FI123261B - 3D mammografia - Google Patents

Description

3D MAMMOGRAFIA KEKSINNÖN ALA

5 Keksintö liittyy 3D mammografiaan, jossa rinnasta otetaan yksittäisiä kuvia eri projektiokulmissa, tyypillisesti noin +/- 30 asteen kulmassa vertikaalista, ja jossa 3D kuva tämän jälkeen syntetisoidaan kyseisestä ku-vainformaatiosta soveltuvan kuvankäsittelyohjelmiston avulla.

10 TEKNIIKAN TASON KUVAUS

Rintasyöpä on naisten yleisin syöpätyyppi. Tutkimusten mukaan rintasyöpään sairastuu elämänsä aikana noin joka kymmenes nainen. Jos rintasyöpä löydetään oireiden perusteella, on sairaus usein ehtinyt kehittyä 15 jo vaiheeseen jossa paranemisennuste on suhteellisen huono. Osa rintasyövistä löydetään seulontatutkimuksissa, joita järjestetään useissa maissa yli 40-vuotiaille naisille. Seulonnassa syöpä löydetään usein jo hyvin varhaisessa vaiheessa, jolloin sen hoito voidaan aloittaa ajoissa ja parantuminen on näin todennäköisempää.

20

Mammografia on laajalti käytetty menetelmä rintasyövän seulonnassa sekä kliinisenä tutkimusmenetelmänä että myös varmistustutkimuksissa. Mammografia on röntgenkuvausmenetelmä, jossa käytetään erityisesti tätä tarkoitusta varten suunniteltua laitetta. Seulontatutkimuksissa mammografian 25 sensitiivisyydeksi on raportoitu 90-93 % ja spesifisyydeksi 90-97%. Tämä osoittaa, että seulontatutkimukset ovat hyödyllisiä ja seulonnan avulla ? aikaansaatu rintasyövän varhainen havaitseminen voi pelastaa ihmishenkiä.

Mammografian onkin todettu pienentävän rintasyöpäkuolleisuutta 35 prosen- ώ cp tiliä yli 50-vuotiaiden naisten joukossa ja 25-35 prosentilla 40-50- $£ 30 vuotiaiden naisten joukossa, x

X

CL , ,

Mammograflakuvia tutkittaessa tavoitteena on löytää rinnan erilaisia

CD

g poikkeamia, kuten kalkkeja, ts. pieniä kalsiumkerääntymiä pehmeässä rin- § takudoksessa. Kalkkia ei yleensä voi havaita rintaa tunnustelemalla, mut-

O

^ 35 ta se näkyy röntgenkuvassa. Suuret kalkit eivät yleensä liity syöpään, 2 mutta pienten kalkkien ryhmittymät, eli ns. mikrokalkit, ovat merkki rinnan solujen liika-aktiivisuudesta, joka voi olla yhteydessä rintasyöpään. Muita piirteitä joita mammografian avulla pyritään löytämään ovat mm. kystat ja fibroadenoomat, jotka eivät kuitenkaan yleensä liity syöpään.

5

Tyypillisesti perinteisessä seulontamammografiässä rintarauhanen puristetaan kahden paininlevyn väliin ja säteilytetään ainakin kahdesti, yläpuolelta ja viistosuunnasta. Tarvittaessa otetaan vielä kolmas kuva suoraan sivulta. Kun tällaisessa kuvantamisessa kudoskerrokset sijaitsevat rönt-10 gensädekeilan suunnassa toistensa päällä, tuottavat kyseiset säteilytyk-set kaksiulotteisia kuvia joissa voimakkaasti röntgensäteitä absorboivat struktuurit saattavat haitata niiden alapuolella sijaitsevien struktuurien havaitsemista.

15 Mammografian jatkuva kehittyminen on johtanut uudentyyppisiin mammogra-fiamenetelmiin ja laitteisiin, jotka tuottavat 3D kuvia potilaan rinnasta. Näissä ratkaisuissa rinnasta tuotetaan useita projektioita eri kulmista ja rinnan 3D distribuutio muodostetaan käyttämällä soveltuvaa re-konstruktioalgoritmia. Kuvainformaatiosta, ts. yksittäisistä kuvista, 20 muodostetaan tyypillisesti useita kuvia, jotka esittävät rinnan röntgen-detektorin pinnan suuntaisia kerroksia, mikä mahdollistaa toistensa päällä sijaitsevien kudosstruktuurien havaitsemisen.

Tyypillinen digitaalinen mammografialaite käsittää runko-osan ja pyöri- 25 västi runko-osaan kiinnitetyn C-varren tai vastaavan rakenteen. C-varren ensimmäiseen päähän on järjestetty röntgenlähde ja toiseen päähän sätei-o q lydetektori. Usein näistä välineistä käytetään nimitystä kuvantamisväli-

CVJ

, neet. Olennaisesti alueelle mainittujen röntgenlähteen ja detektorin vä- S1 liin, tyypillisesti detektorin läheisyyteen, on järjestetty paininlevyt, co >- 3 0 jotka on suunniteltu asemoimaan rinta puristetuksi säteilytyksen ajaksi.

x cc

CL

Tekniikan tason mukaisesti 3D mammografian yhteydessä on käytetty ja ehto dotettu erilaisia tapoja kuvata rinta useassa eri projektiokulmassa. Näi- o g hin kuuluu röntgenlähteen jatkuva kääntäminen tasaisella tai muuttuvalla 35 nopeudella pitkin kaarevaa rataa rinnan ympäri, röntgenlähteen kääntämi- 3 nen askeleittain valotusten välissä, joiden valotusten aikana röntgenläh-de pysyy paikallaan, sekä usean paikallaan pysyvän röntgenlähteen käyttäminen. Detektorista riippuen sitä voidaan pitää paikallaan, sitä voidaan liikuttaa lineaarisesti ja/tai kallistaa siten, että se kussakin valotuk-5 sessa pysyy kohtisuorassa röntgensädekeilan keskisäteeseen nähden.

C-varren (ylä)osaan sijoitettu röntgenlähde on varsin raskas komponentti. Röntgenlähteen askeleittaisen liikuttamisen ollessa kyseessä kuvantamis-laitteen tulee ennen jokaista säteilytystä olla saavuttanut värähtelemä-10 tön tila. Tällöin mammografialaitteen rakenteiden tulisi olla optimoituja ottaen huomioon monivaiheiseen kuvausprosessiin kuuluvat useat kiihdytykset, jarrutukset ja pysäytykset (stabilisaatioajat). Tällaiseen kuvaus-prosessiin tarvittava kokonaisaika tuppaa muodostumaan kovin pitkäksi.

15 Toisaalta röntgenlähteen jatkuvan liikkeen kyseessä ollessa joudutaan liikeartefaktojen synnyttämisen välttämiseksi käyttämään huomattavan lyhyttä valotusaikaa, kuten vähemmän kuin 50 ms. Tämä puolestaan vaatii riittävän tehokkaan säteilylähteen käyttämistä, mikä tarkoittaa vieläkin painavamman röntgenlähteen käyttämistä kuin mitä tunnetun tekniikan mu-20 kaisissa 2D mammografialaitteissa on tyypillisesti käytetty, jolloin myös kuvantamislaitteen muiden rakenteiden suunnittelussa täytyy ottaa huomioon tämä suurempi massa.

Mitä usean röntgenlähteen käyttämiseen mammografialaitteessa tulee, se 25 selvästikin vaatii aivan uudentyyppistä mammografialaitteen rakenteellista ratkaisua mahdollistamaan tällainen erityinen 3D kuvantamismodaliteet-o ^ ti. Mikäli tällaista mekaanista rakennetta käytetään perustana, olisi ^ haasteellista saada aikaan sellainen konstruktio, joka olisi käytännölli- oo S5 nen ajatellen laitteen käyttöä myös perinteisessä 2D seulontamammografi- <X) _ _ T- 3 0 assa.

X

cc

KEKSINNÖN LYHYT SELOSTUS

O) 00

CO

o g Esillä olevan keksinnön tavoite kohdistuu ainakin osan edellä kuvattujen ° 35 kuvausjärjestelmien ongelmien poistamiseen tai vähentämiseen. Keksinnön 4 tavoite saavutetaan oheisten itsenäisten patenttivaatimusten mukaisella menetelmällä ja järjestelyllä. Joitakin keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty oheisissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

5 Keksintö tekee 3D mammografian mahdolliseksi nykyisen tyyppisillä mammo-grafialaitteilla, ts. tyypillisesti käytössä olevilla röntgenlähteillä ja C-varsilla sekä niihin liittyvillä rakenteilla, mahdollistamalla olennaisen pitkien valotusaikojen käyttämisen siitä huolimatta, että röntgenläh-dettä jatkuvasti liikutetaan kuvausproseduurin aikana. Tämä mahdolliste-10 taan järjestämällä rinta seuraamaan röntgenlähteen liikettä ainakin yhden kuvausproseduuriin kuuluvan valotusvaiheen aikana. Koska kuvantamispro-sessissa käytetty tomografiakulma (röntgenlähteen äärimmäisten valo-tusasentojen välinen kulma) saattaa olla useita kymmeniä asteita ja jotta rinnan kääntäminen lukuisten valotusten aikana olisi käytännössä mahdol-15 lista, sisältää yksi keksinnön edullisista proseduurisyklin suoritusmuodoista vaiheen, jossa rinta käännetään takaisin edelliseen/alkuperäiseen asentoonsa ei-säteilytysvaiheen (jokaisen ei-säteilytysvaiheen) aikana-

Keksinnön yksi keskeinen etu on se, että mammografialaitteeseen on olen-20 naisesti yksinkertaisempaa rakentaa välineet mahdollistamaan rinnan toistuva kääntäminen ja pysäyttäminen (ts. rinnastakiinnipitämisvälineiden, kuten paininievyjen, kääntäminen ja pysäyttäminen) kuvantamisproseduurin aikana kuin järjestää vastaava liikeproseduuri säteilylähteelle. Mitä tulee säteilylähteeseen sinänsä sekä rakenteisiin säteilylähteen liikutta-25 miseksi, keksinnössä ei ole tarvetta millekään erityisjärjestelyille tai perustavanlaatuiselle laitteen uudelleensuunnittelulle vaan keksinnössä o ^ voidaan hyödyntää perinteistä 2D mammografiassa käytettyä rakennetta.

CM

00

9 KUVIOIDEN LYHYT KUVAUS

CO

-r- 30

Seuraavassa joitakin keksinnön edullisia suoritusmuotoja ja niiden etuja □_ selostetaan yksityiskohtaisemmin, myös oheisten kuvioiden avulla, joista o 2 kuvioista o 00 o ° 35 - kuvio 1 esittää tyypillisen mammografialaitteen rakennetta, 5 - kuviot 2a ja 2b esittävät tunnetun tekniikan mukaisia mammografialait-teen röntgenlähteen liikkeitä kuvainformaation hankkimiseksi 3D mammografiaan, 5 - kuviot 3a ja 3b esittävät tiettyjen mammografialaitteen rakenteiden keksinnön mukaisia liikkeitä ja - kuvio 4 esittää mammografialaitteen C-vartta, joka on varustettu jär-10 jestelyllä rintakudoksen vetämiseksi laitteen paininlevyjen väliseen tilaan.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

15 Kuviossa 1 esitetty tyypillinen mammografialaite koostuu runko-osasta 11 sekä siihen kiinnitetystä C-varresta 12. Tyypillisesti säteilylähde 13 ja esimerkiksi niin kutsutun alahyllyrakenteen 14 sisään järjestetyt kuvainformaation vastaanottovälineet 15 on sijoitettu C-varren 12 vastakkaisiin päihin. Nämä laitteen katteen sisään sijoitetut kuvantamisvälineet 13, 15 20 eivät varsinaisesti ole näkyvissä kuviossa 1.

Edelleen, kuvantamisvälineiden 13, 15 väliselle alueelle, tyypillisesti kuvadatan vastaanottovälineiden 15 läheisyyteen, on järjestetty välineet 16, 17 kuvannettavan kohteen asemoimiseksi/lukitsemiseksi kuvantamisalu- 25 eelle. Nykyään tämäntyyppinen laite on tyypillisesti moottoroitu siten, että C-varsi 12 on järjestetty liikkuvaksi vertikaalisuunnassa ja pyöri- q tettäväksi akselin ympäri, joka tyypillisesti on fyysinen horisontaalinen

CM

^ C-varren runko-osaan 11 yhdistävä akseli. Asemointi-/lukitsemisvälineet ? 16, 17 käsittävät tyypillisesti ylemmän ja alemman paininlevyn 16, 17, co 30 joka alempi paininlevy 17 voi olla järjestetty integroiduksi alahyllyra-ir kenteen 14 kanssa. Alahyllyn sisällä voi olla kuvadatan vastaanottoväli- neiden 15 yläpuolelle sijoitettu hilajärjestelmä, joka vähentää kudoksessa ta sironneen säteilyn pääsyä kuvadatan vastaanottovälineille 15. Käytän- o § nössä esillä olevan keksinnön yhteydessä on välttämätöntä, että C-varren o c\J 35 12 pyörimisakseli suhteessa paininlevyj en 16, 17 (lukit semisvälmeet) si- 6 jaintiin on järjestetty siten, että potilas voi säteilytysten aikana pysyä samassa asemassa riippumatta C-varren kallistuskulmasta. Tällainen tämäntyyppisen mammografialaitteen rakenne on opetettu EP-patentti-julkaisussa 370089.

5

Kuviot 2a ja 2b esittävät tunnetun tekniikan mukaisia järjestelmiä kuva-datan hankkimiseksi 3D mammografiaan. Selvyyden vuoksi kuvioissa 2a, 2b, 3a, 3b ei ole esitetty varsinaista röntgenlähteen fokuksesta lähtevää kartionmuotoista röntgensädekeilaa vaan ainoastaan keskisäde.

10

Kuviossa 2a esitetyssä tunnetun tekniikan mukaisessa järjestelyssä säteilylähde 13 on järjestetty liikkumaan jatkuvasti kuvantamisproseduurin al-kuasemasta sen loppuasemaan ja tämän liikkeen aikana säteilylähde 13 kytketään päälle usean lyhyen säteilytysjakson ajaksi, kun taas paininlevyt 15 16, 17 (ja kuviossa 2a myös detektori 15) pysyvät liikkumattomina. De tektorilla 15 ilmaistu kuvainformaatio tallennetaan ja/tai lähetetään kuvankäsittelyyn. Tämänkaltaisessa konstruktiossa tavanomaisen säteilyn sirontaa vähentävän hilan käyttö ei ole mahdollista, sillä kaikissa muissa valotuskulmissa kuin siinä, joka on yhdensuuntainen hilan lamellien 20 orientaation kanssa, hila absorboisi myös osan halutuista röntgenkvan- teista.

Toisaalta kuviossa 2b esitetyssä tunnetun tekniikan mukaisessa järjestelyssä röntgenlähdettä 13 liikutetaan vaiheittain siten, että kutakin va-25 lotusta varten säteilylähde pysäytetään ennalta määrättyyn kulma- asentoon. Kuviossa 2b on esitetty kolme tällaista röntgenlähteen 13 sta-q tionääristä valotusasemaa.

CM

00 ? Kuvat 3a ja 3b esittävät käsillä olevan mammografiäkuvantamiskeksinnön co >“ 3 0 kaksi perustoimintovaihetta. Kuvion 3a voidaan ajatella esittävän järjes- c telyn yhtä valotusvaihetta ja kuvion 3b yhtä ei-valotusvaihetta, yhdessä röntgenlähteen 13 ääriasentojen kanssa. Näissä kuvioissa nämä röntgenläh-2 teen 13 ääriasennot suhteessa vertikaaliin indikoivat järjestelyn tomo-

O

§ grafiakulman leveyttä, kun taas kuviossa 3a röntgenlähteen 13 kaksi lä- o cm 35 hellä vertikaalia olevaa asemaa sekä vastaavat rinnan lukitsemisvalmei- 7 den 16, 17 ja detektorin 15 asemat kuvaavat keksinnön mukaisen järjestelyn keskeistä toimintavaihetta, ja kuvio 3b kyseisiä asemia keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa. Kuvioissa 3a ja 3b kokonaisuutena esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa paininlevyt 16, 17 on järjestetty 5 kääntymään säteilytysvaiheen aikana (kuvio 3a) synkronisesti röntgenläh-teen 13 liikkeen kanssa kun taas ei-säteilytysvaiheen aikana (kuvio 3b) niitä käännetään vastakkaiseen suuntaan. Tässä keksinnön suoritusmuodossa detektori 15 on järjestetty kääntymään yhdessä paininlevyjen 16, 17 kanssa.

10

Keksinnön mukaisen röntgenlähteen 13 ja paininlevyjen 16, 17 synkronoidun liikkeen ansiosta voidaan välttää sellaisten liikeartefaktojen syntyminen, joita aina esiintyy kuvattaessa rintaa kuvion 2a mukaisella tunnetun tekniikan menetelmällä, johon liittyy röntgenlähteen 13 ja rinnan keski-15 näinen liike valotuksen aikana. Tällaiseen menetelmään verrattuna keksintö mahdollistaa myös pidempien valotusaikojen käyttämisen eikä edellytä extratehokkaan ja siten painavamman röntgenlähteen käyttämistä.

Toisaalta, koska röntgenlähdettä 13 ei tarvitse pysäyttää (jokaisen) va-20 lotuksen ajaksi, kuvantamisprosessiin kokonaisuutena tarvittava aika on merkittävästi lyhyempi kuin se joka tarvitaan kuvion 2a mukaisessa tunnetun tekniikan prosessissa.

Kun 3D mammografia käsittää useita säteilytyksiä niin jos paininlevyjä 2 5 16, 17 yksikertaisesti vaan toistuvasti käännettäisiin röntgenlähteen 13 liikkeen suunnassa jokaisen säteilytyksen aikana (ja niitä pidettäisiin o paikallaan ei-säteilytysvaiheiden aikana), tämä johtaisi paininlevyjen

C\J

^ 16, 17 kääntymiseen esimerkiksi noin 15 astetta, mikä tekisi kuvantamis- ° prosessista potilaan näkökulmasta epämiellyttävän. Tämän välttämiseksi

CD

30 keksinnön edulliset suoritusmuodot käsittävät toiminnallisen vaiheen, m jonka aikana röntgenlähde 15 ei ole kytkettynä päälle (ei-säteilytys- ^ vaihe) ja paininlevyjä 16, 17 (sekä detektoria 15) käännetään röntgenläh-

CO

cd teen 13 liikkeen suuntaan nähden vastaiseen suuntaan. Kuviossa 3b esite- o o tyn keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan paininlevyt 16, 17 ja de- o

CVJ

8 tektori 15 käännettään takaisin alkuasentoonsa, jossa ne olivat edeltävää säteilytysvaihetta aloitettaessa.

Paininlevyjen 16, 17 kääntökulma voi olla järjestetty hyvin pieneksi ja 5 ei-säteilytysvaiheet pidemmiksi kuin säteilytysvaiheet, jolloin vakaan aloitustilanteen saavuttamiseen seuraavalle säteilytysvaiheelle jää runsaasti aikaa. Toisin sanoen, keksinnön edullisten suoritusmuotojen mukaan rinnan vastakkaiseen suuntaan kääntämiseen on runsaasti aikaa kun jaksot, jolloin röntgenlähde 13 ei ole kytketty päälle, on järjestetty huomatta-10 vasti pidemmiksi kuin jaksot, jolloin röntgenlähde an kytketty päälle. Jos ajatellaan esimerkkiä että meillä on tyypillinen tunnetun tekniikan mukainen mammografialaite jolla tehdään 12 viiden asteen välein alkavaa valotusta, paininlevyjä 16, 17 voitaisiin kääntää 2 astetta tai jopa vähemmän, mikä helpostikin jättäisi tarpeeksi aikaa takaisinkääntöä varten 15 silloinkin, kun otetaan huomioon liikkeiden kiihdyttämiseen ja hidastamiseen tarvittava aika.

Kuviossa 3a on esitetty, miten yhdessä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa sekä säteilylähdettä 13 että detektoria 15 liikutetaan samalla 20 olennaisesti tasaisella kulmanopeudella rinnan ympäri sen ollessa puristettuna paininlevyj en 16, 17 väliin - tai sen ollessa muutoin lukittuna tähän tarkoitukseen järjestettyihin välineisiin.

Koskien kuvioissa 3a ja 3b esitettyjä keksinnön suoritusmuotoja paininle-25 vyt 16, 17 tai muut rinnan lukitsemiseen tarkoitetut välineet on käytännössä järjestetty kääntymään enintään lyhyen etäisyyden päässä säteily-

O

q lähteen 13 pyörimiskeskipisteestä, koska keksinnön mukaisen kuvantamis-

CM

^ prosessin aikana potilasta olisi mahdotonta asemoida uudelleen paikalleen S5 eri projektiokulmista tapahtuvia säteilytyksiä varten, co 30 ir Keksinnön yhden erityisen suoritusmuodon mukaan, ensinnäkin, jokaisen Q_ projektiokuvan valotuksen aikana paininlevyjä 16, 17 tai mainittuja muita 2 lukitsemisvälineitä käännetään synkronisesti säteilylähteen 13 liikkeen o § kanssa, minkä seurauksena rinta pysyy paikallaan suhteessa säteilylähtee- o cvj 35 seen 13 jokaisen tällaisen säteilytysjakson ajan. Sitten, toiseksi, sä- 9 teilytysjaksojen välissä painimet 16, 17 käännetään takaisin asentoon jossa ne olivat edellisen säteilytysjakson alussa. Näin kokonaiskulman, jonka lukitusvälineiden 16, 17 on käännyttävä, on oltava ainoastaan sen suuruinen kuin kääntymiskulma, joka tarvitaan synkronoitujen liikkeiden 5 aikaansaamiseksi yhden projektiokuvan yksittäisen valotuksen aikana. Tämä kulma voi olla järjestetty esimerkiksi pienemmäksi kuin 2 astetta, kuten 0,5-2 astetta, joka potilaan kuormittamista ajatellen on siedettävissä. Näin ollen ja kuten edellä mainittiin, vaikka otetaan huomioon vaadittavat kiihdytykset ja jarrutukset, jos kuvia otetaan esimerkiksi 5 asteen 10 välein 50 asteen tomografiakulman alueella, on lukitsemisvälineiden (esimerkiksi ylemmän ja alemman paininlevyn 16, 17) palauttamiseen niiden säteilytys jakson alun mukaiseen asentoon vielä runsaasti aikaa.

Yleisesti ottaen keksinnön mukaisessa järjestelyssä kuvattava rinta on 15 järjestetty lukituksi lukitusvälineisiin 16, 17 ja kuvantamisprosessin aikana röntgenlähdettä 13 liikutetaan suhteessa kuvattavan rinnan sijaintipaikkaan ja rintaa säteilytetään useiden säteilytysjaksojen aikana, jotka säteilytysjaksot alkavat joukosta röntgenlähteen 13 kulma-asentoja. Kuvantamisprosessin aikana röntgenlähdettä 13 liikutetaan yhtäjaksoisesti 20 ja rintaa säteilytetään useiden lyhyiden säteilytysjaksojen aikana, ja jakson aikana jolloin rintaa säteilytetään lukitusvälineitä 16, 17 liikutetaan synkronisesti röntgenlähteen 13 liikkeen kanssa. Näin keksinnön mukainen mammografialaite käsittää runko-osan 11 ja siihen järjestetyt röntgenlähteen 13, kuvadetektorin 15 sekä röntgenlähteen 13 ja kuvadetek-25 torin 15 väliselle alueelle järjestetyt välineet rinnan lukitsemiseksi 16, 17, jolloin röntgenlähde 13 on järjestetty liikutettavaksi o g mainittujen lukitsemisvälineiden 16, 17 sijainnin suhteen. Lisäksi laite ^ käsittää ohjausjärjestelyn, joka on järjestetty ohjaamaan laitteen toi- oo S5 mintaa. Lukitusvälineet 16, 17 on järjestetty kääntyväksi ja niiden sekä

CD

I- 3 0 röntgenlähteen 13 liike on 3är}estetty motorisoiduksi, 3a röntgenlähteen ir toiminta mainitun ohjausjärjestelyn ohjaamaksi siten, että kuvantamispro-

CL

sessin aikana röntgenlähde 13 liikkuu yhtäjaksoisesti ja rintaa säteily- 2 tetään useiden lyhyiden säteilytysjaksojen aikana, ja mainitut lukitusvä- o g lmeet 16, 17 kääntyvät synkronisesti röntgenlähteen 13 liikkeen kanssa ° 35 säteilytysjakson aikana.

10

Kuvantamisprosessi voi sisältää ensimmäistä säteilystä edeltävän vaiheen, jossa mainittuja lukitusvälineitä 16, 17 käännetään vastakkaiseen suun taan kuin liikutettaessa niitä synkronisesti röntgenlähteen 13 liikkeen 5 kanssa. Lukitusvälineiden 16, 17 takaisinpäinliikuttamisvaiheita voi olla kuinka useiden peräkkäisten säteilytysjaksojen välissä tahansa. Lukitus-välineiden 16, 17 (sekä mahdollisesti myös kuvantamisdetektorin 15) takai s inpäinliikkeen pituus voi olla joko täsmälleen sama kuin säteilytys-vaiheen aikana, ts. lukitusvälineet 16, 17 voidaan kääntää takaisin alku-10 peräiseen asentoonsa edellisen säteilytysjakson alussa, tai takaisinpäin-liike voi olla lyhyempi tai pidempi kuin liike edellisen säteilytyksen aikana. Takai s inpäinliikkeen pituuden ei tarvitse olla mikään tarkka va-lotusvaiheen aikaisen liikkeen kerrannainen. Yhden keksinnön esimerkinomaisen suoritusmuodon mukaisesti kuvantamisprosessi voi sisältää kak-15 si valotusvaihetta, joiden välillä lukitusvälineet 16, 17 eivät käänny mihinkään suuntaan, mutta toisen näistä valotusvaiheista jälkeen ta-kaisinpäinliike vastaa lukitusvälineiden 16, 17 kokonaisliikettä näiden kahden valotusjakson aikana.

20 Röntgenlähteen 13 ääriasennot kuvantamisprosessin aikana suhteessa rintaan voi olla järjestetty muodostamaan useamman kymmenen asteen, kuten noin 50 asteen tomografiakulma. Yhdessä edullisessa suoritusmuodossa röntgenlähteen 13 kokonaisliike on järjestetty symmetriseksi suhteessa vertikaaliin, ts. tomografiakulma kokonaisuudessaan olemaan noin plus-25 miinus 25 astetta suhteessa vertikaaliin. Röntgenlähteen 13 liike on edullisesti järjestetty seuraamaan kaarevaa rataa kuten tyypillisissä q olemassa olevissa mammografialaitteissa, mutta keksinnön periaatetta voi- c\j daan toteuttaa myös silloin kun röntgenlähdettä liikutetaan lineaarises- 9 ti.

CO

— 30 ir Jos tarkastellaan kulmia toiselta näkökannalta, lukitusvälineiden 16, 17

CL

pienten yksittäisten valotusjaksojen aikaisten kääntämisten kulman suhde S röntgenlähteen kokonai s s i i rtymään voidaan järjestää olemaan suuruusluok- o § kaa 1/10. Kuvantamisprosessi voidaan järjestää sisältämään noin 11-15 va- o , . , cm 35 lotusjaksoa.

11

Vaikka vaihtelut rintakudosten tiheydessä ja halutussa röntgenlahteen 13 nopeudessa saattavat vaikuttaa siihen mikä on optimaalista, keksinnön edullisiin suoritusmuotoihin kuuluu volframianodin käsittävän röntgenläh-5 teen 13 käyttäminen mikä sopivin järjestelyin, kuten käyttämällä se-leenipohjaista kuvantamisdetektoria ja erityisesti sopivan paksuista ho-peasuodatinta absorboimaan ne matalaenergiset röntgenkvantit, jotka eivät kykenisi läpäisemään rintakudosta, voi johtaa pienenpään säteilyannokseen verrattuna joihinkin muihin järjestelyihin. Keksinnön edullisissa suori-10 tusmuodoissa projektiokuvien ottamisessa voidaan käyttää noin 50-100 ms:n valotusaikoja, ja röntgenputken kuvantamisparametriarvoja noin 35-40 kV, jopa 45 kV, ja noin 5 mAs. kV-arvojen ollessa noin 30-34 voidaan käyttää mAs-arvoja noin 10-13.

15 Keksinnön yksi edullinen suoritusmuoto sisältää järjestelyn, jossa toiminnalliseen yhteyteen lukitusvälineiden kanssa on järjestetty välineet kudoksen vetämiseksi paininlevyjen 16, 17 väliin. Nämä välineet on voitu järjestää käsittämään esim. kuvion 4 mukaisen järjestelyn, jossa ylempi ja alempi venytyslaite 30 on yhdistetty paininlevyihin 16, 17. Venytys-20 laite 30 voi olla järjestetty käsittämään välineet venytys välineen kuten muovikalvon 31 kytkemiseksi ja vetämiseksi, jolloin rintaa kuvattavaksi asemoitaessa samassa yhteydessä kun rintaa puristetaan paininlevyjen 16, 17 väliin, rintakudosta vedetään paininlevyjen 16, 17 väliin. Tällainen käsillä olevassa keksinnössä käytettävä järjestely mahdollistaa ehkä 10 % 25 pienemmän puristusvoiman käyttämisen kuin mammografiassa tyypillisesti käytetään, mikä tekee sekä rinnan puristamisen että kääntämisen sisältäen T- vän kuvantamismenetelmän vähemmän epämukavaksi.

CNJ

oo o Käsillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa sekä mammografiassa käytettäviin 30 en ns. full-field -kokoisten että pienempien kuvantamisdetektoreiden yh- ^ teydessä.

CL

O) 00

CO

o 00 o o

CM

Claims (18)

1. Mammografiakuvantamismenetelmä, jossa kuvattavana oleva rinta järjestetään lukituksi lukitusvälineiden (16, 17) väliin mammografialaitteen 5 röntgenlähteen (13) ja kuvantamisdetektorin (15) väliselle alueelle ja jossa kuvantamisprosessin aikana röntgenlähdettä (13) liikutetaan suhteessa rinnan sijaintiin ja rintaa säteilytetään useassa röntgenlähteen (13) kulma-asennossa suhteessa rinnan sijaintiin, tunnettu siitä, että kuvantamisprosessin aikana röntgenlähdettä (13) liikutetaan yhtäjaksoi-10 sesti ja rintaa säteilytetään useiden lyhyiden säteilytysjaksojen aikana, ja mainitut lukitusvälineet (16, 17) saatetaan seuraamaan röntgensädeläh-teen (13) liikettä kääntämällä lukitusvälineitä (16, 17) säteilytysjakson aikana synkronisesti röntgenlähteen (13) liikkeen kanssa.

2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen ensim mäistä säteilytysjaksoa ja/tai minkä tahansa lukumäärän peräkkäisiä säteilytys jakso ja välissä, ts. jakson aikana jolloin rintaa ei säteilytetä, mainittuja lukitusvälineitä (16, 17) käännetään vastakkaiseen suuntaan kuin silloin kun niitä käännetään synkronisesti röntgenlähteen (13) liik-2 0 keen kanssa.

3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säteilytys jakson jälkeen jonka aikana mainittuja lukitusvälineitä (16, 17) on käännetty synkronisesti röntgenlähteen (13) liikkeen kanssa ja ennen ai- 25 nakin yhtä sitä seuraavaa säteilytysjaksoa, mainitut lukitusvälineet (16, c\j 17) käännetään ainakin olennaisesti takaisin alkuasentoonsa, ts. ainakin g olennaisesti asentoonsa mainitun edeltävän säteilytysjakson alussa. i oo o

4. Minkä tahansa vaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, co x 30 että kuvantamisprosessi sisältää useita säteilytysjaksoja, joiden aikana cc mainittuja lukitusvälineitä (16, 17) käännetään synkronisesti röntgenläh- ^ teen (13) liikkeen kanssa, ja jokaisen tällaista säteilytysjaksoa seuraa- co g van ei-säteilytysjakson aikana lukitusvälineitä (16, 17) käännetään aina- o o kin olennaisesti takaisin asentoonsa kyseisen edeltävän säteilytysjakson 35 alussa.

5. Minkä tahansa vaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lukitusvälineiden (16, 17) liikuttaminen säteilytysjakson aikana sisältää lukitusvälineiden (16, 17) kääntämisen kulman 2 astetta verran tai 5 vähemmän, kuten 0,5-2 astetta.

6. Minkä tahansa vaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että röntgenlähteen (13) äärimmäiset kulma-asennot kuvantamisprosessin aikana suhteessa rintaan muodostavat usean kymmenen asteen tomografiakul- 10 man.

7. Minkä tahansa vaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että röntgenlähteen (13) liike kokonaisuudessaan on järjestetty symmetriseksi suhteessa vertikaaliin. 15

8. Minkä tahansa vaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että röntgenlähteen (13) liike on järjestetty seuraamaan kaarevaa liikerataa rinnan ympäri.

9. Minkä tahansa vaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lukitusvälineet (16, 17) käsittävät paininlevyt (16, 17), joiden väliin rinta puristetaan kuvantamisprosessin ajaksi, ja/tai että rintaku-doksen vetämiseen lukitusvälineiden (16, 17) / paininlevyjen (16, 17) väliin on järjestetty käytettäväksi venytysvälineet (30, 31). 25 c\j

10. Minkä tahansa vaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säteilytysjakson aikana röntgenlähdettä (13) käytetään, rintakudok-§ sen ominaisuuksista riippuen, käyttäen volframianodin sisältävälle rönt- i i- genputkelle kuvantamisparametriarvoja 35-35 kV ja noin 5 mAs, tai noin x 30 30-34 kV ja 10-13 mAs. cc CL co

11. Minkä tahansa vaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu sii- co § tä, että menetelmä sisältää noin 11-15 säteilytysjaksoa ja/tai että kul- o o man, jonka verran lukitusvälineitä (16, 17) säteilytysjakson aikana kään- 35 netään, ja kokonaistomografiakulman välinen suhde on pienempi kuin 1/10.

12. Mammografialaite, joka käsittää runko-osan (11) ja sen yhteyteen järjestetyt röntgenlähteen (13), kuvantamisdetektorin (15) sekä röntgenläh-teen (13) ja kuvantamisdetektorin (15) väliselle alueelle järjestetyt vä- 5 lineet rinnan lukitsemiseksi (16, 17), joka röntgenlähde (13) on järjestetty liikutettavaksi suhteessa mainittuihin lukitsemisvälineisiin (16, 17), ja joka laite lisäksi käsittää ohjausjärjestelyn, joka on järjestetty ohjaamaan laitteen toimintaa, tunnettu siitä, että mainitut rin-nanlukitsemisvälineet (16, 17) on järjestetty käännettäviksi ja lukitse-10 misvälineiden (16, 17) ja röntgenlähteen (13) liikuttaminen on järjestetty motorisoiduiksi ja röntgenlähteen toiminta ohjausjärjestelmän ohjaamaksi siten, että kuvantamisprosessin aikana röntgenlähde (13) liikkuu yhtäjaksoisesti ja rintaa säteilytetään usean lyhyen säteilytysjakson aikana, ja säteilytysjakson aikana mainitut lukitsemisvälineet (16, 17) 15 seuraavat röntgenlähteen (13) liikettä kääntyen synkronisesti röntgenlähteen (13) liikkeen kanssa.

13. Vaatimuksen 12 mukainen mammografialaite, tunnettu siitä, että ohjausjärjestely on järjestetty ohjaamaan laitteen toimintaa siten, että 20 ennen ensimmäistä säteilytysjaksoa ja/tai minkä tahansa lukumäärän peräkkäisiä säteilytysjaksoja välissä, ts. jakson aikana jolloin rintaa ei sä-teilytetä, mainitut lukitsemisvälineet (16, 17) kääntyvät vastakkaiseen suuntaan kuin silloin kun ne kääntyvät synkronisesti röntgenlähteen (13) liikkeen kanssa. 25 c\j

14. Vaatimuksen 11 tai 12 mukainen mammografialaite, tunnettu siitä, ° että ohjausjärjestely on järjestetty ohjaamaan laitteen toimintaa siten g että säteilytysjakson jälkeen, jolloin mainitut lukitsemisvälineet (16, i 17. liikkuvat synkronisesti röntgenlähteen (13) liikkeen kanssa, ja ennen x 30 ainakin yhtä sitä seuraavaa säteilytysjaksoa, mainitut lukitsemisvälineet cc “ (16, 17) kääntyvät ainakin olennaisesti alkuasentoonsa, ts. ainakin olen- co naisesti asentoonsa mainitun edeltävän säteilytysjakson alussa. co o oo o

15. Minkä tahansa vaatimuksen 12-14 mukainen mammografialaite, tunnet- 35 tu siitä, että ohjausjärjestely on järjestetty ohjaamaan laitteen toi- mintoja siten, että mainitut lukitsemisvälineet (16, 17) kääntyvät usean säteilytysjakson aikana synkronisesti röntgenlähteen (13) liikkeen kanssa ja jokaisen tällaista säteilytysjaksoa seuraavan ei-säteilytysjakson aikana lukitsemisvälineet (16, 17) kääntyvät ainakin olennaisesti asentoon-5 sa mainitun edeltävän säteilytysjakson alussa.

16. Minkä tahansa vaatimuksen 12-15 mukainen mammografialaite, tunnettu siitä, että ohjausjärjestely on järjestetty ohjaamaan laitteen toimintoja siten, että lukitsemisvälineet (16, 17) kääntyvät säteilytysjakson 10 aikana kulman 2 astetta verran tai vähemmän, kuten 0,5-2 astetta.

17. Minkä tahansa vaatimuksen 12-16 mukainen mammografialaite, tunnettu siitä, että röntgenlähteen liike (13) on järjestetty seuraamaan kaarevaa liikerataa lukitsemisvälineisiin (16, 17) asemoidun rinnan ympäri.

18. Minkä tahansa vaatimuksen 12-17 mukainen mammografialaite, tunnettu siitä, että lukitsemisvälineet (16, 17) käsittävät paininlevyt (16, 17), joiden väliin rinta puristetaan kuvantamisprosessin ajaksi ja/tai että laitteeseen on järjestetty venytysvälineet (30, 31) rintakudoksen 20 vetämiseksi lukitsemisvälineiden (16, 17) / paininlevyjen (16, 17) vä liin. c\j δ c\j i 00 o δ X X Q. O) 00 CO o 00 o o C\J