CN104274195B - 用于x射线检查的测量场的选择 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对由多个测量场构成的测量室的至少一个测量场的选择，所述测量场用于在X射线拍摄对象时监视剂量。在此，通过选择对象的取向预设了测量室的多个测量场的测量场子集。不属于测量场子集的测量场被禁止选择。并且通过选择测量场子集的测量场确定至少一个用于在对对象进行的X射线拍摄时监视剂量的测量场。本发明确保了在选择测量室时的更高的操作安全性。

Description

用于X射线检查的测量场的选择

技术领域

本发明涉及一种用于选择由多个测量场构成的测量室的至少一个测量场的方法和装置，用于在对对象进行X射线拍摄时监视剂量。

背景技术

在X射线技术中通常面对的情况是，在X射线检查时必须将所使用的辐射量或X射线剂量保持在期望的值范围内，以便保证X射线图像的质量好的图像质量。在太少的剂量的情况下，获得曝光不足的X射线拍摄，而在太多的剂量的情况下，导致曝光过度。即，如果剂量位于工作范围以外，则或者所产生的光量在输出端太少并且所获得的图像不具有用于医学诊断的足够的质量，或者剂量太高。在太高的剂量的情况下，由于辐射患者的组织的不同吸收而造成的剂量变化不再转换成按比例的光信号变化。于是，所产生的图像同样由于不足的对比度而不能用于医学诊断。

由于这个原因，在X射线技术中经常通过自动曝光处理。这在英文技术文献中也以名称AEC(自动曝光控制)而公知并且例如在出版物2007/0025525A1中被描述。这样的自动曝光或这样的AEC系统可以连接在任何现代的发生器上，并且在许多设备中自始已经存在。在达到所需的剂量之后，在图像接收面范围内的测量探测器向X射线发生器给出关断信号。例如使用电离室、光电倍增器或半导体辐射接收器作为测量探测器。测量探测器通常被布置在测量室内，并且在那里构成所谓的测量场。过去通常利用具有三个测量场的测量室工作(也被称为三室系统)。

例如在本申请的图2中或者在US2007/0025525A1的图1a和1b中示出了在三室系统中这三个测量场的布置。测量室在检查患者时覆盖检查的器官或身体部分。然后根据器官或身体部分为自动曝光使用特定的测量场。在此，给医生提供了具体的预设值，即他为哪种检查应当使用哪种测量场。例如通常在头骨检查中，仅使用图2中的中间的测量室I，而例如在骨盆检查中会使用全部三个测量室。因此，在医学文献中存在器官或身体部分与三室测量系统的待使用的测量室之间相对固定的预设关系。这使得人们利用所谓的器官程序，其可以进行对测量室的自动选择。

近来使用了具有更多数量的测量场的测量室。最重要的新系统是所谓的五室系统。例如在图4中示出了这样的系统。五室系统或五场测量室是对称构造的。对于该室典型地也仅使用最多三个场，即原则上继续使用在医学中通常与器官或身体部分对应而被使用的室。五场测量室的优点在于，在改变患者的取向的情况下不改变测量室的取向，而是通过选择最多三个待使用的测量场来确保测量室的正确取向。如果此时例如在图2中测量室被设置成用于患者的垂直取向，必须在患者旋转到水平方向时同时旋转测量室。这在许多系统中未进行设置，从而只能对患者的一个取向进行X射线拍摄。

图4中的五场测量室不受该限制。在患者的垂直取向的情况下，例如使用测量场I、II和III，而在垂直取向情况下，使用三个测量室I、III和V或者I、II和IV。因此，不需要旋转测量室或者说可以进行对不同患者取向的X射线拍摄。

但是，使用具有多于三个场的测量室(特别是五场测量室)也会带来困难。由于更多数量的可能性提高了选择错误的测量室的危险。错误的选择通常导致错误曝光，由此使所产生的图像无效。因此，要努力确保更安全的操作。于是建议将所选择的测量场(例如其轮廓)的位置(例如借助光)投影到患者，以便由此给操作者提供关于所选择的室的正确性的反馈。例如在US2007/0025525A1和WO2007/148262A1中对这样的系统进行了描述。在公开文献“Optimale Patientenpositionierung in der Radiographie durch Videounterstützung”中(参见http://ip.com/IPCOM/000207924)例如也描述了一种照相机系统，其借助样本识别算法从照相机的图像中确定患者相对于AEC室的测量场的位置。

该建议的解决方案具有两个缺点。一方面，其是总具有一定的易出错性的解决方案，即如果操作者未考虑或者错误解释了该光学的反馈。另一方面，其是相对昂贵的系统，该系统导致更多成本和更高的复杂性。

发明内容

因此，针对错误选择测量室的测量场，存在有对具有高安全性系数的低费用的安全系统的需要。本发明要解决的技术问题是对此做出贡献。

上述技术问题是通过按照本发明的方法以及按照本发明的操作单元来解决的。

也在规定的意义上选择

根据本发明，为在对对象(患者或待检查的构件)进行的X射线拍摄时监视剂量或控制剂量而设置了对由多个测量场(例如五个或七个测量场)构成的测量室的至少一个测量场(典型是1至3个测量场)的选择。在此，为X射线拍摄进行对对象的取向的选择。术语“选择”在此应当也包含基于系统参数的自动确定。典型是从数量有限的可选的取向中选择取向(例如水平的和垂直的以及在这两个方向中还可能的、依据患者头部的位置在两个方向之间的其它区别)。通过选出或选取取向，预设测量室的多个测量场的测量场子集(例如三个测量场)。于是，不再能够选择不属于测量场子集的测量场作为待使用的测量场，或者说该选择对于这些测量场被禁止。于是，确定用于剂量监视的测量场通过选择测量场子集的测量场来进行。测量场子集优选由考虑到对象的取向能够用于X射线拍摄的测量场组成。按照该方式，例如可以在五场测量室中按照取向的选择来仿效三场测量室的情况。在此，优选在用于选择至少一个测量场的操作单元的显示器(例如触摸屏)上仅显示测量场子集。与此相反，在该技术方案中可以将不属于测量场子集的测量场禁止用于选择，方法是在用于选择的操作单元的显示器上不显示这些测量场。因此，例如如下地实现禁止，即在显示器上不可选择被禁止的测量图像。

通过本发明可以建立对于操作人员习惯的、从全部适合测量的多个测量场中选择测量场的情况。例如为五常测量室仿效三场测量室的情况，从而操作人员可以采取在过去习惯的选择。这确保了更高的操作安全，其超过了以上描述的用于在患者上进行显示的方法，作为能够完全不选择对于检查不合适的测量场。另外，该解决方案是特别低费用的，因为只须例如借助软件实现两步选择过程(首先是取向，然后是测量场)。

根据扩展还可以提高操作舒适度，方法是按照对象的所选择的取向或者关于所选的取向的信息的显示在操作单元的显示器上进行测量场子集的显示。关于所选择的取向的信息的附加显示可以但非必须在用于操作的显示器或界面上进行。在该技术方案中，如下有利地进行了用于测量场子集的符号的取向，使得确保了与对象的取向或所选择的取向的方向的对应关系。

根据本发明的对象的取向的选择可以例如通过操作人员的输入或自动地按照由至少一个传感器采集的对象的取向来进行。在扩展中也可以对按照由至少一个传感器采集的对象的取向的选择与操作人员的输入进行组合，例如在通过使用者进行自动选择的修正或匹配的意义上。

本发明还包括一种用于执行对象的X射线拍摄的X射线系统，其配备有根据本发明匹配的操作单元和至少一个用于采集对象的取向的传感器。另外，X射线系统可以被构造成用于向操作单元传送所采集的位置，目的是预设测量室的多个测量场的测量场子集用于测量室的选择。

还可以如下地扩展所述系统，使得按照为测量场的选择而进行的取向选择来匹配对象的取向。这例如借助用于对象的X射线拍摄的定位系统实现，其除了操作单元外还包括：用于对象的支撑装置(例如患者卧榻)，其可以关于所述取向对齐(例如可旋转的患者支撑装置)；以及控制装置，用于按照所选择的取向通过支撑装置的对齐匹配对象的取向。

附图说明

以下在实施例范围内结合附图详细描述本发明。附图中：

图1示出了具有自动曝光的X射线系统，

图2示出了三场测量室，

图3示出了用于X射线装置的操作元件的显示，

图4示出了五场测量室，

图5示出了在五场测量室中常规的操作，

图6示出了根据本发明的借助取向选择和随后的场选择的两步操作，以及

图7A、7B和7C示出了在场的显示中考虑了所选择的取向的不同显示。

具体实施方式

在图1中示出了X射线诊断装置。其具有高压发生器1，在该高压发生器上高度可调地安装了X射线辐射器2。辐射器2产生X射线辐射3，后者穿过位于X射线辐射3的辐射路径上的对象4。在辐射路径上随后布置了X射线探测器5，其与图像系统6连接，在该图像系统上连接了监视器7，用于播放所采集的X射线图像。图像系统6可以具有计算器、转换器、图像存储器和处理电路。另外，设置了操作元件或操作台20，其具有输入接口并且可以通过该途径控制X射线诊断装置。

另外还设置了关于用于单图像的AEC的剂量控制。附图中示出了用于产生单图像的控制回路(AEC自动曝光控制)。在X射线探测器5前布置了剂量测量室13，在该剂量测量室上连接了测量电子器件14，其产生AEC实际信号15，该AEC实际信号被传送到布置在高压发生器1内的AEC控制电子器件16。

在图2中示出了具有三个场I、II和III的常规的三场测量室。自动的X射线曝光控制在过去经常利用与患者取向固定对应的三测量场来构造。其它的患者取向(旋转90°或180°)借助该布置不能实现，或者需要同时旋转测量室。经常如下地实现用于该三场控制的操作单元，使得可以利用三个按键单独地选取或不选三个场；在此，在测量场与患者取向之间的对应是明确的(左边–中间–右边)。这类的操作自从多年来被引入市场并被操作人员所熟悉。

例如也结合图3明确，用于X射线辐射器的操作元件的典型的显示示出了一系列的设定按键17和设定信息19。该显示例如借助屏幕实现，其在操作区域21内被构造成用于选取设定的触摸屏。该操作区域21包括三个按键22、23和24，其用于选取三场测量室的测量场。在此，可通过各自按键选取的测量场在按键上深色示出。在信息区域20显示了设定。

借助引入对称的五场测量室(图4)可以自由选择患者取向。当然，如果三场曝光控制的操作单元简单地扩展到五个场，则存在高的错误操作的风险，因为操作员在选取测量场时也必须同时考虑患者取向。这可以结合图5理解，在图中如下地实施操作单元，使得可以单独的选取五个测量场。在此，操作员必须考虑患者具有哪个取向，以便选择正确的场。本发明从这里开始。

如在图6中所示，此时按照两个步骤进行操作，其反映为用于取向选择的按键31和用于场选择的按键32。在此，可以同时或依次在用于选取的操作单元上显示按键31和32。利用按键31设定相对测量室的患者取向。此处设置了一个垂直取向和两个水平取向。场的第二部分32允许单独地选取和不选被应用于检查的三个测量场。选取按键的第二部分32的操作与三场曝光控制的操作相同，并且因此导致对于操作人员熟悉的情况。

在扩展中(图7)，场的第二部分32按照所选择的取向而淡入。在此，在按键上示出的场的方向相应于所选取的取向33显示与患者的头部相同的方向。按键32的按键显示比在图6中更具有提示性。根据一种构造方案，借助传感器自动确定患者的取向并且预设相应的测量室。在该情况下，可能不需要图6的取向按键31的显示。使用者将立即显示性地获得用于选出测量室的按键。这同样可以如在图7中那样进行，即通过显示所确定的取向的符号33和具有相应的显示的测量室选择按键32。

在本发明的范围中可以限定可能的患者取向的数量(通过按键的离散选择，例如患者在X射线台上只能头部向右或向左平躺，而不能斜着)。这可以通过设备几何结构来预先给出。替代地将系统设置成，相应于在操作单元的第一部分中的选择可能性来修正实际的患者位置，例如通过按照所选择的取向来修正患者的位置。

在实施例中在医学领域下解释了本发明。这只是许多应用可能性中之一。本发明通常可以应用于任意的X射线技术的系统，例如材料检查的领域。

Claims (13)

1.一种用于选择由多个测量场构成的测量室的至少一个测量场的方法，用于在对对象进行X射线拍摄时监视剂量，其中：

-通过选择对象的取向预设来自于所述测量室的多个测量场的测量场子集；

-不属于所述测量场子集的测量场被禁止选择；并且

-通过从所述测量场子集中选择测量场确定至少一个测量场，用于在对对象进行X射线拍摄时监视剂量。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在操作单元的显示器上显示所述测量场子集，以用于选择至少一个测量场。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在禁止不属于所述测量场子集的测量场的过程中，在用于选择的操作单元的显示器上不显示这些测量场。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，按照对象的所选择的取向或者按照关于所选择的取向的信息的显示，在操作单元的显示器上进行所述测量场子集的显示。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，

如下地进行对对象的取向的选择：

a)通过操作人员的输入；

b)自动按照由至少一个传感器所采集的对象的取向；或者

c)通过对按照由至少一个传感器所采集的对象的取向的选择与操作人员的输入进行组合。

6.按照上述权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，按照所选择的取向进行对象的取向的匹配。

7.一种用于选择由多个测量场构成的测量室的至少一个测量场的操作单元，用于在对对象进行X射线拍摄时监视剂量，所述操作单元被构造：

-用于为选择对象的取向而预设测量室的多个测量场的测量场子集；

-用于禁止不属于所述测量场子集的测量场被用于选择；以及

-用于通过从所述测量场子集中选择测量场来确定至少一个用于在对对象进行X射线拍摄时监视剂量的测量场。

8.按照权利要求7所述的操作单元，其特征在于，所述操作单元包括用于显示所述测量场子集的显示器。

9.按照权利要求8所述的操作单元，其特征在于，所述操作单元被构造用于：在禁止不属于所述测量场子集的测量场被用于选择的过程中，在所述操作单元的显示器上不显示这些测量场。

10.按照权利要求8或9所述的操作单元，其特征在于，所述操作单元被构造用于：按照对象的所选择的取向或者按照关于所选择的取向的信息的显示来显示所述测量场子集。

11.一种用于执行对象的X射线拍摄的X射线系统，具有：

-按照权利要求7至10中任一项所述的操作单元；和

-至少一个用于采集对象的取向的传感器。

12.按照权利要求11所述的X射线系统，其特征在于，所述X射线系统被构造成用于向所述操作单元传送所采集的位置，目的是预设测量室的多个测量场的测量场子集用于选择测量室。

13.按照权利要求11或12所述的X射线系统，其特征在于，

-用于对象的支撑装置，其能够关于取向对齐；以及

-控制装置，用于按照所选择的取向通过对齐所述支撑装置来匹配对象的取向。