SE459150B - Anordning foer mammografisk stereotaktisk punktion av patologiska foeraendringar i det kvinnliga broestet - Google Patents

Description

20 25 459 150 Uppfinningen framgår närmare av följande beskrivning med tillhörande ritningsfigurer visandefl Fig. 1a och b, principen för en konventionell mammografi- apparat utan stereotaktíska resurser.

Fig. 2 a-c, en konventionell apparat med stereotaktiska TGSUPSQT.

Fig. 3-7 visar olika detaljer i en apparat enl igt uppfinn- ningen.

Fig. Å, en objekthållare på grundstativet.

Fig. 5,en kompressionsplatta på objekthållaren.

Fig. 6a och b och fig. 7, en nålstyrare på kompressions- plattan.

Pig. 8, en vy i perspektiv av anordningar för röntgenrör och belysning.

Fig. 9 och 10, olika funktioner av en apparat enligt uppfinningen.

Fig. 9a,b, sidoförskjutning av objektshållaren.

Fig. 10a,b, vertikalförskjutning av kompressionsplattan.

Fig. 11-13, handhavandet av apparaten enligt uppfinningen.

Fig. 11a-d, principen för exponering.

Pig. 12a,b, exponering i de två ytterlägena.

Fig. 13a,b,, sammanställning av exponeringarna.

Fig. 1H-18, det matematiska underlaget för beräkning av stickdjupet.

Fig. 19, illustration av punktionsriktningen. 10 15 20 25 459 150 Konventionell mammografi Av fig Ia och b framgår principen för en konventionell mammografiapparat utan stereotaktiska möjligheter.

Röntgenröret 10 är placerat på ett i förhållande till filmkassetten 12 orörligt stativ 11. De yttre begränsnin- garna för strålkällans (röntgenrörets) strâlfält har visats schematiskt med heldragna linjer 13. Röntgenrö- rets primärbländare IH samt strälfönster 15 bestämmer strålfältets storlek.

Fig. 1b visar objektet 16 i form av ett bröst med det tumörmisstänkta stället 17. Objektet är med en kompres- sionsplatta 18 fixerat ovanför den likaledes fixerade filmkassetten. Röntgenstrålen genom tumören har angivits med en streckad linje 19.

Tomografi Pig 2a-c visar en traditionell apparat med stereotaktiska resurser medelst tomografi. Röntgenröret är i detta fall anbrngt på ett stativ, som är svängbart runt en axel 21.

Röntgenrörets rürelseomfång markeras av linjen 22. Stati- vet är mekaniskt förbundet med filmkassetthållaren 23, som därigenom får en motsvarande rörelse åt motsatt håll.

Fig 2b och 20 visar exponeringar i de båda ytterlägena. apparaturen är som redan nämnts tekniskt avancerad och därmed dyr.

Objektförskjutning Sättet och anordningen enligt uppfinningen framgår av föl- jande heskrivningar och principfigurer. Anordningen kan anslutas till i marknaden befintliga mammografiapparater utan att dessa behöver modifieras. Anordningen omfattar fyra huvudkomponenter nämligen grundstativ, objekthållare kompressionsplattn och nâlstyrare. 3 10 15 20 25 459 150 §rgnQs§a§ig_ Fig 3 visar ett grundstativ 30, som fastsättes i anslutning till kassetthållaren på den befintliga mammo- grafiapparaten och som har två funktioner: 1) Hedge förstoring genom att förflytta objektet l ängre från filmen, 2) Utgöra glidbana för sidoförskjutning av objekthållaren hO (se fig Ä).

Qbleätgållårg Fig U Visar objekthållaren ÄO monterad på grundstativet. Objekthållaren har en bottenplatta Ål, på vilken objektet (bröstet) vilar. Objekt-h farsa-fm [med stativ Luz ållaren är även , som medger vertikal förskjutning av' kompressionsplattan 50 (se fig 5). Ubjekthållaren är för- skjutbar i sidled mellan två fixerade ytterlägen, vilket innebär att sidoförflyttningen är konstant och känd. Äompreåsiogsglattg Kompressionsplattan 50 monteras på objekthållaren. Kompressionsplattan är förskjutbar i verti- kal led, såsom framgår av fig Sa och 5b. Kompressíonsplattan fixerar bröstet mot hottenplattan #1.

Fig 5c visar kompressionsplattan sedd från ovansidan.

I plattans främre mellersta del finns ett c:a S x 5 cm stort hål 51, som släpper igenom röntgenstrålarna för filmexpone- ring, och som sedan används för pünktion.

Plattan i övrigt är beklädd med en tunn järnplåt med funktion att: 1) fungera som sekundärbländare, vilket medför att bröstet och patienten endast bestrålas med ett 25 cm2 stort fält 2) fungera som fäste för den magnetförsedda nålsty (se fig 6). raren 60 Runt hålet 51 finns mm-markeringar 52. Dessa är ntskurnn ur plåten och släpper således igenom röntgenstrålnrna, vilket innebär att de är synliga på den exponerade röntgenfilmen.

Vid punktionen (se nedan) användes markeringarna för bestäm- ning och inställning av X- och y-koordinater. 10 15 20 25 30 459 150 fiålstvgagg Fig. 6a och b är ritade i dubbel skala jämfört med tidigare figurer. Pig 6a visar nålstyraren 60 sedd ovan- ifrån och fig 6b visar den sedd från sidan. Nålstyraren är tillverkad i klar plast. Den hålls fast mot kompressions- plattan med magneter 61 i nålstyrarens bakre ände, så att nålstyraren är inställbar genom förskjutning längs kompres- sionsplattans övre yta. På nålstyrarens ovansida finns två mot varandra vinkelräts markeringslinjer 62, som ger skugga vid belysning med vanlig glödlampa. Narkeringarna bildar ett hårkors och ett origo 63 med ett styrhål GU för punktions- nålen.

Vid punktion inställes origo 63 till rätt xy-koordinat med hjälp av ljusbländaren 81 (se fig 8). Ang punktion se nedan under "Tillvägagångssätt".

Pig 7 visar att nålstyraren är utformad så att origo 63 kan inställas på samtliga inom hålet 5]'befintliga xy-koordinater.

På nålstyrarens ena hörn finns även en blyfolie-indikator 65, som vid exponering skall vara glacerad inom det av hålet 51 begränsade strålfältet, Genom detta förfarande kan förskjut- ningen av indikatorns 65 läge på röntgenplåten uppmätas direkt, vilket avsevärt underlättar beräkningen av tumörens höjdläge.

Fig 8 är hämtad från Siemens broschyr över röntgenbländare.

Röntgenstrålkällan, anoden 82, ger upphov till strålfältet markerat med streckade linjer 83. Höntgenstrålarna passerar, utan att deras riktning påverkas, genom en spegel Sh. l an- slutning till röntgenröret finns även en glödlampa, en s k ljusbländare 81, vars ljussken blir optiskt identiskt med röntgenstrålarna.

Funktion Fig 9 a och 9 b visar sidoförskjutningen av objekthållaren M0. Förskjutningen sker mellan två fasta ytterlägen, och sidoförskjutningen 91 är känd. Röntgenfältet har i figuren markerats med skuggning, och som framgår av figurerna släpps 5 10 15 20 25 BO 459 150 strålarna endast igenom det 5 x 5 em stora hålet 51 ' l kompressionsplattan 50. Härigenom uppnås att endast halva röntgenfilmen blir belyst vid varje exponering, medan den andra halvan av filmen är avskärmad, så att man kan få båda bilderna på samma plåt. Fig 9a och Qb är ritade med kompressionsplattan i bottenläge.

Fig 9c visar röntgenfilmen 92 efter en exponering med objekthållaren i det högra ytterläget enligt fig 9b. Som framgår av fig 9c är endast höger filmhalva belyst, och man kan således, utan att byta film, flytta objekthållaren till det vänstra ytterläget enligt fig 9a och exponera på nytt,- varvid även vänster filmhalva belyses. Av fig 9c framgår vidare, att kompressionsplattans mm-markeringar 52 är väl synliga vid 93 på den exponerade röntgenfilmen.

Pig 10a Visar apparaten i samma läge s0m i fig 9a med den skillnaden att kompressionsplattan är förskjuten maximalt uppåt i vertikal riktning (i verkligheten ca 8 cm). I övrigt gäller samma betingelser som i fig 9a. Fig 10b visar rönt- genfilmen efter en exponering med inställning enligt fig 10a. Som framgår av fig 10b är endast den vänstra film- halvan belyst. Vid jämförelse med fig 9c noteras att den belysta delen av filmen är större. Exponering enligt fig belysning av den vänstra filmhalvan från mittlinjen till ytterkanten. 10a resuterar i Handhavande Det tumörmisstänkta området 17 i bröstet 16 placeras, med ledning av tidigare utförd fullständig mammografiunder- sökning, inom bildfältet, som begränsas av det kvadratiska hålet 51 i kompressionsplattan 50. l hildfältet placeras o ckså biyindikatorn 65.

I fig 11a är kompressionsplattan genomskinlig av didakti skäl. sk a Fig 11a är sedd från ovansidan. Objektet (bröstet) 16 komprimeras av kompressionsplattan 50. l hålet 51 är det 10 15 20 25 30 459 150 tumörmisstänkta stället 17 placerat. Nålstyraren 60 är placerad så att indíkatorn 65 är med i bildfältet.

Fig 11b visar samma sak som 11a med den skillnaden att kompressionsplattan är röntgentät.

Fig 11c visar samma sak sedd framifrån. Objekthållaren är i höger ytterläge. Röntgenstrålarna genom tumör 17 och indikator 65 är markerade med linjerna 111 respektive 112.

Röntgenfältet är skuggat liksom i fig 9b. Fiâ 11d visar filmen efter exponering enligt fig 11c. På röntgenfilmen avbildas tumören 113 och indikatorn 11ü enligt fig 11d.

Fig 12a Och 12b visar det praktiska handhavandet. Efter att ha placerat det tumörmisstänkta området 17 och indikatorn 65 inom bildfältet enligt fig 11 utföres en exponering i ena ytterläget, varefter objekthållaren med bibehållen el fixation av bröstet förskjutes till det motsatta ytter- läget, och en ny exponering utföres på samma film. Sido- förflyttningen 91 (i följande fonnler betecknad DF) uppgår i verkligheten till endast 8 cm, och kliniska försök har visat att man problemfritt kan utföra sídoförskjutningen utan att fíxationen av bröstet rubbas.

Pig 12a visar exponeringen med objekthållaren i det vänstra läget. Endast de signifikanta strålarna är markerade i figu~ ren, nämligen röntgenstrålen genom tumören 121 och genom indikatorn 122, Fig 12b visar motsvarande förhållande vid höger ytterläge med röntgenstrålarna 111 genom tumören samt 112 genom indikatorn.

Fig Ija visar strålgången vid exponeringarna enligt fig 12a och 12b. (Jämför fig 1ü-19). Fig 13b visar röntgenfilmen efter de båda exponeringarna.

Patienten förblir sittande med bröstet fixerat i Objekthål- laren under det att filmkassetten avlägsnas och filmen fram- kanas. Avstånden 131 (DT) och 132 (mi) uppmätes direkt på filmen. Stickdjupet S från nålsyrarens styrhål 6h till tu- mören kan därefter direkt utläsas ur en tabell som är fram- 10 15 20 25 30 459 15ni tagen med hjälp av beräkningarna nedan (fig 130). djupet markeras på punktionsnålen rör av rätt längd.

Stick- med ett sterilt plast- Med hjälp av den senast tagna bilden bestäms x-y-koordinaterna.

(I detta fall den högra bilden, motsvarande fig 12b).

Apparaten är kvar i samma läge som vid den senast t agna bilden, och bröstet är alltjämt fixerat. kompressionsplattans mm Med hjälp av -markeringar 52 inställes nålstyra- rens hårkors 63 i skenet av ljusbländaren 81 till rätt x-y-koordinat. Funktionen utföres därefter genom styrhålet 6ü i strålriktningen från ljusbländaren till r ätt djup, som således är markerat på nålen.

Hela proceduren inklusive filmframkallning, uppmätning och inställning av stickdjup, uppmätning och inställning av x-y-koordinater øsv tar endast ett par minuter, och patien- ten kan utan problem förbli sittande med bröstet fixerat i objekthållaren under denna tid.

Matematiskt underlag I fig 11:e och och Iüb sammanställes uppgifterna enligt fig 12 13 och komplertoras med beteckningar. tiska lokalisationer, Tumörens 17 fak- markerade med kryss har betecknats T a resp T b, medan indikatorns faktiska lokalisationer betecknats 1 a resp I b. Strålarna markeras som i tidigare figurer.

Fig ïü b visar röntgenfilmen efter de båda exponeringarna i fig 12. I fig 12b är förhållandena identiska med fig 11d, och på filmen avbildas tumören 113 och indikatorn 11h på samma sätt i högra delen av fig 14b. Analogt har bilderna av tumören och indikatorn i vänstra delen av fig ïüb beteck- nats 123 resp 12b. Distansen mellan bilderna av tumören har betecknats 131 (i formlerna nedan DT) Och distansen mellan bilderna av indikatorn har betecknats 132 (i formlerna nedan DI). Dessa distanser 131 0Ch 132 UPPm5t@S Uirekf På filmen. 10 l5 20 459 150 Fig 15 är en förstoring av fig 1üa i skala 2:1. Siffermar- keringarna är desamma som i tidigare figurer. Som grund för beräkningarna har tillämpats läran om likformiga trianglar.

Följande bokstavsbeteckningar har använts i formlerna.

HT å fokus'höjd över tumören HI = fokusmöjd över indikatorn Dt = distans mellan bilderna av tumören (ovan betecknad 131) DI = distans mellan bilderna av indikatorn (ovan betecknad 132) DF = hållarens faktiska förflyttning (ovan betecknad 91). Eftersom tumören och indikntorn förflyttas tillsammans med hållnren är även deras faktiska förflyttning = DF.

FFD = film-fokus-distans Fig 16 visar den i fig 15 förekommande triangeln med hörnen 10, 113 och 123. Enligt likformlghetsläran erhålles. i: _ m; DF ' DT D _ . FFD “T = l' n 'r Fig 17 visar den i fig 15 förekommande triangeln med hörnen 10, 11ü och 12h. Analogt med fig 16 gäller. fi; _ »rn DF Dl H _ DF , mm I nl Det intressanta måttet är djupet mellan indikatorn och tumören. Detta mått har nedan betecknats S. Av fíg 18 framgår följande. 9 10 15 20 25 459 150 10 I denna formel insättes de ovan erhållna uttrycken för HT ogh HI.

S _ DF _ mn DF . nu DT nl. _ H- ._1 _ _.l s _ DF _ 11u( D ) ”T 1 FFD är en känd uppgift för varje röntgenapparat. Även DF är känd. Dessa båda värden kan alltså samman- sättas till en för apparaten gällande konstant K.

S=K'(_L._J__) DT DI Det kan noteras att punktionen ej utföres rätvínkligt mot kompressionsplattan utan i strålriktning daren. där hö en från ljusblän- Stickkanalen är hypotenusan i en rätvinklig triangel, jden är S. Det föreligger således en lätt mellan uträknat S och faktiskt stickdjup. F diskrepans íg 19 visar en tumör 17 och den rätvinkliga triangel där strålriktningen genom tumören bildar hypotenusan 191 och höjden ° e utgör det beräknade stickdjupet.

Vid de maximalt ogynnsamma förhållanden som illustrerats i figuren 19, dvs vid maximalt avstånd mellan kompressions- platta och bottenplatta, kombinerat med tumör belägen nära bottenplattan och nära ytterkanten av strålfältet, uppgår skillnaden mellan S och stickkanal (hypotenusa) till <2 mm.

Detta exempel är en ytterlighet, vikas som dessutom lätt kan und- genom att bröstet komprimeras på en annan ledd.

Vid normala förhållanden är skillnaden mellan S och hypote- nusan ej mätbar och sålunda kliniskt helt fÖrSUmbaT.

Claims (4)

459 150 11 Patentkrav

1. Anordning för stereotaktisk lokalisation av cancer- misstänkta bröstförändringar i samband med röntgenologisk mammografi, varvid objektet fotograferas i två riktningar, och läget av misstänkta förändringar beräknas med ledning av parallaxförskjutningen mellan bilderna, k ä n n e - t e c k n a d a v, att anordningen omfattar ett statio- närt röntgenrör (10), en stationär film (12) och en i sidled rörlig objekthållare (40) anordnad att hålla objek- tet (16) och förflyttas tillsammans med detta.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v, att den utgöres av en konventionell mammografi- apparat utrustad med en rörlig objekthållare (40).

3. 5. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v, att objekthâllaren (40) är försedd med en indikator (60,65), S0m ger referenspunkter på filmen (12).

4. Anordning enligt krav 1,2 eller 3, k ä n n e t e c k - n a d a v, att objekthàllaren (40) är försedd med en an- ordning för att styra en punktionsnål till rätt x-y-z- koordinat i objektet (16).