WO2011138294A1

WO2011138294A1 - Kompressionsplatte für tomosynthese

Info

Publication number: WO2011138294A1
Application number: PCT/EP2011/056992
Authority: WO
Inventors: Martin Ramsauer
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2011-05-03
Publication date: 2011-11-10
Also published as: CN102883663A; DE102010019023A1; US9131914B2; US20130051520A1

Abstract

Die Erfindung betrifft, eine Kompressionsplatte (2) für Tomosyntheseaufnahmen mittels eines für Tomosyntheseaufnahmen ausgestalteten Röntgengeräts. Die Platte (2) weist einen oberen Bereich (21) auf, dessen Breite (bi) derart bemessen ist, dass für die gesamten während einer Tomosynthese durchgeführten Röntgenaufnahmen einer mittels der Platte (1) komprimierten weiblichen Brust (10) die Röntgenstrahlen im Wesentlichen die Platte (2) durchdringen. Weiter umfasst die Platte (1) einen unteren Bereich (22), dessen durchschnittliche Breite geringer als die des oberen Bereichs ist und der eine Fläche geringerer Breite (b₃) als die des oberen Bereichs für die Kompression der weiblichen Brust (10) aufweist. Die erfindungsgemäße Kompressionsplatte (2) erlaubt einen einfacheren Zugang zur untersuchten Brust (10).

Description

Beschreibung

Kompressionsplatte für Tomos nthese Die Erfindung betrifft eine Kompressionsplatte für Torao- syntheseaufnahmen mittels eines für Tomosyntheseaufnahmen ausgestalteten Röntgengeräts.

Röntgengeräte sind in der medizinischen Diagnose weit ver- breitet. Teilweise werden Geräte für die Röntgendiagnose speziell für bestimmte Untersuchungen ausgestaltet, um den besonderen Anforderungen bei der Untersuchung Rechnung zu tragen. Ein Beispiel für ein diagnostisches Spezialgerät ist das Mammographiegerät für die Untersuchung von Brustgewebe bei Patientinnen. Zur Erhöhung der Aufnahmequalität wird die zu untersuchende Brust mit Hilfe einer Kompressionsplatte komprimiert. Im Rahmen einer Mammographieuntersuchung werden Röntgenstrahlen durch eine Röntgenquelle emittiert, durchdringen die komprimierte Brust und werden anschließend durch einen Detektor detektiert.

Herkömmliche Untersuchungen mittels Mammographie beinhalten typischerweise eine Einzelaufnahme oder zwei Aufnahmen aus unterschiedlichen Winkeln (medio-lateral-schräge (MLO) und cranio-caudale (CC) Aufnahme) . Bei einer derartigen Aufnahme wird die Schwächung der Röntgenstrahlen bei dem Durchdringen des Gewebes detektiert. Die Schwächung ist von der Dichte des durchdrungenen Gewebes abhängig. Wegen der veränderten Dichte von krankem Gewebe kann aus der Aufnahme bzw. aus den Aufnah- men krankes Gewebe diagnostiziert werden. Eine wichtige Beschränkung dieses Vorgehens liegt darin, dass durch einen Detektor mit einer Auflösung in zwei Dimensionen Informationen über ein dreidimensionales Objekt (Brustgewebe) gewonnen wird. In der Richtung des Röntgenstrahles (d.h. senkrecht zur Detektoroberfläche) erhält man lediglich eine Gesamtinforma- tion (Gesamtschwächung), d.h. es besteht praktisch keine Auflösung. Diese Beschränkung kann zu Fehldiagnosen führen. Eine Weiterentwicklung der herkömmlichen Mammographie, die eine Auflösung orthogonal zur Detektoroberfläche gestattet, ist die Tomosynthese. Im Zuge der Tomosynthese durchläuft die Röntgenquelle eine Trajektorie (typischerweise einen Bogen von z.B. 50*). Beim Durchlaufen der Trajektorie werden aus verschiedenen Winkeln Aufnahmen gemacht (z.B. 10-50 Aufnahmen) . Aus dieser Vielzahl von Aufnahmen kann durch Rekonstruktionsalgorithmen ein dreidimensionales Bild des untersuchten Objektes gewonnen bzw. rekonstruiert werden. Das dreidimensionale Bild ermöglicht eine bessere Diagnose und Lokalisierung von krankem Gewebe.

Für Tomosyntheseaufnahmen müssen Komponenten des Mammografie- geräts angepasst werden. Insbesondere ergeben sich spezielle Anforderungen für die dabei verwendeten Kompressionsplatten. Z.B. diskutiert die US 2006/0262899 AI Anpassungen einer Kompressionsplatte im Hinblick auf Tomosyntheseaufnahmen (Ausgestaltung der Platte zur Verhinderung von Schatten an den Rändern) .

Die generelle Situation bei Tomosyntheseaufnahmen ist in Fig. 2 dargestellt. An einer Halterung 3 sind ein (üblicherweise den Detektor enthaltender) Objekttisch 1 und eine Kompressionsplatte 2 angeordnet, mittels derer eine zu untersuchende Brust 11 zusammengepresst wird. Die Röntgenquelle durchläuft während einer Tomosyntheseaufnähme eine Trajektorie 10. Es sind Positionen 101, 102, 103 ~ auf der Trajektorie markiert, für die jeweils eine Röntgenaufnahme gemacht wird. Diese Positionen geben z.B. den Ort des Fokus der Röntgenquelle bei diesen Aufnahmen wieder. Für drei Positionen 101, 110 und 120 ist der sich aufweitende Röntgenstrahl eingezeichnet. Die Form des Röntgenstrahls ist in den meisten Fällen ein Fächer oder ein Kegel. Hegen der Aufnahmen aus verschiedenen Hinkelstellungen muss die Kompressionsplatte 2 breiter sein, als wenn nur eine zentrale Aufnahme (Position 110) gemacht würde.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, den Arbeitsablauf bei Tomo- syntheseuntersuchungen zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch eine otnpressionsplatte nach einem der Ansprüche gelöst. Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass die bei der Tomosynthese üblichen breiten Kompressionsplatten den Vorgang der Brustpositionierung behindern, weil der Zugang bzw. der Raum für die Positionierung durch die breite Platte eingeschränkt wird.

Erfindungsgemäß wird daher eine Kompressionsplatte vorgeschlagen, welche man sich für eine passende Beschreibung als aus zwei Bereichen bzw. Abschnitten ausgebildet vorstellt. Der eine Bereich oder Abschnitt ist ein bei Anbringung der Platte am Gerät (Tomosynthesegerät) oberer Bereich. Seine Breite ist derart bemessen, dass für die gesamten während einer Tomosynthese durchgeführten Röntgenaufnahmen einer mittels der Platte komprimierten weiblichen Brust die Röntgen- strahlen im Wesentlichen die Platte durchdringen. D.h. durch die Abmessungen dieses Bereichs durchdringen bei einer Torao- synthese-Aufnähme die das Objekt (weibliche Brust) abbildenden Röntgenstrahlen für die verschiedenen Aufnahmepositionen im Wesentlichen vollständig die Platte. Diese Eigenschaft der Abdeckung des gesamten Einstrahlgebiets der Röntgenstrahlen hat die erfindungsgemäße Kompressionsplatte mit herkömmlichen für Tomosynthese verwendeten Kompressionsplatten gemeinsam. Der Begriff „im Wesentlichen" berücksichtigt dabei einerseits, dass auch in der Platte Absorption stattfindet, und andererseits mögliche Dnexaktheiten bei der Strahlfokussie- rung bzw. eine AufWeitung des Strahles, bei fUr die Aufnahme der nicht-signifikante Strahlungsanteile an der Platte vorbeigehen. Dieser erste Bereich kann z.B. seitlich gesehen (von vorne, rechts, links und hinten bezogen auf die Blickrichtung einer Patientin bei der Aufnahme) von seiner Form her konventionel- len bei Thomosynthese verwendeten Kompressionsplatten entsprechen bzw. ähneln.

Zudem ist ein weiterer, bei einer Anbringung der Platte am Gerät unteren Bereich bzw. Abschnitt vorgesehen. Die durchschnittliche Breite dieses Bereichs ist geringer als die des oberen Bereichs. Zudem weist er eine Fläche mit geringerer Breite als die des oberen Bereichs für die Kompression einer weiblichen Brust auf, welche bei der Kompression in Kontakt mit der Brust ist.

Durch diesen weiteren Bereich mit geringerer Breite wird seitlich mehr Raum geschaffen, so dass der Zugang zu einer zu untersuchenden Brust erleichtert wird. Das Bedienpersonal kann somit besser die zu untersuchende Brust platzieren bzw. deren Position anpassen, was zur Verbesserung des Workflow» beiträgt.

Die durchschnittliche Breite des weiteren Bereiches ist vor- zugsweise erheblich geringer als die maximale Breite, z.B. im Bereich der Hälfte oder kleiner als die Hälfte der Maximalbreite. Dabei kann die Fläche, welche auf einer untersuchten Brust aufliegt, die geringste Breite haben. Bei einer Ausführungsform verjüngt sich der untere Bereich nach unten hin.

Die Gesamtform der Platte kann so festgelegt sein, dass sich oberer und unterer Bereich voneinander abheben, z.B. indem sie seitlich gesehen von der Form her näherungsweise eine Stufe bilden. Beide Bereiche können aber von der Form her auch kontinuierlich ineinander Ubergehen (evtl. nur bezogen auf bestimmte Perspektiven). Im Extremfall kann evtl. sogar die Grenze zwischen beiden Bereichen verschieden festgelegt werden bzw. verschwimmen. Vorzugsweise sind im Randbereich der Fläche für die Kompression auftretende Kanten verrundet, abgeschrägt oder abgekantet, um die durch scharfe Kanten bestehenden Gefährdungen für das untersuchte Gewebe zu vermeiden. Die Kompressionsplatte kann durch Spritzguss- oder Tiefziehverfahren herstellbar sein und mit Polyethylenterephthalat (PET) gebildet sein.

Der Erfindungsgegenstand wird im Folgenden im Rahmen eines Ausführungsbeispiels anhand von Figuren näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Frontalansicht eines Mammographiegerätes

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen To- mosyntheseaufnähme

Fig. 3 die Situation bei einer Tomosyntheseaufnähme mit erfindungsgemäßer Kompressionsplatte

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Kompressionsplatte

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Mammographiegerätes mit erfindungsgemäßer Kompressionsplatte.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht von vorne bzw. eine Frontalansicht eines Mammographiegerätes. Aus einer Röntgenquelle 6 wird Strahlung imitiert, die durch einen in einem Objekttisch bzw. Bucky Cover 1 angeordneten Detektor detektiert wird. Zwischen Objekttisch 1 und einer Kompressionsplatte 2 wird das Brustgewebe für die Aufgabe komprimiert. Diese Kompressionsplatte 2 ist an einer Halterung 3 befestigt, welche für den Kompressionsvorgang ausgestaltet ist. Fig. 2 zeigt die Situation bei einer herkömmlichen Tomo- syntheseaufnähme. Die Kompressionsplatte 2 ist wegen der Aufnahmen aus verschiedenen Winkelpositionen (typischerweise minus 25* bis plus 25*) breiter als für herkömmliche Aufnahmen ausgestaltet. Wegen des beschränkten Abstandes h_alt zwischen Objekttisch 1 und Kompressionsplatte 2 ist das Bedienpersonal bei der Brustpositionierung wegen der breiten Kompressionsplatte 2 eingeschränkt. Hier setzt die Erfindung an. Es wird eine neu ausgestaltete Kompressionsplatte vorgeschlagen, de- ren Vorteil anhand von Fig. 3 leicht einzusehen ist. Diese Kompressionsplatte umfasst einen Bereich 21 bzw. einen Einzug, der eine Breite von herkömmlichen bei Tomosynthese verwendeten Kompressionsplatten aufweist. Daneben umfasst diese Kompressionsplatte einen zweiten Bereich 22, welcher eine signifikant geringere Breite aufweist, und für ein Aufliegen auf der untersuchten Brust vorgesehen ist. Der Abstand zwischen dem ersten Bereich 21 im Objekttisch 1 h_neu ist größer als der vergleichbare Abstand der herkömmlichen Tomosyntheseaufnahmen. Dadurch wird der Zugang für das Bedienpersonal und damit der Vorgang der Brustplatzierung und Komprimierung erleichtert.

Fig. 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 3, anhand dessen die Zusammenhänge von Abmessung einzelner Elemente dargestellt werden. Der erste Bereich 21 der Kompressionsplatte 2 hat eine Breite bi. Der zweite Bereich 22 verjüngt sich nach unten hin und hat oben die Breite b2 und unten die Breite b3. Die untere Breite b₃ ist im Hinblick auf die typische Ausdehnung von einer weiblichen Brust gewählt. Die durchschnittliche Breite des Bereichs 22 ist somit (b₂ + b₃)/2. Die Höhe des zweiten Bereichs ist h₂₂. Im Seitenbereich des Objekttisches 1 bzw. der Kompressionsplatte 2 ist deren Abstand h_neu = _alt + h₂₂. D.h. die Höhe des zweiten Bereiches h₂2 wird hinzugewonnen und somit der Zugang zur untersuchten Brust 10 verbessert.

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Kompressionsplatte 2 in perspektivischer Ansicht. Diese Platte weist einen ersten Bereich 21 auf, welcher eine höhere Breite besitzt, und einen zweiten Bereich 22 auf, der eine geringere Breite hat und der für die Brustkomprimierung vorgesehen ist. Wie aus der Figur zu sehen ist, ist die Kompressionsplatte nicht massiv sondern besteht aus einer entsprechend geformten vergleichsweise dünnen Schicht. Von vorne, d.h. aus der Blickrichtung der Patientin, hat die Platte ein Profil, das sich im zweiten Bereich verjüngt. Seitlich und hinten ist die Kompressionsplatte wie eine Pyramidenstufe geformt. Die Kompressionskraft wirkt in Richtung des Pfeils 22 auf die angedeutete Brust 10. Neben der Brust ist wegen reduzierter Breite zusätzlich Platz 23 für die Brustpositionierung zwischen Kompressionsplatte 2 und Objekttisch 1. Figur 5 zeigt schließlich eine Seitenansicht eines Mammogra- phiegerätes mit einer erfindungsgemäßen Kompressionsplatte. Aus einer Röntgenröhre bzw. Röntgenquelle 6 wird ein Strahl R emittiert, der im Objekttisch 1 durch einen Detektor detek- tiert wird. Zur Komprimierung der Brust ist eine erfindungs- gemäße Kompressionsplatte 2, umfassend Bereiche 21 und 22, an einer Halterung bzw. Kompressionseinheit 3 befestigt. Bei dieser Ansicht ist zu sehen, dass bei dieser Ausgestaltung der Kompressionsplatte der zweite Bereich 22 nicht nur eine geringere Breite, sondern auch eine geringere Länge aufweist, wobei die Länge durch die Blickrichtung eines zu untersuchenden Patienten definiert ist.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Heitere Ausgestaltungen und Ausformungen einer er- findungsgemäfien Kompressionsplatte für Thomosynthese sind dem Fachmann ohne weiteres durch die allgemeine Lehre der vorliegenden Anmeldung erschließbar.

Claims

Patentansprüche

1. Kompreasionsplatte (2) für «Ina Tomosyntheseaufnähme mittels ainas für Tomosyntheseaufnahmen ausgestalteten Röntgen- geräts, mit

- ainam bai Anbringung dar Platta (2) am Garät obaran Baraich (21), dassan Braita (bi) darart bamassen ist, dass für dia gasamtan während ainar Tomosynthasa durchgafOhrtan Röntgen- aufnahman ainar mittels dar Platta (1) komprimiarten weibli- chen Brust (10) dia Röntgenstrahlen im Wesentlichen die Platte (2) durchdringen, und

- einem bei Anbringung der Platte (2) am Gerat unteren Bereich (22), dessen durchschnittliche Breite geringer als die des oberen Bereichs ist und der eine Fläche geringerer Breite (bi) als die des oberen Bereichs für die Kompression der weiblichen Brust (10) aufweist.

2. Kompressionsplatte (2) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

sich der untere Bereich (22) nach unten hin verjüngt.

3. Kompressionsplatte (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

im Randbereich der Flache für die Kompression auftretende Kanten verrundet sind.

4. Kompressionsplatte (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Platte (2) durch Spritzguss- oder Tiefziehverfahren herstellbar ist.

5. Kompressionsplatte (2) nach einem der vorhergehenden An- sprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Platte (2) mit Polyethylenterephthalat gebildet ist.