Mamografía en 3D.

Un procedimiento de obtención de imágenes de mamografía en el que una mama de la cual se desean obtener imágenes es dispuesta bloqueada en unos medios (16,

17) de bloqueo dentro de una zona entre una fuente (13) de rayos X y un detector (15) de imágenes de un aparato de mamografía y en el que durante el procedimiento de obtención de imágenes, la fuente (13) de rayos X se mueve con respecto a la ubicación de la mama y la mama es irradiada en una serie de posiciones angulares de la fuente (13) de rayos X con respecto a la ubicación de la mama, caracterizado por que, durante el procedimiento de obtención de imágenes, la fuente (13) de rayos X se mueve continuamente y la mama es irradiada durante una serie de períodos de irradiación cortos y, durante un período de irradiación, dichos medios (16,17) de bloqueo se hacen girar como si estuvieran sincronizados con el movimiento de la fuente (13) de rayos X para seguir el movimiento de la misma.

Mamografía en 3D

Campo de la invención La presente invención se refiere a una mamografía en 3D, en la que se toman imágenes individuales de una mama en diferentes ángulos de proyección, típicamente dentro de un ángulo de aproximadamente +/-30 grados con respecto a la vertical, y en la que una imagen 3D es sintetizada posteriormente a partir de esta información de imagen mediante un software de procesamiento de imágenes aplicable.

Descripción de la técnica anterior

El cáncer de mama es el tipo más común de cáncer en las mujeres. Según las investigaciones, aproximadamente una de cada diez mujeres contraen cáncer de mama en algún momento de sus vidas. Cuando se detecta el cáncer de mama en base a síntomas, frecuentemente, la enfermedad ya se ha desarrollado a una etapa en la que el pronóstico de recuperación es relativamente pobre. Algunos de los casos son detectados en programas de cribado organizados en muchos países para las mujeres mayores de 40. El cribado frecuentemente revela un cáncer en una etapa muy temprana, por lo que su tratamiento puede ser iniciado a tiempo y, de esta manera, la recuperación es más probable.

La mamografía es un procedimiento ampliamente usado en el cribado del cáncer de mama como un procedimiento de investigación clínica y también en el diagnóstico de seguimiento. La mamografía es un procedimiento de obtención de imágenes usando rayos X, en la que se usa un aparato diseñado específicamente para este propósito. En los estudios de cribado, se ha informado que la mamografía tiene una sensibilidad del 90-93% y una especificidad del 90-97%. Esto indica que los estudios de cribado son útiles y que la detección precoz del cáncer de mama mediante el cribado puede salvar vidas humanas. Se ha establecido que la mamografía reduce la mortalidad por cáncer de mama en un 35 por ciento entre las mujeres mayores de 50 años y en un 25 - 35 por ciento entre las mujeres de 40-50 años de edad.

Las imágenes mamográficas son examinadas para detectar diversas anomalías en la mama, tales como calcificaciones, es decir, pequeños depósitos de calcio en el tejido blando de la mama. En general, una calcificación no puede ser detectada palpando la mama, pero es visible en la imagen de rayos X. En general, las calcificaciones grandes no están asociadas con el cáncer, pero los grupos de pequeños depósitos de calcio, es decir, las denominadas micro-calcificaciones, son una indicación de una actividad extra de las células mamarias, que puede estar asociada con el cáncer de mama. Otras características a ser detectadas por la mamografía incluyen quistes y fibroadenomas, que, sin embargo, generalmente no están asociados con el cáncer.

En la mamografía de cribado convencional, típicamente, la glándula mamaria es comprimida entre dos placas de compresión y es expuesta a radiación al menos dos veces, desde arriba y desde una dirección oblicua. Si es necesario, además se toma una tercera imagen en ángulo recto desde el lado. Al igual que en dicha obtención de imágenes, las capas de tejido se extienden, unas sobre las otras, en la dirección del haz de rayos X, estas irradiaciones producen imágenes bi-dimensionales en las que las estructuras fuertemente absorbentes pueden dificultar la detección de estructuras que se extienden por debajo de las mismas.

La mejora continua en la mamografía ha dado lugar a nuevos tipos de procedimientos y dispositivos de mamografía que producen una imagen en 3D de la mama de la paciente. Aquí, se producen varias proyecciones de la mama en diferentes ángulos y se crea una distribución en 3D de la misma usando un algoritmo de reconstrucción aplicable. A partir de la información de la imagen, es decir, las imágenes individuales, típicamente se construyen varias imágenes que representan las capas de la mama orientadas en paralelo con la superficie del detector de rayos X, posibilitando, de esta manera, la detección de estructuras de tejido situadas unas sobre las otras.

Un aparato típico de mamografía digital comprende una parte de bastidor y un brazo en C o una estructura correspondiente conectada, de manera giratoria, a la parte de bastidor. En el primer extremo del brazo en C, hay dispuesta una fuente de rayos X y en el segundo extremo, un detector de radiación. Frecuentemente, se usan unos medios de obtención de imágenes TERM para estos dispositivos. Dispuestas sustancialmente en la región entre dicha fuente de rayos X y el detector, típicamente en estrecha proximidad al detector, hay dispuestas placas de compresión que están diseñadas para posicionar la mama comprimida durante la duración de la exposición.

En la técnica anterior, en el contexto de la mamografía en 3D, se han usado o sugerido diversas maneras para obtener imágenes de la mama en una serie de ángulos de proyección diferentes. Estas incluyen girar continuamente la fuente de rayos X, con una velocidad constante o alterna, a lo largo de una trayectoria curva alrededor de la mama, girar la fuente de rayos X, paso a paso, entre las exposiciones durante las cuales la fuente

de rayos X permanece inmóvil, y usar múltiples fuentes estacionarias de rayos X. Respecto al detector, puede ser mantenido estacionario, puede ser movido y/o inclinado linealmente de manera que se mantenga en ángulo recto con respecto al rayo central del haz de rayos X para cada exposición.

La publicación de solicitud de patente US 2004/0101096 A1 describe un aparato de mamografía en el que las placas de compresión son desplazadas conforme se hace girar la fuente de rayos X, o las placas de compresión son inclinadas mientras la fuente de rayos X se mantiene estacionaria.

Ren et al., Proceedings of the SPIE vol. 5745 pp 550-561, describe un sistema de mamografía que puede ser usado en una mamografía convencional o en modo tomosíntesis. En la mamografía convencional, las placas de compresión pueden girar con la fuente de rayos X, pero no se adquieren imágenes mientras se lleva a cabo esta rotación, mientras que en el modo tomosíntesis, las placas de compresión se mantienen estacionarias conforme gira la fuente de rayos X.

La fuente de rayos X, situada en el extremo (superior) del brazo en C, es un componente relativamente pesado. En el caso de un movimiento paso a paso de la fuente de rayos X, antes de cada exposición, el aparato de obtención de imágenes debería haber alcanzado un estado libre de vibraciones. De esta manera, las estructuras del aparato de mamografía deberían ser optimizadas teniendo en cuenta el número de aceleraciones, deceleraciones y paradas (tiempos de estabilización) comprendidos en el procedimiento multifase de obtención de imágenes. El tiempo total necesario para un procedimiento de obtención de imágenes como éste tiende a ser bastante largo.

Por otro lado, en el caso de un movimiento continuo de la fuente de rayos X, deben usarse tiempos de exposición muy cortos, tales como menores de 50 ms, con el fin de evitar la creación de artefactos debidos al movimiento. Esto a su vez requiere el uso de una fuente de radiación suficientemente potente, lo que significa el uso de una fuente de rayos X aún más pesada de las usadas típicamente en aparatos de mamografía en 2D de la técnica anterior y, en consecuencia, deben diseñarse otras construcciones del aparato de obtención de imágenes teniendo en cuenta también esta mayor masa.

Con respecto a la organización de diversas fuentes de rayos X en un aparato de mamografía, esto requiere, obviamente, un tipo de diseño completamente nuevo para un aparato de mamografía para hacer posible la implementación dicha una modalidad específica de obtención de imágenes en 3D. Con este tipo de diseño mecánico como base, sería un reto poder obtener una construcción que haría que el aparato fuese práctico también para su uso en la mamografía en 2D de cribado convencional.

Sumario de la invención El objeto de la presente invención se centra en la eliminación o la reducción de al menos algunos de los problemas de los sistemas de obtención de imágenes descritos anteriormente. El objeto de la invención se consigue mediante el procedimiento y el aparato de las reivindicaciones 1 y 10 independientes adjuntas. Algunas realizaciones preferidas de la invención se presentan en las reivindicaciones dependientes adjuntas.

La invención hace posible una mamografía en 3D con el tipo de aparato de mamografía existente, es decir, con el mismo tipo de fuentes de rayos X y brazo en C y la construcción relacionada, tal como se usan típicamente, permitiendo el uso de tiempos de exposición sustancialmente largos a pesar de que la fuente de rayos X se mueve continuamente durante el procedimiento de obtención de imágenes. Esto se hace... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de obtención de imágenes de mamografía en el que una mama de la cual se desean obtener imágenes es dispuesta bloqueada en unos medios (16, 17) de bloqueo dentro de una zona entre una fuente (13) de rayos X y un detector (15) de imágenes de un aparato de mamografía y en el que durante el procedimiento de obtención de imágenes, la fuente (13) de rayos X se mueve con respecto a la ubicación de la mama y la mama es irradiada en una serie de posiciones angulares de la fuente (13) de rayos X con respecto a la ubicación de la mama, caracterizado por que, durante el procedimiento de obtención de imágenes, la fuente (13) de rayos X se mueve continuamente y la mama es irradiada durante una serie de períodos de irradiación cortos y, durante un período de irradiación, dichos medios (16, 17) de bloqueo se hacen girar como si estuvieran sincronizados con el movimiento de la fuente (13) de rayos X para seguir el movimiento de la misma.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que antes del primer período de irradiación, y/o entre cualquier número de períodos de irradiación posteriores, es decir, durante un período en el que la mama no está siendo irradiada, dichos medios (16, 17) de bloqueo se hacen girar en una dirección opuesta a cuando se hacen girar como si estuvieran sincronizados con el movimiento de la fuente (13) de rayos X.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que después de un período de irradiación durante el cual dichos medios (16, 17) de bloqueo se mueven como si estuvieran sincronizados con el movimiento de la fuente (13) de rayos X y antes del al menos un período de irradiación posterior, dichos medios (16, 17) de bloqueo se hacen girar al menos sustancialmente de vuelta a su posición inicial, es decir, al menos sustancialmente a su posición al inicio de dicho período de irradiación anterior, o por que el procedimiento de obtención de imágenes incluye una serie de períodos de irradiación durante los cuales dichos medios (16, 17) de bloqueo se hacen girar como si estuvieran sincronizados con el movimiento de la fuente (13) de rayos X, y durante cada periodo de no-irradiación después de dichos períodos de irradiación, los medios (16, 17) de bloqueo se hacen girar al menos sustancialmente de vuelta a su posición al inicio de dicho período de irradiación anterior.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado por que el movimiento de los medios (16, 17) de bloqueo durante un periodo de irradiación incluye girar los medios (16, 17) de bloqueo un ángulo de 2 grados o menos, tal como de 0, 5 - 2 grados.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado por que las posiciones angulares extremas de la fuente (13) de rayos X con respecto a la mama durante el procedimiento de obtención de imágenes forman un ángulo tomográfico de varias decenas de grados y/o el movimiento total de la fuente (13) de rayos X está configurado para ser simétrico con respecto a una vertical.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que el movimiento de la fuente

(13) de rayos X está configurado para seguir una trayectoria curva alrededor de la mama.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado por que los medios (16, 17) de bloqueo comprenden placas (16, 17) de compresión entre las cuales se comprime una mama durante la duración del procedimiento de obtención de imágenes, y/o hay dispuestos unos medios (30, 31) de estiramiento para ser usados para introducir el tejido mamario entre los medios (16, 17) de bloqueo/las placas (16, 17) de compresión.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado por que durante un período de irradiación, la fuente (13) de rayos X se hace funcionar en función de las características del tejido mamario usando valores de los parámetros de obtención de imágenes para el tubo de rayos X que incluye un ánodo de tungsteno de aproximadament.

35. 45 kV y de aproximadamente 5 mAs, o aproximadament.

3. 34 kV y 10-13 mAs.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado por que el procedimiento incluye aproximadamente 11-15 períodos de irradiación y/o una relación entre el ángulo en el que se hacen girar los medios (16, 17) de bloqueo durante un período de irradiación y el ángulo tomográfico total del procedimiento de obtención de imágenes es menor de 1/10.

10. Un aparato de mamografía que comprende una parte (11) de cuerpo y configurados en la misma una fuente

(13) de rayos X, un detector (15) de imágenes, así como dentro de una zona entre la fuente (13) de rayos X y el detector (15) de imágenes, unos medios dispuestos para bloquear una mama (16, 17) , en el que la fuente (13) de rayos X está dispuesta de manera móvil con respecto a la ubicación de dichos medios (16, 17) de bloqueo, en el que el aparato comprende además un sistema de control configurado para controlar el funcionamiento del aparato, caracterizado por que dichos medios (16, 17) de bloqueo de mama están dispuestos de manera giratoria y el movimiento de los medios (16, 17) de bloqueo y la fuente (13) de rayos X está configurado de manera motorizada y el funcionamiento de la fuente de rayos X controlado por dicho sistema de control, de manera que durante un procedimiento de obtención de imágenes, la fuente (13) de rayos X se mueve continuamente y la mama es irradiada durante una serie de períodos de irradiación cortos y, durante un período de irradiación, dichos medios (16, 17) de bloqueo se hacen girar como si estuvieran sincronizados con el movimiento de la fuente (13) de rayos X para seguir el movimiento de la misma.

11. Aparato de mamografía según la reivindicación 10, caracterizado por que el sistema de control está configurado para controlar el funcionamiento del aparato de manera que antes del primer período de irradiación,

y/o entre cualquier número de períodos de irradiación posteriores, es decir, durante un período en el que la mama no está siendo irradiada, dichos medios (16, 17) de bloqueo se hacen girar en una dirección opuesta a la que giran como si estuvieran sincronizados con el movimiento de la fuente (13) de rayos X.

12. Aparato de mamografía según la reivindicación 10 o 11, caracterizado por que el sistema de control está configurado para controlar el funcionamiento del aparato i) de manera que después de un período de irradiación 10 durante el cual dichos medios (16, 17) de bloqueo se mueven como si estuvieran sincronizados con el movimiento de la fuente 13 de rayos X y antes de al menos un periodo de irradiación posterior, dichos medios (16, 17) de bloqueo giran al menos sustancialmente de vuelta a su posición inicial, es decir, al menos sustancialmente a su posición al comienzo de dicho período de irradiación anterior, o ii) de manera que hay una serie de períodos de irradiación durante los cuales dichos medios (16, 17) de bloqueo giran como si estuvieran sincronizados con el

movimiento de la fuente (13) de rayos X, y durante cada uno de los períodos de no-irradiación posteriores a dichos períodos de irradiación, los medios (16, 17) de bloqueo se hacen girar al menos sustancialmente de vuelta a su posición al inicio de dicho período de irradiación anterior.

13. Aparato de mamografía según cualquiera de las reivindicaciones 10-12, caracterizado por que el sistema de control está configurado para controlar el funcionamiento del aparato de manera que los medios (16, 17) de bloqueo se hacen girar durante un período de irradiación en un ángulo de 2 grados o menos, tal como de 0, 5 - 2 grados.

14. Aparato de mamografía según cualquiera de las reivindicaciones 10-13, caracterizado por que el movimiento de la fuente (13) de rayos X está configurado para seguir una trayectoria curva alrededor de una mama posicionada en los medios (16, 17) de bloqueo de mama.

15. Aparato de mamografía según cualquiera de las reivindicaciones 10-14, caracterizado por que los medios (16, 17) de bloqueo comprenden placas (16, 17) de compresión entre las cuales una mama es comprimida durante la duración del procedimiento de obtención de imágenes y/o unos medios (30, 31) de estiramiento han sido dispuestos en el aparato para atraer el tejido mamario entre los medios (16, 17) de bloqueo/las placas (16, 17) de compresión.