DE102004059661A1

DE102004059661A1 - Röntgenbelichtungsautomat für ein Mammographiegerät

Info

Publication number: DE102004059661A1
Application number: DE102004059661A
Authority: DE
Inventors: Martin Ramsauer; Peter Tichy
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2006-06-22
Also published as: CN101111190A; FI20070473A7; FI20070473L; WO2006061357A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Röntgenbelichtungsautomaten für ein Mammographiegerät mit einer in Bezug auf eine zu untersuchende Brust (9) positionierbaren Detektormessfläche (14), deren jeweilige Position zur einfachen und exakten Positionierung der Detektormessfläche (14) durch eine Anzeige (12), insbesondere in Form eines optischen Signals (17 bzw. 23 bzw. 28), im Sichtfeld die Brust (9) anzeigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Röntgenbelichtungsautomaten für ein Mammographiegerät gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1; ein derartiger Röntgenbelichtungsautomat ist aus dem Buch „Mammadiagnostik für MTRA und Ärzte" von Prof. Dr. Heinz Otto (Springer-Verlag, 2002) bekannt.

Bei der Mammographie einer Brust ist es aufgrund eines im Vergleich zu anderen Körperteilen für Röntgenstrahlung relativ durchlässigen Gewebes für eine kontrastreiche Röntgenaufnahme erforderlich, die Röntgenaufnahme in ihrer Belichtungsdauer sehr genau an die jeweilige Beschaffenheit der Brust anzupassen. Daher verfügen Mammographiegeräte üblicherweise über einen Röntgenbelichtungsautomaten, der abhängig von einer durch einen Detektor gemessenen Dosis der die Brust durchdringenden Röntgenstrahlung die Belichtungsdauer steuert.

Zur Bestimmung der Belichtungsdauer ist aus der in dem Buch „Mammadiagnostik für MTRA und Ärzte" von Prof. Dr. Heinz Otto (Springer-Verlag, 2002, ISBN 3540419551) auf Seite 23 dargestellten 4.2 eine Mammographiegerät mit einem „Messkammer" genannten Detektor einer Belichtungsautomatik bekannt, der durch paralleles Verschieben in Anpassung an eine zu untersuchende Brust positionierbar ist. Zur exakten Bestimmung der Belichtungsdauer hat es sich als besonders geeignet herausgestellt, den Detektor unterhalb des vorderen Brustdrittels zu positionieren, da in diesem Brustbereich typischerweise relativ konstant Drüsengewebe mit repräsentativer Dichte vorhanden ist. Eine nicht genau an die jeweilige Brust angepasste Position des Detektors ist als häufigste Fehlerquelle für Fehlbelichtungen bekannt.

Aus Seite 35, 4.13 in dem vorgenannten Buch ist weiterhin ein Kompressionspaddel einer zur Kompression der zu untersuchenden Brust absenkbaren Kompressionseinheit bekannt, bei dem zur Orientierung bei einem Verschieben eines Detektors drei mögliche Detektorpositionen auf einem durchsichtigen Teil gekennzeichnet sind.

Im Unterschied zu dem vorgenannten Detektor mit einer durch Verschieben des Detektors positionsveränderlichen Detektormessfläche ist aus der EP 0 471 883 B1 ein positionsgebundener, aus einer Matrix von Detektorelementen gebildeter Detektor für eine Belichtungsautomatik bekannt, dessen „Messfeld" genannte Detektormessfläche durch Berücksichtigen jeweils verschiedener Detektorelemente automatisch auswählbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Belichtungsautomaten zu schaffen, der eine einfache und exakte Positionierung seiner Detektormessfläche in Bezug auf eine zu untersuchende Brust ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch einen Belichtungsautomaten gemäß Patentanspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die Anzeige der jeweiligen Position der Detektormessfläche im Sichtfeld auf die zu untersuchende Brust kann die Position der Detektormessfläche während ihrer Positionierung unmittelbar in Bezug auf die Brust abgelesen werden, wodurch einerseits eine einfache und somit auch schnelle sowie andererseits eine exakte und daher im Sinne einer Vermeidung von Fehlbelichtungen effiziente Positionierung ermöglicht wird.

Für eine technisch besonders einfach umsetzbare, mechanische Positionierung der Detektormessfläche ist ein Verschieben eines diese Detektormessfläche enthaltenden Detektors vorgesehen.

Eine besonders verschleißfreie und einfach zu handhabende, elektronische Art der Positionierung wird durch Auslesen einer der Detektormessfläche jeweils entsprechenden Teilfläche eines positionsgebundenen Detektors ermöglicht; ein weiterer Vorteil besteht dabei darin, dass ein zu einer Ansteuerung der Teilfläche vorgesehenes elektronisches Steuersignal auch als Grundlage einer vorteilhaften elektronischen Steuerung der Anzeige nutzbar ist.

Im Sinne einer besonders guten Erkennbarkeit ist die Anzeige in Form eines von der jeweiligen Position der Detektormessfläche abhängigen, insbesondere auf die Brust projizierten, optischen Signals vorgesehen. Eine solche Anzeige hat den weiteren Vorteil, dass sie durch einfaches Abschalten des optischen Signals aus dem Strahlungsbereich der zur Untersuchung benutzten Röntgenstrahlung entfernbar ist.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel erfolgt; es zeigen:
1 in seitlicher Ansicht den U-Arm eines Mammographiegeräts mit einem Röntgenbelichtungsautomaten enthaltend eine verschiebbare Laserstrahlquelle zur Anzeige einer jeweiligen Position eines verschiebbaren Detektors;
2 in seitlicher Ansicht den U-Arm eines Mammographiegeräts mit einem Röntgenbelichtungsautomaten enthaltend eine verkippbare Lichtquelle zur Anzeige einer jeweiligen Position einer jeweils ausgelesenen Teilfläche eines positionsgebundenen Detektors;
3 in seitlicher Ansicht den U-Arm eines Mammographiegeräts mit einem Röntgenbelichtungsautomaten mit einem verschiebbaren Detektor gemäß 1 und mit einem in einem Lichtstrahlbündel verschiebbaren Draht zur Anzeige der jeweiligen Position des Detektors durch Schattenwurf des Drahts;
4 in seitlicher Ansicht den U-Arm eines Mammographiegeräts mit einem Röntgenbelichtungsautomaten mit einem verschiebbaren Detektor gemäß 1 und mit einem mechanischen Zeiger zur Anzeige der jeweiligen Position des Detektors;
5 in Draufsicht einen Ausschnitt des U-Arms gemäß 1 mit der Anzeige der Position der Detektormessfläche durch eine Laserstrahllinie;
6 in Draufsicht den Ausschnitt gemäß 5 mit der Anzeige durch eine der Form einer kreissegmentförmigen Detektormessfläche entsprechende Lichtprojektion.
1-4 zeigen jeweils in ihrem prinzipiellen Aufbau jeweils einen U-Arm 1-4 eines Mammographiegeräts, der auch die Elemente des erfindungsgemäßen Belichtungsautomaten aufnimmt. Als gleiche Bauteile sind in den 1-4 ein Trägerteil 5, eine Röntgenquelle 6, ein Objekttisch 7 mit einem Film-Folie-System 8 und eine zur Kompression einer auf dem Objekttisch 7 platzierten und durch eine in Richtung 10 höhenverstellbare Kompressionseinheit 11 komprimierbare Brust 9 dargestellt. Im Folgenden werden vier Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Belichtungsautomatik mit einer in Bezug auf die Brust positionierbaren Detektormessfläche dargestellt, bei denen verschiedene Detektorausführungen und Mittel zur Erzeugung einer Anzeige 12, 33 der jeweiligen Position der Detektormessfläche im Sichtfeld auf die Brust 9 vorgesehen sind.
1 zeigt in seitlicher Ansicht einen U-Arm 1 mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Belichtungsautomaten enthaltend einen Detektor 13, der gemeinsam mit einer Detektormessfläche 14 als Teil des Detektors 13 in Bezug auf die Brust 9 durch Verschieben in Richtung 15 positionierbar ist, sowie eine synchron mit dem Detektor verschiebbare Quelle 16 eines optischen Signals. Eine besonders scharfe Anzeige 12 ist durch ein optisches Signal in Form eines Laserstrahls 17 erzeugbar, wobei in besonders einfacher Weise eine parallele Verschiebbarkeit des Laserstrahls 17 in Verschieberichtung 18 abhängig von der jeweiligen Position der Detektormessfläche 14 vorgesehen ist. Dazu ist die Quelle 16 für den Laserstrahl 17 konstruktiv einfach oberhalb der Brust 9 im Sinne der parallelen Verschiebbarkeit des Laserstrahls 17 in Verschieberichtung 18 parallel verschiebbar an dem Trägerteil 5 des U-Arms 1 angeordnet. Durch die parallele Verschiebbarkeit mit dazu senkrechtem Lasterstrahleinfall auf die Brust entfällt eine ansonsten notwendige Berücksichtigung einer Abstandsänderung zwischen der Quelle 16 und der projizierten Anzeige 12. Als weiterer Teil des Belichtungsautomaten ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine elektronische Steuervorrichtung 38 vorgesehen, durch welche die Quelle 16 des Laserstrahls 17 in ihrer Verschiebeposition entsprechend der jeweils von einem Sensor 36, hier mittels eines Infrarotsignals 37, gemessenen Position des Detektors 13 steuerbar ist.
2 zeigt in seitlicher Ansicht einen U-Arm 2 mit einem anderen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Belichtungsautomaten, der einen positionsgebundenen, großflächigen Detektor 19 mit im Sinne einer Abstandsverschiebung getrennt auslesbaren Matrixelementen 20.1-20.11 sowie eine verkippbare Quelle 22 eines optischen Signals enthält. Durch Auslesen einer aus zumindest einem Matrixelement 20.1-20.11 bestehenden Teilfläche des Detektors 19 ist eine Detektormessfläche 21 auswählbar, die durch eine Auswahl einer jeweils anderen Teilfläche verschiebbar ist.
Anstelle des Laserstrahls 17 aus 1 ist ein optisches Signal in Form eines ebenfalls im Sinne einer guten Erkennbarkeit vorteilhaften Lichtstrahls 23 vorgesehen, der in besonders einfacher Weise in seiner Richtung abhängig von der jeweiligen Position der Detektormessfläche 21 in Verschwenkrichtung 24 und somit in seinem Strahlungswinkel relativ zu der Brust änderbar ist. Dies wird mit besonders geringem technischen Aufwand durch eine entsprechend durch Verschwenken verkippbare Anordnung der Quelle 22 des Lichtstrahls 23 an der Kompressionseinheit 11 ermöglicht. Diese Art der Anordnung ist besonders Platz sparend und ermöglicht eine mit einem Einblendungsbereich 25 einer während der Untersuchung vorhandenen Röntgenstrahlung besonders kollisionsfreie, Platz sparende Konstruktion des Mammographiegeräts 10. Da die Quelle 22 des Lichtstrahls 23 gemeinsam mit der Kompressionseinheit 11 in Richtung 10 höhenverstellbar ist und daher unabhängig von der Höheneinstellung immer die gleiche räumliche Lage relativ zu der Anzeige 12 einnimmt, entfällt die Notwendigkeit, bei einem der Position der Detektormessfläche entsprechenden Verkippen der Quelle 22 die Höheneinstellung berücksichtigen zu müssen. Als weiterer Teil des Belichtungsautomaten ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine elektronische Steuervorrichtung 39 vorgesehen, durch welche die Quelle 22 des Lichtstrahls 23 in ihrem Verkippungswinkel entsprechend der jeweiligen Position der ausgelesenen, dem Auslesebereich 21 entsprechenden Teilfläche steuerbar ist.
3 zeigt in seitlicher Ansicht einen U-Arm mit einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Belichtungsautomaten, der gegenüber dem in 1 dargestellten Belichtungsautomaten anstelle der direkten Strahlanzeige auf der Brust einen in einem Lichtstrahlbündel 26 verschiebbaren Draht 27 zur Anzeige der jeweiligen Position des Detektors 13 durch Schattenwurf 28 dieses Drahts auf die Brust aufweist. Einerseits ist der abhängig von der Position des Detektors 13 in Verschieberichtung 29 verschiebbare Schattenwurf 28 und andererseits die Lage der Brust selbst durch deren Beleuchtung mit dem Lichtstrahlbündel 26 gut erkennbar. Der Aufwand zur Erzeugung des vorgenannten Lichtstrahlbündels 26 lässt sich durch Mitbenutzung eines zur Einstellung der Röntgenstrahlungsblende vorgesehenen Lichtvisiers – wie im Folgenden näher beschrieben – wesentlich reduzieren.
Aus der in dem vorgenannten Buch „Mammadiagnostik für MTRA und Ärzte" von Prof. Dr. Heinz Otto auf Seite 23 dargestellten 4.2 ist bekannt, zur Einengung des Einblendungsbereichs 25 der während der Untersuchung von der Röntgenquelle eingestrahlten Röntgenstrahlung eine Röntgenstrahlungsblende 30.1, 30.2 vorzusehen und diesen Einblendungsbereich 25 als Einstellhilfe der Einengung vor der Untersuchung kenntlich zu machen, indem die Röntgenstrahlungsblende 30.1, 30.2 durch ein von einer Lichtquelle 31 ausgesendete und über einen Spiegel 32 in den Einblendungsbereich 25 umgelenkte Lichtstrahlbündel 26 als Lichtvisier verwendbar ist. Zur Durchführung der Untersuchung ist nach dem Einstellen der Röntgenstrahlungsblende 30.1, 30.2 die Lichtquelle 31 ausschaltbar sowie der Spiegel 32 aus dem Einblendbereich 25 wegklappbar. Dieses an sich bereits vorhandene Lichtstrahlbündel 26 wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, wie in 3 gezeigt, zur Anzeige 12 der Position des Detektors 13 mittels Schattenwurf 28 mitbenutzt.
4 zeigt in seitlicher Ansicht einen U-Arm mit einem vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Belichtungsautomaten, der gegenüber dem in 1 dargestellten Belichtungsautomaten anstelle der Laserstrahlquelle 16 einen mit dem Detektor verschiebbaren mechanischen Zeiger 33 im Sichtfeld auf die Brust 9 zur Anzeige der jeweiligen Position des Detektors 13 aufweist.
5 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt des U-Arms gemäß 1, wobei der Objekttisch 7, die Kompressionseinheit 11, die Brust 9 sowie die in Verschieberichtung 18 verschiebbare Anzeige 12, hier in Form einer Laserstrahllinie, dargestellt sind.
6 zeigt in Draufsicht den Ausschnitt des U-Arms gemäß 5, wobei eine in Verschieberichtung 35 verschiebbare Anzeige 34 durch ein der Form einer kreissegmentförmigen Detektormessfläche entsprechende Lichtprojektion vorgesehen ist, um in besonders vorteilhafter Weise eine zur genauen Anpassung der Belichtungszeit an die Beschaffenheit der Brust notwendige vollständige Überdeckung der Detektormessfläche durch die Brust anzeigbar zu machen.
Die Erfindung lässt sich grundsätzlich wie folgt zusammenfassen: Die Erfindung betrifft einen Röntgenbelichtungsautomaten für ein Mammographiegerät mit einer in Bezug auf eine zu untersuchende Brust 9 positionierbaren Detektormessfläche 14, deren jeweilige Position zur einfachen und exakten Positionierung der Detektormessfläche 14 durch eine Anzeige 12, insbesondere in Form eines optischen Signals, im Sichtfeld die Brust 9 anzeigbar ist.

Claims

Röntgenbelichtungsautomat für ein Mammographiegerät mit einer in Bezug auf eine zu untersuchende Brust (9) positionierbaren Detektormessfläche (14), gekennzeichnet durch eine Anzeige (12) der jeweiligen Position der Detektormessfläche (14, 21) im Sichtfeld auf die Brust (9).
Röntgenbelichtungsautomat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Positionierung der Detektormessfläche (14, 21) durch Verschieben eines diese enthaltenden Detektors (13).
Röntgenbelichtungsautomat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Positionierung der Detektormessfläche (14, 21) durch Auslesen einer dieser jeweils entsprechenden Teilfläche eines positionsgebundenen Detektors (19).
Röntgenbelichtungsautomat nach zumindest einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine Anzeige (12) in Form eines von der jeweiligen Position der Detektormessfläche (14, 21) in seiner Stellung abhängigen, insbesondere auf die Brust (9) projizierten, optischen Signals.
Röntgenbelichtungsautomat nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein optisches Signal in Form eines Lichtstrahls (23) oder eines Laserstrahls (17).
Röntgenbelichtungsautomat nach Anspruch 4 und/oder 5, gekennzeichnet durch eine parallele Verschiebbarkeit des optischen Signals abhängig von der jeweiligen Position der Detektormessfläche (14).
Röntgenbelichtungsautomat nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine oberhalb der Brust (9) an dem Mammographiegerät parallel verschiebbar angeordnete Quelle (16, 22) für das optische Signal.
Röntgenbelichtungsautomat nach Anspruch 4 und/oder 5, gekennzeichnet durch eine Richtungsänderbarkeit des optischen Signals abhängig von der jeweiligen Position der Detektormessfläche (14).
Röntgenbelichtungsautomat nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine an einer absenkbaren Kompressionseinheit (11) verkippbar angeordnete Quelle (16, 22) des optischen Signals.
Röntgenbelichtungsautomat nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein optisches Signal in Form eines Schattenwurfs (28) durch einen abhängig von der Position der Detektormessfläche (21) in einem Lichtstrahlenbündel (26) verschiebbaren und zumindest teilweise lichtundurchlässigen Gegenstands, insbesondere eines Drahts (27).
Röntgenbelichtungsautomat nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Mitbenutzung eines zu einer Kenntlichmachung eines Einblendungsbereichs (25) einer Röntgenstrahlung an sich vorhandenen, auf die Brust (9) projiziertes Lichtstrahlbündels (26).
Röntgenbelichtungsautomat nach zumindest einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine Anzeige (12) in Form eines von der jeweiligen Position der Detektormessfläche (14) in seiner Stellung abhängigen, mechanischen Zeigers (33).
Röntgenbelichtungsautomat nach zumindest einem der Ansprüche 1-12, gekennzeichnet durch eine Anzeige (12) der jeweiligen Position der Detektormessfläche (14) mit einer zusätzlichen Darstellung der Form der Detektormessfläche (14).
Röntgenbelichtungsautomat nach zumindest einem der Ansprüche 2 und 4-13, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuervorrichtung (38), mittels der die Anzeige (12) entsprechend der jeweiligen durch einen Sensor (36) gemessene Position des verschiebbaren Detektors (13) steuerbar ist.
Röntgenbelichtungsautomat nach zumindest einem der Ansprüche 3-13, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuer-Vorrichtung (39), mittels der die Anzeige (12) entsprechend der jeweiligen Position der ausgelesenen Teilfläche steuerbar ist.
Mammographiegerät mit einem Röntgenbelichtungsautomat nach zumindest einem der Ansprüche 1-15.