CN112842369A - 用于自动调节医学x射线设备的辐射剂量的方法 - Google Patents

用于自动调节医学x射线设备的辐射剂量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于针对借助具有第一剂量调节的医学X射线设备进行的检查自动地调节人的辐射剂量的方法。所述方法包括：根据患者信息确定X射线检查的X射线参数并且根据X射线参数以及确定性辐射损伤的极限值和/或随机的有效剂量的参考值来确定剂量调节。

Description

用于自动调节医学X射线设备的辐射剂量的方法
技术领域
本发明涉及一种利用剂量调节来自动调节人的辐射剂量的方法，所述剂量调节根据患者信息以及确定性辐射损伤的极限值和/或用于X射线检查的随机有效剂量的参考值来确定。
背景技术
X射线已经在医学成像中使用数十年。通过用X射线照射(透视)检查对象并且测量组织穿透性，能够获得结构信息，所述结构信息例如能够用于临床诊断。
X射线设备通常包括一个或多个具有所谓的X射线管的X射线辐射器，所述X射线管产生X射线。为此，所述X射线管由具有电压供应装置的X射线发生器来运行，所述电压供应装置提供对于运行而言所需的高压。根据要进行透视的检查对象的吸收表现，产生具有不同波长的X射线，以便获得对不同的组织类型的充分限界。在此，X射线的波长例如能够经由输送给X射线管的电压来调整。为了实现例如由图像的亮度、对比度、信噪比和锐度来定义的最佳的图像质量，入射到相关的区域上的X射线辐射的强度尤其具有决定性意义。
在此必须始终将X射线检查的所期望的图像质量与患者的辐射暴露进行权衡。原则上适用的是，以较高的辐射剂量，即较大数量的X射线量子能够实现更好的图像质量，因为所谓的量子噪声降低。然而，如任何类型的电离辐射一样，X射线辐射会导致患者的被辐照的身体区域的组织细胞中的直接损伤进而也受到国家特定的法律管制。尤其地，对于射到患者的身体表面上的辐射剂量存在最大所允许的极限值。称为皮肤进入剂量的这种剂量限制根据针对患者皮肤表面处的损伤的确定性风险来测量。低于确定性损伤的极限值，通常不存在直接损伤的风险，而超过该极限值的辐射剂量可能会大概率地引起直接损伤。
除了直接的辐射损伤以外，每个X射线量子都具有改变细胞的遗传基因的潜在风险。从这些改变中可能在直至20年的较长的时间段内产生肿瘤和癌症疾病。这种疾病的风险也称为随机风险。所谓的有效剂量测量在整个体内因X射线辐射引起的损伤的随机风险。在随机损伤的情况下，无法给出特定的极限值，因为每个单独的辐射能量配置可能引起癌症疾病的概率小。这种事件发生越多，那么出现疾病的概率就越大。由于随机辐射损伤而引起疾病的风险尤其在辐射剂量高的情况下与剂量不成比例地增加。
为了有意义地设定X射线检查的辐射剂量并且避免对于患者而言高的辐射剂量，能够使用不同的技术可行性。一方面，能够调整X射线辐射器的不同的参数，例如管电压、管电流、X射线预滤波以及X射线辐射的脉冲宽度和射线焦点。经由这些参数不仅影响辐射剂量，而且尤其也影响X射线成像的图像对比度以及时间分辨率。另一方面，也可改变在患者和射线源之间的间距，以便调整用于患者的辐射剂量。由X射线源入射到控制面上的剂量随着控制面距X射线源的距离二次方地减小。根据该距离准则和皮肤进入剂量的极限值，可给出最小距离，以便避免确定性损伤，所述最小距离是经辐照的组织距X射线源的焦点必须占据的距离。
使X射线参数适配于特定的医学要求，例如在心脏病学应用中短的脉冲宽度，通常受固定设定的方案所决定，并且通过X射线参数的相应的极限值来考虑。因此，减少患者的辐射剂量必须始终在考虑专用的X射线参数的情况下进行，进而对X射线辐射源的调节提出很高的要求。
发明内容
本发明的目的是，减少在借助X射线进行医学检查时人的辐射剂量。所述目的通过根据本发明的用于针对借助于具有第一剂量调节的医学X射线设备进行的检查自动调节人的辐射剂量的方法、根据本发明的医学X射线设备和根据本发明的计算机程序产品来实现。在下文中描述了有利的设计方案。
根据本发明的用于针对借助于医学X射线设备的检查自动调节人的的辐射剂量的方法，所述方法包括以下方法步骤：
基于患者信息确定X射线检查的X射线参数。X射线检查在此能够通过任意的医学X射线设备进行，例如C型臂、计算机断层扫描仪或乳腺断层扫描设备。患者信息例如能够是患者的年龄、体重、性别、疾病、病史和/或相关的身体区域以及透视角度。基于这些患者信息，可推导出用于X射线方法的X射线参数，所述X射线参数从保守的角度来看需针对足够的图像质量来确定。通常也可从X射线参数中推导出辐照间隔以及辐照功率，从中能够确定X射线检查的辐射剂量。可设想的是，将患者信息与多个人相关联，这些人的患者信息存在于数据库中。
在另一步骤中，根据X射线参数以及确定性辐射损伤的极限值和/或随机的有效剂量的参考值来确定X射线检查的剂量调节。对剂量调节的确定尤其表示：在X射线检查期间激活用于患者的射线功率的调节策略。所确定的调节策略优选对于所述X射线检查是决定性的。确定性辐射损伤的极限值在此能够基于针对患者的皮肤进入剂量的国家特定的法定规定。随机的有效剂量的参考值在根据本发明的方法的范畴中优选从患者信息中推导出，所述患者信息例如为年龄、体重、病史或所遵循的治疗策略。为此，优选使用下述算法，所述算法自动地从患者信息中提取相应的标准。同样可设想的是，由医生或医护人员的成员经由医学X射线设备的用户接口手动地输入用于确定随机的有效剂量的参考值的相应的标准。随机的有效剂量的参考值在此优选小于或等于确定性辐射损伤的极限值。
根据X射线参数、确定性辐射损伤的极限值和/或随机的有效剂量的参考值，能够确定X射线检查的剂量调节。第一剂量调节优选具有下述参数范围，所述参数范围包含X射线检查的所允许的X射线参数组合。可行的X射线参数例如是X射线管的电压和电流、射束聚焦的质量以及滤波器的使用和患者距X射线源的距离。此外可设想所提及的参数和其它选项的任意组合来调整患者的辐射剂量。
根据本发明的方法尤其也能够包括第二剂量调节。在此，第一剂量调节和第二剂量调节优选具有彼此不同的参数范围。所述第一剂量调节的所允许的参数的集合在此能够是第二剂量调节的所允许的参数的子集。同样可设想的是，第一剂量调节的所允许的参数具有与第二剂量调节的所允许的参数的交集。此外，第一剂量调节的所允许的参数的单个、多个或所有集合能够位于第二剂量调节的所允许的参数的集合之外。同样可设想的是，所述方法包括第三或第四剂量调节，其参数范围是不同的或部分或完全重叠的。尤其地，对患者和射线源之间的间距的调整以及在射线路径中金属滤波器的安装或设定也能够由医护人员手动进行。能够借助于医学X射线设备的控制单元来确定用于设定X射线参数的相应的操作指令，并且将其在相应的显示单元上向医护人员示出。
X射线检查的射线功率在X射线检查的过程中能够是恒定的或者能够在时间上变化。在此可设想连续和不连续地对患者进行辐照。尤其地，剂量调节在离散的时间步长中确定辐射功率。在此，能够将X射线检查的辐射剂量理解为与时间相关的射线功率的积分，所述射线功率指向患者的具有限定的质量的身体区域。在X射线检查过程中优选不超过确定的辐射剂量。
所描述的方法能够以有利的方式实现X射线参数对个性化的患者需求的适配。通过使用剂量调节，所述方法尤其是鲁棒的并且提供可复现的结果。
本发明的其它有利的设计方案和改进方案在下面的描述中得出，其中不同的实施例的特征能够组合形成新的实施例。
按照根据本发明的方法的一个实施形式，至少基于患者信息和/或X射线参数和/或X射线检查的检查持续时间来确定临时的目标剂量，其中对剂量调节的确定根据临时的目标剂量与确定性辐射损伤的极限值和/或随机的有效剂量的参考值的比较进行。所述临时的目标剂量尤其表示能够在任意时间段内被监控的辐射暴露的量化。因此可将临时的目标剂量以简单的方式与确定性辐射损伤的极限值进行比较，所述极限值同样描述了辐射剂量。
X射线检查的检查持续时间例如能够为所测量到的或通常所确定的用于执行X射线检查的时间段。同样可设想的是，根据患者信息确定临时的目标剂量，其方式为：例如基于过去的辐射暴露的频率和/或患者的年龄来调整X射线检查的通常所确定的辐射剂量。对临时的目标剂量的确定也能够根据X射线检查的X射线参数进行，其方式例如为：从射线功率和通常所确定的检查持续时间来确定辐射剂量。优选使用下述算法，所述算法根据X射线参数和/或患者信息和/或检查持续时间来确定临时的目标剂量。在此能够使用一个或多个患者的患者信息。在缺少相应的信息的情况下，同样可设想的是：医生或医护人员的成员在X射线设备的操作单元上输入用于X射线检查的临时的目标剂量。
通过确定临时的目标剂量，能够在X射线检查的准备阶段中对辐射暴露进行量化。因此可有利地将X射线检查的辐射剂量与已知的极限值进行比较。
在根据本发明的方法的一个可行的实施形式中，第一剂量调节设计用于，至少根据患者信息来减少人的随机的有效剂量。在此，人优选是在X射线检查期间经受X射线辐射的患者。随机的有效剂量的减少能够表示：在X射线检查期间将患者的辐射剂量选择为，使得尽可能少地出现辐射能量暴露。在此，辐射剂量优选基于患者信息来确定，所述患者信息例如为年龄、性别或疾病。尤其可设想的是，在使用第一剂量调节的情况下，X射线图像的质量不是最佳的，但是对于生理和/或病理结构以及医学设备的可忍受的示出是足够的，所述医学设备例如是移植物和导管。同样可设想的是，随机的有效剂量的参考值小于X射线检查的临时的目标剂量。在这种情况下，在X射线检查期间优选不超过随机的有效剂量的参考值。然而可设想的是，在X射线检查期间对于不同的视角、透视角度和/或不同的身体区域改变所述X射线参数，并且对辐射功率进行相应的调整。此外，也可设想第一剂量调节的如下实施形式，其中在X射线检查的过程中所述辐射功率保持恒定。此外，在确定第一剂量调节的X射线参数时，还能够考虑数据库中的之前的X射线检查的X射线参数。这些X射线参数除了所设定的参数之外尤其也能够与通过医护人员对图像质量的评估相关联。基于该评估，可以自动调整第一剂量调节的X射线参数以减少患者的射线负荷。
通过使用第一剂量调节以有利的方式确保：患者的辐射剂量尽可能低。因此能够减少由于X射线辐射引起的长期损伤的风险。
根据另一实施形式，第二剂量调节设计用于，至少根据确定性辐射损伤的极限值来避免人的确定性辐射损伤。所涉及的人在此优选为患者，所述患者在X射线检查的过程中经受直接辐照。避免确定性辐射损伤尤其表示：避免由于对患者进行辐照而引起的直接损伤。这能够通过皮肤进入剂量的遵守法律规定的极限值来实现。然而优选地，第二剂量调节设计为，使得所述辐射剂量低于法律规定的极限值。也可设想的是，在使用第二剂量调节的情况下X射线图像的质量降低患者的辐射负荷不是最佳的，这有助于。此外，在确定第二剂量调节的X射线参数时，也能够考虑数据库中的之前的X射线检查的X射线参数。这些参数除了设定的参数以外尤其也能够与通过医护人员对图像质量进行评估相关联。基于所述评估，能够自动地调整第二个剂量调节的X射线参数以减少患者的射线负荷。
通过确定第二剂量调节，能够通过借助X射线进行检查来避免在人的被辐照的组织中的直接损伤。尤其地，与法律规定的极限值相比，减少辐射剂量能够以有利的方式实现降低直接的和长期的辐射损伤的风险。
在另一实施形式中，能够基于不同的目标组来确定对于人的随机的有效剂量的参考值。目标组在此例如能够是患者和/或医护人员的成员。考虑患者的辐射剂量通常具有最高优先级，并且能够是医学X射线设备的标准设定。但是，除了患者以外，所述医护人员也可能经受射线负荷，例如如果其在X射线检查期间由于治疗或手术措施而留在治疗室中。尤其在手术措施的情况下，进行治疗的医生具有提高的辐射暴露的风险，因为其通常停留在射线源附近，并且仅能够部分地通过防护服来保护免受辐射。因此，在以高的射线功率进行的X射线检查中能够有意义的是，除了考虑患者的皮肤进入剂量以外，也需考虑进行治疗的医生的随机的有效剂量。为此，例如根据治疗或手术措施的类型和/或患者的辐射剂量来估算医生的辐射剂量。所述估算例如能够根据下述因素进行，借助于所述因素将患者的辐射剂量换算到进行治疗的医生上。但是，同样可设想的是，根据距离规则计算在距射线源一定距离处的医生的辐射剂量。基于这种所估算的辐射剂量，能够调整医学X射线设备的X射线参数，以便减少进行治疗的医生的辐射剂量。在可设想的运行模式中，例如将第二剂量调节选择为，使得不超过患者的皮肤进入剂量。同时，能够在允许的参数范围内进一步调整第二剂量调节的参数，以便实现在距射线源的所估算的距离处进行治疗的医生的减少的辐射剂量。
在另外的可设想的运行模式中，随机的有效剂量的参考值也能够单独根据患者或进行治疗的医生的辐射暴露来实现。在此，可设想在所提及的运行模式之间的手动切换以及自动切换。自动切换的标准例如能够是X射线检查的类型，但是也能够是医护人员在治疗室中的有效剂量和暴露时间。
通过考虑不同的目标组，能够以有利的方式实现所期望的图像质量与患者的以及进行治疗的医护人员的必要的射线负荷的折衷。
按照根据本发明的方法的另一实施形式，至少根据临时的目标剂量和/或患者信息和/或辐射暴露的频率来确定随机的有效剂量的参考值。对随机的有效剂量的参考值的确定优选针对每个患者个性化地执行，因为所述患者可能具有不同的疾病和治疗进程。此外，辐射暴露的频率以及疾病进程会实质性地影响患者的在治疗时间段内累积的辐射剂量，进而优选在剂量调节时加以考虑。例如能够在年轻患者或经常具有辐射暴露的患者中将随机的有效剂量的参考值较低地确定，以便降低因射线引起的继发性疾病的风险。优选从数据库中自动查询对此所需的患者信息。但是同样可设想的是，根据对患者的询问来检测对于确定随机的有效剂量的参考值所需的患者信息，并且由医护人员经由医学X射线设备的接口输入。随机的有效剂量的参考值能够限制第一剂量调节的所允许的参数范围，进而减少患者的辐射剂量。也可设想的是，随机的有效剂量的参考值具有最小的极限。如果X射线检查的临时的目标剂量低于该极限，那么能够排除应用第一剂量调节。在这种情况下，X射线检查的辐射剂量能够等于临时的目标剂量。随机的有效剂量的参考值通常低于确定性辐射损伤的极限值。
通过在确定随机的有效剂量的参考值时考虑患者信息，可以有利的方式对于每个患者个性化地调整辐射剂量。
在根据本发明的方法的另一实施形式中，当临时的目标剂量高于确定性辐射损伤的极限值时，确定第二剂量调节。应当尽可能不超过确定性损伤的极限值，以便避免在患者的被辐照的身体区域中的直接的皮肤损伤。因此，借助于第二剂量调节优选将辐射剂量调整为，使得与时间有关的射线功率相对于被透视的身体区域的质量的积分低于确定性损伤的极限值。可设想的是，在X射线检查的过程中，射线功率发生变化。此外也可设想的是，在整个检查过程中射线功率保持恒定。
通过借助于第二剂量调节来限制辐射剂量，可以有利的方式避免在患者的被辐照的身体区域中的直接的组织损伤。
在根据本发明的方法的另一实施形式中，当临时的目标剂量低于随机的有效剂量的参考值时，确定第一剂量调节。通过应用第一剂量调节，优选谋求下述目的：减少X射线检查的辐射剂量，进而降低随机的辐射损伤的风险。为此，所述X射线检查的辐射剂量例如能够根据患者信息和/或辐射暴露的频率偏离临时的目标剂量来确定。例如，如果患者信息指示之前的借助X射线进行的治疗史，或者如果患者是未成年人，那么例如能够减少辐射剂量。尤其在小孩和青少年的情况下，一致地减少辐射剂量能够是有意义的，以便减少由于随机的辐射损伤而引起之后发生疾病的风险。在这种情况下，优选相应地限制第一剂量调节的参数范围，以便与临时的目标剂量相比减少辐射剂量。在超重的人或年级较大的人，例如30岁、40岁，尤其是50岁或更老的患者中，在相应的指征中，与临时的目标剂量相比能够逐步地减少待应用的辐射剂量。在此，例如在相同的体重的情况下随着年龄的增长，或者在相同的年龄下随着体重的增加，所述辐射剂量能够以线性的、渐近的或指数的方式接近临时的目标剂量的值。而如果没有指征表明因随机的辐射损伤引起的急性风险，那么也能够将临时的目标剂量确定为第一剂量调节的期望值。在这些情况下，代替辐射剂量，能够将X射线图像的图像质量用作为优选的调节变量。
通过根据随机的有效剂量的参考值简化地确定第一剂量调节，以有利的方式改进该方法的鲁棒性。由于将第一剂量调节适配于个性化的患者要求，还能够将辐射剂量与患者相配合，并且能够降低随机的辐射损伤的风险。
在根据本发明的方法的另一实施形式中，根据人的辐射剂量自动地切换剂量调节。在此，优选监测人的辐射剂量。对辐射剂量的监控能够在任意的时间段内进行。可设想的是，所述辐射剂量从人的多次之前的辐射暴露中产生。但是，辐射剂量也可能从未来的多次辐射暴露中产生，例如在治疗或伴随的X线检查的情况下能够预见到辐射剂量。此外，人的辐射剂量也能够从人的过去和将来的辐射暴露的组合中产生。尤其可设想的是，在X射线检查期间连续地监控人的辐射剂量。在辐射剂量偏离预期的辐射剂量的情况下，尤其在超过确定性辐射损伤的极限值的情况下，因此能够调整剂量调节。例如，如果由于不期望地长的检查持续时间而超过确定性辐射损伤的极限值，能够从第二剂量调节自动地切换到第一剂量调节。
通过根据人的辐射剂量自动地切换剂量调节，能够以有利的方式避免X射线检查的直接的辐射损伤。
按照根据本发明的方法的另一实施形式，确定性辐射损伤的极限值和随机的有效剂量的参考值具有相同的值。在这种情况下，可直接根据临时的目标剂量以及确定性辐射损伤的极限值来确定剂量调节。如果临时的目标剂量高于确定性辐射损伤的极限值，那么优选将第二剂量调节选择为，所述第二剂量调节确保辐射剂量低于所允许的皮肤进入剂量。而如果临时的目标剂量低于所允许的皮肤进入剂量，那么能够应用第一剂量调节，在该第一剂量调节中，将所述辐射剂量设定为，使得降低随机的辐射损伤的风险。
在该实施形式中，能够直接根据临时的目标剂量和确定性辐射损伤的极限值来选择剂量调节。因此能够以有利的方式加速方法进程。
在根据本发明的方法的另一实施形式中，确定性辐射损伤的极限值和随机的有效剂量的参考值彼此不同并且限定差值范围。如果临时的目标剂量落在该差值范围中，那么手动地确定X射线检查的剂量调节。因为所述差值范围位于确定性辐射损伤的极限值与随机的有效剂量的参考值之间，那么能够应用第一剂量调节和第二剂量调节。由于手动地确定剂量调节的必要性，医护人员例如能够在考虑患者信息的情况下独立决定：对于患者施用何种辐射暴露。对于每个患者和每次X射线检查能够总是再次重新并且与其它因素无关地采取所述决定。
通过手动地确定在差值范围内的剂量调节，以有利的方式降低所述方法的复杂性以及对医学X射线设备的处理器的要求。因此，所述方法也能够在简单的X射线设备上执行，所述X射线设备因此能够更低成本地制造。
在根据本发明的方法的一个优选的实施形式中，借助于预测模型来确定剂量调节，所述预测模型至少考虑辐射暴露的频率和/或之前的辐射暴露的辐射剂量和/或患者信息。辐射暴露在此尤其是医学X射线检查或射线治疗。辐射暴露的频率例如能够涉及在治疗进行的过程中可预见的未来事件。此外，也能够考虑患者已经获得的辐射剂量。该辐射剂量尤其会提高随机的辐射损伤的风险，并且影响对于后续的X射线检查的辐射剂量的决定。可设想的是，借助于相应的算法直接从具有患者信息的数据库中提取这种辐射暴露的频率，和/或由患者或医护人员手动将其输入到医学X射线设备的数字数据库中。除了所提及的因素以外，在确定辐射剂量时也能够考虑患者信息，例如年龄、体重、性别或疾病经历。优选地，相应的信息通过在医学X射线设备的控制单元上实现的预测模型来处理。借助所述预测模型例如能够预测患者的所预期的辐射暴露和/或随机的辐射损伤的风险因素，据此能够确定剂量调节。用于估算相关的因素的可行的方法例如是外推法、回归分析、指数平滑的预测方法以及启发式和基于模型的方法。可设想的是，为了预测患者的辐射暴露和有效剂量也处理其它患者的患者信息。
通过使用预测模型，医护人员能够以有利的方式减轻关于确定个性化的辐射剂量的负荷。同时，可基于预测模型实现精确且可复现地确定辐射剂量。
在一个类似的实施形式中，借助于智能算法来确定剂量调节，所述智能算法至少考虑辐射暴露的频率和/或之前的辐射暴露的辐射剂量和/或患者信息。模仿人的决策结构的算法通常被称为智能算法。这种算法的实例为专家系统、人工神经网络以及深度学习方法。借助于智能算法，可在相对短的时间段内根据大量直接和间接相关的影响因素来确定剂量调节。可能的影响因素是患者的辐射暴露的频率和相应的辐射暴露的辐射剂量以及其它患者信息，例如患者的年龄、体重、性别、疾病或所涉及的身体区域。此外，可设想的是考虑其它影响因素，例如通过医护人员对不同的X射线参数的图像质量进行的评估或关于由于实现暴露而患上肿瘤或癌症的风险的统计数据。此外，所提及的影响因素能够任意地组合和/或以其它影响因素来扩展。为了训练智能算法，在训练阶段中优选使用医护人员的决定。此外也可设想基于不同的、封闭的数据组训练智能算法，所述数据组在准备阶段中包括针对不同的应用情况的优化的辐射剂量。可设想的是，代替或除了用于剂量调节的策略以外，借助于智能算法已经输出一整套适配的X射线参数。
通过应用智能算法，在确定患者的辐射剂量时能够考虑大量影响因素。因此，所述方法能够以有利的方式为患者提供优化的辐射剂量。
根据本发明的医学X射线设备包括控制单元，并且构成为用于执行根据本发明所述的方法。所述医学X射线设备的控制单元例如能够包括计算单元，所述计算单元优选构成用于，使医学X射线设备内的过程和参数彼此配合以及处理数字数据。所述计算单元尤其具有接口，借助所述接口能够访问在网络中、服务器或云上的数据。计算机程序和其它软件能够存储在控制单元的存储单元上，控制单元的处理器能够借助于所述计算机程序和其它软件来自动地控制和/或执行根据本发明的方法的方法进程。此外，也能够将例如为患者信息的数据组和医学X射线设备及其部件的参数组以及特征曲线存储在存储单元上。
根据本发明的计算机程序产品能够直接加载到医学X射线设备的可编程的控制单元的存储器中，并且具有程序代码机构，以便当在医学X射线设备的计算单元中执行计算机程序产品时，执行根据本发明的方法。因此，根据本发明的方法能够被快速地、可复现地且鲁棒地执行。所述计算机程序产品配置为，使得其能够借助于计算单元执行根据本发明的方法步骤。计算单元在此必须分别具有前提条件，例如相应的主存储器、相应的显卡或相应的逻辑单元，使得能够有效地执行相应的方法步骤。所述计算机程序产品例如保存在计算机可读介质上或保存在网络、服务器或云上，从该处能够将其加载到本地的计算单元的处理器中，所述本地的计算单元能够与医学X射线设备直接连接或者构成为医学X射线设备的一部分。此外，所述计算机程序产品的控制信息能够存储在电子可读的数据载体上。电子可读的数据载体的控制信息能够设计为，使得在医学X射线设备的计算单元中使用所述数据载体时，所述控制信息执行根据本发明的方法。电子可读的数据载体的实例是DVD、磁带或USB棒，在其上存储有电子可读的控制信息，尤其是软件(参见上文)。如果从数据载体中读取所述控制信息(软件)并且将其存储到医学X射线设备的控制单元和/或计算单元中，那么能够执行上述方法的所有根据本发明的实施形式。
附图说明
从下文中描述的实施例中以及借助附图得出本发明的其它优点和细节。在此示出：
图1示出根据本发明的医学X射线设备的示意图；
图2示出选择剂量调节的示意图；
图3示出选择剂量调节的示意图；
图4示出根据本发明的方法的可行的流程方案。
具体实施形式
图1示出根据本发明的医学X射线设备5的原理简图，所述医学X射线设备当前具有C形臂6，在所述C形臂上相对置地设置有X射线辐射器7和X射线检测器8。所述X射线设备已经定向为，使得能够拍摄定位在检查床10上的患者11的目标区域9。借助于C形臂6，通过X射线辐射器7和X射线检测器8形成的X射线设备能够相对于支承在患者台10上的患者11移动到不同的拍摄位置中。同样可设想的是，医生或医护人员的成员(未示出)位于检查床10旁边，以便在X射线检查期间对患者11执行治疗或手术措施。
医学X射线设备5还具有控制单元12，所述控制单元构成用于执行根据本发明的方法。控制单元12的任务在此例如能够包括设定不同的X射线参数，选择和实施剂量调节或使图像拍摄和图像处理的不同的步骤相配合。此外，医学X射线设备5包括显示单元13和操作单元14，以便允许与用户进行交互。在X射线辅助的手术或治疗措施中，进行治疗的医师15也能够位于治疗室16中，所述医师与X射线辐射器7相距距离17。在X射线检查期间，进行治疗的医师与X射线辐射器7的距离能够改变。
本文中描述的方法也能够以计算机程序的形式存在，当在控制单元12上执行所述计算机程序时，其在控制单元12上实现所述方法。同样地，能够存在电子可读的数据载体(未示出)与存储在其上的电子可读的控制信息，所述电子可读的数据载体包括至少一个所描述的计算机程序，并且设计为，在X射线设备5的控制单元12中使用所述数据载体时，所述数据载体执行所描述的方法。
图2示出示意性的剂量图，所述剂量图与辐射剂量(D)相关地对比了确定性射线事件和随机的射线事件的射线效应(E)。从这两个曲线的变化中能够得出，在辐射剂量低的情况下，随机的射线效应22超过确定性射线效应21。
在根据本发明的方法的一个简单的实施形式中，确定性辐射损伤(Dd)的极限值23和随机的有效剂量(Ds)的参考值24具有相同的值。在这种情况下，仅根据确定性辐射损伤的极限值23以及患者11的保守地求取的临时的目标剂量(Dz)28来确定X射线检查的剂量调节。如在图2中所示出的那样，如果临时的目标剂量28高于确定性辐射损伤23的极限值，那么确定第二剂量调节(D2)25。在第二剂量调节25中，将医学X射线设备5的X射线参数设定为，使得在X射线检查期间患者11的辐射剂量保持低于确定性辐射损伤23的极限值。而如果临时的目标剂量低于确定性辐射损伤的极限值23，那么在根据本发明的方法的范围内确定第一剂量调节(D1)26。在第一剂量调节26中，尤其使用患者信息，如患者年龄、患者体重和患者的治疗史被作为决策因素，以便与临时的目标剂量28相比减少X射线检查的辐射剂量。控制单元12例如能够经由接口(未示出)与网络或云连接，以便将所需的患者信息作为数据组保存在本地的存储单元上，并且为了确定X射线参数相应地对其进行处理。同样可设想的是，所需的患者信息被直接存储在根据本发明的医学X射线设备5的存储单元上。
图3图解示出根据本发明的方法的一个实施形式，其中，随机的有效剂量的参考值24和确定性辐射损伤的极限值23彼此不同。在临时的目标剂量28高于确定性辐射损伤23的极限值的情况下，确定第二剂量调节25，而将第一剂量调节26确定为低于随机的有效剂量24的参考值。在确定性辐射损伤的极限值23与随机的有效剂量24的参考值之间的差值范围27最初未被分派给任何剂量调节。如果临时的目标剂量28位于该差值范围27内，那么能够应用不同的方法来确定剂量调节。除了通过医护人员手动地预设调节剂量以外，例如也能够将预测模型或智能算法用于辅助医护人员或用于通过医疗X射线设备5自动地确定剂量调节。
图4示出根据本发明的方法的一个优选的实施形式的示意性流程图。在X射线检查的准备阶段中，在医学X射线设备5上调用待检查的患者11的患者信息。所述患者信息例如能够持久地存储在医学X射线设备5的控制单元12的存储单元上，或者经由网络或云调用。在第一方法步骤S1中，执行对患者信息的分析，以便获得用于确定临时的目标剂量28和待确定的剂量调节的相关数据。对患者信息的分析例如能够借助于下述算法进行，所述算法在控制单元12的计算机单元上执行，并且搜索所涉及的患者和/或另一患者和/或其他患者的数字档案的相应的条目。在另一步骤S2中，在最简单的情况下，基于治疗方法和/或X射线检查的目标区域，确定临时的目标剂量28。选择性地，也可以通过医护人员经由医学X射线设备5的操作单元14直接输入临时的目标剂量的值。在第三步骤S3中，在考虑在步骤S1中分析的患者信息的情况下，确定患者11的随机的有效剂量的个性化的参考值。在这种情况下，例如能够使用关于患者11的年龄、体重以及过去和/或未来计划的辐射暴露的信息来尽可能合适地调整辐射剂量。在随后的步骤S4中，首先将临时的目标剂量(Dz)28的值与确定性辐射损伤(Dd)23的极限值进行比较。如果临时的目标剂量28的值高于确定性辐射损伤23的极限值(Dz＞Dd)，那么确定第二剂量调节(D2)25以设定在X射线检查期间患者11的辐射剂量。如果临时的目标剂量28的值低于确定性辐射损伤23的极限值(Dz＜Dd)，那么借助询问临时的目标剂量28的值是否低于随机的有效剂量(Ds)24的参考值(Dz<Ds)来启动另一方法步骤S5。如果这是这种情况，那么确定第一剂量调节(D1)26以设定X射线检查的X射线参数。而如果在方法步骤S5中的临时的目标剂量28的值高于随机的有效剂量24的参考值，那么临时的目标剂量28落在差值范围27内(Dd＞Dz＞Ds)。在这种情况下，在方法步骤S6中能够通过医护人员手动地确定剂量调节。然而优选地，在方法步骤S6中，使用预测模型或智能算法来自动地确定X射线检查的剂量调节或提供关于个性化的射线风险的信息，其能够被医护人员用作为用于确定剂量调节的决策基础。在确定剂量调节之后，以相应的剂量调节执行X射线方法，以便产生患者11的图像数据。借助所确定的剂量调节执行X射线检查是根据本发明的方法的方法步骤S7。医学X射线设备的X射线参数在此能够在X射线检查期间在相应的剂量调节的所允许的参数范围内改变。然而，患者11的辐射剂量不应超过随机的有效剂量24的参考值。
在关于图4中所示出的流程方案的变型方案中，方法步骤S5也能够在方法步骤S4之前执行。这两个方法步骤的顺序对于根据本发明的方法的可执行性并不重要。在一个替选的实施形式中，方法步骤S3也能够在方法步骤S2之前进行，只要不需要临时的目标剂量来确定随机的有效剂量的参考值。如果仅根据患者信息确定随机的有效剂量的参考值，那么会发生这种情况。
在根据本发明的方法的另一实施形式中，如在图3中的实施形式中所描述的那样，能够完全弃用确定随机的有效剂量24的参考值。在这种情况下，例如经由第一剂量调节26使辐射剂量适配于个性化的患者要求。同样可设想的是，仅根据有限的患者信息来创建随机的有效剂量24的参考值，其能够在患者的检查准备的过程中查询。这例如能够是关于患者年龄和基于X射线的检查方法的类型的信息。为了执行根据本发明的方法尤其不必要使随机的有效剂量24的参考值限制第一剂量调节26的参数范围。同样可设想的是，其仅用于确定剂量调节。在这种情况下，在考虑个性化的患者要求的情况下通过所确定的剂量调节来调整患者11的辐射剂量。
尽管在细节中已通过优选的实施例详细地图解说明和描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制，并且本领域技术人员能够从中推导出其它变型形式，而不会脱离本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于针对借助于医学X射线设备进行检查的自动调节人的辐射剂量的方法，该医学X射线设备具有第一剂量调节，所述方法具有以下步骤：
-根据患者信息确定X射线检查的X射线参数，
-根据X射线参数以及确定性辐射损伤的极限值和/或随机的有效剂量的参考值来确定X射线检查的剂量调节。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在方法步骤(S2)中至少根据患者信息和/或X射线检查的X射线参数和/或检查持续时间来确定临时的目标剂量，其中根据所述临时的目标剂量与确定性辐射损伤的极限值和/或随机的有效剂量的参考值的比较来进行对剂量调节的确定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一剂量调节设计用于，至少根据患者信息来减少人的随机的有效剂量。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中第二剂量调节设计用于，至少根据确定性辐射损伤的极限值来避免人的确定性辐射损伤。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中在方法步骤(S3)中根据不同的目标组来确定人的随机的有效剂量的参考值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在方法步骤(S3)中至少根据临时的目标剂量和/或患者信息和/或辐射暴露的频率来确定随机的有效剂量的参考值。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中当临时的目标剂量高于确定性辐射损伤的极限值时，确定第二剂量调节。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中当临时的目标剂量低于随机的有效剂量的参考值时，确定第一剂量调节。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中根据人的辐射剂量自动切换剂量调节。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中确定性辐射损伤的极限值和随机的有效剂量的参考值为相同的值。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中确定性辐射损伤的极限值和随机的有效剂量的参考值彼此不同并且限定差值范围，其中如果临时的目标剂量落在所述差值范围中，那么在方法步骤(S6)中手动地确定所述剂量调节。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在方法步骤(S6)中借助于预测模型确定所述剂量调节，所述预测模型至少考虑辐射暴露的频率和/或之前的辐射暴露的辐射剂量和/或患者信息。
13.根据权利要求11所述的方法，其中在方法步骤(S6)中借助于智能算法来确定所述剂量调节，所述智能算法至少考虑辐射暴露的频率和/或之前的辐射暴露的辐射剂量和/或患者信息。
14.一种医学X射线设备，所述医学X射线设备包括控制单元，其中所述医学X射线设备构成用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。
15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品能够直接加载到医学X射线设备的可编程的控制单元的存储器中，所述计算机程序产品具有程序代码机构，以便当在所述医学X射线设备的计算单元中执行所述计算机程序产品时，执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
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