plaatvormig collimatordeel. Aldus zal er bij het aandrukken een zo gering mogelijke afschuifspanning of wrijving op de borst worden ontwikkeld, hetgeen niet alleen prettiger is, maar ook minder vervorming, zoals oprimpeling, van de borst veroorzaakt en daardoor misinterpretatie van beelden.
Merk op dat de een of meer aandrukonderdelen met voordeel vlak zijn uitgevoerd, althans aan de zijde van de collimator en bijvoorbeeld ook aan de zijde van de opnameruimte, bijvoorbeeld als een aandrukplaat met evenwijdige vlakken. De vlakke uitvoering aan de zijde van de collimator maakt een zo kort mogelijke afstand tot het bewegende collimatordeel mogelijk. Bijvoorbeeld is alleen een kleine speling aanwezig tussen aandrukonderdeel en collimator om onderlinge wrijving te verhinderen, met name met het oog op een scanbeweging van het beweegbare collimatordeel ten opzichte van een tijdens het scanproces stationair gehouden aandrukonderdeel en het door het aandrukonderdeel gecomprimeerd lichaamsdeel.
De bewegingsrichting van ten minste het beweegbare deel van de collimator is bij voorkeur evenwijdig aan de tweede lijn, bij voorkeur in hoofdzaak evenwijdig aan het aandrukonderdeel, en bij voorkeur ook evenwijdig aan het ondersteuningsdeel, zodat de collimator niet alleen zo dicht mogelijk bij het aandrukonderdeel en dus bij de te scannen borst blijft, maar tevens op eenzelfde afstand van het bovenlichaam.
Bij voorkeur is de beweging in die bewegingsrichting een rechtlijnige beweging, waarbij eventueel bij beweging in één richting meerdere afbeeldingen worden verzameld bij verschillende scanstanden van het beweegbare collimatordeel ten opzichte van het te scannen lichaamsdeel, en waarbij de andere beweging alleen een retourbeweging is. Uiteraard kunnen ook bij beweging in elke van die richtingen meerdere beelden worden verzameld met behulp van de gammacamera.
Het is echter alternatief of aanvullend ook mogelijk om een tweede bewegingsrichting van het beweegbare collimatordeel te verschaffen, anders dan de eerste bewegingsrichting, bijvoorbeeld haaks op de eerste bewegingsrichting. Bijvoorbeeld is de tweede bewegingsrichting evenwijdig aan zowel het aandrukonderdeel als de langsas, of ook een combinatie met de eerste bewegingsrichting. Door de astigmatische collimator is beweging evenwijdig aan de langsas echter in beginsel niet nodig.
In een praktische uitvoering is heeft de scanner een tafel, waar de persoon met ten minste zijn bovenlichaam op komt te liggen, en is de camera onder de tafel opgesteld, waarbij het beweegbare collimatordeel een collimatorplaat is die verticaal naast een van boven, via een introductie-opening in de tafel, toegankelijke opnameruimte voor het lichaamsdeel staat. Bij voorkeur is de collimatorplaat in zijn vlak rechtlijnig heen en weer beweegbaar, bij voorkeur in een horizontale richting, waarbij de bovenrand van de collimatorplaat bij voorkeur met geringe speling grenst aan de onderzijde van de tafel.
In uitvoeringsvormen ligt de eerste lijn op een afstand tussen 2 en 25 cm van genoemd invallend oppervlak van de collimator. Aldus kan een hoge gevoeligheid worden bereikt vanwege de geringe afstand tussen collimator (in feite de detector) en de eerste lijn waarin de individuele beeldvelden van de stralingskanalen samenkomen. Ook kan veel hoekinformatie worden verzameld door de korte afstand tot de collimator, en dus een hoge nauwkeurigheid. Hierbij geldt dat een korte afstand een betere tumordetectie kan geven maar moeilijker te maken is, terwijl een grotere afstand bijvoorbeeld een prima screening-efficiency geeft. In het bijzonder valt de eerste lijn in hoofdzaak samen met de langsas van de opnameruimte. Aldus is de gevoeligheid gemiddeld over de borst genomen aantrekkelijk. Niettemin zijn andere posities van de eerste lijn mogelijk.
Het is mogelijk om een scanner te verschaffen met verschillende, verwisselbare collimatoren of collimatordelen, bijvoorbeeld elk met een andere eerste afstand.
Aldus kan de collimator, dus de scanner, optimaal aan verschillende lichaamsdelen zoals verschillende vrouwenborstformaten, worden aangepast.
In uitvoeringsvormen ligt de tweede lijn in hoofdzaak evenwijdig aan de bewegingsrichting van het beweegbare collimatordeel, zodat een gelijkblijvende gevoeligheid bij het bewegen in die richting, dat wil zeggen bij het scannen, kan worden bereikt. In het bijzonder staat de tweede lijn, en dus bij voorkeur de bewegingsrichting, loodrecht op de langsas van de opnameruimte, zodat de borst op efficiënte wijze kan worden gescand . Met voordeel staan de langsas van de opnameruimte, de aandrukrichting, en de bewegingsrichting langs het ondersteuningsdeel onderling loodrecht op elkaar, zodat niet alleen het scannen efficiënt kan verlopen, maar ook de beeldreconstructie betrekkelijk eenvoudig wordt. Niettemin zijn andere standen, zoals onder een hoek, zeker mogelijk.
In uitvoeringsvormen ligt de tweede lijn op een afstand tussen 20 en 50 cm van genoemd invallend oppervlak. Aldus wordt, gezien de afmetingen van de meeste vrouwenborsten, zeker in combinatie met een compressie daarvan, bereikt dat de scanner althans een groot deel van de borst of ander lichaamsdeel kan aftasten, dat wil zeggen zonder een deel ervan af te snijden, en vooral zonder een zeer groot vereist detectoroppervlak.
In uitvoeringsvormen strekt de tweede lijn zich in hoofdzaak uit ter hoogte van het ondersteuningsdeel. In een uitvoeringsvorm betekent dit dat de bovenste, dus in gebruik het dichtst bij het ondersteuningsdeel gelegen, stralingskanalen vrijwel evenwijdig aan het ondersteuningsdeel zullen "kijken" en de lager gelegen stralingskanalen pas relatief ver weg tot boven het ondersteuningsdeel zullen kijken. Dit heeft, in combinatie met de betrekkelijk grote afstand waarop de tweede lijn ligt, onder andere het voordeel dat laatstgenoemde stralingskanalen, en dus in feite ook alle stralingskanalen bijeen, effectief kunnen worden afgeschermd van straling uit de rest van het lichaam, terwijl toch nog diep in de borst liggende tumoren en dergelijke kunnen worden gezien door de scanner. Immers kan het stralingsonderdeel rondom de opening zeerwel voorzien zijn van stralingsafschermend materiaal, zoals een loden plaat. In een uitvoering volgens de stand van de techniek, waar de stralingskanalen samenkomen in de opnameruimte om de gevoeligheid te vergroten, zullen de onderste stralingskanalen, die het meest naar boven kijken, dan ook nog straling uit bijvoorbeeld de borstholte, met het hart en andere organen, kunnen opvangen.
Opgemerkt wordt dat het ondersteuningsdeel in beginsel niet geheel vlak hoeft te zijn. Gezien de menselijke anatomie zal het ondersteuningsdeel echter in hoofdzaak op zijn minst een afgeplatte vorm hebben, bijvoorbeeld binnen een afstand van 20 - 100 cm tot de langsas, bijvoorbeeld in een ringgebied om de introductie-opening. Eventueel is een verder van de introductie-opening gelegen gebied van het ondersteuningsdeel omhoog gelegen, bijvoorbeeld in een om een lager gelegen ringgebied. Eventueel bevindt de tweede lijn zich ter hoogte van het hoger gelegen gebied van het ondersteuningsdeel, waarbij de tweede lijn dan mee omhoog is geplaatst. Bijvoorbeeld even hoog of hoger dan een vlak door en evenwijdig aan de introductie-opening.
Met "in hoofdzaak ter hoogte van het ondersteuningsdeel" wordt hier bedoeld binnen een vooraf bepaalde afstand tot het daadwerkelijke ondersteuningsdeel, waarbij die voorafbepaalde afstand bij voorkeur ten hoogste 10 cm bedraagt, en waarbij de tweede lijn bij voorkeur in of onder het ondersteuningsdeel ligt, op ten hoogste 5 cm afstand van het ondersteuningsdeel. Er geldt dat de scanner het diepst in de borst kan kijken als de tweede lijn zo hoog mogelijk ligt, zonder echter (ruim) boven het ondersteuningsdeel te liggen.
In uitvoeringsvormen ligt de verhouding tussen de eerste afstand en de tweede afstand tussen 1:2 en 1:10. Bij dergelijke verhoudingen blijkt er een goed compromis mogelijk tussen hoge gevoeligheid, beperkt detectoroppervlak en flexibiliteit bij het nog voldoende volledig kunnen scannen van het lichaamsdeel, d.w.z. zonder afsnijden op de detector. Andere verhoudingen zijn echter niet uitgesloten.
In uitvoeringsvormen omvat de collimator een fanbeam-collimator. Een fanbeam-collimator omvat een collimatorlichaam met in hoofdzaak doorgaande gaten die volgens de uitvinding op de twee lijnen zijn gericht (astigmaat), waarbij de tweede lijn naar het oneindige is verschoven, waardoor de stralingskanalen in 1 richting (nagenoeg) evenwijdig lopen. Veelal zijn de wanden, of septa, tussen de gaten dun ten opzichte van de gatdoorsnede. Mede daardoor is de gevoeligheid dichtbij de collimator nog steeds betrekkelijk constant, dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld pinhole-collimatoren die dicht bij de collimator juist een soort zaagtand-gevoeligheid hebben, met min of meer blinde vlekken tussen de pinholes in. De scanner volgens de uitvinding, met fanbeam-collimator, biedt dan een voordeel dat, met name om het weefsel dicht bij de collimator goed te scannen, er maar weinig verplaatsingen van de collimator nodig zijn om het gebied toch nog volledig te scannen. Bij gebruik van een pinhole-collimator zouden juist zeer vele stapjes moeten worden genomen, vanwege de ongunstige verhouding tussen netto gat-opening en collimatoroppervlak bij pinholes.
In uitvoeringsvormen omvat de collimator een slit-slat collimator. Met een slit-slat collimator wordt hier bedoeld een stapel op een afstand gelegen collimatorplaten (slats), met daarvóór, dat wil zeggen tussen de slats en de opnameruimte in, een collimatordeel met meerdere spleten (slits) geplaatst. Bijvoorbeeld is dan alleen het collimatordeel met slits uitgevoerd als een voor het scannen beweegbaar collimatordeel, of is het geheel van slats en slits als een voor het scannen beweegbare collimator uitgevoerd. De combinatie van de slats en de slits definieert de stralingskanalen. Door bijvoorbeeld in de stapel platen de platen individueel en als geheel op de tweede lijn te richten, zullen ook de stralingskanalen op de tweede lijn zijn gericht. In uitvoeringsvormen omvat de slit-slat collimator dan ook een convergerende stapel platen van collimatormateriaal alsmede een plaatvormig collimatordeel met meerdere in hoofdzaak evenwijdige spleten. In een uitvoering hebben de spleten elk in hoofdzaak evenwijdige begrenzingswanden of een knife-edge hebben. Met in hoofdzaak evenwijdige begrenzingswanden worden hier wanden bedoeld die in hoofdzaak vlak zijn en alle gericht zijn op dezelfde lijn, in dit geval op de eerste lijn. De begrenzingswanden liggen dan elk op een vlak dat ook de eerste lijn bevat. Dit alles is in tegenstelling tot bijvoorbeeld een pinhole-achtig gat, de zgn. knife-edge, waarvan de begrenzingswanden duidelijk divergeren en aldus een driehoekig-piramidale doorsnede definiëren. Deze laatste zijn echter op zich eveneens mogelijk in de scanner, en omvatten naast de knife-edge ook andere edge-vormen, zoals een afgeronde edge.
In uitvoeringsvormen strekt de detector zich van het ondersteuningsdeel af gezien onder een hoek met de langsas naar de langsas toe uit. Dit biedt bijvoorbeeld het voordeel dat het effect van het zogenaamde dode deel van veel detectoropper-vlakken wordt verzacht. Het dode deel is het (rand)deel dat niet gevoelig is voor de hoogenergetische straling. Immers, als de detector schuin staat op de opnameruimte, is de relatieve bijdrage van het dode deel kleiner. Ook indien de detector geen dood (rand)deel heeft, zal deze toch nog vaak omringd zijn door stralingsafschermend materiaal met een zekere dikte. Hierdoor moet, in een uitvoering van de scanner, de detector enigszins naar onderen zijn geplaatst, hetgeen bij een schuine plaatsing relatief gunstiger is.
In uitvoeringsvormen strekt het ondersteuningsdeel zich ter hoogte van de detector uit boven een vlak dat zich uitstrekt door en evenwijdig aan de introductie-opening. Dit houdt in dat het ondersteuningsdeel op een afstand van de opnameruimte gewelfd is tot boven een vlak dat wordt opgespannen door de introductie-opening naar de opnameruimte, oftewel de naar alle richtingen verlengde introductie-opening. Dit is enerzijds een anatomisch aantrekkelijke vorm van het ondersteuningsdeel, waarbij het nog steeds, of zelfs juist, goed mogelijk is om de borst of enig ander lichaamsdeel diep in de opnameruimte te steken, of, bij voorkeur, te laten zakken. Anderzijds biedt de vormgeving het voordeel dat de camera zodanig kan worden opgesteld dat een eventueel dood gedeelte van de detector boven het genoemde vlak door de introductie-opening kan worden geplaatst, zodat aldus minder beperkingen gelden voor de hoeken die kunnen worden gescand met de stralingskanalen van de collimator. Deze laatste kunnen nu bijvoorbeeld nog horizontaler worden geplaatst, of zelfs een beeldveld toelaten waarvan de bovenste hoeken iets naar boven wijzen, zonder dat dat beelddeel verloren gaat. Hierbij geldt dat "ter hoogte van de detector" betrekking heeft op de naar het ondersteuningsdeel toegekeerde rand van de detector. Merk op dat nu een schuine stand van de detector nog voordeliger is, omdat enerzijds het dode deel of de dikte van de afscherming effectief wordt gecompenseerd, terwijl anderzijds een groot deel van de detector betrekkelijk dicht bij de holte kan worden geplaatst, hetgeen gunstig is voor de gevoeligheid.
In uitvoeringsvormen omvat de scanner twee camera's, in het bijzonder beiden van hetzelfde eerder genoemde type met astigmatische collimator, aan tegenoverliggende zijden van de opnameruimte. In een voorkeursuitvoering heeft de scanner precies twee camera’s. Het voorzien van een tweede camera in de scanner is gunstiger voor de totale gevoeligheid, en dus is een lagere stralingsbelasting en/of kortere belichtingstijd voor de te onderzoek mens mogelijk. Hierbij zijn de camera's bij voorkeur van hetzelfde type, en is de opstelling bij voorkeur symmetrisch ten opzichte van de opnameruimte, bijvoorbeeld een verticaal vlak door de langsas van de opnameruimte, hoewel dat niet noodzakelijkerwijs het geval hoeft te zijn.
In een mogelijke uitvoering met twee camera’s kunnen de eerste lijnen daarvan samenvallen, bijvoorbeeld samenvallend met de langsas van de opnameruimte, maar dat is niet vereist. Het is bijvoorbeeld ook denkbaar dat elke eerste lijn dichterbij de betreffende collimator ligt dan de langsas.
In een ander aspect verschaft de uitvinding een scanner volgens conclusie 16, waarbij de collimator een eendimensionale verzameling stralingskanalen voor de hoogenergetische straling definieert en begrenst, welke stralingskanalen wijzen naar een focuspunt dat zich ten opzichte van de collimator aan de overzijde van en voorbij de opnameruimte bevindt.
In deze alternatieve uitvoering is er een kolom van stralingskanalen. Door de collimator, of althans een deel daarvan, te verplaatsen, kan de gehele opnameruimte worden afgetast.
In uitvoeringsvormen omvat de collimator pinholes als stralingskanalen. Deze bieden het voordeel van een breed beeldveld, al zijn voor het scannen van dichtbij gelegen delen van de opnameruimte, met de borst of dergelijke daarin, meer stappen nodig dan voor enkele andere configuraties. Alternatief is ook een enkele kolom van gaten/stralingskanalen van een fanbeam mogelijk, wat als voordeel biedt dat de gevoeligheid dicht bij het collimatoroppervlak gelijkmatiger is dan bij pinholes.
In uitvoeringsvormen omvat de collimator een slit-slat collimator. Dat is in het bijzonder wederom een convergerende stapel platen van collimatormateriaal alsmede een collimatorplaat met één spleet, waarbij de spleet in het bijzonder evenwijdige begrenzingswanden of een edge zoals een knife-edge heeft.
De uitvinding verschaft voorts een scanner volgens conclusie 19, in het bijzonder een scanner voor scannen van een humaan lichaamsdeel, zoals een borst van een vrouw, met behulp van hoogenergetische straling, en omvattende: - een ondersteuningsdeel voor in gebruik van de scanner ondersteunen van het bovenlichaam van de vrouw, en met daarin een introductie-opening met daaronder een opnameruimte voor in gebruik van bovenaf opnemen van de borst van de vrouw, - ten minste één, in gebruik onder het ondersteuningsdeel geplaatste, camera met een collimator en een detector die is ingericht voor omzetten van erop vallende hoogenergetische straling in een signaal, waarbij er een vlak is opgespannen evenwijdig aan en door de introductie-opening in het ondersteuningsdeel, waarbij de opnameruimte zich naar onderen uitstrekt vanaf dat vlak, waarbij het ondersteuningsdeel een hoger gelegen gebied heeft aan ten minste één zijde van de introductie-opening, welke hoger gelegen gebied boven dat genoemde vlak ligt, waarbij de detector zich aan de onderzijde van het ondersteuningsdeel bevindt een bovenste gedeelte heeft, eventueel een dood oppervlakdeel, dat zich althans ten dele tot boven het vlak uitstrekt.
De maatregel volgens conclusie 19 biedt het hierboven reeds beschreven voordeel dat de detector, die vaak een "dood" oppervlakdeel kan hebben, dat dode deel in een toch al blind gebied kan plaatsen, of anders gezegd, dat de stralingskanalen juist ook vrijwel horizontaal of zelfs enigszins naar onderen wijzend kunnen worden uitgevoerd, zodat nog iets meer hoekinformatie kan worden verkregen. Hierbij snijdt de detector dus genoemd vlak door de opening. Het type camera of collimator dat bij dit ondersteuningsdeel wordt toegepast is niet beperkt tot de camera die is beschreven voor de scanner volgens het eerstgenoemde aspect van de uitvinding, maar is juist breed toepasbaar. Het ondersteuningsdeel kan aan één zijde van de opening c.q. opnameruimte gewelfd zijn tot boven genoemd vlak, doch ook aan beide zijden. Dit laatste biedt het voordeel dat bij verplaatsen van de camera uiteraard nog steeds hetzelfde voordeel kan worden bereikt. Met voordeel zijn er echter twee camera's verschaft, aan weerszijden van de opnameruimte, of meer dan twee, verdeeld rond de opnameruimte.
In uitvoeringsvormen van dit aspect van de uitvinding is het ondersteuningsdeel in doorsnede trapeziumvormig gewelfd, dat wil zeggen het ondersteuningsdeel omvat bij/rond de introductie-opening een vlak plaatdeel, daaraan grenzend een stijgend deel, met voordeel aan beide zijden van de opnameruimte of zelfs rondom, en grenzend aan het stijgende deel wederom een vlak deel. Het stijgende deel kan lineair stijgend in doorsnede zijn, of ook afgerond in doorsnede. Het stijgende deel kan bijvoorbeeld een rondgaand deel vormen rond het zich rond de opening uitstrekkende vlakke deel. Daarbij kan het stijgende deel bijvoorbeeld een deel van een kegeloppervlak zijn, of ook enige andere stijgende vorm hebben.
De opnameruimte zelf kan cilindrisch zijn, waarbij dan de camera('s) onderling evenwijdige collimatoroppervlakken hebben, en dus onderling in hoofdzaak evenwijdig staan. Het is echter ook mogelijk de opnameruimte een conische doorsnede te geven. Hierbij wordt bijvoorbeeld een borst bij gebruik van de inrichting enigszins in conische vorm samengedrukt. De een of meer camera's staan wederom in hoofdzaak evenwijdig met de wand van de opnameruimte, en staan dus onder een hoek met de langsas van de opnameruimte.
De uitvinding heeft ook betrekking op een scanner die meerdere aspecten van de uitvinding omvat. Bijvoorbeeld is de scanner volgens conclusie 18 voorzien van een of meer details van de scanner volgens het eerste aspect van de uitvinding.
De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het scannen van een lichaamsdeel van een mens, zoals bijvoorbeeld een borst van een vrouw, met behulp van door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling, waarbij gebruik wordt gemaakt van een scanner zoals hierin beschreven.
De uitvinding heeft ook betrekking op een borstscanner voor het scannen van een borst van een vrouw voorzien van een collimator zoals hierin beschreven.
De uitvinding heeft ook betrekking op een borstscannercamera voorzien van een collimator zoals hierin beschreven.
De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin enkele niet-beperkende uitvoeringsvormen zijn getoond, en waarin: - Figuur 1 schematisch een scanner volgens de uitvinding toont, in zijaanzicht in dwarsdoorsnede, - Figuur 2A een bovenaanzicht toont van een deel van de scanner 1 van Figuur 1, en Figuur 2B een zijaanzicht ervan, - Figuur 2C schematisch een deel van een mogelijk slit-onderdeel als beweegbaar collimatordeel 9 toont, - Figuur 3A in schematisch doorsneeaanzicht een camera 2 toont met een alternatieve collimator, - Figuur 3B een detail van het collimatordeel 9 van Figuur 3A toont, - Figuur 4 schematisch een andere scanner 1' volgens de uitvinding weergeeft.
Figuur 1 toont schematisch een voorbeeld van een scanner 1 volgens de uitvinding, in zijaanzicht in dwarsdoorsnede.
De getoonde scanner 1 heeft een tweetal camera's, algemeen aangeduid met 2 en 2', alsmede een ondersteuningsdeel 3 voor ondersteunen van het bovenlichaam 100 van een vrouw, en een aandrukonderdeel.
In dit voorbeeld is het ondersteuningsdeel 3 uitgevoerd als een tafel, ten minste voor het daarop leggen van het bovenlichaam 100. In een andere uitvoering is de tafel 3 ingericht om de gehele persoon daarop te leggen. In weer een andere uitvoering is het bovenlichaam 100 van de persoon niet liggend maar rechtop, bijvoorbeeld bij een persoon waarvan de borst of ander lichaamsdeel in zittende of staande houding wordt afgebeeld door de scanner 1. In die laatste varianten zal het deel 3 rechtop, of bijvoorbeeld onder een schuine hoek staan.
Het ondersteuningsdeel 3 heeft een introductie-opening 4 met daarachter, d.w.z. in gebruik van de getoonde scanner 1 daaronder, een opnameruimte of holte 5 voor opnemen van een borst 101, 101' van een vrouw. Hierbij wijzen de cijfers 101, 101’ naar borsten met verschillende grootte.
In de figuur is een tumor 102 in de borst 101, 101’ aangeduid die hoogenergetische stralen 103, bijvoorbeeld gammastralen, uitzendt.
De scanner 1 is voorzien van twee aandrukplaten 6, 6' aan weerszijden van de ruimte 5. De platen 6, 6’ zijn doorlaatbaar voor de hoogenergetische straling 103. De platen 6, 6’ zijn door middel van aandrukactuatoren 7 naar elkaar toe en van elkaar vandaan beweegbaar in de richtingen van de dubbele pijl A. Het naar elkaar toe bewegen van de platen maakt een aandrukken van de borst 101, 101’ mogelijk zodat de borst hier enigszins wordt platgedrukt.
De camera's 2, 2' omvatten elk een astigmatische collimator die is opgebouwd uit een eerste en tweede collimatordeel, resp. 8, 8' en 9, 9', met stralingskanalen 10.
Zoals verderop zal worden toegelicht is ten minste het collimatordeel 9, 9’ een beweegbaar collimatordeel. Het collimatordeel 9, 9’ heeft aan de naar de ruimte 5 gekeerde zijde een invallend collimatoroppervlak 11, 11’.
De camera omvat voorts een detector 12, 12' en een uitleesinrichting 13, 13'. Deze laatste zijn verbonden met een besturingseenheid 14, annex signaalverwerkingsinrichting, van de scanner 1.
Elke camera 2, 2’ heeft verder een voor straling niet-doorlaatbare behuizing 15, 15’, bijvoorbeeld opgebouwd met platen van loodplaten, waarbij de detector 12, 12’en uitleesinrichting 13, 13’ , alsmede de collimatordelen 8, 8’ in de door de behuizing gevormde kamer zijn opgesteld.
De scanner 1 heeft hier een spiegelsymmetrische opbouw met 2 camera's 2, 2' aan weerzijden van de ruimte 5. De ruimte 5 dient voor het opnemen van bijvoorbeeld een borst 101, 101’ van een vrouw, waarvan hier alleen een deel van het bovenlichaam 100 is getoond. De vrouw ligt hierbij op het, bijvoorbeeld stalen, ondersteuningsdeel of tafel 3.
Te herkennen is dat de aandrukplaten 6, 6’ aan hun einde bij de introductie-opening 4 een naar buiten wijzende flens hebben, die de behuizing van de camera 2, 2’ overdekt.
De ruimte 5 is geschikt, of kan geschikt worden uitgevoerd, voor het opnemen van een ander lichaamsdeel, zoals een arm, of ook een grotere borst 101'.
Met behulp van de actuatoren 7 kunnen de aandrukplaten 6, 6', en in dit voorbeeld de aandrukplaten 6, 6’als geheel met de bijbehorende camera's 2, 2', in de richting van de dubbele pijl A naar elkaar toe worden bewogen teneinde de borst 101 te comprimeren en daardoor beter te kunnen scannen.
In de figuur 1 is te herkennen dat elke camera 2, 2’ op een rechtgeleiding 30, 31 steunt in een verder niet weergegeven frame van de scanner 1. De actuatoren 7 zijn dan tussen dat frame en de camera 2, 2’ opgesteld.
De aandrukplaten 6, 6’ bewegen mee met aandrukbeweging van de actuatoren 7.
Elke actuator 7 kan bijvoorbeeld een pneumatische cilinder zijn, of een elektrische spindelaandrijving, en bijvoorbeeld aangestuurd door de besturingseenheid 14 totdat op de borst een voorafbepaalde druk wordt uitgeoefend. Ook kan de pneumatische actuator 7 handbediend zijn, zoals met een kleine handbediende luchtpomp, zodat bijvoorbeeld de vrouw of andere patiënt de aandrukplaten 6, 6’ zelf tot een nog aanvaardbare druk naar elkaar toe kan bewegen.
In de getoonde borst 101 bevindt zich een tumor 102, die met radioactieve markers is gemarkeerd, en daardoor gammastralen 103 uitzendt, waarvan er hier slechts twee zijn getoond. De gammastralen gaan door stralingskanalen 10 van de collimatoren van de camera's 2, 2' en treffen vervolgens de detector 12, 12', die de straling omzet in een detecteerbaar signaal, met name een elektrisch of lichtsignaal, dat door de uitleesinrichting 13, 13' kan worden uitgelezen en vervolgens door de besturing 14 kan worden verwerkt. De besturing 14 omvat daartoe reconstructieprogrammatuur op basis van op zich bekende technieken. Merk op dat de besturing ook verschillende besturingsonderdelen kan omvatten, zoals een actuatorbesturing en een beeldverwerkende/reconstructor- voorziening.
In de figuur 1 is schematisch aangeduid dat de detector 12 een "dood" of "blind" deel 12” kan hebben, dat niet gevoelig is voor de hoogenergetische straling, bijvoorbeeld door een ontwerp of door een afscherming aan de rand van de detector. Dit deel 12” bevindt zich hier onder een verhoogd gebied of deel 3' van de ondersteuning 3. Dat wil zeggen, het deel 3' ligt hoger dan een denkbeeldig vlak 20 door de introductie-opening 4 van de ondersteuning. Dit blijkt voor de vrouw die erop ligt geen probleem, en maakt nog steeds het diep insteken van de borst 101 in de ruimte 5 mogelijk. De plaatsing van de detector 12 is nu echter gunstiger, omdat de collimator 8, 9 maximaal gebruik kan maken van het "ziende", gevoelige deel van de detector 12, en bijvoorbeeld onder meer hoeken kan meten, zoals in de figuur zelfs horizontaal tot iets stijgend.
De camera's 2, 2' zullen nu nader worden toegelicht aan de hand van de Figuren 2A, 2B, en 2C.
Figuur 2A toont een bovenaanzicht van een deel van de scanner 1 van Figuur 1, en Figuur 2B toont een zijaanzicht ervan. Figuur 2C toont schematisch een deel van een mogelijk slit-onderdeel als beweegbaar collimatordeel 9. In de figuren, zoals in de rest van de tekening, zijn soortgelijke onderdelen aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.
Figuur 2A toont een bovenaanzicht van een deel van de scanner 1 van Figuur 1, met camera 2 (deels) en de borst 101. De collimator omvat hier wederom een eerste collimatordeel 8 en een tweede collimatordeel 9. Het eerste collimatordeel 8 omvat hier een stapel op afstand van elkaar gelegen platen ("slats") van collimatormateriaal. Het tweede collimatordeel 9 is een collimatorplaat met een reeks spleten tussen begrenzingswanden of septen 17, en die een deel vormen van de stralingskanalen 10, die worden gedefinieerd door de netto doorlating van de spleten in het tweede collimatordeel 9 en de ruimtes tussen de platen van het eerste collimatordeel 8.
Elk stralingskanaal 10 heeft een hoofddoorlaatrichting 18. Deze is bijvoorbeeld gedefinieerd als de gewogen gemiddelde doorlaatrichting voor elk kanaal. Bij een symmetrisch kanaal is dat uiteraard de symmetrieas. Ook is het mogelijk om de richting van grootste doorlaat te nemen, al dan niet gemiddeld over het kleinste doorsneeoppervlak van het stralingskanaal. De hoofddoorlaatrichtingen 18 van de stralingskanalen 10 wijzen, gezien in projectie op het vlak van de tekening, naar een eerste lijn 19.
Deze eerste lijn 19 staat in figuur 2A loodrecht op het vlak van de tekening. Deze eerste lijn 19 is gekozen op een afstand van d1 vanaf het detectoroppervlak 11. De afstand d1 is bijvoorbeeld enkele centimeters, zoals 2 tot 5 cm. Daardoor "kijken" alle stralingskanalen naar eenzelfde deel van de borst 101 dicht bij het collimatoroppervlak 11 en de detector 12, waardoor er een grote gevoeligheid is.
In het geval van de symmetrische opstelling van Figuur 1 kan het ook zin hebben om de eerste lijn 19 te laten samenvallen met een langsas 5a van ruimte 5, waarbij dan bij voorkeur de aandrukplaten 6, 6’ tegelijk en symmetrisch verplaatsbaar zijn ten opzichte van de, in figuur 1 verticale, langsas 5a. Deze opstelling leidt tot een nog grotere gevoeligheid in met name het gebied rond de eerste lijn 19. In de praktijk kan dit echter alleen worden bereikt door elke te scannen borst tot eenzelfde dikte samen te drukken, hetgeen bij met name grote borsten voor ongemak bij de vrouw kan zorgen. In de meeste gevallen zullen de respectieve eerste lijnen van de camera's 2 en 2' dus op enige afstand van elkaar liggen, zodat echter een groter deel van de borst kan worden gescand met een betrekkelijk grote gevoeligheid.
Voorts omvat de camera 2 een collimatorbeweeginrichting 16 die tenminste, of bij voorkeur alleen, het tweede collimatordeel 9 kan verplaatsen in de richting van de dubbele pijl B, zodat aldus de ligging van de eerste lijn 19 ten opzichte van de borst 101 kan worden gewijzigd, en het deel met de grootste gevoeligheid van links tot rechts kan worden geplaatst, en aldus de hele borst 101 kan worden gescand. Merk op dat de detector 12 uiteraard nog steeds gevoelig is naast de eerste lijn 19, doch slechts minder.
Indien van de camera 2, 2’ alleen het tweede collimatordeel 9,9’ hoeft te worden bewogen en de rest stationair gehouden wordt tijdens het uitvoeren van een scan, zoals de voorkeur heeft, is de camera 2 sneller dan wanneer de collimator met beide delen 8 en 9 zou moeten worden bewogen, of zelfs ook de hele collimator 8, 9 gecombineerd met de detector 12 (dus in feite de hele camera). Niettemin zijn dit mogelijke alternatieven binnen de uitvindingsgedachte.
Figuur 2B toont een zijaanzicht van een deel van de scanner 1 van Figuur 1. Hierbij is tevens de tweede aandrukplaat 6' die bij de tweede camera 2' behoort getoond.
De collimator van de eerste camera 2 omvat wederom een eerste collimatordeel 8, waarvan de platen 21 van collimatormateriaal nu in dwarsdoorsnede te zien zijn, en daartussen, althans in samenwerking met het tweede collimatordeel 9, de stralingskanalen 10 met hoofddoorlaatrichting 18 definiëren. Deze stralingskanalen 10 gaan door een tweede lijn 22, die loodrecht op het vlak van de tekening van figuren 1,2B staat. De lijn 22 heeft een veel grotere afstand d2 tot het detectoroppervlak 11 dan de eerste lijn 19, welke met d1 is aangeduid. Dat heeft weliswaar een negatieve invloed op de gevoeligheid, maar duidelijk is te zien dat de gehele borst 101 binnen de gevoeligheid van de camera 2 valt, zonder dat de detector 12 een al te grote oppervlakte krijgt. Daartoe ligt de tweede lijn 22 op een afstand d2 van bijvoorbeeld 30 of 50 cm van het invallend oppervlak 11.
Merk op dat zowel de afstand d1 als de afstand d2 gekozen is in overeenstemming met de (gemiddelde) afmetingen van het te scannen lichaamsdeel. De genoemde afmeting zijn bruikbaar voor borstscanners, maar andere afmetingen zijn uiteraard zeker mogelijk.
De in Figuren 1 en 2A, B, C getoonde collimator is een zogenaamde slit-slat-collimator, met gezien vanuit de ruimte 5 een aantal slits in beweegbaar deel 9, gevolgd door een aantal slats in deel 8, welke slits en slats samen de stralingskanalen 10 definiëren. De stralingskanalen 10 kijken naar een tweetal lijnen, 19, 22, en vormen aldus een astigmatische collimator.
Alternatieven zijn zeker mogelijk, zoals een astigmatische fanbeam collimator, waarbij de stralingskanalen zijn uitgespaard in een in beginsel massief stuk collimatormateriaal. Een dergelijke fanbeam collimator kan bijvoorbeeld worden vervaardigd door boren van gaten in een blok materiaal, maar is ook denkbaar met 3D-printtechnieken.
Aan de hand van de figuren 3A en 3B zal nu een camera 2 met een alternatieve collimator worden toegelicht. Deze collimator omvat wederom een stapel platen (net als 21) als het eerste collimatordeel 8, maar nu als tweede collimatordeel 9 een plaatdeel met drie pinholes 25-1,25-2 en 25-3, die respectieve beelden 26-1,26-2 en 26-3 van beeldvelden 27-1,27-2 en 27-3 op de detector 12 werpen, en daarbij een focusvolume 28 definiëren dat door alle pinholes, c.q. stralingskanalen wordt gezien. De pinholes 25 definiëren met de platen 21 van deel 8 wederom stralingskanalen, met hoofddoorlaatrichtingen 18-1, 18-2 resp. 18-3, die samenkomen in de eerste lijn 19.
Hier wordt opgemerkt dat een collimator met een stapel platen, maar met een tweede deel 9 met slechts één pinhole 25 eveneens voordelig kan zijn in een camera volgens de uitvinding, zoals hierboven reeds beschreven in de inleiding.
Het aantal pinholes is hier 3, maar kan ook andere aantallen betreffen, zoals 5, 10 enzovoort. Een verschil tussen een dergelijk tweede collimatordeel met pinholes en een tweede collimatordeel met doorgaande gaten wordt toegelicht aan de hand van Figuren 3B en 2C.
In Figuur 3B is het tweede collimatordeel 9 van Figuur 3A, met de drie pinholes 25 met hun respectieve beeldvelden 27 getoond. Te zien is dat deze beeldvelden dicht bij het collimatoroppervlak 11 niet overlappen en dus een verminderde gevoeligheid hebben, en dat de gearceerde gedeelten zelfs in het geheel niet worden gezien. Gaande langs het collimatoroppervlak 11 vertoont de gevoeligheid van de camera 2 ruwweg een zaagtand. Daarom zal het verplaatsen van de collimator, althans van het beweegbare deel 9, in vele kleine stapjes moeten geschieden om ook borstweefsel dicht bij dat collimatoroppervlak goed te kunnen scannen.
Figuur 2C toont schematisch een deel van een mogelijk slit-onderdeel als tweede collimatordeel 9, 9', of ook wel een detail van een mogelijke fanbeam collimator. Hier worden de stralingskanalen 10 gevormd door septen 17 met in hoofdzaak evenwijdige begrenzingswanden 30. Omdat de septen 17 (hetzij het materiaal tussen de spleten, of het overblijvende materiaal na boren van de gaten van de fanbeam collimator) betrekkelijk dun zijn in vergelijking met de kanalen 10, is het "blinde deel" (gearceerd) veel kleiner dan bij een collimator met pinholes, zodat er veel minder scanbewegingen hoeven te worden gemaakt.
Figuur 4 geeft schematisch een andere scanner 1' volgens de uitvinding weer, met twee camera's 2, 2', een ondersteuningsdeel 3 met daarin een opening 4 en daaronder een ruimte of holte 5, alsmede een cameraophanging 40, met een gestel 41 en een rotator 42. Met 43 is een rotatie-as aangeduid.
In de ruimte 5 kan, via de introductie-opening 4, een lichaamsdeel worden ingebracht, zoals een arm of borst. Bij voorkeur vindt daarna geen compressie van het ingebrachte lichaamsdeel plaats, maar indien gewenst kan zijn voorzien in een aandrukinrichting.
De camera's 2, 2' kunnen het lichaamsdeel in de ruimte 5 scannen, en worden met behulp van de cameraophanging 40 rond de ruimte 5 geroteerd. De camera's 2, 2' zijn opgehangen of op andere wijze bevestigd aan een draaigestel 41, dat met een motor 42 of dergelijk rond de as 43 kan worden gedraaid. Aldus kan het lichaamsdeel onder alle hoeken worden gescand.
Hoewel het op zich nadelig is dat de gevoeligheid lager zal zijn voor een dergelijk niet-samengedrukt lichaamsdeel, is het comfort bij deze scanner zeer groot. De camera's 2, 2' zijn hier bij voorkeur zoals hierin toegelicht. Dat is echter niet noodzakelijk, en in beginsel kan zelfs elk type camera dat gevoelig is voor de hoogenergetische straling worden toegepast. Die camera zal echter altijd een collimator en een detector omvatten. Bovendien is het niet noodzakelijk maar wel voordelig, indien de camera 2, 2' beweegbaar is gemonteerd op het gestel 41. Een voordelige beweegbaarheid is evenwijdig aan een raaklijn aan de ruimte 5 en evenwijdig aan de ondersteuning 3. Hierbij kan het voldoende zijn als slechts de collimator wordt bewogen, of slechts een deel daarvan, overeenkomstig het beschrevene bij Figuur 2A. Bovendien kan die collimator astigmatisch zijn, zoals volgens andere aspecten van de onderhavige uitvinding, maar ook gefocusseerde pinholes omvatten, of een cone-beam collimator of een parallel hole collimator, enzovoort. Hierbij kan het gunstig zijn om de afstand van het collimatoroppervlak tot de plek van grootste gevoeligheid tussen een kwart en driekwart van de doorsnede van de ruimte 5 te kiezen.

Claims (23)

1. Scanner (1) voor het scannen van een lichaamsdeel van een mens, zoals bijvoorbeeld een borst (101,101’) van een vrouw, met behulp van door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling (103), de scanner omvattende: - een ondersteuningsdeel (3,3’) dat is ingericht voor het in gebruik van de scanner ondersteunen van het bovenlichaam (100) van een mens, - een opnameruimte (5) voor het te scannen lichaamsdeel (101,101 ’), welke opnameruimte een denkbeeldige langsas (5a) heeft, waarbij het ondersteuningsdeel is voorzien van een introductie-opening (4) via welke het te scannen lichaamsdeel in de opnameruimte introduceerbaar is, waarbij de langsas (5a) zich door de introductie-opening uitstrekt, - eventueel een aandrukinrichting (6,6’, 7, 14) voor het aandrukken van het in de opnameruimte geïntroduceerde lichaamsdeel (101,101 ’), - ten minste één camera (2,2’) die is ingericht voor het vormen van een beeld van het in de opnameruimte geïntroduceerde en eventueel door de aandrukinrichting aangedrukte lichaamsdeel (101,101 ’)met behulp van door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling, waarbij de camera (2,2’) omvat: - een collimator (8,8’,9,9’), die collimatormateriaal omvat dat in hoofdzaak ondoorlatend is voor de hoogenergetische straling en die aan een zijde van de opnameruimte (5) is opgesteld, en - een vanuit de opnameruimte (5) gezien achter de collimator geplaatste detector (12,12’) die gevoelig is voor de door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling (103), waarbij de collimator een beweegbaar collimatordeel (9,9’) omvat dat een naar de opnameruimte gekeerd invallend oppervlak (11,11’) heeft, waarbij de camera een bijbehorende collimatorbeweeginrichting (16) omvat die is ingericht voor het bewegen van het beweegbare collimatordeel in een bewegingsrichting (B) in hoofdzaak evenwijdig aan het invallend oppervlak (11,11’), waarbij de collimator een astigmatische, tweedimensionale verzameling stralingskanalen (10) voor de hoogenergetische straling definieert en begrenst, welke stralingskanalen (10) wijzen naar een eerste lijn (19) die zich uitstrekt op een eerste afstand (d1) van genoemd invallend oppervlak (11,11 ’) en die in hoofdzaak evenwijdig is aan de langsas (5a) van de opnameruimte (5), welke stralingskanalen (10) tevens wijzen naar een tweede lijn (22) die zich ten opzichte van de collimator uitstrekt aan de overzijde van de opnameruimte (5), op een tweede afstand (d2) van genoemd invallend oppervlak (11,11’) die groter is dan de genoemde eerste afstand (d1), welke tweede lijn (22) zich dwars op de eerste lijn (19) en evenwijdig aan genoemd invallend oppervlak (11,11’) uitstrekt.
2. Scanner volgens conclusie 1, waarbij de bewegingsrichting (B) van het beweegbare collimatordeel (9,9’) in hoofdzaak evenwijdig aan de tweede lijn (22) is.
3. Scanner volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste lijn (19) ligt op een afstand tussen 2 en 25 cm van genoemd invallend oppervlak (11,11’), bijvoorbeeld tussen 4 en 12 cm, en bij voorkeur in hoofdzaak samenvalt met de langsas (5a).
4. Scanner volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de tweede lijn (22) ligt op een afstand tussen 20 en 50 cm van genoemd invallend oppervlak (11,11’).
5. Scanner volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de tweede lijn (22) zich nabij een vlak (20) door de introductie-opening (4) bevindt, bijvoorbeeld met een - in de introductierichting en evenwijdig aan de langsas (5a) gemeten - afstand tot dat vlak van ten hoogste 5 cm.
6. Scanner volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de collimator één van een fanbeam-collimator en een slit-slat collimator omvat.
7. Scanner volgens conclusie 6, waarbij de slit-slat collimator een collimatorplaat (9,9’) met meerdere in hoofdzaak evenwijdige spleten (10) omvat en verder een convergerende stapel van op afstand van elkaar gelegen platen (21) van collimatormateriaal omvat, welke stapel tussen de collimatorplaat (9,9’) en de detector (12) is opgesteld, waarbij collimatorbeweeginrichting (16) is ingericht om ten minste, of bij voorkeur alleen, de collimatorplaat (9,9’) in zijn vlak heen en weer te bewegen, bijvoorbeeld haaks op de spleten daarin.
8. Scanner volgens conclusie 7, waarbij de spleten elk evenwijdige begrenzingswanden of een knife-edge hebben.
9. Scanner volgens een of meer van de voorgaande conclusies, omvattende, of bij voorkeur precies bevattende, twee camera's (2,2’) aan tegenoverliggende zijden van de opnameruimte (5).
10. Scanner volgens een of meer van voorgaande conclusies, waarbij de detector (12,12’) zich in de introductierichting gezien onder een hoek met de langsas (5a) en naar de langsas toe uitstrekt.
11. Scanner volgens een of meer van voorgaande conclusies, waarbij het ondersteuningsonderdeel een tafel (3,3’) is die is ingericht voor het ondersteunen van het in gebruik op de tafel liggende bovenlichaam van de mens, en waarbij de opnameruimte (5) zich onder de tafel bevindt, waarbij de langsas (5a) van de opnameruimte in hoofdzaak verticaal is.
12. Scanner volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het ondersteuningsdeel ter hoogte van de detector een hoger gelegen gedeelte (3’) heeft, en ter hoogte van de introductie-opening (4) een lager gelegen gedeelte heeft, zodat het hoger gelegen gedeelte zich uitstrekt boven een vlak (20) door en evenwijdig aan de introductie-opening.
13. Scanner volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de aandrukinrichting een eerste en een tweede aandrukonderdeel (6,6’) omvat die aan weerszijden van de opnameruimte zijn opgesteld, waarbij ten minste één van de genoemde aandrukonderdelen, bij voorkeur met een aandrukactuator (7), in een aandrukrichting (A) beweegbaar is ten opzichte van het andere aandrukonderdeel voor aandrukken van het in de opnameruimte (5) geïntroduceerde lichaamsdeel.
14. Scanner volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de aandrukrichting een aandrukonderdeel (6,6’) omvat dat tussen het beweegbare collimatordeel (9,9’) en de opnameruimte (5) is opgesteld, welke aandrukonderdeel doorlaatbaar is voor de door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling (103).
15. Scanner volgens conclusie 14, waarbij het aandrukonderdeel (6,6’) samen met de camera (2,2’) in een aandrukrichting (A) beweegbaar is gedragen (30,31) in de scanner, waarbij een aandrukactuator (7) is voorzien voor het bewegen van de camera en het aandrukonderdeel.
16. Scanner voor scannen van een lichaamsdeel van een mens, zoals een borst van een vrouw, met behulp van door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling, de scanner omvattende: - een ondersteuningsdeel dat is ingericht voor het in gebruik van de scanner ondersteunen van het bovenlichaam van een mens, - een opnameruimte voor het te scannen lichaamsdeel, welke opnameruimte een denkbeeldige langsas heeft, waarbij het ondersteuningsdeel is voorzien van een introductie-opening via welke het te scannen lichaamsdeel in de opnameruimte introduceerbaar is, waarbij de langsas zich door de introductie-opening uitstrekt, - een aandrukinrichting voor het aandrukken van het in de opnameruimte geïntroduceerde lichaamsdeel, - ten minste één camera die is ingericht voor het vormen van een beeld van het in de opnameruimte geïntroduceerde en door de aandrukinrichting aangedrukte lichaamsdeel met behulp van door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling, waarbij de camera omvat: - een collimator, die collimatormateriaal omvat dat in hoofdzaak ondoorlatend is voor de hoogenergetische straling en die aan een zijde van de opnameruimte is opgesteld, en - een vanuit de opnameruimte gezien achter de collimator geplaatste detector die gevoelig is voor de door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling, waarbij de collimator een beweegbaar collimatordeel omvat dat een naar de opnameruimte gekeerd invallend oppervlak heeft, waarbij de camera een bijbehorende collimatorbeweeginrichting omvat die is ingericht voor het bewegen van het beweegbare collimatordeel in een bewegingsrichting in hoofdzaak evenwijdig aan het invallend oppervlak, waarbij de collimator, bij voorkeur het beweegbare collimatordeel, een eendimensionale verzameling stralingskanalen voor de hoogenergetische straling definieert en begrenst, welke stralingskanalen wijzen naar een focuspunt dat zich aan de overzijde van en voorbij de opnameruimte bevindt.
17. Scanner volgens conclusie 16, waarbij de collimator pinholes als stralingskanalen omvat.
18. Scanner volgens conclusie 16, waarbij de collimator een slit-slat collimator omvat, bij voorkeur met een convergerende stapel op onderlinge afstand gelegen platen van collimatormateriaal alsmede met een collimatorplaat die is voorzien van één spleet, waarbij de spleet bij voorkeur in hoofdzaak evenwijdige begrenzingswanden of een edge zoals een knife-edge heeft.
19. Scanner (1,1’) voor het scannen van een humaan lichaamsdeel, in het bijzonder een scanner voor scannen van een humaan lichaamsdeel, zoals een borst van een vrouw, met behulp van hoogenergetische straling, en omvattende: - een ondersteuningsdeel (3) voor in gebruik van de scanner ondersteunen van het bovenlichaam van de vrouw, en met daarin een introductie-opening (4) met daaronder een opnameruimte voor in gebruik van bovenaf opnemen van de borst (101,101’) van de vrouw, - ten minste één, in gebruik onder het ondersteuningsdeel geplaatste, camera (2,2’) met een collimator en een detector die is ingericht voor omzetten van erop vallende hoogenergetische straling in een signaal, waarbij er een vlak (20) is opgespannen evenwijdig aan en door de introductie-opening in het ondersteuningsdeel, waarbij de opnameruimte (5) zich naar onderen uitstrekt vanaf dat vlak, waarbij het ondersteuningsdeel een hoger gelegen gebied (3’) heeft aan ten minste één zijde van de introductie-opening (4), welke hoger gelegen gebied boven dat genoemde vlak (20) ligt, waarbij de detector (12) zich aan de onderzijde van het ondersteuningsdeel bevindt een bovenste gedeelte (12”) heeft, eventueel een dood oppervlakdeel, dat zich althans ten dele tot boven het vlak (20) uitstrekt.
20. Scanner volgens conclusie 19, voorts omvattende een in gebruik aan de onderzijde op de opening aansluitende, rondgaande wand voor omgeven van de in de opnameruimte opgenomen borst, en voorts omvattende een cameraophanging (41,42) ingericht voor rond de rondgaande wand rond de ruimte (5) roteren van de ten minste ene camera.
21. Werkwijze voor het scannen van een lichaamsdeel van een mens, zoals bijvoorbeeld een borst van een vrouw, met behulp van door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling, waarbij gebruik wordt gemaakt van een scanner volgens een of meer van de voorgaande conclusies.
22. Een borstscanner voor het scannen van een borst van een vrouw voorzien van een collimator volgens een of meer van de voorgaande conclusies.
23. Een borstscannercamera voorzien van een collimator volgens een of meer van de voorgaande conclusies.
NL2012546A 2014-04-02 2014-04-02 Scannen van een menselijk lichaamsdeel met door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling. NL2012546B1 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2012546A NL2012546B1 (nl) 2014-04-02 2014-04-02 Scannen van een menselijk lichaamsdeel met door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling.
US15/301,136 US9610051B2 (en) 2014-04-02 2015-04-02 Scanning of a human body part with high-energy radiation emitted by the body part
PCT/NL2015/050212 WO2015152720A2 (en) 2014-04-02 2015-04-02 Scanning of a human body part with high-energy radiation emitted by the body part

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2012546A NL2012546B1 (nl) 2014-04-02 2014-04-02 Scannen van een menselijk lichaamsdeel met door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2012546A true NL2012546A (nl) 2016-01-12
NL2012546B1 NL2012546B1 (nl) 2016-02-15

Family

ID=51022988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2012546A NL2012546B1 (nl) 2014-04-02 2014-04-02 Scannen van een menselijk lichaamsdeel met door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9610051B2 (nl)
NL (1) NL2012546B1 (nl)
WO (1) WO2015152720A2 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9990731B2 (en) * 2016-01-13 2018-06-05 Varian Medical Systems International Ag Systems and methods for evaluating motion tracking for radiation therapy
KR20210060472A (ko) * 2018-09-21 2021-05-26 홀로직, 인크. 유방 지지 플랫폼 가열을 위한 가열 시스템 및 방법
NL2022409B1 (en) 2019-01-17 2020-08-18 Milabs Bv Multimodal imaging system
WO2022077049A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 Goya Dental Pty Ltd Electromagnetic radiation focusing device and applications thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2073039A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Milabs B.V. A focused pinhole gamma detection device
WO2010014001A2 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 Milabs B.V. Gamma radiation imaging apparatus
US20100260316A1 (en) * 2009-04-13 2010-10-14 Jay Stein Integrated Breast X-Ray and Molecular Imaging System
WO2011096584A1 (en) * 2010-02-04 2011-08-11 Fujifilm Corporation Radiation imaging system
EP2491864A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-29 I.M.S. Internazionale Medico Scientifica S.r.l. Apparatus for mammography and/or tomosynthesis with device for removing diffuse radiation
US20130158389A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Mayo Foundation For Medical Education And Research Multi-segment slant hole collimator system and method for tumor analysis in radiotracer-guided biopsy
US20140093035A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-03 Milabs B.V. Gamma radiation breast imaging apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5210421A (en) 1991-06-10 1993-05-11 Picker International, Inc. Simultaneous transmission and emission converging tomography
US5462056A (en) * 1991-09-25 1995-10-31 Siemens Medical Systems, Inc. High-sensitivity spect imaging of small body organs using a multi-headscintillation camera with non-uniform collimation
CN101040193B (zh) * 2004-10-15 2010-06-16 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于核医学的检测器
US8115171B2 (en) * 2009-06-29 2012-02-14 General Electric Company Gamma camera for performing nuclear mammography imaging

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2073039A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Milabs B.V. A focused pinhole gamma detection device
WO2010014001A2 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 Milabs B.V. Gamma radiation imaging apparatus
US20100260316A1 (en) * 2009-04-13 2010-10-14 Jay Stein Integrated Breast X-Ray and Molecular Imaging System
WO2011096584A1 (en) * 2010-02-04 2011-08-11 Fujifilm Corporation Radiation imaging system
EP2491864A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-29 I.M.S. Internazionale Medico Scientifica S.r.l. Apparatus for mammography and/or tomosynthesis with device for removing diffuse radiation
US20130158389A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Mayo Foundation For Medical Education And Research Multi-segment slant hole collimator system and method for tumor analysis in radiotracer-guided biopsy
US20140093035A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-03 Milabs B.V. Gamma radiation breast imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015152720A3 (en) 2015-11-26
NL2012546B1 (nl) 2016-02-15
WO2015152720A2 (en) 2015-10-08
US9610051B2 (en) 2017-04-04
US20170020467A1 (en) 2017-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10524759B2 (en) Method of reducing the x-ray dose in an x-ray system
NL2012546B1 (nl) Scannen van een menselijk lichaamsdeel met door het lichaamsdeel uitgezonden hoogenergetische straling.
NL2009566C2 (en) A gamma radiation imaging apparatus.
CN107205113B (zh) 图像生成装置、图像生成方法及计算机可读存储介质
US7668287B2 (en) Radiation CT apparatus
US10830712B2 (en) System and method for cabinet x-ray systems with camera
US9392987B2 (en) Method for assisted positioning of an organ on a platform of a medical imaging system
US7715524B2 (en) Radiation image capturing apparatus
US20130281840A1 (en) Dual-modality scanning system for detecting breast cancer
US11020066B2 (en) System and method for cabinet x-ray systems with stationary x-ray source array
CN107203034B (zh) 图像生成装置、图像生成方法以及记录介质
US20170332988A1 (en) Breast imaging apparatus
US20130051520A1 (en) Compression plate for tomosynthesis
US20220054101A1 (en) Apparatus and method for digital scan mammography
US10888291B2 (en) Breast imaging device, image processing device, and image processing method
KR102267264B1 (ko) 치과용 파노라마 엑스선 촬영 장치 및 방법
KR20180073698A (ko) 삼차원 안면 광학 영상과 세팔로 x선 영상을 획득할 수 있는 세팔로 x선 영상 획득 장치
JP2022057946A (ja) 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
JP2022057939A (ja) 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
JP6852988B2 (ja) マンモグラフィ装置
EP3393359B1 (en) Method and device for creating a cephalometric image
CN110740686A (zh) 医用图像处理装置、医用图像诊断装置及医用图像处理程序
US20240057959A1 (en) Method and apparatus for breast imaging
CN113855056B (zh) X射线成像系统和方法