DE102011080682A1 - Method for controlling digital stereotactic biopsy using mammography device, involves capturing overview image of object area for biopsy, where two stereotactic images are captured, which comprises two images from different directions - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Positionierungsgerät, ein Steuermodul, ein Computerprogrammprodukt und ein Biopsiegerät zur Steuerung einer digitalen stereotaktischen Biopsie unter Verwendung eines Mammografiegerätes. The invention relates to a method, a positioning device, a control module, a computer program product and a biopsy device for controlling a digital stereotactic biopsy using a mammography device.
Bei einer medizinischen Untersuchung der weiblichen Brust ist es häufig notwendig, Gewebe zu entnehmen. Dies wird mittels einer Biopsienadel im Rahmen einer Biopsie erreicht, die unter Verwendung eines bildgebenden Systems, zum Beispiel unter Verwendung einer Strahleneinheit bzw. Mammografiegerätes oder eines Ultraschallgerätes, zielgenau und korrekt an die jeweilige Position des zu untersuchenden Gewebes geführt werden muss. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, die Biopsienadel vor dem Einstich in das zu untersuchende Gewebe präzise auf einen Zielpunkt bzw. auf ein Zielobjekt zu positionieren. Bei den heutigen Systemen erfolgt die Berechnung des Zielpunktes anhand der Bilder, die von dem bildgebenden System akquiriert worden sind. In a medical examination of the female breast, it is often necessary to remove tissue. This is achieved by means of a biopsy needle as part of a biopsy, which must be performed accurately and correctly to the respective position of the tissue to be examined using an imaging system, for example using a radiation unit or mammography device or an ultrasound device. It is of particular importance to precisely position the biopsy needle before the puncture in the tissue to be examined on a target point or on a target object. In today's systems, the calculation of the target point is based on the images acquired by the imaging system.
Bei dem üblichen Vorgehen im Stand der Technik wird die weibliche Brust nach Lagerung der Patientin durch ein Kompressionssystem komprimiert. Daraufhin wird eine Röntgeneinrichtung des Mammografiegerätes in eine erste Position geführt, um ein Scout Image (im Folgenden auch Übersichtsbild genannt) von der Brust zu erfassen. Anhand dieser ersten Aufnahme kann festgestellt werden, ob der zu untersuchende Objektbereich möglichst zentral und in ausreichender Qualität auf dem Scout Image sichtbar ist. Falls dies nicht der Fall sein sollte, kann die Brust nochmals neu positioniert werden, um eine erneute Scout Image-Aufnahme zu erfassen. Ein üblicher Ablauf einer stereotaktischen Mammografie sieht es weiterhin vor, daraufhin zumindest ein stereotaktisches Bildpaar zu erfassen. Üblicherweise werden hier zwei Aufnahmen aus unterschiedlichen Winkelpositionen (Projektionen) akquiriert. Dazu kann eine Röntgeneinrichtung des Mammografiegerätes in eine erste Winkelposition gefahren werden (zum Beispiel –15° oder –25°) zur Aufnahme eines ersten Bildes des stereotaktischen Bildpaares, um daraufhin in eine zweite Winkelposition zur Aufnahme des zweiten Bildes überführt zu werden (zum Beispiel +15° oder +25°). Die beiden stereotaktischen Bildaufnahmen werden dann an einer Workstation dargestellt und vom Arzt gesichtet. Nach der Bildakquisition durch das Mammografiegerät und deren Darstellung auf einem Computer ist es vorgesehen, dass der Arzt in beiden dargestellten Stereo-Bildern das Zielobjekt (also das zu biopsierende Gewebe) markiert. Die eingelesenen Markierungsdaten werden dann verwendet, um die räumliche Position des Zielobjektes zu berechnen und diese dann an ein Positionierungsgerät für einen Nadelhalter des Biopsiegerätes zur Positionierung des Nadelhalters weiterzuleiten Die Nadel wird dann automatisch anhand der berechneten Position auf Basis der Markierungsdaten positioniert und zur Ausführung der Biopsie vorbereitet. In the usual procedure in the prior art, the female breast is compressed after storage of the patient by a compression system. An x-ray device of the mammography device is then guided to a first position in order to capture a scout image (also referred to as an overview image in the following) from the breast. On the basis of this first image, it can be determined whether the object area to be examined is as central as possible and of sufficient quality visible on the scout image. If this is not the case, the breast can be repositioned to capture a new Scout Image image. A usual procedure of a stereotactic mammography further provides for capturing at least one stereotactic image pair. Usually, two images from different angular positions (projections) are acquired here. For this purpose, an X-ray device of the mammography device can be moved to a first angular position (for example -15 ° or -25 °) for recording a first image of the stereotactic image pair, in order then to be converted into a second angular position for recording the second image (for example + 15 ° or + 25 °). The two stereotactic images are then displayed on a workstation and viewed by the doctor. After the image acquisition by the mammography device and its display on a computer, it is provided that the doctor marks the target object (ie the tissue to be biopsied) in both stereo images shown. The scanned marker data is then used to calculate the spatial position of the target object and then forward it to a needle holder positioning device of the biopsy device for positioning the needle holder. The needle is then automatically positioned based on the calculated position based on the marker data and for performing the biopsy prepared.
Die Praxis zeigt, dass bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik Probleme auftreten können. Zum einen besteht das Problem, dass das Zielobjekt nur in einer der beiden Projektionsaufnahmen sichtbar ist, weil es beispielsweise in der anderen Projektion durch ein Hindernis (zum Beispiel dichteres Gewebe) verdeckt ist. Bei den bisherigen Verfahren im Stand der Technik ist in diesem Fall eine Biopsie, die auf dem erfassten Bildpaar basiert, nicht möglich, da die räumliche Positionsbestimmung aus den beiden Bildprojektionen nicht möglich ist. Zum Anderen besteht das Problem, Gewebeveränderungen (zum Beispiel benigne oder maligne Mikroverkalkungen oder andere, histologisch bedeutsame oder anderweitig bedeutsame Atypien des Gewebes) zu markieren. Dies ist insbesondere dann schwierig, wenn in den dargestellten Bildaufnahmen viele Gewebeveränderungen (zum Beispiel viele Kalzifikationen) zu sehen sind. Für die räumliche Positionsbestimmung ist es erforderlich, die Position in zwei Bildaufnahmen zu markieren, um einen dreidimensionalen Positionsdatensatz zur Steuerung der Biopsienadel berechnen zu können. Dafür ist es erforderlich, dass die in den beiden stereotaktischen Bildern sichtbaren Gewebeveränderungen einander zugeordnet werden müssen. Mit anderen Worten ist es wichtig, dass in den beiden Bildern des stereotaktischen Bildpaares auch dieselbe Gewebestruktur markiert wird. Die Praxis zeigt, dass insbesondere bei Gewebestrukturen, die mehrere, unterschiedliche Zielobjekte umfassen, häufig Fehler dadurch entstehen, dass in den beiden Projektionsaufnahmen unterschiedliche Zielobjekte markiert werden. Dadurch wird eine falsche Zielposition berechnet und dies führt im Endergebnis dazu, dass Gewebe an einer falschen Zielposition entnommen wird. Practice shows that problems may occur with the prior art method described above. On the one hand there is the problem that the target object is only visible in one of the two projection shots, because it is obscured, for example, in the other projection by an obstacle (for example denser tissue). In the previous methods in the prior art, a biopsy based on the captured image pair is not possible in this case since the spatial position determination from the two image projections is not possible. On the other hand, there is the problem of marking tissue changes (for example benign or malignant microcalcifications or other histologically significant or otherwise significant atypia of the tissue). This is particularly difficult if many tissue changes (for example, many calcifications) can be seen in the images shown. For the spatial position determination, it is necessary to mark the position in two image recordings in order to be able to calculate a three-dimensional position data set for controlling the biopsy needle. For this it is necessary that the tissue changes visible in the two stereotactic images must be assigned to each other. In other words, it is important that in the two images of the stereotactic image pair also the same tissue structure is marked. Practice shows that, in particular in tissue structures that comprise several different target objects, errors often arise in that different target objects are marked in the two projection images. This will calculate an incorrect target position and, as a result, will result in tissue being removed at a wrong target position.
Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung waren deshalb die Lösung der beiden vorstehend erwähnten Problemfelder, nämlich eine fehlerhafte oder nicht ausführbare Positionsbestimmung, da das Zielobjekt nicht in allen Bildern sichtbar ist und Fehler aufgrund einer falschen Zuordnung von Gewebestrukturen in den beiden Bildprojektionen des stereotaktischen Bildpaares. The starting point of the present invention was therefore the solution of the two problem areas mentioned above, namely a faulty or non-executable position determination, since the target object is not visible in all images and errors due to an incorrect assignment of tissue structures in the two image projections of the stereotactic image pair.
Nachteiligerweise musste bei den bisherigen Verfahren die Brust jeweils neu positioniert werden (was eine Dekompression der Brust, eine veränderte Lagerung der Patientin und eine zusätzliche Röntgenstrahlenbelastung impliziert), falls das zu untersuchende bzw. zu biopsierende Zielgewebe nicht auf beiden Stereo-Projektionen sichtbar war. Disadvantageously, in the previous methods the breast had to be repositioned each time (which implies a decompression of the breast, an altered positioning of the patient and an additional X-ray exposure) if the target tissue to be examined or biopsied was not visible on both stereo projections.
Des Weiteren wurde eine fehlerhafte Zuordnung der markierten Gewebestrukturen in den beiden Stereo-Projektionen entweder gar nicht erkannt, was im Endergebnis dazu führte, dass falsches Gewebe entnommen wurde oder der Fehler wird erst bei einer Kontrollaufnahme entdeckt, sodass ebenfalls eine erneute Biopsie ausgeführt werden muss. Furthermore, an incorrect assignment of the marked tissue structures in the two stereo projections was either not recognized, resulting in the result that wrong tissue was removed or the error is detected only in a control recording, so also a re-biopsy must be performed.
Aus medizinischer Sicht (Strahlenbelastung für die Patientin) und auch aus Effizienzgesichtspunkten (zum Beispiel Dauer und Kosten des Biopsieverfahrens) sind diese Probleme und die damit verbundenen Nachteile nicht tragbar. From a medical point of view (radiation exposure for the patient) and also from an efficiency point of view (for example duration and costs of the biopsy procedure) these problems and the associated disadvantages are not sustainable.
Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb zur Aufgabe gestellt, einen Ansatz vorzuschlagen, mit dem diese Probleme gelöst und die Nachteile vermieden werden können. Mit der erfindungsgemäßen Lösung soll die Dauer der Biopsieprozedur verkürzt werden. Des Weiteren soll die Strahlenbelastung für die Patientin gesenkt und die Qualität der medizinischen Untersuchung verbessert werden. Insbesondere soll eine Verbesserung und weitere Kontrollmöglichkeit zur Positionsbestimmung bereitgestellt werden. The present invention has therefore set itself the task of proposing an approach by which these problems can be solved and the disadvantages can be avoided. With the solution according to the invention, the duration of the biopsy procedure is to be shortened. Furthermore, the radiation exposure for the patient is lowered and the quality of the medical examination is improved. In particular, an improvement and further control options for determining the position should be provided.
Diese Aufgabe wird durch die beiliegenden nebengeordneten Patentansprüche gelöst, insbesondere durch ein Verfahren, ein Positionierungsgerät, ein Steuermodul, ein Computerprogrammprodukt und ein Biopsiegerät. This object is solved by the accompanying independent claims, in particular by a method, a positioning device, a control module, a computer program product and a biopsy device.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der verfahrensgemäßen Lösung beschrieben. Hierbei erwähnte Begriffsdefinitionen, alternative Ausführungsformen, Vorteile oder Weiterbildungen können ebenso auch auf die anderen Anspruchsformen übertragen werden, also auch auf die gegenständlichen Formen (Positionierungsgerät, Steuermodul, Computerprogrammprodukt und Biopsiegerät). Dabei werden die entsprechenden funktionalen Merkmale durch entsprechende Module bereitgestellt, die mitunter als Mikrochipbauteil oder als Hardwareelement bereitgestellt werden können, und dazu bestimmt sind, die jeweilige Funktionalität des Verfahrensschrittes auszuführen. Damit beschreiben die Module die jeweilige Funktionalität eines Bauteils einer Hardwareeinrichtung (zum Beispiel eines Prozessors oder Coprozessors). Entsprechendes gilt natürlich auch umgekehrt, sodass die Vorteile oder Merkmale, die im Zusammenhang mit der gegenständlichen Lösung beschrieben werden ebenso auch auf das Verfahren angewendet werden können. Aufgrund der Church'schen These ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass eine Hardwareimplementierung, die gegenständlich beansprucht werden kann, in äquivalenter Weise auch als Softwarelösung implementiert sein kann. In the following the invention will be described with reference to the method according to the solution. Definitions of terms mentioned here, alternative embodiments, advantages or further developments can likewise be applied to the other forms of claim, and thus also to the representational forms (positioning device, control module, computer program product and biopsy device). In this case, the corresponding functional features are provided by corresponding modules, which can sometimes be provided as a microchip component or as a hardware element, and are intended to carry out the respective functionality of the method step. Thus, the modules describe the respective functionality of a component of a hardware device (for example, a processor or coprocessor). The same applies, of course, vice versa, so that the advantages or features that are described in connection with the subject solution can also be applied to the process as well. On the basis of Church's thesis, it will be apparent to one of ordinary skill in the art that a hardware implementation that can be objectively claimed may be equivalently implemented as a software solution.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung und insbesondere zur Positionierung einer Biopsienadel im Rahmen einer digitalen stereotaktischen Biopsie unter Verwendung eines Mammografiegerätes, wobei ein Objekt (insbesondere die weibliche Brust einer Patientin) zur Erfassung von (z.B. mammografischen) Bildern in einen Kompressionssystem komprimiert ist. Das Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:
- – Erfassen eines Scout Images (im Folgenden auch als Übersichtbild bezeichnet), in dem zumindest ein zu biopsierender Objektbereich enthalten ist. Bei dem zu biopsierenden Objektbereich kann es sich beispielsweise um Kalzifikationen oder um sonstige Gewebeveränderungen handeln.
- – Erfassen von zumindest einem stereotaktischen Bildpaar, umfassend ein erstes und ein zweites Bild, die jeweils aus unterschiedlichen Projektionen (bzw. Richtungen oder Winkeln) erfasst wurden.
- – Darstellen der erfassten Bilder, insbesondere des stereotaktischen Bildpaares und des Übersichtsbildes, zum Zwecke der Markierung zumindest eines Zielobjektes. Das Zielobjekt kennzeichnet die Gewebestruktur, die biopsiert werden soll.
- – Einlesen von Markierungsdaten, die in zwei Bildern (aus jeweils unterschiedlichen Projektionen) durch ein computer-gestütztes Eingabemittel gesetzt werden, um dreidimensionale Positionsdaten des Zielobjektes zu berechnen. Üblicherweise markiert ein Arzt eine bestimmte (Ziel-)Position (target) in beiden Stereobildern. Die 3D-Positionsdaten werden automatisch aus den eingelesenen Markierungsdaten berechnet und in allen dargestellten Bildern, insbesondere auch in dem Übersichtsbild dargestellt, nämlich durch:
- – Automatisches Transformieren der berechneten dreidimensionalen Positionsdaten des Zielobjektes in das Übersichtsbild zum Erstellen eines modifizierten Übersichtsbildes, in dem die Positionsdaten eingefügt sind.
- – Automatisches Darstellen des modifizierten Übersichtsbildes mit den transformierten Positionsdaten und der beiden stereotaktischen Bilder mit gesetzten Markierungsdaten auf einer grafischen Benutzeroberfläche zur Positionskontrolle. Dabei werden vorzugsweise alle drei Bilder (stereotaktisches Bildpaar und Übersichtsbild) in einer gemeinsamen Bildschirmdarstellung parallel und gleichzeitig dargestellt.
- – Bereitstellen einer Korrektur- bzw. Benutzerinteraktionsmöglichkeit zur Korrektur, Verfeinerung oder Änderung der (bisher eingefügten) Markierungsdaten. Sobald eine Änderung der ursprünglich gesetzten Markierungen erfasst wird, wird automatisch ein erneutes Darstellen der Bilder mit den korrigierten bzw. geänderten Markierungsdaten und entsprechend automatisch geänderten Positionsdaten ausgelöst und veranlasst (dynamischer Darstellungs- und Änderungsmodus). Diese Korrekturmöglichkeit kann optional auch mehrfach bzw. iterativ angewendet werden, bis ein zulässiges Positionsergebnis erzielt werden kann.
- – Positionierung eines Biopsienadelhalters mit den (als zulässig bestätigten) Positionsdaten.
- - Capture of a scout image (hereinafter also referred to as overview image) in which at least one object area to be biopsied is included. The object area to be biopsied may be, for example, calcifications or other tissue changes.
- - Detecting at least one stereotactic image pair, comprising a first and a second image, which were each detected from different projections (or directions or angles).
- - Representing the captured images, in particular of the stereotactic image pair and the overview image, for the purpose of marking at least one target object. The target object identifies the tissue structure to be biopsied.
- - Reading marker data, which are set in two images (from different projections) by a computer-based input means to calculate three-dimensional position data of the target object. Usually, a doctor marks a specific (target) position (target) in both stereo images. The 3D position data are automatically calculated from the scanned marking data and displayed in all the images shown, in particular also in the overview image, namely by:
- - Automatically transform the calculated three-dimensional position data of the target object into the overview image to create a modified overview image in which the position data is inserted.
- - Automatic presentation of the modified overview image with the transformed position data and the two stereotactic images with set marking data on a graphical user interface for position control. In this case, preferably all three images (stereotactic image pair and overview image) are displayed in a common screen display in parallel and simultaneously.
- - Providing a correction or user interaction option for correction, refinement or modification of the (previously inserted) marking data. As soon as a change of the originally set markings is detected, a re-presentation of the images with the corrected or changed marking data and correspondingly automatically changed position data is automatically triggered and initiated (dynamic presentation and modification mode). This correction option can be optional be applied repeatedly or iteratively until a permissible position result can be achieved.
- - Positioning of a biopsy needle holder with the (confirmed permissible) position data.
Im Folgenden werden die im Rahmen dieser Patentanmeldung verwendeten Begrifflichkeiten näher erläutert. The terms used in the context of this patent application are explained in more detail below.
Der Begriff "Steuerung" der Biopsie bezieht sich insbesondere auf eine Positionssteuerung der Biopsienadel bzw. des ansteuerbaren Biopsienadelhalters des Biopsiegerätes. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Steuerung vollautomatisch; das heißt, dass keine Benutzerinteraktionen zur Positionierung der Biopsienadel sind. Damit können vorteilhafterweise Fehler durch manuelle Fehleingaben vermieden werden. Ein weiterer Aspekt der Steuerung betrifft die zeitliche Steuerung. Aufgrund von Überwachungsmaßnahmen, Überprüfungsmaßnahmen (zum Beispiel auf Konsistenz der markierten Positionen) und aufgrund von Überprüfungen, ob die Position des markierten Zielobjektes überhaupt innerhalb des biopsierbaren Bereiches liegt, erfolgt auch eine zeitliche Steuerung der Biopsie. Erst nachdem alle Überprüfungsverfahren erfolgreich beendet worden sind und keinen Fehler indizieren, wird ein Verifikationssignal ausgegeben, aufgrund dessen die Biopsie eingeleitet werden kann. Falls das Verifikationssignal noch nicht bereitgestellt werden kann, kann die Biopsie auch nicht durchgeführt werden. The term "control" of the biopsy refers in particular to a position control of the biopsy needle or the controllable biopsy needle holder of the biopsy device. According to a preferred embodiment, the control is fully automatic; that is, there are no user interactions for positioning the biopsy needle. This can advantageously be avoided errors due to manual incorrect entries. Another aspect of the control relates to the timing. Due to monitoring measures, checking measures (for example on consistency of the marked positions) and on the basis of verifications as to whether the position of the marked target object is even within the biopsable range, the biopsy is also timed. Only after all verification procedures have been successfully completed and no error is indicated, a verification signal is issued, on the basis of which the biopsy can be initiated. If the verification signal can not yet be provided, the biopsy can not be performed either.
In der üblichen Ausführungsform handelt es sich bei dem "Objekt" des Patienten um die weibliche Brust, die einen oder mehrere Objektbereich(e) enthält, die von diagnostischem oder sonstigem medizinischen Interesse sind. Bei dem Objektbereich kann es sich beispielsweise um Gewebeveränderungen aller Art handeln, umfassend Mikroverkalkungen, Tumorgewebe oder sonstige Gewebestrukturen. Dabei umfassen die Gewebestrukturen benigne und maligne Strukturen. Als "Zielobjekt" wird eine bestimmte Position bzw. ein bestimmter Gewebebereich innerhalb der weiblichen Brust bezeichnet, der zu biopsieren ist. Dabei kann es sich beispielsweise um eine bestimmte Mikroverkalkung von mehreren Mikroverkalkungsbereichen handeln. Selbstverständlich lässt sich der Vorschlag dieser Patentanmeldung nicht nur für eine Biopsie der weiblichen Brust anwenden, sondern auch auf andere Objekte eines Patienten, aus denen mittels einer Biopsie Gewebe entnommen werden soll. In diesem Fall werden die Bilder nicht durch ein Mammografiegerät erfasst, sondern durch andere bildgebende Modalitäten, beispielsweise einen Computertomografen, ein herkömmliches C-Bogen-Röntgengerät, Ultraschallgeräte oder andere bildgebende Verfahren. In the usual embodiment, the "subject" of the patient is the female breast, which contains one or more object areas that are of diagnostic or other medical interest. The object area may be, for example, tissue changes of all kinds, including microcalcifications, tumor tissue or other tissue structures. The tissue structures include benign and malignant structures. A "target object" is a specific position or area of tissue within the female breast that is to be biopsied. This may be, for example, a specific microcalcification of several microcalcification areas. Of course, the proposal of this patent application can be applied not only for a biopsy of the female breast, but also to other objects of a patient from which tissue is to be removed by means of a biopsy. In this case, the images are not captured by a mammography device, but by other imaging modalities, such as a computed tomography scanner, a conventional C-arm X-ray machine, ultrasound machines, or other imaging techniques.
Das Übersichtbild kennzeichnet sich dadurch, dass es mit bestimmten Einstellungen akquiriert wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass entweder die gesamte Brust oder ein interessierender Bereich der Brust vollständig dargestellt ist (zum Beispiel ROI – Region of Interest). Das Übersichtsbild wird üblicherweise in einer 0°-Position akquiriert. Alternativ sind andere Winkeleinstellungen möglich, wobei jedoch der Winkelbereich des Übersichtsbildes vom Winkelbereich der beiden Stereobilder abweicht. In einer bevorzugten Ausführungsform sind hier noch weitere Einstellungen vorkonfiguriert, insbesondere hinsichtlich Auflösung, etwaige Kontrastmittelgaben, etc. The overview picture is characterized by the fact that it is acquired with certain settings. In particular, it is envisaged that either the entire breast or a region of interest of the breast is completely displayed (for example ROI - Region of Interest). The overview image is usually acquired in a 0 ° position. Alternatively, other angle settings are possible, but the angular range of the overview image deviates from the angular range of the two stereo images. In a preferred embodiment, further settings are preconfigured here, in particular with regard to resolution, possible dispensing of contrast agents, etc.
Üblicherweise werden zwei stereotaktische Bilder bzw. Bildaufnahmen akquiriert. Dabei handelt es sich um Röntgenaufnahmen der komprimierten Brust in unterschiedlichen Winkeln (z.B. ±15° oder ±25°). Das Übersichtsbild wird in einer davon abweichenden Winkel-Position akquiriert. Selbstverständlich liegen hier auch andere Winkelbereiche für die Akquisition der Bilder im Rahmen der Erfindung. In einer bevorzugten Ausführungsform wird lediglich ein stereotaktisches Bildpaar erfasst und zur Markierung und Positionsberechnung verwendet. Alternativ ist es jedoch auch möglich, mehrere stereotaktische Bildaufnahmen zu verwenden und zur Berechnung heranzuziehen. Eine weitere Alternative ist darin zu sehen, dass nicht ein Bildpaar verwendet wird, sondern dass drei oder mehr Bilder in unterschiedlichen Projektionen erfasst und zur Berechnung der Position verwendet werden. Auch ist es möglich, die Markierungen in einem stereotaktischen Bild und im dem Übersichtsbild zu setzen und das jeweils andere stereotaktische Bild zum Konsistenzcheck der berechneten 3D-Position zu verwenden. Usually, two stereotactic images or image recordings are acquired. These are x-rays of the compressed breast at different angles (e.g., ± 15 ° or ± 25 °). The overview image is acquired in a deviating angular position. Of course, here are also other angular ranges for the acquisition of images within the scope of the invention. In a preferred embodiment, only a stereotactic image pair is detected and used for marking and position calculation. Alternatively, however, it is also possible to use several stereotactic image recordings and to use them for the calculation. Another alternative is that not a pair of images is used, but that three or more images are captured in different projections and used to calculate the position. It is also possible to set the markers in a stereotactic image and in the overview image and to use the respective other stereotactic image for the consistency check of the calculated 3D position.
Aus den erfassten Bildern werden zumindest zwei ausgewählt und zur Markierung bestimmt. Mit anderen Worten werden zumindest zwei der erfassten Bilder zur Markierung verwendet. Dies erfolgt, indem der Arzt manuell über das computer-gestützte Eingabemittel (zum Beispiel die Maus oder andere Benutzerschnittstellen) eine bestimmte Position in der Bilddarstellung markiert. Damit werden zwei Markierungsdatensätze generiert. Diese Markierungsdatensätze werden eingelesen und daraus wird eine dreidimensionale Position berechnet, die als Positionsdatensatz in digitaler Form erfasst. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist es vorgesehen, dass der Arzt nicht nur in den (beiden) Stereobildern Markierungsdaten einfügt, sondern zusätzlich – gegebenenfalls auch mehrere – Bilder verwendet, um Markierungsdaten einzufügen bzw. zu setzen, die dann alle oder teilweise zur Berechnung der Positionsdaten verwendet werden. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, falls mehrere, unterschiedliche Kalzifikationen oder sonstige Gewebeveränderungen vorliegen. From the captured images, at least two are selected and designated for marking. In other words, at least two of the captured images are used for marking. This is done by the physician manually marking a particular position in the image display via the computer-aided input means (for example the mouse or other user interfaces). This generates two tag records. These marking data records are read in and from this a three-dimensional position is calculated, which records as position data record in digital form. In an advantageous development, it is provided that the physician inserts marker data not only in the (two) stereo images, but additionally - if necessary, several - used images to insert marker data or set, which then all or partially used to calculate the position data become. This may be useful, for example, if several, different calcifications or other tissue changes are present.
Im Rahmen dieser Erfindung wird zwischen den Begriffen "Bild" und "modifiziertes Bild" differenziert. Der Begriff "Bild" bezieht sich auf die akquirierte Bildaufnahme. Diese liegt im Wesentlichen in originaler Form vor. Ein modifiziertes Bild kennzeichnet sich hingegen dadurch, dass Positions- oder Markierungsdaten eingefügt bzw. überlagert wurden. Entweder sind die Markierungsdaten manuell vom Arzt direkt in das Bild gesetzt oder die Positionsdaten wurden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch berechnet und in das Bild eingefügt und an eine korreliert berechnete Position lokalisiert. Insbesondere das Übersichtsbild liegt sowohl in originaler Form als auch in modifizierter Form vor. Zur Darstellung eines jeweils modifizierten Bildes sind mehrere Vorbereitungsschritte notwendig. Insbesondere ist es erforderlich, dass Berechnungen ausgeführt werden, sodass die manuell eingefügten Markierungsdaten als Positionsdaten an die jeweils berechnete Position in dem Bild dargestellt werden. Dies kann vorzugsweise in der Art einer Overlay-Grafik erfolgen oder auf sonstige Weise dem originalen Bild überlagert sein. In the context of this invention, a distinction is made between the terms "image" and "modified image". The term "image" refers to the acquired image acquisition. This is essentially in original form. In contrast, a modified image is characterized by the fact that position or marking data has been inserted or superimposed. Either the marking data are manually set by the doctor directly in the image or the position data were automatically calculated by means of the method according to the invention and inserted into the image and localized to a correlated calculated position. In particular, the overview image is available both in original form as well as in modified form. To prepare a respective modified image several preparation steps are necessary. In particular, it is necessary to perform calculations such that the manually inserted marker data is displayed as position data at the respective calculated position in the image. This may preferably be in the form of an overlay graphic or otherwise superimposed on the original image.
Das "Transformieren" der Markierungsdaten von einem Bild auf andere Bilder umfasst somit ein korreliertes Übertragen der jeweiligen 3D-Koordinaten. Dies setzt mehrere Verarbeitungs- und Berechnungsschritte voraus. Zum Einen wird aus den eingefügten Markierungsdaten die dreidimensionale Position berechnet und dann in das Koordinatensystem transformiert, indem das Bild abgebildet ist, sodass eine eindeutige Zuordnung zwischen Markierungsdaten und Positionsdaten möglich wird. Thus, "transforming" the marker data from one image to other images involves correlatively transmitting the respective 3D coordinates. This requires several processing and calculation steps. On the one hand, the three-dimensional position is calculated from the inserted marking data and then transformed into the coordinate system by mapping the image so that a clear association between marking data and position data becomes possible.
Das Übersichtsbild wird vorzugsweise senkrecht von oben (bezogen auf eine Körpermittellängsachse der Patientin) als sogenannte cc-Aufnahme (craniocaudal-Aufnahme) erfasst. Nach dem Stand der Technik wird das Übersichtsbild lediglich dazu verwendet, um festzustellen, ob sich der zu biopsierende Bereich auch im Bildbereich befindet. Falls dies nicht der Fall ist, muss die Patientin noch mal neu gelagert werden, um eine erneute Übersichtsaufnahme zu erstellen. Erfindungsgemäß wird das Übersichtsbild zusätzlich auch zur Positionsbestimmung verwendet, indem Markierungsdaten, die in anderen Bildern (vorzugsweise in den Stereo-Projektionen) erfasst worden sind auch auf das Übersichtsbild rückprojiziert bzw. übertragen werden. Damit kann die Qualität deutlich verbessert werden, da nicht nur zwei sondern drei Aufnahmen aus unterschiedlichen Projektionen zur Positionsbestimmung verwendet werden können. Darüber hinaus ist eine Verifikation der Markierungsdaten und damit der Biopsieposition möglich. The overview image is preferably recorded vertically from above (relative to a body longitudinal axis of the patient) as a so-called cc image (craniocaudal image). According to the prior art, the overview image is only used to determine whether the area to be biopsied is also in the image area. If this is not the case, the patient must be stored again to take a new overview. According to the invention, the overview image is additionally used for determining the position by projecting or transferring marking data that has been recorded in other images (preferably in the stereo projections) onto the overview image. Thus, the quality can be significantly improved because not only two but three shots from different projections can be used for position determination. In addition, a verification of the marking data and thus the biopsy position is possible.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Markierungsdaten, die in einer Stereoprojektion und in einem weiteren Bild oder in beiden Stereoprojektionen eingebracht worden sind, durch den Ablauf einer computerimplementierten Berechnungsvorschrift zusätzlich auch in das Übersichtsbild rückprojiziert und dort dargestellt werden. According to one essential aspect of the invention, it is provided that the marking data which has been introduced in a stereo projection and in a further image or in both stereo projections are additionally backprojected into the overview image by the course of a computer-implemented calculation rule and displayed there.
Das übliche Vorgehen setzt voraus, dass ein Arzt oder sonstiges medizinisches Personal in zumindest zwei der erfassten Bilder eine Zielposition manuell markiert (zum Beispiel mit der Maus). Um diese Markierungsaufgabe auch mit hinreichender Präzision ausführen zu können, wird das jeweilige Bild üblicherweise vorher vergrößert, sodass der interessierende Bereich vergrößert dargestellt wird. Ebenso kann es notwendig sein, den Ausschnitt des Bildes noch zu verschieben, sodass der interessierende Bereich in der richtigen Vergrößerung auch im Zentrum des dargestellten Bildes erscheint. Üblicherweise wird der Anwender deshalb einen Zoomfaktor bestimmen, der die Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Bildes beschreibt und einen Panbereich bestimmen, der angibt, welcher Ausschnitt der Bilddaten dargestellt werden soll. Im Stand der Technik war es bei dem vorstehenden erwähnten Verfahren vorgesehen, dass die jeweiligen Arbeitsschritte (Bestimmen des Zoomfaktors und Bestimmen des Panbereichs) für jedes Bild einzeln ausgeführt werden mussten. Dies führte zu Fehlern, falls in den dargestellten Bildern unterschiedliche Zoomfaktoren oder unterschiedliche Panbereiche ausgewählt wurden. Ein weiterer Nachteil nach dem bisherigen Vorgehen im Stand der Technik war darin zu sehen, dass die Zoomfunktion und die Verschiebefunktion (PAN-Funktion) nicht nur separat für jedes Bild, sondern auch in separaten Arbeitsschritten auszuführen waren. Dies führte zu erhöhten Ausführzeiten und verringerte die Effizienz der Biopsie insgesamt. Um diese Nachteile zu überwinden, stellt die vorliegende Anmeldung eine sogenannte Zoom-from-Target-Funktionalität bereit. Mit dieser Zoom-from-Target-Funktionalität kann eine Qualitätsverbesserung und Verkürzung der Biopsieprozedur erreicht werden. Insbesondere kann die Anzahl der notwendigen Arbeitsschritte reduziert werden. Vorzugsweise kann folgender Workflow zur Anwendung kommen:
- – Vor der Vergrößerung der Stereoprojektionen werden die Markierungsdaten in beiden Stereoprojektionen zunächst grob an die Zielposition gesetzt.
- – Anschließend werden mit Hilfe der Zoom-from-Target-Funktionalität beide Stereoprojektionen automatisch so gezoomt, dass der markierte Bereich im Zentrum des dargestellten Bildausschnitts vergrößert sichtbar ist.
- – Darüber hinaus wird auch der Zielbereich im Übersichtsbild automatisch entsprechend mit vergrößert und ist somit an die Darstellung der Stereoprojektionen angepasst.
- – Nachdem alle drei Bilder mit entsprechend korreliertem Zoomfaktor und Panbereich justiert dargestellt werden, kann die Target-Position optimal auf das Zielobjekt justiert werden.
- - Before enlarging the stereo projections, the marker data in both stereo projections are first roughly set to the target position.
- - Then, using the zoom-from-target functionality, both stereo projections are automatically zoomed so that the highlighted area in the center of the displayed image section is enlarged.
- - In addition, the target area in the overview image is automatically enlarged accordingly and is thus adapted to the representation of the stereo projections.
- - After all three images are displayed adjusted with correspondingly correlated zoom factor and pan range, the target position can be optimally adjusted to the target object.
Ein wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass das Verfahren insgesamt effizienter ausgeführt werden kann, indem weniger Bedienungsaktionen (Mausbedienungsaktivitäten) ausgeführt werden müssen. Darüber hinaus wird der Zielbereich bzw. das Zielobjekt automatisch zentriert. Des Weiteren kann sichergestellt werden, dass für alle dargestellten Bilder immer übereinstimmend dieselben Vergrößerungsfaktoren (Zoomfaktoren) und Panbereiche zur Anwendung kommen. Damit können Fehler vermieden werden, die bei dem bisherigen Vorgehen durch unterschiedliche Vergrößerungsfaktoren oder durch die Auswahl von unterschiedlichen Bildbereichen für die Darstellung entstanden sind. Ein weiterer Vorteil ist in der Qualitätssteigerung zu sehen, da durch die automatische Korrelation von Zoomfaktor und Panbereich eine übersichtlichere Darstellung und verbesserte Kontrolle zur Target-Position möglich werden. A significant advantage is that the process as a whole can be performed more efficiently by performing fewer operator actions (mouse activity). In addition, the target area or the target object is automatically centered. Furthermore, it can be ensured that the same magnification factors (zoom factors) and pan ranges are always used in unison for all displayed images. This can be avoided errors that have arisen in the previous approach by different magnification factors or by the selection of different image areas for the representation. A further advantage is to be seen in the increase in quality, since the automatic correlation of zoom factor and pan range makes a clearer representation and improved control of the target position possible.
Mit anderen Worten sieht die vorliegende Erfindung die angepasste Darstellung der stereotaktischen Bilder und des Übersichtsbildes vor. In der angepassten Darstellung sind der Zoomfaktor und der Panbereich aller dargestellten Bilder vereinheitlicht. Sollen mehr als diese drei Bilder zur Darstellung gebracht werden (zum Beispiel bei einer zusätzlichen Verifikation der Markierungsdaten in einer weiteren Projektion), so kann die Zoom-from-Target-Funktionalität auf alle oder auf ausgewählte der darzustellenden Bilder angewendet werden. In other words, the present invention provides the adapted representation of the stereotactic images and the overview image. In the adjusted display, the zoom factor and the pan range of all displayed images are standardized. If more than these three images are to be displayed (for example with an additional verification of the marking data in a further projection), then the zoom-from-target functionality can be applied to all or to selected ones of the images to be displayed.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist es vorgesehen, dass die Zoom-from-Target-Funktionalität grundsätzlich auf alle darzustellenden Bilder angewendet wird. Optional kann jedoch vorgesehen sein, dass bestimmte Bilder in der originalen Version dargestellt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Referenzbilder von früheren Untersuchungen oder um andere Aufnahmen handeln, die nicht mit angepasster bzw. verändertem Zoomfaktor und Panbereich dargestellt werden sollen. In a preferred development, it is provided that the zoom-from-target functionality is basically applied to all images to be displayed. Optionally, however, it can be provided that certain images are displayed in the original version. These may, for example, be reference images from previous examinations or other images that should not be displayed with adapted or changed zoom factor and pan range.
Darüber hinaus ist die Zoom-from-Target-Funktionalität wahlweise an- und abstellbar. Des Weiteren können bestimmte Zoom-Faktoren und Panbereiche vorkonfiguriert werden, die sich in einer Vielzahl der Fälle als sinnvoll erweisen, sodass automatisch bestimmte Voreinstellungen zur Darstellung der angepassten Stereoprojektionen und des Übersichtsbildes gewählt werden, die selbstverständlich jederzeit gespeichert und/oder überschrieben werden können. In addition, the zoom-from-target functionality can be optionally switched on and off. Furthermore, certain zoom factors and pan areas can be preconfigured, which prove to be useful in a large number of cases, so that automatically certain presets for displaying the adjusted stereo projections and the overview image are selected, which of course can be saved and / or overwritten at any time.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Transformieren der Markierungsdaten ein Übertragen der jeweiligen Position bzw. der berechneten Positionsdaten in nicht (manuell) markierte Bilder. Vorzugsweise werden die Positionsdaten in das Übersichtsbild übertragen und dort dargestellt. Das Transformieren umfasst eine Positionsberechnung, eine Rückprojektion zum Einfügen der Positionsdaten in das Übersichtsbild und ein korreliertes Einfügen der Positionsdaten in weitere Bilder, umfassend alle oder ausgewählte nicht markierte Bilder. Das Transformieren der Positionsdaten bezieht sich somit auf ein korreliertes Einfügen derselben an eine Position in dem jeweiligen nicht markierten Bild, die der Position des markierten Bildes (in welchem die Markierungsdaten manuell gesetzt wurden) entspricht. Üblicherweise ist es vorgesehen, dass Markierungsdaten in beiden Aufnahmen der Stereoprojektionen eingefügt werden. Der Anwender markiert also beispielsweise im linken Bild eine erste Position und im rechten Bild (der stereotaktischen Aufnahmen) eine zweite Position. Daraus wir dein 3D-Positionsdatensatz berechnet, der dann auf zumindest einem weiteren nicht markiertem Bild an der jeweiligen Position angezeigt wird. Durch Darstellen der Position auf einem dritten Bild (das in einem anderen Winkel erfasst wurde) können die beiden markierten Positionen leicht und effizient auf Konsistenz überprüft werden. According to an advantageous development of the invention, the transformation of the marking data comprises a transfer of the respective position or the calculated position data into non-manually marked images. Preferably, the position data are transferred to the overview image and displayed there. The transformation comprises a position calculation, a back projection for inserting the position data into the overview image and a correlated insertion of the position data into further images, comprising all or selected unmarked images. Transforming the position data thus refers to a correlated insertion thereof to a position in the respective unmarked image that corresponds to the position of the marked image (in which the marking data was manually set). It is usually intended that marker data be inserted in both recordings of the stereo projections. For example, the user marks a first position in the left image and a second position in the right image (the stereotactic images). From this, we calculate your 3D position data set, which is then displayed on at least one other unmarked image at the respective position. By representing the position on a third image (captured at a different angle), the two marked positions can be easily and efficiently checked for consistency.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist auch darin zu sehen, dass eine (auch mehrfach wiederholbare) Korrektur und Verfeinerung der Markierungen ermöglicht wird, indem eine Benutzerinteraktionsmöglichkeit bereitgestellt wird, mit der der Anwender seine bisherigen Markierungen korrigieren, ändern oder verfeinern kann. Dazu ist die oben beschrieben Zoom-from-Target Funktionalität von Vorteil. Wird die Markierung in einem Bild, insbesondere in einem der drei Bilder modifiziert, so werden (falls notwendig) die beiden anderen Markierungen automatisch so angepasst, dass sich alle drei Markierungen auf die identische 3D-Position beziehen. Die Darstellung der (vorzugsweise drei) Bilder erfolgt also immer on-the-fly mit den jeweils aktuell eingegebenen Markierungsdaten. Diese Korrekturfunktion kann beliebig oft ausführbar sein, bis ein zulässiges Positionsergebnis erzielt werden kann. An important aspect of the invention is also to be seen in that a (multi-repeatable) correction and refinement of the markers is made possible by a user interaction option is provided, with which the user can correct, change or refine his previous markers. For this purpose, the zoom-from-target functionality described above is advantageous. If the marking is modified in one picture, in particular in one of the three pictures, then (if necessary) the two other markings are automatically adjusted so that all three markings relate to the identical 3D position. The representation of the (preferably three) images thus always takes place on-the-fly with the currently entered marking data. This correction function can be executed as often as required until a permissible position result can be achieved.
Des Weiteren wird durch eine Überprüfungsberechnung erfasst, ob die Positionen, die durch die Markierungsdaten indiziert werden, überhaupt in dem zu biopsierenden Bereich liegen. Falls dies nicht der Fall ist, wird ebenfalls automatisch ein Warnsignal ausgegeben oder der Anwender wird aufgefordert die Markierungsdaten zu korrigieren (gegebenenfalls unter einem Hinweis). Aufgrund des Warnsignals kann der Anwender dann wiederholt das Einfügen von korrigierten Markierungsdaten vornehmen. Furthermore, it is detected by a check calculation whether the positions indexed by the marker data are even in the area to be biopsied. If this is not the case, a warning signal is also output automatically or the user is requested to correct the marking data (if necessary under a note). Due to the warning signal, the user can then repeatedly make the insertion of corrected marking data.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass eine Zuordnung zwischen den jeweiligen Objektbereichen möglich ist, die in den unterschiedlichen Projektionen und Bildern sichtbar gemacht werden. Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Zuordnungsfunktionalität, die auf einem Positionsvergleich zwischen mehr als 2 Bildern basiert und mit der sichergestellt wird, dass das Zielobjekt, das in dem ersten Bild markiert wurde, mit dem Zielobjekt übereinstimmt, das in dem zweiten Bild markiert wurde, wobei bei Übereinstimmung ein Übereinstimmungssignal ausgegeben werden kann. Dies wird erreicht, indem die aus den beiden Markierungsdatensätzen berechnete Position in das Übersichtsbild rückprojiziert wird und dort angezeigt wird. Wenn sich die Anzeige der rücktransformierten Position in dem dritten Bild nicht in einem zulässigen Bereich befindet, so wird davon ausgegangen, dass die markierten Zielobjekte nicht übereinstimmen. Der Anwender kann zur Korrektur seiner Eingaben aufgefordert werden. An essential advantage of the solution according to the invention is the fact that an association between the respective object areas is possible, which are made visible in the different projections and images. One aspect of the invention relates to mapping functionality based on a position comparison between more than 2 images and ensuring that the target object marked in the first image matches the target object marked in the second image where, if coincidence, a match signal can be issued. This is achieved by backprojecting the position calculated from the two marking data sets into the overview picture and displaying it there. If the display of the re-transformed position in the third image is not within an allowable range, it is assumed that the marked target objects do not match. The user can be asked to correct his input.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird automatisch überprüft, ob das Zielobjekt nicht etwas durch Fehlmarkierungen fälschlicherweise unkorrekt markiert worden ist (beispielsweise nicht durch andere Gewebestrukturen verdeckt wird). Falls ein Fehler erkannt wird, wird automatisch ein Warnsignal ausgegeben und/oder der Anwender kann eine erneute Markierung vornehmen. Das wiederholte Durchführen der Biopsie mit einem korrigierten Positionsdatensatz, wie es im Fehlerfall mitunter im Stand der Technik notwendig war, kann somit vermieden werden. According to one aspect of the invention, it is automatically checked whether the target object has not been falsely marked incorrectly by misregistration (eg, not obscured by other tissue structures). If an error is detected, a warning signal is automatically output and / or the user can re-mark. The repeated execution of the biopsy with a corrected position data set, as was sometimes necessary in the case of an error in the prior art, can thus be avoided.
Falls eines der beiden stereotaktischen Bilder nicht in ausreichender Qualität vorliegt, so kann dem Anwender durch Bereitstellen einer Ersatzroutine angeboten werden, die Positionsberechnung aufgrund anderer Markierungsdaten auszuführen, beispielsweise den Markierungen, die in der Stereoaufnahme mit ausreichender Qualität eingefügt wurden und in dem Übersichtsbild. Damit kann das Übersichtsbild eines der beiden stereotaktischen Projektionsaufnahmen ersetzen, das in mangelhafter Qualität vorliegt. Selbstverständlich können auch andere Bilder verwendet werden. If one of the two stereotactic images is not of sufficient quality, the user can be offered by providing a replacement routine to perform the position calculation on the basis of other label data, for example the labels inserted in the stereo image with sufficient quality and in the overview image. This can replace the overview image of one of the two stereotactic projection images, which is in poor quality. Of course, other images can be used.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist somit darin zu sehen, dass das Übersichtsbild nicht nur – wie bisher im Stand der Technik – zur Kontrolle der Positionsberechnung und zur Bildqualität verwendet wird, sondern zusätzlich auch zur Berechnung der Position des Zielobjektes für die Biopsie. Damit wird das Übersichtsbild zusätzlich als Hilfsmittel bei dem Bestimmen der Zielposition (dem sogenannten Targeting) verwendet. Dabei ist es wesentlich, dass parallel zu den beiden Stereoprojektionen zusätzlich auch das Übersichtsbild separat aber gleichzeitig angezeigt wird, sodass das Zielobjekt aus zumindest drei Projektionsrichtungen sichtbar ist. Wird das Zielobjekt (Target) in beiden Stereoprojektionen markiert (positionsbestimmt), dann wird erfindungsgemäß automatisch dieses Markierungsdatum (Target) auf das Übersichtsbild projiziert. An important aspect of the invention is thus to be seen in that the overview image is not only used - as in the prior art - to control the position calculation and the image quality, but also for calculating the position of the target object for biopsy. Thus, the overview image is additionally used as an aid in determining the target position (so-called targeting). It is essential that parallel to the two stereo projections in addition, the overview image is displayed separately but simultaneously, so that the target object from at least three projection directions is visible. If the target object (target) is marked (position-determined) in both stereo projections, then according to the invention this marker data (target) is automatically projected onto the overview image.
Erfindungsgemäß liegt also eine Positionsbestimmung des Zielobjektes in drei unterschiedlichen Projektionen vor. Damit können automatisch Überwachungsmaßnahmen eingeleitet und ausgeführt werden, die kennzeichnen, dass falsche Positionen markiert wurden. Darüber hinaus ist eine Zuordnung von Markierungsdaten und/oder Objektbereichen, die in unterschiedlichen Bildern dargestellt werden, möglich. Thus, according to the invention, a position determination of the target object is present in three different projections. This can be used to automatically initiate and execute monitoring actions that indicate that incorrect positions have been marked. In addition, an association of marking data and / or object areas, which are displayed in different images, is possible.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele mit weiteren Alternativen und Vorteilen der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Exemplary embodiments with further alternatives and advantages of the invention will be explained in more detail below with reference to the figures. Showing:
Das Mammografiegerät
Im Folgenden wird im Zusammenhang mit
In
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf
In einem Vorbereitungsschritt S1 werden Vorbereitungsmaßnahmen ausgeführt. Diese umfassen die Lagerung der Patientin, die Positionierung der Brust B innerhalb des Kompressionssystems K und die Kompression der Brust B. Alternative Ausführungsformen sehen hier noch die Injektion eines Kontrastmittels oder weitere medizinische Schritte vor. In a preparatory step S1, preparatory measures are carried out. These include patient positioning, breast B positioning within the compression system K, and compression of the breast B. Alternate embodiments contemplate injection of a contrast agent or other medical procedures.
In einem Schritt S2 wird ein Übersichtsbild SI erfasst, in dem zumindest ein zu biopsierender Objektbereich der Brust B dargestellt ist. Dieser kann gespeichert werden. In a step S2, an overview image SI is detected in which at least one object region of the breast B to be biopsied is shown. This can be saved.
Im Schritt S3 werden zumindest zwei stereotaktische Bilder erfasst, die optional auch gespeichert werden, und damit auch für spätere Zugriffe zur Verfügung stehen. Das stereotaktische Bildpaar umfasst ein erstes und ein zweites Bild, die aus unterschiedlichen Richtungen erfasst werden. Während das Übersichtsbild SI üblicherweise eine 0°-Ansicht zur Lokalisierung der Brust B darstellt beziehen sich die Bilder der stereotaktischen Bildpaaraufnahmen auf Projektionsaufnahmen in unterschiedlichen Winkeln, beispielsweise ein ±15°-Winkelbereich. Der Winkelbereich ist für die Ausführung der vorliegenden Erfindung jedoch nicht auf die Gradzahl von 15° beschränkt, sondern kann hier auch andere Winkelgrößen betragen (auch ein Bereich von ±25° ist denkbar). In step S3, at least two stereotactic images are captured, which are optionally also stored, and thus also available for later access. The stereotactic image pair comprises a first and a second image consisting of be detected in different directions. While the overview image SI usually represents a 0 ° view for the location of the breast B, the images of the stereotactic image pair images relate to projection images at different angles, for example a ± 15 ° angle region. However, the angle range for the embodiment of the present invention is not limited to the number of degrees of 15 °, but here can be other angle sizes (also a range of ± 25 ° is conceivable).
In Schritt S4 werden die erfassten stereotaktischen Bilder, zusammen mit dem Übersichtsbild SI zum Zwecke der Markierung zumindest eines Zielobjektes auf der Benutzerschnittstelle
Im nachfolgenden Schritt S5 werden die (manuell oder semiautomatisch) eingegebenen Markierungsdaten MD eingelesen und verarbeitet. Aus den Markierungsdaten MD werden dreidimensionale Positionsdaten PD berechnet. In the subsequent step S5, the marking data MD (manually or semi-automatically) entered is read in and processed. Three-dimensional position data PD is calculated from the marking data MD.
In Schritt S6 werden die berechneten Positionsdaten PD automatisch transformiert. Wie vorstehend bereits erwähnt, werden die Positionsdaten PD in das Übersichtsbild SI an die jeweilige Position eingefügt. Dabei entspricht die 3D-Position der Positionsdaten PD den Markierungsdaten MD sowohl in dem ersten Bild als auch in dem zweiten Bild des stereotaktischen Bildpaares. Alle Bilder werden mit parallel dargestellt. Vorzugsweise werden das Stereobildpaar mit den Markierungen und das Übersichtsbild mit den transformierten und berechneten Positionsdaten PD dargestellt. Dies erfolgt vorteilhafterweise auf einer gemeinsamen Benutzeroberfläche. Vorzugsweise können damit die beiden gesetzten Markierungen auf Konsistenz überprüft werden. Dies umfasst eine Überprüfung, ob die Markierungen sich überhaupt noch innerhalb des biopsierbaren Bereiches des Objektes befinden. Erst falls diese Überprüfungen zu einem positiven Ergebnis geführt haben (das durch Änderungen an den Markierungen hergestellt werden kann – nachfolgend beschrieben), wird das Verfahren fortgeführt. In step S6, the calculated position data PD is automatically transformed. As already mentioned above, the position data PD are inserted in the overview image SI at the respective position. In this case, the 3D position of the position data PD corresponds to the marking data MD both in the first image and in the second image of the stereotactic image pair. All pictures are shown in parallel. The stereo image pair with the markings and the overview image with the transformed and calculated position data PD are preferably displayed. This is advantageously done on a common user interface. Preferably, therefore, the two set marks can be checked for consistency. This includes checking whether the markers are still within the biopsable area of the object. Only if these checks have produced a positive result (which can be made by changing the markings - described below) will the procedure be continued.
Nun kann der User noch Änderungen, Feinjustierungen oder Korrekturen an den Markierungen vornehmen, die dann unmittelbar in der angezeigten Darstellung (sozusagen online) nachgezogen werden, so dass jede Änderung unmittelbar visuell nachvollzogen (und somit überprüft) werden kann. Nachdem diese Benutzereingaben erfasst worden sind, werden die Bilder nochmals neu dargestellt. Das erste Bild wird mit den eingegebenen bzw. gesetzten Markierungsdaten MD dargestellt, auch das zweite Bild wird mit den eingegebenen bzw. gesetzten Markierungsdaten MD dargestellt und das Übersichtsbild SI wird ebenfalls mit korrelierten und transformierten Markierungsdaten MD bzw. mit Positionsdaten PD dargestellt. Dabei ist es vorgesehen, dass aus den eingegebenen Markierungsdaten MD eine dreidimensionale Position berechnet wird. Diese Position wird anhand einer Berechnungsvorschrift auf das Übersichtsbild SI zurück rückprojiziert und eingefügt. Folgende Festlegungen werden dabei getroffen:
System Konstanten:
LARM = Länge des Rotationsarms (Abstand des Strahlungs-Emissionspunktes vom Isozentrum der Rotation R)
DISOC = Abstand des Isozentrums R vom Detektor
System constants:
L ARM = length of rotation arm (distance of radiation emission point from isocenter of rotation R)
D ISOC = distance of the isocenter R from the
Festlegungen:specifications:
- – In 0 Grad-Position der Röhre (α = 0) steht der Strahlungs-Emissionspunkt mittig in Rechts-/Linksrichtung über dem Detektor. In Vor-Rückrichtung steht der Strahlungs-Emissionspunkt bündig über dem Detektorrand auf Patientenseite. Dieser Punkt des Detektors heißt Beam-Center. - In the 0 degree position of the tube (α = 0), the radiation emission point is centered in the right / left direction above the detector. In forward-return direction, the radiation emission point is flush with the detector edge on the patient side. This point of the detector is called Beam Center.
- – Für die Berechnungen wird das BeamCenter-Koordinatensystem verwendet, d.h. der Ursprung des Koordinatensystems liegt im BeamCenter Punkt auf der Detektorebene. - For the calculations, the BeamCenter coordinate system is used, i. the origin of the coordinate system lies in the BeamCenter point at the detector level.
Der Winkel α wird zwischen einer Detektorsenkrechten und einer Linie zwischen Emissionspunkt und dem Rotations-Isozentrum R aufgespannt. Er ist in
Eingangswerte für die Berechnung sind:
XS1: Markierte X-Position im ersten Stereobild
YS1: Markierte Y-Position im ersten Stereobild
αS1: Winkel des ersten Stereobildes – relativ zur Detektor-Senkrechten
XS2: Markierte X-Position im zweiten Stereobild
YS2: Markierte Y-Position im zweiten Stereobild
αS1: Winkel des ersten Stereobildes – relativ zur Detektor-Senkrechten Input values for the calculation are:
X S1 : Marked X position in the first stereo image
Y S1 : Marked Y position in the first stereo image
α S1 : Angle of the first stereo image - relative to the detector vertical
X S2 : marked X position in the second stereo image
Y S2 : Marked Y position in the second stereo image
α S1 : Angle of the first stereo image - relative to the detector vertical
Ausgangswerte der Berechnung: Initial values of the calculation:
- XT = X-Position des Target im BeamCenter-Koordinatensystem X T = X position of the target in the BeamCenter coordinate system
- YT = Y-Position des Target im BeamCenter-Koordinatensystem Y T = Y position of the target in the BeamCenter coordinate system
- ZT = Z-Position des Target im BeamCenter-Koordinatensystem Z T = Z position of the target in the BeamCenter coordinate system
Projektion der 3D-Zielposition Position auf das Übersichtsbild SI: Projection of the 3D target position Position on the overview image SI:
Eingangswerte für die Berechnung: Input values for the calculation:
- ΑÜ Winkel des Übersichtsbildes – relativ zur Detektor-Senkrechten (normalerweise 0 Grad) Winkel Ü Angle of the overview image - relative to the detector vertical (normally 0 degrees)
- XT = X-Position des Targets im BeamCenter-Koordinatensystem X T = X position of the target in the BeamCenter coordinate system
- YT = Y-Position des Targets im BeamCenter-Koordinatensystem Y T = Y position of the target in the BeamCenter coordinate system
- ZT = Z-Position des Targets im BeamCenter-Koordinatensystem Z T = Z position of the target in the BeamCenter coordinate system
Ausgangswerte der Berechnung: Initial values of the calculation:
- XÜ: Markierte X-Position im Übersichtsbild SI X Ü : Marked X position in the overview screen SI
- YÜ: Markierte Y-Position im Übersichtsbild SI Y Ü : Marked Y position in the overview screen SI
Durch die Ausführung dieses Transformationsschrittes wird aus dem Übersichtsbild ein modifiziertes Bild. Dabei umfassen die modifizierten Bilder jeweils die Markierungsdaten MD bzw. die berechneten Positionsdaten. Die Markierungsdaten MD in den modifizierten Bildern kennzeichnen die Zielposition (Target) zur Durchführung der Biopsie. By executing this transformation step, the overview image becomes a modified image. In this case, the modified images respectively include the marking data MD and the calculated position data. The marker data MD in the modified images identify the target position (target) for performing the biopsy.
In Schritt S7 werden die modifizierten Bilder dargestellt. Insbesondere wird das modifizierte Übersichtsbild SI (mit den Positionsdaten) und die beiden stereotaktischen Bilder mit den gesetzten und transformierten Markierungsdaten MD dargestellt. Falls hier Inkonsistenzen festgestellt werden oder die Darstellung auf den 3 unterschiedlichen Bildern aus 3 unterschiedlichen Richtungen Änderungen bzw. Korrekturen der berechneten Positionsdaten erforderlich machen, so kann das Verfahren wieder bei Schritt 4 fortgeführt werden, indem anderen Markierungsdaten eingefügt und für die weitere Berechnung verwendet werden. Dies ist in
Im letzten Schritt S8 werden die Positionsdaten zur Positionsbestimmung des Zielobjektes für die Biopsie verwendet, wobei aus den Markierungsdaten MD ein dreidimensionaler Datensatz als Positionsdatensatz an das Positionierungsgerät
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich also auf das Bestimmen der Zielposition (Target bzw. Targeting) unter Verwendung von zumindest drei Bildern (in unterschiedlichen Projektionen bei bekannter Projektionsgeometrie), insbesondere unter Verwendung des Übersichtsbildes SI und unter Verwendung der stereotaktischen Bilder mit den Markierungsdaten MD. Damit liegen Aufnahmen des zu biopsierenden Objektes in drei unterschiedlichen Winkeln vor (Übersichtsbild und Stereobild1 und Stereobild2). An essential aspect of the present invention thus relates to the determination of the target position (target or targeting) using at least three images (in different projections with known projection geometry), in particular using the overview image SI and using the stereotactic images with the marking data MD. Thus, images of the object to be biopsied are present in three different angles (overview image and stereo image1 and stereo image2).
Da also nicht nur, wie bisher im Stand der Technik bekannt, die stereotaktischen Bildaufnahmen zur Berechnung der Position für die Biopsie verwendet werden, ist die Benutzeroberfläche
- – Die Darstellung des stereotaktischen Bildpaares
- – die Darstellung des Übersichtsbildes SI und
- – optional eine weitere Bilddarstellung, in der eine Grobdarstellung mit entsprechender Winkelangabe, zum Beispiel CC-Ansicht (cranio-caudal), MLO-Ansicht (mediolateral oblique), LO-Ansicht (lateromedial) etc. dargestellt sind, und
- – optional: zumindest ein Fenster zur Darstellung und Erfassung von weiteren Benutzersignalen, zum Beispiel von Bestätigungssignalen oder zur Ausgabe von Warnsignalen etc. oder weiteren Informationen (Zeit etc.) und Metadaten.
- - The representation of the stereotactic image pair
- - The representation of the overview image SI and
- Optionally, another image representation, in which a rough representation with corresponding angle indication, for example, CC view (cranio-caudal), MLO view (mediolateral oblique), LO view (lateromedial), etc. are shown, and
- Optionally, at least one window for displaying and recording further user signals, for example acknowledgment signals or for issuing warning signals, etc., or other information (time, etc.) and metadata.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist also darin zu sehen, dass alle zur Berechnung und Überprüfung der Positionsdaten PD verwendeten Bilder gemeinsam auf einer Bildschirmoberfläche (zum Beispiel in einem gemeinsamen Fenster) dargestellt. Dies erfolgt vorzugsweise gleichzeitig. Damit kann der Anwender vorteilhafterweise unmittelbar und sofort einen Überblick und eine Kontrollmöglichkeit über die Positionsbestimmung erhalten. An essential aspect of the invention is thus to be seen in the fact that all images used for calculating and checking the position data PD are displayed together on a screen surface (for example in a common window). This is preferably done simultaneously. Thus, the user can advantageously immediately and immediately get an overview and a control over the position determination.
Ein weiterer, wichtiger Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, dass eine Programmroutine bereitgestellt wird, die zur verbesserten Darstellung und Eingabe von Markierungsdaten MD dient. Diese Programmroutine implementiert eine sogenannte Zoom-from-Target-Funktionalität, bei der eine automatische Übertragung des bestimmten Zoomfaktors und des bestimmten Panbereichs von den Bildern, in denen die Markierungsdaten MD manuell eingefügt werden auf die jeweils anderen Bilder (zum Beispiel über das Übersichtsbild SI) vorgesehen ist. Another important aspect of the invention is the provision of a program routine for improved display and entry of marker data MD. This program routine implements a so-called zoom-from-target functionality, in which an automatic transmission of the specific zoom factor and the specific pan range from the images in which the marker data MD are inserted manually to the other images (for example, via the overview image SI) is provided.
Dies soll im Folgenden anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die in
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können auch mehrere stereotaktische Bildpaare zur Positionsbestimmung verwendet werden. Diese werden bedarfsweise ebenfalls gleichzeitig und parallel auf der Benutzeroberfläche
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass die Übersichtsaufnahme SI zur Positionsbestimmung verwendet wird. Dies wird durch eine sogenannte Scout-Targeting-Funktionalität implementiert. Ein wesentlicher Vorteil dieser Scout-Targeting-Funktionalität ist darin zu sehen, dass die Gewebestrukturen (zum Beispiel Mikrokalzifikationen) der Brust B in den unterschiedlichen Bildern (im ersten Bild und im zweiten Bild des stereotaktischen Bildpaares) zugeordnet werden können. Das heißt, der Arzt kann unmittelbar sehen, welche Kalzifikationen zusammen gehören. Dies war im Stand der Technik bisher nicht möglich. Dies wird erreicht, indem die Markierungsdaten MD zusätzlich auf das dritte Bild, nämlich auf das Übersichtsbild SI transformiert werden. Somit kann durch Überprüfung des modifizierten Übersichtsbildes SI festgestellt werden, ob fehlerhafterweise unterschiedliche Zielobjekte (Targets) in dem Stereo-Projektionen markiert worden sind. In diesem Fall würde das Target in dem Übersichtsbild SI an einer falschen Position angezeigt werden. An important aspect of the present invention can be seen in that the overview recording SI is used for position determination. This is implemented by a so-called scout targeting functionality. An important advantage of this scout-targeting functionality is that the tissue structures (for example microcalcifications) of the breast B can be assigned in the different images (in the first image and in the second image of the stereotactic image pair). That is, the doctor can immediately see which calcifications belong together. This was previously not possible in the prior art. This is achieved by the marking data MD additionally being transformed to the third image, namely to the overview image SI. Thus, by checking the modified overview image SI, it can be ascertained whether different target objects (targets) have been marked erroneously in the stereo projections. In this case, the target in the overview image SI would be displayed in a wrong position.
Wie in
In
Zusammenfassend lässt sich die Erfindung wie folgt beschreiben: Die Erfindung betrifft einen Ansatz zur Positionsbestimmung (Targeting) eines Zielobjektes im Rahmen einer digitalen stereotaktischen Biopsie, bei dem eine Scout-Targeting-Funktionalität und eine Zoom-from-Target-Funktionalität implementiert sind. Mit diesen Funktionalitäten wird es möglich, zusätzlich zu dem stereotaktischen Bildpaar auch noch ein modifiziertes Übersichtsbild SI zur Positionsbestimmung für die Nadel N bei der Biopsie zu verwenden. Darüber hinaus werden Einstellungen zur Visualisierung eines Bildes zum Zwecke der Markierung (hinsichtlich Zoomfaktor und Panbereich) automatisch auf die anderen Bilddarstellungen (das jeweils andere Bild des stereotaktischen Bildpaares und das modifizierte Übersichtsbild) übertragen. Somit müssen Zoomfaktor und Panbereich nur einmal (in einem Bild) bestimmt werden. Damit kann die Anzahl der Benutzerinteraktionen (Mausklicks) verringert und die Effizienz der Biopsieprozedur deutlich gesteigert werden. Die wesentlichen Vorteile der Erfindung liegen in einer deutliche gesteigerten Qualität der Positionsbestimmung (durch die Überprüfung der Position in dem dritten Bild), in einer Verkürzung der Prozedur, und in einer Qualitätsverbesserung, in dem eines der drei Bilder anstelle eines qualitätsmangelbehafteten anderen Bildes der drei Bilder zur Positionsbestimmung verwendet werden kann. In summary, the invention can be described as follows: The invention relates to an approach for targeting a target object in the context of a digital stereotactic biopsy, in which a scout-targeting functionality and a zoom-from-target functionality are implemented. With these functionalities, it is possible to use in addition to the stereotactic image pair also a modified overview image SI for determining the position of the needle N in the biopsy. In addition, settings for visualizing an image for the purpose of marking (in terms of zoom factor and pan range) are automatically transferred to the other image representations (the other image of the stereotactic image pair and the modified overview image). Thus, zoom factor and pan range need only be determined once (in one image). Thus, the number of user interactions (mouse clicks) can be reduced and the efficiency of the biopsy procedure can be increased significantly. The main advantages of the invention are a markedly improved quality of the position determination (by checking the position in the third image), a shortening of the procedure, and a quality improvement in which one of the three images instead of a quality-deficient other image of the three images can be used for position determination.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Nadelhalter needle holder
- NN
- Nadel needle
- 2020
- Positionierungsgerät positioning device
- 3030
- Benutzeroberfläche user interface
- 4040
- Mammografiegerät mammography
- 4141
- Ultraschallgerät ultrasound machine
- 4242
- weitere bildgebende Einheiten other imaging units
- BDBD
- Bilddaten image data
- MDMD
- Markierungsdaten marker data
- PDPD
- Positionierungsdaten positioning data
- 5050
- Steuermodul control module
- 6060
- Biopsiegerät biopsy device
- BB
- Brust bzw. zu biopsierendes Objekt Breast or object to be biopsied
- KK
- Kompressionssystem compression system
- K1 K 1
- erste Kompressionsplatte first compression plate
- K2 K 2
- zweite Kompressionsplatte second compression plate
- 401401
- Röntgenemitter X-ray emitter
- 402402
- Röntgendetektor X-ray detector
- αα
- Winkel angle
- RR
- Rotations-Isozentrum Rotation isocenter
- I1I1
- erstes modifiziertes Bild der stereotaktischen Bildaufnahmefirst modified image of stereotactic image acquisition
- I2I2
- zweites modifiziertes Bild der stereotaktischen Bildaufnahmesecond modified image of stereotactic image acquisition
- SISI
- Übersichtsbild bzw. Scout Image Overview image or Scout Image
- 2222
- Positionierungsmodul positioning module
- 2424
- Einlesemodul read-in module
- S1S1
- Vorbereitung: Lagerung der Patientin, Positionierung der Burst, Kompression der BrustPreparation: Patient positioning, positioning of the burst, compression of the chest
- S2S2
- Erfassen des Übersichtbildes bzw. Scout Images Capture the overview image or Scout image
- S3S3
- Erfassen des stereotaktischen Bildpaares Capturing the stereotactic image pair
- S4S4
- Darstellen der stereotaktischen Bilder und des Übersichtsbildes zum Zwecke der Markierung und MarkierungRepresenting the stereotactic images and the overview image for the purpose of marking and marking
- S5S5
- Automatisches Einlesen von Markierungsdaten und Berechnen von PositionsdatenAutomatic reading of marking data and calculation of position data
- S6S6
- Automatische Transformation der berechneten Positionsdaten in das ÜbersichtsbildAutomatic transformation of the calculated position data into the overview picture
- S7S7
- Darstellen des modifizierten Übersichtsbildes mit den Positionsdaten und der stereotaktischen Bilder mit den MarkierungsdatenRepresenting the modified overview image with the position data and the stereotactic images with the marker data
- S8S8
- Verwenden der Positionsdaten zum Berechnen eines Datensatzes zur Positionierung des BiopsienadelhaltersUse the position data to calculate a biopsy needle holder positioning record
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---|---|
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013219133A1 (en) * | 2013-09-24 | 2015-05-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Biopsy device and method for controlling a biopsy |
EP3090687A1 (en) | 2015-05-04 | 2016-11-09 | Medical Templates AG | Introduction and positioning device for puncture needles, associated kit and related methods |
DE102015223074A1 (en) * | 2015-11-23 | 2017-05-24 | Siemens Healthcare Gmbh | Self-aligning X-ray imaging procedure for stereotactic biopsy |
DE102016209074A1 (en) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Medical Templates Ag | A method of planning an intracorporeal location of a medical needle unit to be percutaneously introduced to a patient |
EP3698719A1 (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-26 | Fujifilm Corporation | Mammography apparatus and program |
CN112022229A (en) * | 2020-10-20 | 2020-12-04 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | Method, system, equipment and readable storage medium for checking breast biopsy positioning device |
EP4335377A1 (en) * | 2022-09-07 | 2024-03-13 | GE Precision Healthcare LLC | Methods and systems for digital mammography imaging |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040171933A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-09-02 | Milton Stoller | Mammography needle biopsy system and method |
US20050065424A1 (en) * | 2003-06-06 | 2005-03-24 | Ge Medical Systems Information Technologies, Inc. | Method and system for volumemetric navigation supporting radiological reading in medical imaging systems |
US20080155468A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Sectra Ab | Cad-based navigation of views of medical image data stacks or volumes |
US20110050848A1 (en) * | 2007-06-29 | 2011-03-03 | Janos Rohaly | Synchronized views of video data and three-dimensional model data |
-
2011
- 2011-08-09 DE DE201110080682 patent/DE102011080682A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040171933A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-09-02 | Milton Stoller | Mammography needle biopsy system and method |
US20050065424A1 (en) * | 2003-06-06 | 2005-03-24 | Ge Medical Systems Information Technologies, Inc. | Method and system for volumemetric navigation supporting radiological reading in medical imaging systems |
US20080155468A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Sectra Ab | Cad-based navigation of views of medical image data stacks or volumes |
US20110050848A1 (en) * | 2007-06-29 | 2011-03-03 | Janos Rohaly | Synchronized views of video data and three-dimensional model data |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013219133A1 (en) * | 2013-09-24 | 2015-05-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Biopsy device and method for controlling a biopsy |
EP3090687A1 (en) | 2015-05-04 | 2016-11-09 | Medical Templates AG | Introduction and positioning device for puncture needles, associated kit and related methods |
DE102015223074A1 (en) * | 2015-11-23 | 2017-05-24 | Siemens Healthcare Gmbh | Self-aligning X-ray imaging procedure for stereotactic biopsy |
DE102016209074A1 (en) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Medical Templates Ag | A method of planning an intracorporeal location of a medical needle unit to be percutaneously introduced to a patient |
WO2017202590A1 (en) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Medical Templates Ag | Method for planning intracorporeal positioning of a medical needle unit to be introduced percutaneously into a patient |
US11179202B2 (en) | 2016-05-25 | 2021-11-23 | Medical Templates Ag | Method for planning intracorporeal positioning of a medical needle unit to be introduced percutaneously into a patient |
EP3698719A1 (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-26 | Fujifilm Corporation | Mammography apparatus and program |
US11559273B2 (en) | 2019-02-20 | 2023-01-24 | Fujifilm Corporation | Mammography apparatus and program |
CN112022229A (en) * | 2020-10-20 | 2020-12-04 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | Method, system, equipment and readable storage medium for checking breast biopsy positioning device |
CN112022229B (en) * | 2020-10-20 | 2024-02-27 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | Mammary gland biopsy positioning device verification method, system, equipment and readable storage medium |
EP4335377A1 (en) * | 2022-09-07 | 2024-03-13 | GE Precision Healthcare LLC | Methods and systems for digital mammography imaging |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |