Beschreibung
Gerät zur medizinischen Bildgebung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur medizini¬ schen Bildgebung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des un¬ abhängigen Anspruches 1 und insbesondere ein Gerät zur Gewin¬ nung von Mammografiebildern.
Bei der Mammografie handelt es sich um eine Röntgenuntersu¬ chung der weiblichen Brust, die mittels Geräten zur medizini¬ schen Bildgebung zur Gewinnung von Mammografiebildern ausge¬ führt wird. Derartige Geräte weisen üblicherweise eine Strah¬ lungsquelle für Röntgenstrahlung auf. Mittels der Röntgen- Strahlung wird die zu untersuchende weibliche Brust durch¬ leuchtet um auf einem im Strahlengang unterhalb der weibli¬ chen Brust angeordneten Röntgenfilm ein Durchleuchtungsbild zu gewinnen. Während der Untersuchung wird die weibliche Brust üblicherweise zwischen zwei Kompressionsplatten gehal- ten.
Die Verwendung von Röntgenfilmen hat den Vorteil, dass sie eine technisch relativ ausgereifte und zumindest in der An¬ schaffung relativ kostengünstige Lösung darstellt und gleich- zeitig eine dauerhafte Archivierung eines gewonnenen Durch¬ leuchtungsbildes mittels des Röntgenfilmes möglich ist.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Röntgenfilmen ist, dass Röntgenfilme eine sehr große Empfangsfläche von typi- scherweise 18x24 cm oder 24x30 cm und eine relativ hohe Ort¬ sauflösung von ca. 14 LP/mm (LP = Linien Paare) aufweisen, wodurch die Erstellung einer hochauflösenden Gesamtaufnähme der weiblichen Brust in einer einzigen Messung möglich ist.
Nachteilig an der Verwendung von Röntgenfilmen ist, dass die Bilder nicht in Echtzeit zur Verfügung stehen, da der Film zunächst entwickelt werden muss.
An Stelle des nur einmal verwendbaren Röntgenfilmes ist die Verwendung von CCD-Sensoren (Charge-Coupled-Device) bekannt, welche an Stelle des Röntgenfilmes in ein Mammografiegerät eingesetzt werden können.
Um eine leichte Umrüstung der Geräte zu erlauben, weisen die CCD-Sensoren häufig die Form gewöhnlicher Röntgenfilmkasset¬ ten auf. Derartige CCD-Sensoren können einfach in eine beste- hende Halterung für Röntgenfilmkassetten eingesetzt werden.
Bei CCD-Sensoren handelt es sich um elektronische Bauteile, die zur ortsauflösenden Messung von Strahlung, insbesondere Röntgenstrahlung, geeignet sind und in der Regel aus einer Matrix von strahlungsempfindlichen Zellen, die auch Pixel ge¬ nannt werden, bestehen.
Vorteilhaft an der Verwendung von CCD-Sensoren ist, dass mo¬ derne CCD-Sensoren einerseits eine Auflösung von 10-20 LP/mm aufweisen, die die Auflösung von Röntgenfilmen teilweise ü- bertrifft und dass die Bilder andererseits sofort bereitge¬ stellt und digital bearbeitet werden können. Somit sind CCD- Sensoren anders als Röntgenfilme zur Gewinnung von Echtzeit¬ bildern (beispielsweise während einer Biopsie) geeignet.
Nachteilig an der Verwendung von CCD-Sensoren ist, dass be¬ kannte CCD-Sensoren mit der erforderlichen hohen Auflösung eine Empfangsfläche aufweisen, die wesentlich kleiner als die Empfangsfläche von Röntgenfilmen ist. Daher eignen sich hoch- auflösende CCD-Sensoren derzeit lediglich für Detailaufnahmen der weiblichen Brust bzw. für die stereotaktische Biopsie.
Weiter ist im Rahmen der FFDM (Full-Field-Digital- Mammographie) die Verwendung von niedrigauflösenden Digital- detektoren bekannt.
Die für die FFDM verwendeten Digitaldetektoren weisen eine Auflösung von typischerweise 5 bis 10 LP pro Millimeter und damit eine geringere Auflösung als Röntgenfilme auf. Dafür sind Empfangsflächen mit einer Größe ähnlich der Größe der Empfangsflächen konventioneller Röntgenfilme realisierbar. Mittels der FFDM Detektoren ist es daher möglich, mit einer einzigen Messung ein Gesamtbild der weiblichen Brust zu erstellen.
Der entscheidende Vorteil der FFDM Detektoren liegt somit darin, dass die Bilder in Echtzeit zur Verfügung stehen, di¬ gital bearbeitet werden können und die Empfangsflächen rela¬ tiv groß sind. Nachteilig ist die relativ geringe Auflösung.
Alternativ zu hoch- bzw. niedrigauflösenden CCD Sensoren ist zur Gewinnung von Mammografiebildern auch die Verwendung von digitaler Luminenzradiografie mit Speicherfolientechnik be¬ kannt.
Um eine sichere Diagnose abgeben zu können, ob ein im Rahmen der Mammografie in der weiblichen Brust entdeckter Knoten gutartig oder bösartig ist, ist die Erstellung von Mammogra- fiebildern in der Regel nicht ausreichend. Vielmehr ist es meist erforderlich, im Rahmen einer Biopsie eine Gewebeprobe aus der Brust zu entnehmen. Dabei wird zunächst mittels eines Gerätes zur medizinischen Bildgebung zur Gewinnung von Mammo- grafiebildern der fragliche Knoten lokalisiert und mittels eines an dem Gerät befestigten Manipulators eine Biopsienadel zur Entnahme einer Gewebeprobe in die Brust eingeführt. Dies erfolgt bei Verwendung eines digitalen Sensors für die Rönt¬ genstrahlung unter ständiger Kontrolle durch das Gerät zur medizinischen Bildgebung. Hierfür ist die Verwendung eines FFDM Sensors in der Regel nicht ausreichend, da die Auflösung zu gering ist, um sicherzustellen, dass die Biopsienadel tat- sächlich den fraglichen Knoten erreicht hat. Eine derartige ständige Kontrolle durch das Gerät zur medizinischen Bildge¬ bung ist bei Verwendung eines Röntgenfilmes nicht möglich.
Um die Vorteile beispielsweise eines FFDM Sensors mit dem Vorteil einer Röntgenfolie oder eines Hochauflösenden CCD- Sensors kombinieren zu können, sind Geräte zur medizinischen Bildgebung zur Gewinnung von Mammografiebildern bekannt, die zwei Empfangsflächen für Röntgenstrahlung aufweisen. Die Be¬ festigung des Manipulators an einem derartigen Gerät erfolgt teilweise mittels eines separaten Trägers unabhängig von den Empfangsflächen, teilweise ist der Manipulator direkt auf ei- ner Empfangsfläche angeordnet.
Ein entsprechendes Gerät mit zwei Empfangsflächen und Manipu¬ lator wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher be¬ schrieben.
Das vorbekannte Gerät zur medizinischen Bildgebung 41 zur Ge¬ winnung von Mammografiebildern weist einen Kopf 42 mit einer Strahlungsquelle 43 zur Emission von Röntgenstrahlung 44 so¬ wie eine Empfangseinrichtung 45 auf.
Sowohl der Kopf 42 als auch die Empfangseinrichtung 45 werden über eine Halterung 54 von einer Tragsäule 46 getragen. Die Tragsäule 46 kann freistehend ausgebildet oder an Boden oder Decke eines Raumes befestigt sein.
In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel weist die Empfangsein¬ richtung 45 eine erste Empfangsfläche 48 in Form eines Hal¬ ters für Röntgenfilme sowie eine zweite Empfangsfläche 49 in Form eines großflächigen aber derzeit in der Regel niedrig- auflösenden Detektors mit ca. 5-10 LP/mm für FFDM Aufnahmen auf.
Der Halter für Röntgenfilme 48 ist dabei so ausgebildet, dass er auch einen hochauflösenden CCD-Sensor aufnehmen kann. Die- ser kann dann mittels einer in der Fig. 4 nicht gezeigten Verbindungsleitung mit einer geeigneten Auswerteeinrichtung oder dem Gerät 41 verbunden werden. Derartige bekannte CCD-
Sensoren verfügen derzeit lediglich über eine Empfangsfläche von ca. 50mm x 80mm und sind in eine Halterung integriert, die den Abmessungen einer Röntgenfilmkassette entspricht.
Die beiden Empfangsflächen 48 und 49 der Empfangseinrichtung 45 sind zueinander im rechten Winkel angeordnet und werden von der Halterung 54 getragen. Mittels eines Motors der Emp¬ fangseinrichtung 45 können die beiden Empfangsflächen 48 und 49 durch eine Drehbewegung um eine Drehachse 50 abwechselnd in eine Messstellung geschwenkt werden. Dabei schließt die Drehachse 50 mit dem Strahlengang der von der Röntgenquelle 43 emittierten Röntgenstrahlung 44 einen Winkel von im We¬ sentlichen 45° ein. Ein derartiger Aufbau der Empfangsein¬ richtung 45 wird auch als "flying wing" bezeichnet.
Der Winkel von 45° zwischen Drehachse 50 und Strahlengang der Röntgenstrahlung 44 stellt in Verbindung mit den zueinander im 90° Winkel angeordneten Empfangsflächen 48, 49 sicher, dass durch eine Verschwenkung des Trägers um die Drehachse 50 eine der Empfangsflächen 48 außerhalb des Strahlenganges im Wesentlichen parallel zum Strahlengang und die andere Emp¬ fangsfläche 49 innerhalb des Strahlenganges im Wesentlichen senkrecht zum Strahlengang der Röntgenstrahlung 44 angeordnet werden kann.
Im Strahlengang zwischen einer jeweiligen in Messstellung be¬ findlichen Empfangsfläche 48 bzw. 49 und der Strahlungsquelle 43 ist ein Messbereich zum Anordnen eines Messobjektes 47 (hier einer weiblichen Brust) vorgesehen.
Von der innerhalb des Strahlenganges im Wesentlichen senk¬ recht zum Strahlengang der Röntgenstrahlung 44 angeordneten Empfangsfläche 49 wird eine Biopsie-Einheit 52 getragen.
Die Biopsie-Einheit 52 ist zur Entnahme von Gewebeproben aus der weiblichen Brust 47 geeignet und trägt in dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel eine Kompressionsplatte 53.
Alternativ ist es jedoch möglich, dass die Kompressionsplatte 53 nicht von der Biopsie-Einheit 52 sondern von einer Kom¬ pressionseinrichtung 51 des vorbekannten Gerätes zur medizi- nischen Bildgebung 41 getragen und bewegt wird. In diesem
Fall handelt es sich bei dem Element 53 beispielsweise um ei¬ ne Einrichtung zum Positionieren und Führen einer Biop- sienadel.
Des weiteren beinhalten heute bekannte Biopsie-Einheiten häu¬ fig einen Objekttisch (in Fig. 1 nicht gezeigt) , in den eine Filmkassette bzw. ein CCD-Sensor eingeschoben werden kann.
Durch Vertikalbewegung der Kompressionsplatte 53 durch die Biopsie-Einheit 52 bzw. die Kompressionseinrichtung 51 ist es bei dem vorbekannten Gerät möglich, die weibliche Brust 47 im Messbereich zwischen der Kompressionsplatte 53 und der jewei¬ ligen in Messstellung befindlichen Empfangsfläche 48 bzw. 49 zu komprimieren und zu halten.
_ Da die Kompressionsplatte 53 im Strahlengang., der Röntgen¬ strahlung angeordnet ist, muss sie aus einem für die Mess¬ strahlung durchlässigen Material bestehen.
Bei dem vorbekannten Gerät ist es nachteilig, dass es auf¬ grund der ausladenden Schwenkbewegung der Empfangsflächen 48 und 49 einen hohen Platzbedarf aufweist. Zudem ist das Her¬ stellen einer entsprechend drehbaren mechanischen Verbindung zu den jeweiligen Empfangsflächen 48, 49 mit der auf dem Me- dizinsektor erforderlichen Genauigkeit technisch sehr an¬ spruchsvoll und damit teuer.
Ein weiterer Nachteil des vorbekannten Aufbaus ist, dass der Kopf 42 mit der Strahlungsquelle 43 und die Empfangseinrich- tung 45 über eine gemeinsame Halterung 54 getragen werden.
Dies verkompliziert den Aufbau des in Fig. 4 gezeigten Gerä¬ tes erheblich, da der Kopf 42 mit der Strahlungsquelle 43 von
einer Drehbewegung der Empfangseinrichtung 45 elektronisch und mechanisch entkoppelt sein muss. Weiter ist es bei den vorbekannten Geräten nachteilig, dass eine elektrische Ver¬ bindung zu einem auf der zweiten Empfangsfläche 49 angeordne- ten Gerät in der Regel über ein separates Kabel erfolgt, wel¬ ches ein Verschwenken der Empfangseinrichtung 45 behindert und leicht versehentlich gelöst werden kann.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zur medizinischen Bildgebung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des unabhängigen Anspruches 1 zur Verfügung zu stellen, welches einen platzsparenden und mechanisch einfa¬ chen Aufbau aufweist und besonders robust ist.
Die Aufgabe wird bei einem Gerät zur medizinischen Bildgebung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des unabhängigen Anspru¬ ches 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unab¬ hängigen Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprü¬ chen.
Erfindungsgemäß weist ein Gerät zur medizinischen Bildgebung eine Strahlungsquelle zur Emission einer Messstrahlung, eine erste Empfangseinrichtung zum Empfangen der von der Strah¬ lungsquelle emittierten Messstrahlung, sowie einen Messbe¬ reich zum Anordnen eines Messobjektes auf, wobei der Messbe¬ reich in einem Strahlengang der Messstrahlung zwischen Strah¬ lungsquelle und der ersten Empfangseinrichtung angeordnet ist, und wobei die erste Empfangseinrichtung eine erste Emp¬ fangsfläche zum Empfangen der Messstrahlung trägt. Dabei ist die erste Empfangseinrichtung erfindungsgemäß ausgebildet, wenigstens eine Zusatzeinrichtung zu tragen und weist wenigs¬ tens eine erste Schnittstelle auf, um eine lösbare elektri- sehe Verbindung zu wenigstens einer weiteren Schnittstelle der wenigstens einen Zusatzeinrichtung bereitzustellen.
Da erfindungsgeinäß die erste Empfangseinrichtung ausgebildet ist, wenigstens eine Zusatzeinrichtung zu tragen und eine erste Schnittstelle aufweist, um eine lösbare Verbindung zu wenigstens einer weiteren Schnittstelle der wenigstens einen Zusatzeinrichtung bereitzustellen, ist es bei dem erfindungs¬ gemäßen Gerät zur medizinischen Bildgebung ohne Aufwand leicht möglich, wahlweise zusätzlich beispielsweise eine Bi- opsie-Einheit und/oder eine alternative Empfangseinrichtung für Messstrahlung zu verwenden.
Um ein Herunterfallen der von der ersten Empfangseinrichtung getragenen wenigstens einen Zusatzeinrichtung sicher zu ver¬ hindern und / oder sicherzustellen, dass die wenigstens eine Zusatzeinrichtung an einem vorgegebenen Ort von der ersten Empfangseinrichtung getragene wird, ist die wenigstens eine Zusatzeinrichtung vorzugsweise lösbar an der ersten Empfang¬ seinrichtung befestigbar. Eine derartige mechanische Verbin¬ dung kann vorzugsweise auch über die elektrischen Schnitt¬ stellen erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Zusatzeinrichtung eine über der ersten Empfangsfläche vorsehbare zweite Empfangseinrichtung mit einer zweiten Emp¬ fangsfläche für die Messstrahlung.
Somit kann das erfindungsgemäße Gerät leicht und schnell auf die Verwendung von alternativen Empfangseinrichtungen für die Messstrahlung umgerüstet werden. Hierfür ist keine ausladende Schwenkbewegung erforderlich. Dies vereinfacht auch die e— lektrische und mechanische Verbindung zu der ersten Empfang¬ seinrichtung, da die Verbindung starr sein kann. Da die zwei¬ te Empfangseinrichtung über der ersten Empfangsfläche der ersten Empfangseinrichtung angeordnet werden kann, wird si¬ chergestellt, dass sich die zweite Empfangseinrichtung im Strahlengang der Messstrahlung befindet. Eine horizontale An¬ passung der Position der zweiten Empfangseinrichtung ist so-
mit in der Regel nicht nötig. Hierdurch wird die Benutzung des erfindungsgemäßen Gerätes besonders einfach.
Um eine richtige Fokussierung der von der Strahlungsquelle emittierten Messstrahlung auf der jeweils verwendeten ersten oder zweiten Empfangsfläche sicherzustellen ist es in diesem Fall vorteilhaft, wenn das Gerät zur medizinischen Bildgebung ferner eine Anpasseinrichtung aufweist, die eine Position der ersten Empfangseinrichtung so verändert, dass der Abstand zwischen der Strahlungsquelle und der ersten bzw. zweiten
Empfangsfläche konstant ist. Die Anpassung erfolgt vorzugs¬ weise automatisch.
Zusätzlich oder alternativ ist es zur Sicherstellung einer geeigneten Fokussierung auf die jeweils verwendete erste bzw. zweite Empfangsfläche nützlich, wenn die Strahlungsquelle ei¬ ne Fokussiereinrichtung aufweist, um eine Fokussierebene für die Messstrahlung an den jeweiligen Abstand zwischen der Strahlungsquelle und der ersten bzw. zweiten Empfangsfläche anzupassen. Die Anpassung erfolgt vorzugsweise automatisch.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die von der Strahlungsquelle emittierte Messstrahlung eine Röntgenstrah¬ lung.
Bei der Röntgenstrahlung handelt es sich um eine in der Mam¬ mografie erprobte und für die Zwecke der Mammografie beson¬ ders gut geeignete Messstrahlung.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn wenigstens die zweite Empfangsfläche der zweiten Empfangseinrichtung ein Festkör¬ perdetektor für Röntgenstrahlung und vorzugsweise ein CCD- Sensor ist.
Bevorzugt ist dann die erste Empfangsfläche der ersten Emp¬ fangseinrichtung ein Digitaldetektor für Röntgenstrahlung, ein Röntgenfilm oder eine Lumineszenz-Radiographie-Folie.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Zusatzeinrichtung ein Mani¬ pulator zum Manipulieren eines im Messbereich angeordneten Messobjektes.
Somit kann es sich bei der Zusatzeinrichtung beispielsweise um eine Biopsie-Einheit zur Entnahme einer Gewebeprobe han¬ deln.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn mehrere gleichzeitig von der ersten Empfangseinrichtung getragene Zusatzeinrichtungen miteinander über Zwischenschnittstellen und mit der ersten Empfangseinrichtung über eine gemeinsame Schnittstelle varia¬ bel verbindbar sind.
Da die Zusatzeinrichtungen untereinander über Zwischen¬ schnittstellen und mit der ersten Empfangseinrichtung über eine einzige Schnittstelle verbunden sind, kann die Anzahl der an der ersten Empfangseinrichtung vorzusehenden Schnitt- stellen gering gehalten werden. Dies reduziert die mit
Schnittstellen allgemein verbundene Problematik der Hygiene, da sich Schnittstellen in der Regel schlecht reinigen lassen.
Bevorzugt weist wenigstens eine Zusatzeinrichtung ein Gehäuse aus Kohlenstofffasern auf, da derartige Gehäuse für die in der Medizintechnik üblicherweise verwendeten Messstrahlen durchlässig sind, eine hohe Stabilität aufweisen und sich gleichwohl gut reinigen lassen und somit den Hygieneanforde¬ rungen genügen.
Vorzugsweise weist die erste Empfangseinrichtung eine Ablage¬ fläche für das Messobjekt auf, so dass neben der wenigstens einen Zusatzeinrichtung auch ein Messobjekt von der ersten Empfangseinrichtung getragen werden kann.
Ein separater Träger für das Messobjekt ist somit nicht er¬ forderlich.
Damit die für ein Messobjekt zur Verfügung stehende Fläche durch die wenigstens eine von der ersten Empfangseinrichtung getragene Zusatzeinrichtung nicht unnötig eingeschränkt wird, ist es weiter vorteilhaft, wenn wenigstens eine der Zusatz¬ einrichtungen eine Ablagefläche für das Messobjekt aufweist.
Bevorzugt ist das Gerät zur medizinischen Bildgebung zur Ge¬ winnung von Mammografiebildern ausgebildet.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail erläutert. In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Ansichten bezeichnen, zeigen
Figuren IA, IB schematisch eine Seitenansicht eines Gerätes zur medizinischen Bildgebung zur Gewinnung von Mammografie- bildern gemäß einer ersten besonders bevorzugten Ausführungs¬ form der vorliegenden Erfindung;
Figuren 2A, 2B schematisch eine Seitenansicht eines Gerätes zur medizinischen Bildgebung zur Gewinnung von Mammografie- bildern gemäß einer zweiten besonders bevorzugten Ausfüh¬ rungsform der vorliegenden Erfindung;
Figuren 3A, 3B, 3C schematisch eine Schnittansicht durch ver¬ schiedene Ausgestaltungen und Verwendungsformen der ersten Empfangseinrichtung eines erfindungsgemäßen Gerätes; und
Fig. 4 schematisch ein Geräte zur medizinischen Bildgebung zur Gewinnung von Mammografiebildern nach dem Stand der Tech¬ nik.
Die Figuren IA und IB bzw. 2A und 2B zeigen schematisch eine Seitenansicht eines Gerätes zur medizinischen Bildgebung zur Gewinnung von Mammografiebildern gemäß einer ersten bzw.
zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegen¬ den Erfindung.
Das Gerät 1 weist eine von einem Kopf 2 getragene Strahlungs- guelle 3 zur Emission einer Messstrahlung, hier einer Rönt¬ genstrahlung 4, auf. Der Kopf 2 wird von einer Tragsäule 6 getragen. Unterhalb der Strahlungsquelle 3 ist eine erste Empfangseinrichtung 5 zum Empfangen der von der Strahlungs¬ quelle 3 emittierten Röntgenstrahlung 4 vorgesehen.
Die erste Empfangseinrichtung 5 wird ebenfalls von der Trag¬ säule 6 getragen. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Gehäuse der ersten Empfangseinrichtung 5 aus Kohlenstofffa¬ sern gebildet.
Das Gehäuse der ersten Empfangseinrichtung 5 kann alternativ aber auch aus einem anderen Material wie z.B. Kunststoff ge¬ bildet sein. Dabei ist das Material vorzugsweise für die je¬ weilige Messstrahlung durchlässig.
Zwischen der ersten Empfangseinrichtung 5 und der Strahlungs¬ quelle 3 ist in dem Strahlungsgang der Röntgenstrahlung 4 ein Messbereich zum Anordnen eines Messobjektes 7 - im vorliegen¬ den Fall einer weiblichen Brust - vorgesehen.
Die erste Empfangseinrichtung 5 trägt eine erste Empfangsflä¬ che 8 zum Empfangen der Röntgenstrahlung 4.
In der in den Figuren IA und IB gezeigten ersten Ausführungs- form handelt es sich bei der ersten Empfangsfläche 8 um eine Halterung für Röntgenfilmkassetten.
In der in den Figuren 2A und 2B gezeigten zweiten Ausfüh¬ rungsform handelt es sich bei der ersten Empfangsfläche 8 hingegen um einen großflächigen niedrigauflösenden Festkör¬ perdetektor (hier: Digitaldetektor) für Röntgenstrahlung zur
Erstellung von FFDM (Füll Field Digital Mammographie) Bil¬ dern.
Alternativ kann es sich bei der ersten Empfangsfläche 8 je- doch beispielsweise auch um einen Halter für Luminenszenz- Radiographiefolien handeln.
Die Empfangseinrichtung 5 trägt einen Manipulator 10, der mittels eines in den Figuren nicht eigens gezeigten Schnell- verbindungsSystems lösbar an der ersten Empfangseinrichtung befestigt ist. Im vorliegenden Fall ist der Manipulator 10 zur Entnahme von Gewebeproben aus der weiblichen Brust 7 aus¬ gebildet.
Alternativ kann der Manipulator das im Messbereich angeordne¬ te Messobjekt 7 auch auf eine andere Art und Weise manipulie¬ ren.
Über eine erste Schnittstelle 11 der ersten Empfangseinrich- tung 5 besteht eine lösbare elektrische und mechanische Ver¬ bindung zu einer ersten weiteren Schnittstelle 12 des Manipu¬ lators 10.
Somit ist es in dem gezeigten Beispiel möglich, den Manipula- tor 10 über die von der ersten Schnittstelle 11 und die erste weitere Schnittstelle 12 hergestellte elektrische Verbindung durch das erfindungsgemäße Gerät zur medizinischen Bildgebung 1 zu steuern. Das Vorsehen eines externen Verbindungskabels ist somit nicht erforderlich, da die Verbindung wie in Figs. IA, IB, 2A, 2B gezeigt vorzugsweise über einen direkten Steckkontakt und damit kabellos hergestellt wird.
Alternativ oder zusätzlich zu der Kernordnung eines Schnell- verbindungsSystems kann die lösbare mechanische Verbindung zwischen Manipulator 10 und Empfangseinrichtung 5 auch über die erste Schnittstelle 11 und die erste weitere Schnittstel¬ le 12 hergestellt werden.
In dem gezeigten Beispiel trägt der Manipulator 10 eine von dem Manipulator 10 vertikal bewegbare Kompressionsplatte 13.
Da die Kompressionsplatte 13 im Strahlengang der Röntgen¬ strahlung 4 angeordnet ist, ist sie aus einem für Röntgen¬ strahlung durchlässigen Material und im vorliegenden Fall aus Plexiglas gebildet.
Alternativ kann die Kompressionsplatte 13 aber auch direkt an dem Gerät zur medizinischen Bildgebung 1 befestigt und von diesem über eine Kompressionseinrichtung 22 betätigbar sein.
In diesem Fall kann es sich bei dem von dem Manipulator 10 getragenen Element 13 beispielsweise um eine Einrichtung zum Positionieren und Führen einer Biopsienadel handeln.
Weiter trägt die erste Empfangseinrichtung 5 in den Figuren IA und 2A eine zweite Empfangseinrichtung 9.
Wie unter Bezugnahme auf die Figuren 3A bis 3C noch erläutert werden wird, besteht eine lösbare elektrische und mechanische Verbindung zwischen der ersten Empfangseinrichtung 5 und der zweiten Empfangseinrichtung 9.
Wie aus den Figuren IA und IB bzw. 2A und 2B jeweils deutlich hervorgeht, sind die ersten und zweiten Empfangseinrichtungen 5 und 9 im Wesentlichen parallel zueinander und im wesentli¬ chen senkrecht zum Strahlengang der Röntgenstrahlung 4 über- einander angeordnet.
Durch die wahlweise Anordnung der zweiten Empfangseinrichtung 9 ist es somit mittels des erfindungsgemäßen Gerätes zur me¬ dizinischen Bildgebung 1 möglich, Mammografiebilder unter Verwendung verschiedener Empfangseinrichtungen 5, 9 und damit verschiedener Messverfahren durchzuführen.
Da die zweite Empfangseinrichtung 9 einfach über der ersten Empfangseinrichtung 5 angeordnet und von dieser getragen wird, ist der erfindungsgemäße Aufbau mechanisch sehr ein¬ fach. Somit kann beispielsweise auf einen "Flying Wing" ver- ziehtet und gleichwohl auf verschiedene Messverfahren zuge¬ griffen werden.
Wie aus den Figuren IA, IB, 2A und 2B ersichtlich, dient die jeweilige der Röntgenquelle 3 zugewandte Oberfläche der ers- ten bzw. zweiten Empfangseinrichtung 5 bzw. 9 gleichzeitig als Ablagefläche und untere Kompressionsfläche für das jewei¬ lige Messobjekt (hier die weibliche Brust 7) .
Durch das Anordnen der zweiten Empfangseinrichtung 9 über der ersten Empfangseinrichtung 5 kommt es zu einer leichten Ab¬ weichung von der Fokussierebene F der von der Strahlungsquel¬ le 3 emittierten Röntgenstrahlung 4, da der Abstand zwischen der zweiten Empfangseinrichtung 9 und der Strahlungsquelle 3 etwas geringer als der Abstand zwischen der ersten Empfang- seinrichtung 5 und der Strahlungsquelle 3 ist.
Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei unterschiedliche bevorzugte Ausführungsformen, um der Abweichung von der ursprünglichen Fokussierebene F Rechnung zu tragen.
Gemäß der in Figs. IA, IB gezeigten besonders bevorzugten ersten Ausführungsform ist die erste Empfangseinrichtung 5 über einen Motor 20 an der Tragsäule 6 des Gerätes zur medi¬ zinischen Bildgebung 1 befestigt. Der Motor 20 ist ausgebil- det, um die erste Empfangseinrichtung 5 vertikal entlang der Tragsäule 6 zu verschieben.
Wie in den Figuren IA und IB gezeigt ist, kann durch eine derartige vertikale Verschiebung der ersten Empfangseinrich- tung 5 gegenüber der Strahlungsquelle 3 die zweite Empfang¬ seinrichtung 9 oder die Empfangsfläche 8 der ersten Empfang¬ seinrichtung 5 in die Fokussierebene F gelegt werden.
Hierdurch wird sichergestellt, dass die Röntgenstrahlen 4 während einer Messung immer optimal fokussiert sind.
Gemäß der in Figs. 2A, 2B gezeigten zweiten besonders bevor¬ zugten Ausführungsform wird die räumliche Position der ersten Empfangseinrichtung 5 an dem Gerät für medizinische Bildge- bung 1 konstant gehalten. Zur Anpassung der Fokussierebene F bzw. F' der von der Strahlungsquelle 3 emittierten Röntgen- Strahlung 4 ist in dem Kopf 2 eine Fokussiereinrichtung 21 vorgesehen.
Mittels der Fokussiereinrichtung 21 kann die Fokussierebene F wie in Fig. 2A gezeigt an eine verwendete zweite Empfangsein- richtung 9 oder, wie in Fig. 2B gezeigt, an die erste Emp¬ fangsfläche 8 der ersten Empfangseinrichtung 5 angepasst wer¬ den.
Hierdurch wird auch hier sichergestellt, dass die Röntgen- Strahlung 4 während einer Messung immer optimal fokussiert wird.
Selbstverständlich kann die Anpassung auch sowohl durch eine Veränderung des Abstandes zwischen der ersten Empfangsein- richtung 5 und der Strahlungsquelle 3 als auch durch eine
Veränderung der Fokussierebene mittels der Fokussiereinrich¬ tung 21 erfolgen.
Sowohl bei der in der Figur 1 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform als auch bei der in der Figur 2 gezeigten zweiten bevorzugten Ausführungsform kann die Anpassung der Position der ersten Empfangseinrichtung 5 mittels des Motors 20 bzw. der Fokussierebene F, F' mittels der Fokussierein¬ richtung 21 vorzugsweise automatisch erfolgen.
Hierfür wird von dem erfindungsgemäßen Gerät zur medizini¬ schen Bildgebung 1 über die erste Schnittstelle 11 detek-
tiert, ob die erste Empfangseinrichtung 5 überhaupt eine Zu¬ satzeinrichtung trägt und ob es sich bei einer möglicherweise getragenen Zusatzeinrichtung um eine zweite Empfangseinrich¬ tung 9 handelt. Die jeweilige zweite Empfangseinrichtung 9 wird automatisch über die erste Schnittstelle 11 identifi¬ ziert, so dass eine automatische Anpassung möglich ist.
Die Figuren 3A, 3B, 3C zeigen schematisch jeweils eine Schnittansicht durch verschiedene Ausgestaltungen und Verwen- dungsformen der ersten Empfangseinrichtung 5 bzw. 5' eines erfindungsgemäßen Gerätes.
In der in Fig. 3A gezeigten Ausführungsform wird die von der ersten Empfangseinrichtung 5 getragene erste Empfangsfläche 8 von einem Träger für Röntgenfilmkassetten gebildet.
In der in Figuren 3B und 3C gezeigten Ausführungsform wird die von der ersten Empfangseinrichtung 5 getragene erste Emp¬ fangsfläche 8 von einem Digitaldetektor für FFDM Aufnahmen gebildet.
Vor dem Träger für Röntgenfilmkassetten bzw. dem Digitalde¬ tektor ist jeweils ein Filter 14 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei dem Filter 14 um ein Streustrah- lenraster, das jeweils für die Verwendung mit Röntgenfilmen bzw. dem Digitaldetektor angepasst ist.
Bei der in Figur 3A gezeigten Ausführungsform wird von der ersten Empfangseinrichtung 5 sowohl ein Manipulator 10 mit einer Kompressionsplatte 13 als auch eine zweite Empfangsein¬ richtung 9 getragen.
Die zweite Empfangseinrichtung 9 weist eine zweite Empfangs¬ fläche 15 für Röntgenstrahlung 4 auf. In Figur 3a handelt es sich bei der zweiten Empfangsfläche 15 um einen hochauflösen¬ den CCD-Sensor zum Erstellen von Detailaufnahmen der weibli¬ chen Brust 7.
Wie aus Figur 3A ersichtlich, ist die zweite Empfangsfläche 15 der zweiten Empfangseinrichtung 9 ebenso wie die zweite Empfangseinrichtung 9 über der ersten Empfangsfläche 8 der ersten Empfangseinrichtung 5 angeordnet.
Um ein unkontrolliertes Verschieben der zweiten Empfangsein¬ richtung 9 zu verhindern, ist diese mittels eines in der Fi¬ gur 3A nicht gezeigten lösbaren Schnellverschlusses an der ersten Empfangseinrichtung 5 lösbar befestigt.
Mittels des Motors 20 oder der Fokussiereinrichtung 21 wird von dem erfindungsgemäßen Gerät zur medizinischen Bildgebung 1 automatisch sichergestellt, dass die Fokussierebene F mit der zweiten Empfangsfläche 15 übereinstimmt.
Die zweite Empfangseinrichtung 9 weist eine erste Zwischen¬ schnittstelle 16 auf. Über die erste Zwischenschnittstelle 16 ist die zweite Empfangseinrichtung 9 lösbar elektrisch mit einer zweiten Zwischenschnittstelle 17 des Manipulators 10 verbunden.
Über die erste Zwischenschnittstelle 16 kann zusätzlich auch eine mechanische Verbindung zu dem Manipulator 10 hergestellt werden, so dass auf die lösbare mechanische Befestigung der zweiten Empfangseinrichtung 9 an der ersten Empfangseinrich¬ tung 5 mittels des Schnellverschlusses ggf. verzichtet werden kann.
Der Manipulator 10 ist über eine erste weitere Schnittstelle 12 mit einer ersten Schnittstelle 11 der ersten Empfangsein¬ richtung 5 lösbar elektrisch verbunden.
Die erste weitere Schnittstelle 12 kann zusammen mit der ers- ten Schnittstelle 11 zusätzlich auch zur lösbaren mechani¬ schen Befestigung des Manipulators 10 an der ersten Empfang¬ seinrichtung 5 dienen. In diesem Fall kann ggf. auf das Vor-
sehen einer weiteren mechanischen Befestigung des Manipula¬ tors 10 an der ersten Empfangseinrichtung 5 verzichtet wer¬ den.
Da der Manipulator 10 und die zweite Empfangseinrichtung 9 untereinander über die Zwischenschnittstellen 16 bzw. 17 ver¬ bunden sind und über eine gemeinsame erste weitere Schnitt¬ stelle 12 mit einer gemeinsamen ersten Schnittstelle 11 der ersten Empfangseinrichtung 5 verbunden sind, ist es ausrei- chend, an der ersten Empfangseinrichtung 5 lediglich eine
Schnittstelle für sowohl Manipulator 10 als auch die zweite Empfangseinrichtung 9 vorzusehen.
Hierdurch weist das erfindungsgemäße Gerät einen besonders einfachen Aufbau auf. Da der Manipulator 10 und die zweite
Empfangseinrichtung 9 untereinander über Zwischenschnittstel¬ len 16, 17 und mit der ersten Empfangseinrichtung 5 über ei¬ ne einzige Schnittstelle 12 verbunden sind, wird die Anzahl der an der ersten Empfangseinrichtung 5 vorzusehenden Schnittstellen gering gehalten. Dies reduziert die mit
Schnittstellen allgemein verbundene Problematik der Hygiene, da sich Schnittstellen in der Regel schlecht reinigen lassen.
Bei der in der Figur 3B gezeigten alternativen bevorzugten Ausführungsform wird von der ersten Empfangseinrichtung 5' lediglich eine zweite Empfangseinrichtung 9' getragen. Ein Manipulator 10 ist hier nicht vorgesehen. Die Kompressions¬ platte 13' ist daher direkt mit dem Gerät zur medizinischen Bildgebung 1 verbunden und von diesem bewegbar. Somit müsste zur Durchführung einer Biopsie erst ein Manipulator elekt¬ risch und ggf. auch mechanisch über die erste Schnittstelle 11 mit der ersten Empfangseinrichtung 5 ' verbunden werden (siehe Fig. IA) .
Wie aus Figur 3B hervorgeht, weist die erste Empfangseinrich¬ tung 5' eine erste Schnittstelle 11 und eine zweite Schnitt¬ stelle 19 auf.
In dem in Figur 3b gezeigten Beispiel wird die erste Schnitt¬ stelle 11 nicht verwendet und steht somit für eine weitere von der ersten Empfangseinrichtung 51 zu tragende Zusatzein- richtung zur Verfügung.
Über die zweite Schnittstelle 19 ist sowohl eine lösbare me¬ chanische als auch lösbare elektrische Verbindung zu einer zweiten weiteren Schnittstelle 18 der zweiten Empfangsein- richtung 9' hergestellt.
Da die örtliche Fixierung der zweiten Empfangseinrichtung 9' somit über die Verbindung zwischen der zweiten Schnittstelle 19 der ersten Empfangseinrichtung 5 ' und der zweiten weiteren Schnittstelle 18 der zweiten Empfangseinrichtung 19' erfolgt, brauchen in diesem Beispiel keine weiteren Maßnahme zur räum¬ lichen Fixierung der zweiten Empfangseinrichtung 19' getrof¬ fen zu werden. Auf zusätzliche Befestigungseinrichtungen kann somit verzichtet werden.
Durch das erfindungsgemäße Gerät zur medizinischen Bildgebung 1 wird auch hier sichergestellt, dass die Fokussierebene F für die Röntgenstrahlung 4 mit der zweiten Empfangsfläche 15 der zweiten Empfangseinrichtung 19 übereinstimmt.
In den Figuren 3A und 3B weist die zweite Empfangseinrichtung 9 bzw. 9' jeweils ein Gehäuse aus Kohlenstofffasern auf, da¬ mit ein Durchtritt der Röntgenstrahlen 4 auf die jeweilige zweite Empfangsfläche 15 möglich ist.
Figur 3C zeigt eine weitere bevorzugte Verwendungsform für die erste Empfangseinrichtung 5 ' des erfindungsgemäßen Gerä¬ tes zur medizinischen Bildgebung zur Gewinnung von Mammogra- fiebildern.
Die erste Empfangseinrichtung 5 ' weist in dem in Figur 3C ge¬ zeigten Beispiel eine erste Schnittstelle 11 sowie eine zwei-
te Schnittstelle 19 auf. Über die erste und/oder zweite Schnittstelle 11 bzw. 19 ist eine elektrische und/oder mecha¬ nische Verbindung zu einer von der ersten Empfangseinrichtung 5' tragbaren Zusatzeinrichtung möglich.
In dem hier gezeigten Beispiel trägt die erste Empfangsein¬ richtung 5' jedoch keine Zusatzeinrichtung, so dass das Mess¬ objekt 7 direkt auf der ersten Empfangseinrichtung 15 zu lie¬ gen kommt.
Von dem Gerät zur medizinischen Bildgebung 1 wird sicherge¬ stellt, dass die Fokussierebene F in dem in Figur 3C gezeig¬ ten Beispiel der ersten Empfangsfläche 8 der ersten Empfang¬ seinrichtung 5f entspricht.
Wie aus den Figuren 3A, 3B und 3C hervorgeht, weisen sowohl die erste Empfangseinrichtung 5 bzw. 5' als auch die zweite Empfangseinrichtung 9 bzw. 9' eine Ablagefläche für das Mess¬ objekt 7 auf.
Auch wenn vorstehend die gleichzeitige Anordnung von ledig¬ lich zwei Zusatzeinrichtungen auf der ersten Empfangseinrich¬ tung beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass die erste Empfangseinrichtung auch mehr als zwei Zusatzeinrichtungen gleichzeitig tragen kann. Hierfür können an der ersten Emp¬ fangseinrichtung auch mehr als zwei Schnittstellen vorgesehen sein. Alternativ können mehr als zwei' Zusatzeinrichtungen auch über mehr als zwei Zwischenschnittstellen miteinander verbunden sein.
Selbstverständlich ist neben der Verwendung eines Manipula¬ tors für die Biopsie und der Verwendung einer zweiten Emp¬ fangseinrichtung auch die Anordnung anderer Zusatzeinrichtung auf der ersten Empfangseinrichtung möglich. An Stelle eines hochauflösenden CCD-Sensors kann als zweite Empfangsfläche der zweiten Empfangseinrichtung beispielsweise auch ein ande-
rer geeigneter Festkörperdetektor für die jeweilige Mess¬ strahlung verwendet werden.
Zusammenfassen weist das vorstehend beschriebene Gerät zur medizinischen Bildgebung einen besonders platzsparenden und mechanisch einfachen Aufbau auf und ist daher besonders ro¬ bust.