DE102012214513A1 - Method for recording X-ray image i.e. topographic image, of body part of patient, involves automatically searching X-ray image portion for identifying landmark in or at body of patient, and automatic evaluating of X-ray image portion - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Aufnahmeverfahren für ein Röntgenbild, ein Computerprogrammprodukt sowie ein System zur Aufnahme eines Röntgenbildes. The invention relates to a recording method for an X-ray image, a computer program product and a system for recording an X-ray image.
Die Computertomographie (CT) ist ein bildgebendes Verfahren, das vor allem zur medizinischen Diagnostik eingesetzt wird. Bei der CT rotieren ein Röntgenemitter sowie ein Röntgendetektor zusammen um das Untersuchungsobjekt. Bei jeder Position von Röntgenemitter und Röntgendetektor wird wenigstens eine Aufnahme gemacht. Bei den einzelnen Aufnahmen handelt es sich jeweils um eine Projektion des Untersuchungsobjekts. Am Ende der Aufnahmeserie werden die Projektionen so verarbeitet, dass ein dreidimensionales Bild entsteht. Typischer Weise handelt es sich bei dem Untersuchungsobjekt um eine bestimmte Körperregion eines Patienten. Die zu untersuchende Region muss vor Aufnahmebeginn eingegrenzt werden um die Strahlenbelastung für den Patienten durch die Vielzahl von Projektionsaufnahmen so gering wie möglich zu halten. Dann wird hauptsächlich die zu untersuchende Region aber keine andere Körperpartie den Röntgenstrahlen des CT-Gerätes ausgesetzt. Zur Planung der diagnostischen CT-Aufnahme wird ein sogenanntes Topogramm erstellt. Bei einem Topogramm handelt es sich um ein Röntgenbild in Form einer Röntgenprojektion mit Hilfe des CT-Gerätes, die als einfache Übersichtsaufnahme dient. Auf Basis dieses Topogramms werden der genaue Aufnahmebereich sowie die Strahlendosis festgelegt. Es ist wichtig, dass das Topogramm die zu untersuchende Region vollständig abbildet, damit eine genaue Planung der Aufnahmeserie möglich ist. Weiterhin sollte eine wiederholte Aufnahme eines Topogramms, beispielsweise aufgrund einer unbrauchbaren vorherigen Aufnahme eines Topogramms, vermieden werden. Denn jede Aufnahme eines Topogramms geht mit einer Strahlenbelastung für den Patienten einher. Computed tomography (CT) is an imaging technique used primarily for medical diagnostics. In CT, an X-ray emitter and an X-ray detector rotate together around the examination subject. At each position of X-ray emitter and X-ray detector, at least one image is taken. The individual images are each a projection of the examination subject. At the end of the shooting series, the projections are processed in such a way that a three-dimensional image is created. Typically, the examination object is a specific body region of a patient. The area to be examined must be limited before the beginning of the recording in order to minimize the radiation exposure to the patient due to the large number of projection exposures. Then, the region to be examined but no other part of the body is exposed to the X-rays of the CT device. For the planning of the diagnostic CT scan, a so-called topogram is created. A topogram is an X-ray image in the form of an X-ray projection with the aid of the CT device, which serves as a simple overview image. Based on this topogram, the exact recording range and the radiation dose are determined. It is important that the topogram fully maps the region of interest to allow accurate planning of the exposure series. Furthermore, a repeated recording of a topogram should be avoided, for example due to a useless previous recording of a topogram. Because every recording of a topogram is associated with a radiation exposure for the patient.
Aus
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Aufnahmeverfahren für ein Röntgenbild, insbesondere ein Topogramm anzugeben, das eine automatische Qualitätskontrolle des Röntgenbildes umfasst. It is an object of the invention to specify a recording method for an X-ray image, in particular a topogram, which comprises an automatic quality control of the X-ray image.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, durch ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 12 und durch ein System nach Anspruch 14. The object is achieved by a method according to
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe in Bezug auf das beanspruchte System als auch in Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche (die beispielsweise auf ein System gerichtet sind) auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module ausgebildet. Im Folgenden wird die Erfindung am Beispiel der Aufnahme eines bestimmten Typs von Röntgenbild, nämlich eines Topogramms, erläutert. The solution according to the invention will be described below with reference to the claimed system as well as with reference to the claimed method. Features, advantages or alternative embodiments mentioned herein are also to be applied to the other claimed subject matter and vice versa. In other words, the subject claims (which are directed, for example, to a system) may also be developed with the features described or claimed in connection with a method. The corresponding functional features of the method are formed by corresponding physical modules. The invention is explained below using the example of recording a specific type of X-ray image, namely a topogram.
Die Erfindung beruht auf der Idee die Qualität eines Topogramms automatisch zu kontrollieren. Dazu wird ein Körperteil eines Patienten ausgewählt, ein erster Topogrammabschnitt des ausgewählten Körperteils aufgenommen, und eine Landmarke im oder am Körper des Patienten in dem ersten Topogrammabschnitt automatisch gesucht. Die Auswahl eines aufzunehmenden Körperteils und die anschließende Suche nach Landmarken in dem ersten Topogrammabschnitt ermöglichen eine automatische Qualitätskontrolle in Form einer automatischen Bewertung des ersten Topogrammabschnitts, wodurch die weitere Verwendung eines unvollständigen oder fehlerhaften Topogramms, insbesondere zur Berechnung der Strahlendosis für eine diagnostische CT-Aufnahme, vermieden wird. The invention is based on the idea of automatically controlling the quality of a topogram. For this purpose, a body part of a patient is selected, a first topogram section of the selected body part is taken, and a landmark in or on the body of the patient is automatically searched in the first topogram section. The selection of a body part to be recorded and the subsequent search for landmarks in the first topogram section enable automatic quality control in the form of an automatic evaluation of the first topogram section, whereby the further use of an incomplete or faulty topogram, in particular for calculating the radiation dose for a diagnostic CT scan, is avoided.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung eine automatische Längenberechnung des ersten Topogrammabschnitts in Abhängigkeit des ausgewählten Körperteils des Patienten, wodurch die Aufnahme eines zu langen oder zu kurzen Topogrammabschnitts vermieden wird. In a further embodiment, the invention comprises an automatic length calculation of the first topogram section as a function of the selected body part of the patient, whereby the recording of a too long or too short topogram section is avoided.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung eine manuelle Längeneingabe des ersten Topogrammabschnitts, wodurch besondere körperliche Eigenheiten des Patienten berücksichtigt werden können um einen zu langen oder zu kurzen Topogrammabschnitt zu vermeiden. In a further embodiment, the invention comprises a manual length input of the first topogram section, whereby special physical characteristics of the patient taken into account can be to avoid too long or too short Topogrammabschnitt.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung die Berechnung der Startposition der Patientenliege zur Aufnahme eines ersten Topogrammabschnitts anhand der Position eines ausgewählten Körperteils in einem Kamerabild, wobei der Patient auf der Patientenliege vorpositioniert wird, eine ortsfest installierte digitale Kamera ein Kamerabild des auf der Patientenliege liegenden Patienten aufnimmt und Körperteile des Patienten in dem Kamerabild erkannt werden. Dadurch wird die Bestimmung der Startposition der Patientenliege zur Aufnahme eines ersten Topogrammabschnitts automatisiert und präzisiert. In a further embodiment, the invention comprises calculating the starting position of the patient couch for receiving a first topogram section based on the position of a selected body part in a camera image, wherein the patient is prepositioned on the patient couch, a fixedly installed digital camera, a camera image of the patient lying on the patient couch and recognizes body parts of the patient in the camera image. As a result, the determination of the starting position of the patient couch for receiving a first topogram section is automated and specified.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung die Berechnung der Startposition der Patientenliege zur Aufnahme eines ersten Topogrammabschnitts anhand der Position aktivierter elektrischen Schalter, die entlang der Aufnahmerichtung an der Patientenliege befestigt sind, wobei der Patient auf der Patientenliege vorpositioniert wird, und die elektrischen Schalter in dem Bereich der Patientenliege, in dem sich der ausgewählte Körperteil des Patienten befindet, aktiviert werden. Dadurch wird die Bestimmung der Startposition der Patientenliege zur Aufnahme eines ersten Topogrammabschnitts automatisiert und präzisiert. In a further embodiment, the invention comprises the calculation of the starting position of the patient couch for receiving a first topogram section based on the position of activated electrical switches mounted along the receiving direction on the patient couch, wherein the patient is pre-positioned on the patient couch, and the electrical switches in the Area of the patient bed, in which the selected body part of the patient is located, are activated. As a result, the determination of the starting position of the patient couch for receiving a first topogram section is automated and specified.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung die Aufnahme mindestens eines zweiten Topogrammabschnitts in Abhängigkeit der Bewertung des ersten Topogrammabschnitts, wodurch ein unvollständiger erster Topogrammabschnitt so ergänzt werden kann, dass er zusammen mit einem zweiten Topogrammabschnitt ein vollständiges Topogramm ergibt. In a further embodiment, the invention comprises the recording of at least one second topogram section depending on the evaluation of the first topogram section, whereby an incomplete first topogram section can be supplemented so that it results in a complete topogram together with a second topogram section.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung die automatische Längenberechnung des zweiten Topogrammabschnitts in Abhängigkeit der tatsächlichen Länge des ersten Topogrammabschnitts, wodurch ein zu langer oder zu kurzer zweiter Topogrammabschnitt vermieden wird. In a further embodiment, the invention comprises the automatic length calculation of the second topogram section as a function of the actual length of the first topogram section, whereby a too long or too short second topogram section is avoided.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung die Regulation der Geschwindigkeit der Patientenliege während der Aufnahme eines Topogrammabschnitts in Abhängigkeit der automatisch berechneten oder manuell eingegebenen Länge des Topogrammabschnitts. In a further embodiment, the invention comprises the regulation of the speed of the patient couch during the recording of a topogram section as a function of the automatically calculated or manually entered length of the topogram section.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung eine Bewegung der Patientenliege entlang einer anderen Aufnahmerichtung während der Aufnahme des zweiten Topogrammabschnitts als während der Aufnahme des ersten Topogrammabschnitts. Dadurch kann ein zu kurzer erster Topogrammabschnitt besonders einfach durch einen zweiten Topogrammabschnitt zu einem vollständigen Topogramm ergänzt werden. In a further embodiment, the invention comprises a movement of the patient bed along another receiving direction during the recording of the second topogram section than during the recording of the first topogram section. As a result, too short a first topogram section can be supplemented particularly simply by a second topogram section to form a complete topogram.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung die Berechnung der Strahlungsdosis für eine tomographische Aufnahme des Patienten mit dem CT-Gerät auf Basis wenigstens eines Topogrammabschnitts, wodurch die Belastung des Patienten durch die Strahlendosis einer tomographischen Aufnahme mit Hinblick auf die erforderliche Qualität der tomographischen Aufnahme optimiert wird. In a further embodiment, the invention comprises the calculation of the radiation dose for a tomographic image of the patient with the CT device based on at least one topogram section, whereby the load of the patient is optimized by the radiation dose of a tomographic image with regard to the required quality of the tomographic image ,
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung die Erstellung einer einzelnen Datei im DICOM-Format sowie die Darstellung des in der einzelnen Datei kodierten Bildes auf einer Ausgabeeinheit, wobei die einzelne Datei die Information des ersten sowie des zweiten Topogrammabschnitts enthält. Dadurch wird es einfacher den Informationsgehalt zweier zusammen gehöriger Topogrammabschnitte zu verarbeiten. In a further embodiment, the invention comprises the creation of a single file in the DICOM format and the representation of the image coded in the individual file on an output unit, wherein the single file contains the information of the first and the second topogram section. This makes it easier to process the information content of two associated topogram sections.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines Verfahrens zur Aufnahme eines Topogramms entsprechend einer der zuvor genannten Ausführungsformen, aufrufbar in den internen Speichers eines Computers, wodurch die einzelnen Schritte des Verfahrens robust und schnell ausgeführt werden können. In a further embodiment, the invention comprises a computer program product for carrying out a method for recording a topogram in accordance with one of the aforementioned embodiments, which can be called up in the internal memory of a computer, whereby the individual steps of the method can be performed robustly and quickly.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung ein computerlesbares Medium, auf dem das zuvor genannte Computerprogrammprodukt ausführbar gespeichert ist, wodurch das Verfahren besonders leicht an verschiedenen CT-Geräten implementiert werden kann. In a further embodiment, the invention comprises a computer-readable medium on which the aforementioned computer program product is executively stored, whereby the method can be implemented particularly easily on various CT devices.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung umfasst ein System zur Aufnahme eines Topogramms, umfassend folgende Einheiten:
- – eine Auswahleinheit, ausgelegt zur Auswahl eines Körperteils eines Patienten,
- – eine Aufnahmeeinheit eines CT-Geräts, ausgelegt zur Aufnahme eines Röntgenbildabschnitts des ausgewählten Körperteils,
- – eine Sucheinheit, ausgelegt zum automatisches Suchen einer Landmarke im oder am Körper des Patienten in einem Röntgenbildabschnitt,
- – eine Bewertungseinheit, ausgelegt zum automatischen Bewerten eines Röntgenbildabschnitts.
- A selection unit designed to select a body part of a patient,
- A receiving unit of a CT device, designed to receive an X-ray image section of the selected body part,
- A search unit designed to automatically locate a landmark in or on the patient's body in an X-ray image section,
- An evaluation unit designed to automatically evaluate an X-ray image section.
Weiterhin umfasst das System eine Patientenliege mit elektrischen, entlang der langen Achse der Patientenliege befestigten Schaltern, wobei aktivierte Schalter zur Berechnung der Startposition der Patientenliege für die Aufnahme eines Topogrammabschnitts dienen. Furthermore, the system comprises a patient bed with electrical switches mounted along the long axis of the patient couch, activated switches for calculating the starting position of the patient bed for recording a topogram section.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. In the following the invention will be described and explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures.
Es zeigen: Show it:
Das CT-Gerät
Die Aufnahmen des CT-Geräts
- –
eine Aufnahmeeinheit 35 , umfassend einen Röntgenemitter8 sowie einen Röntgendetektor9 , ausgelegt zur Aufnahme eines Röntgenbildabschnitts1 des ausgewählten Körperteils, - –
eine Auswahleinheit 32 , ausgelegt zur Auswahl eines Körperteils24 eines Patienten 5 , - –
eine Sucheinheit 33 , ausgelegt zum automatisches Suchen einer Landmarke2 im oder amKörper des Patienten 5 in einem Topogrammabschnitt, - –
eine Bewertungseinheit 34 , ausgelegt zum automatischen Bewerten eines Topogrammabschnitts,
- - a
recording unit 35 comprising an X-ray emitter8th and anX-ray detector 9 , designed to receive anx-ray image section 1 the selected body part, - - a
selection unit 32 designed to select a body part24 apatient 5 . - - a
search unit 33 , designed to automatically locate alandmark 2 in or on the body of thepatient 5 in a topogram section, - - a
valuation unit 34 designed for automatically evaluating a topogram section,
Das System zur Aufnahme eines Topogramms ist so gestaltet, dass es die in
– Auswahl eines Körperteils
Vor Aufnahme des Topogramms bzw. eines ersten Topogrammabschnitts wählt der Benutzer des CT-Geräts
– Bestimmung der Länge
Der Aufnahmemodus kann weiterhin die Kriterien „manuell” und „automatisch” enthalten. Im manuellen Aufnahmemodus wird die Länge des Topogramms manuell eingegeben, z.B. „1024 mm”. Unter der Länge eines Topogramms ist die Länge des aufgenommenen Bereiches entlang der Aufnahmerichtung
– Bestimmung der Startposition
Vor Aufnahme des Topogramms bzw. des ersten Topogrammabschnitts wird der Patient
Weiterhin ist es möglich, dass durch Abgleich mit Referenzdaten in Form eines zuvor aufgenommenen Fotos des Gesichts des Patienten
Die Patientenliege
– Aufnahme eines ersten Topogrammabschnitts
Während der Aufnahme eines Topogrammabschnitts fährt die Patientenliege
– automatisches Suchen einer Landmarke
Um den genauen Aufnahmebereich für die diagnostische CT-Aufnahme festlegen zu können, müssen Landmarken am oder im Körper des Patienten
– automatisches Bewerten des ersten Topogrammabschnitts
Nach dem Suchen einer Landmarke
Weiterhin kann ein Bewerten des ersten Topogrammabschnitts
Dieses Bewerten ermöglicht, dass eine automatische, also eine von der Datenverarbeitungseinheit
– automatische Längenberechnung
Die Aufnahmelänge des zweiten Topogrammabschnitts kann sowohl durch einen vorgegebenen Wert oder durch das erfolgreiche Suchen einer Landmarke
– Aufnahme eines zweiten Topogrammabschnitts
Ist der erste Topogrammabschnitt durch die Recheneinheit
Wurde ein zweiter Topogrammabschnitt aufgenommen, findet ein erneutes Suchen einer Landmarke
– Erstellen einer Datei im DICOM-Format
Nach der Aufnahme eines zweiten Topogrammabschnitts
– Darstellung eines Bildes
Schließlich wird das in der einzelnen Datei kodierte Bild
– Berechnung der Strahlendosis
Ein wichtiger Bestandteil der weiteren Planung der Untersuchung ist die Berechnung der Strahlendosis
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können Verfahrensschritte in einer anderen als den angegebenen Reihenfolgen durchgeführt werden.While the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. In particular, method steps can be carried out in a sequence other than that indicated.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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