DE10010724A1 - Verfahren und Einrichtungen zur Stereo-Radiographie - Google Patents

Verfahren und Einrichtungen zur Stereo-Radiographie

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Abstract

Es wird ein digitales radiographisches Bildgebungssystem beschrieben, das eine automatische Röntgenstrahlungssequenz enthält, während der zwei aufeinanderfolgende Bilder von einem Ziel aus zwei Ansichten erhalten werden, die durch eine Verschiebung des Röntgenemitters getrennt sind, wobei diese Verschiebung im allgemeinen parallel zur Ebene des Röntgendetektors orientiert ist. Die zwei von dem digitalen Röntgendetektor gewonnenen Bilder können dann kombiniert werden unter Verwendung von Stereo-Rekonstruktion, um ein dreidimensionales Bild von dem Inneren des Ziels zu generieren. Die dreidimensionale Kombination von Bildern gestattet eine bessere radiographische Definition von interessierenden klinischen Objekten, wodurch die Fähigkeit eines Radiologen vergrößert wird, zwischen normalen und pathologischen Strukturen zu unterscheiden und diese zu erfassen.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf radiographi­ sche Bildgebung und insbesondere auf Verfahren und Einrichtun­ gen zum Erzeugen stereoskopischer (dreidimensionaler) radiogra­ phischer Bilder.
Das klassische radiographische oder "Röntgen"-Bild wird dadurch erhalten, dass ein abzubildendes Objekt zwischen einem Röntgenemitter (d. h. eine Röntgenröhre) und einem Röntgendetek­ tor angeordnet wird. Emittierte Röntgenstrahlen treten durch das Objekt hindurch, um auf den Detektor aufzutreffen, wobei sich die Antwort des Detektors über seiner Fläche als eine Funktion der Intensität der auftreffenden Röntgenstrahlen än­ dert. Da die Intensität der auf den Detektor auftreffenden Röntgenstrahlen weitgehend eine Funktion der Dichte des Objek­ tes entlang der Bahn der Röntgenstrahlen ist, empfängt der De­ tektor ein Schattenbild des Objektes, das dann durch Röntgen­ techniker, z. B. Radiologen, betrachtet und analysiert werden kann. Im Falle analoger radiographischer Systeme wird der De­ tektor von einem Röntgenfilm gebildet, wogegen digitale radio­ graphische Systeme Festkörper-Detektorkomponenten (z. B. Szin­ tillator-Photodioden-Felder) haben, wodurch das Bild in elek­ tronischer Form geliefert wird.
Eine Schwierigkeit, die üblicherweise bei der Analyse von radiographischen Bildern auftritt, ist die richtige Identi­ fikation von Objekten, die in dem Bild enthalten sind. Als ein Beispiel ist die Identifikation von Organen und anderen Körper­ strukturen besonders wichtig bei der radiographischen Thorax- Bildgebung (Röntgenbilder der Brust). Bei dem häufigsten Typ von Brust-Röntgenbildern wird ein Patient seine/ihre Brust ge­ gen einen Detektor anordnen und der Emitter wird aktiviert, um Röntgenstrahlen von hinten nach vorne durch den Patienten hin­ durch und in den Detektor zu senden. Wenn das Bild gemacht ist, dann muss ein Radiologe das Bild systematisch auswerten, um die Brustwand, das Zwerchfell, die Lungen, das Brustfell (Pleura) das Mittelfell (Mediastinum) usw. zu identifizieren. Um Dinge von medizinischer Wichtigkeit richtig zu identifizieren und zu analysieren, ist es wünschenswert, extrem kleine Objekte auf dem Bild identifizieren zu können, z. B. so kleine Einzelheiten von 0,7-2,0 mm nahe der Mitte der Lungen und 0,3-2,0 mm nahe ihren Umfängen. Es ist jedoch für einen Radiologen schwierig, solch kleine Objekte auf einem zweidimensionalen Bild zu iden­ tifizieren, insbesondere da sich einige Objekte überlappen kön­ nen und es schwierig ist, ihre Grenzen genau zu unterscheiden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, Einrichtungen und Verfah­ ren zur stereoskopischen radiographischen Bildgebung zu schaf­ fen, die eine dreidimensionale Betrachtung des Inneren von ei­ nem geröntgten Ziel gestatten, wodurch es einfacher gemacht wird, kleine Objekte darin zu sehen und genau zu identifizie­ ren. Die Erfindung wird vorzugsweise unter Verwendung eines di­ gitalen radiographischen Standard-Bildgebungssystems implemen­ tiert, bei dem ein Röntgenemitter aktiviert werden kann, um ein Röntgenbündel durch ein Ziel hindurch und in Richtung auf einen digitalen Röntgendetektor zu emittieren. Dadurch wird auf dem Röntgendetektor ein Bild von einem Ziel erzeugt, das zwischen dem Röntgenemitter und dem Röntgendetektor ruht. Wenn die Er­ findung angewendet wird, wird zunächst der Röntgenemitter akti­ viert, um ein Röntgenbündel von einer ersten bildgebenden Posi­ tion relativ zu dem Röntgendetektor zu emittieren, um dadurch ein erstes Bild von dem Ziel zu erhalten. Dann wird der Röntge­ nemitter durch einen Aktuator entlang einer Bahn in einer Bil­ debene bewegt, die wenigstens im wesentlichen parallel zu dem Röntgendetektor orientiert ist, bis der Röntgenemitter in einer zweiten Bildgebungsposition relativ zu dem Röntgendetektor an­ geordnet ist. Dann wird der Röntgenemitter aktiviert, um das Röntgenbündel von der zweiten Bildgebungsposition zu emittie­ ren, um dadurch ein zweites Bild von dem Ziel zu erhalten. Auf­ grund der unterschiedlichen Orte des Röntgenemitters, wenn die ersten und zweiten Bilder erhalten werden, stellen die ersten und zweiten Bilder eine Parallaxe dar, das heißt, eine schein­ bare Verschiebung der in den Bildern enthaltenen Objekte auf­ grund der Verschiebung des Röntgenemitters. Die ersten und zweiten Bilder können dann stereoskopisch kombiniert werden, um so von einem Betrachter als ein einziges dreidimensionales Bild wahrgenommen zu werden, beispielsweise indem die ersten und zweiten Bilder in rascher Folge bildlich dargestellt und je­ weils das rechte und linke Auge des Betrachters in Synchronisa­ tion mit der bildlichen Darstellung maskiert wird, so dass je­ des Auge nur eines der Bilder sieht. Wenn die Darstellungen der ersten und zweiten Bilder schnell genug wechseln (z. B. mehrere Male pro Sekunde), werden die getrennten Bilder als ein einzi­ ges Bild wahrgenommen aufgrund der Augenträgheit bzw. Persi­ stenz des Netzhauteindruckes, und die Parallaxe innerhalb der Bilder wird als Tiefe wahrgenommen.
Bei diesem Verfahren ist es auch möglich, den Röntgen­ detektor mit einem Aktuator zu versehen, so dass er anstelle von (oder zusätzlich zu) dem Röntgenemitter bewegt werden kann, um dadurch den Röntgenemitter in den unterschiedlichen ersten und zweiten Bildgebungspositionen relativ zu dem Röntgendetek­ tor anzuordnen. Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn sowohl der Röntgenemitter als auch der Röntgendetektor bewegt werden - beispielsweise in entgegengesetzten Richtungen entlang paralle­ len Bahnen - jeder nur um die Hälfte der Strecke bewegt werden muss, die der Röntgenemitter oder der Röntgendetektor alleine bewegt werden müssten, um die gleiche Parallaxe zu erzeugen. Dies kann insofern vorteilhaft sein, als kleinere und billigere Aktuatoren verwendet werden können, um die Bewegung herbeizu­ führen. Da zusätzlich der Emitter und der Detektor gleichzeitig um kürzere Strecken bewegt werden, ist weniger Zeit erforder­ lich, um die gleiche Gesamtbewegung zu erhalten. Dies kann in­ sofern hilfreich sein, als es häufig wünschenswert ist, die beiden ersten und zweiten Bilder innerhalb der Zeit zu erhal­ ten, in der ein Patient seinen/ihren Atem ohne Beschwerden an­ halten kann.
Es ist auch wünschenswert, den Röntgenemitter unter­ schiedlich zu orientieren, wenn er in den ersten und zweiten Bildgebungspositionen ruht, so dass sich die Achsen der Rönt­ genbündel, die an den ersten und zweiten Bildgebungspositionen emittiert werden, vorzugsweise an oder nahe an dem Röntgende­ tektor schneiden. Mit anderen Worten, wenn der Röntgenemitter und/oder der Röntgendetektor verschoben wird bzw. werden, um den Röntgenemitter in den ersten und zweiten Bildgebungsposi­ tionen relativ zum Röntgendetektor anzuordnen, ist es auch vor­ zuziehen, den Röntgenemitter und/oder den Röntgendetektor zu drehen, so dass die Achsen der emittierten Röntgenbündel immer auf der gleichen Fläche auf dem Röntgendetektor zentriert sind. Dies wird den Effekt haben, die ersten und zweiten Bilder um etwa die gleiche Fläche auf dem Detektor (und Ziel) zu zentrie­ ren. Da beide Bilder im wesentlichen die gleichen abgebildeten Objekte hervorheben werden, gestattet dies ein größeres effek­ tives Sichtfeld, wenn die ersten und zweiten Bilder stereosko­ pisch kombiniert werden.
Die Erfindung gestattet vorteilhafter Weise auch die Messung der Tiefen der Objekte, die in den ersten und zweiten Bildern angeordnet sind. Da die relativen Orte des Röntgenemit­ ters und Röntgendetektors bekannt sind, wenn der Röntgenemitter an den ersten und zweiten Positionen ist, und da der Quelle-zu- Bild-Abstand (SID von Source-to Image-Distanz) zwischen dem Röntgenemitter und dem Röntgendetektor im allgemeinen bekannt ist, können diese Daten zu den Abständen zwischen den in den ersten und zweiten Bildern enthaltenen Objekten in Beziehung gesetzt werden, um eine Berechnung der Tiefen dieser Objekte innerhalb des Ziels zu gestatten.
Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäßen Verfahren und Einrichtungen auch mehr als zwei Bilder von dem Ziel erhalten und stereoskopisch kombinieren können. Als ein Beispiel können drei Bilder von dem Ziel sukzessive erhalten werden, jedes von einer unterschiedlichen Bildgebungsposition. Alle Bilder oder gewählte Paare der Bilder können dann stereo­ skopisch kombiniert werden. Es sollte klar sein, dass eine ste­ reoskopische Kombination von jedem Bildpaar für eine unter­ schiedliche Ansicht des Ziels sorgt als ein anderes Paar von Bildern. Ferner gestatten einige bekannte Verfahren der stereo­ skopischen Kombination eine Kombination von zahlreichen Bil­ dern, um ein dreidimensionales Bild zu liefern, beispielsweise wo die mehreren Bilder verschachtelt sind und dann durch ein Linsenfeld betrachtet werden, um eine dreidimensionale Ansicht von den Bildern zu erzeugen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Aufgaben der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfin­ dung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung deutlich.
Die Figur ist eine perspektivische Ansicht von einem Ausführungsbeispiel eines Stereo-Radiographiesystems gemäß der Erfindung.
Die einzige Figur stellt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Stereo-Radiographiesystems dar, das allgemein mit der Be­ zugszahl 10 versehen ist. Die Hauptkomponenten des dargestell­ ten Systems umfassen einen Röntgenemitter 12 und einen Röntgen­ detektor 14, zwischen denen ein Ziel angeordnet ist, das ge­ röntgt werden soll, und eine Verarbeitungs- und Displaystation 16, in der Steuerungen für den Emitter 12 und den Detektor 14 vorgesehen sind und an der Bilder des geröntgten Ziels darge­ stellt werden. Es sei bemerkt, dass der Emitter 12 in der Figur zwei Mal gezeigt ist, nicht weil zwei Emitter 12 erforderlich sind, sondern vielmehr um die Bewegung des Emitters 12 von ei­ ner ersten Bildgebungsposition A zu einer zweiten Bildgebungs­ position B zu zeigen. Es wird nun jede der vorgenannten Kompo­ nenten einzeln erläutert.
Der Röntgenemitter 12 ist auf einem Wagen bzw. Schlit­ ten 20 angebracht, der z. B. durch einen Aktuator 22 betätigt werden kann, um auf Schienen 24 zu gleiten, um den Wagen 20 entlang einer Bahn zu verschieben, die im allgemeinen parallel zu der Ebene des Röntgendetektors 14 orientiert ist, d. h. in der in der Figur dargestellten X-Richtung. Aus Gründen, die nachfolgend näher erläutert werden, ist der Röntgenemitter 12 vorzugsweise an dem Wagen 20 durch ein Gelenk 26 angebracht, wodurch der Röntgenemitter 12 betätigt werden kann, um sich um eine Achse parallel zum Röntgendetektor 14 und senkrecht zur Verschiebungsbahn des Röntgenemitters 12 zu drehen. Wo also der horizontal orientierte Röntgendetektor 14 verwendet wird (d. h. der Röntgendetektor 14 ist in der xy Ebene), gestattet das Ge­ lenk 26 eine Betätigung des Röntgenemitters 12, um sich um die dargestellte Achse zu drehen. Abgesehen von der Bewegung in diesen zwei Freiheitsgraden könnten der Röntgenemitter 12 und der Wagen 20 auch so eingerichtet sein, dass sie sich auch in anderen Dimensionen verschieben und/oder drehen. Beispielsweise kann eine Teleskopsäule 28 zwischen dem Wagen 20 und dem Rönt­ genemitter 12 vorgesehen sein, damit sich der Röntgenemitter 12 in der Z-Richtung verschieben kann; die Säule 28 kann auf Schienen/Gleitbahnen auf dem Wagen 20 angeordnet sein, um sich in der Y-Richtung zu verschieben; zusätzliche Gelenke könnten vorgesehen sein, um eine Drehung des Röntgenemitters 12 um die X und die Z Achsen zu gestatten, usw. Diese Bewegungen verbes­ sern zwar die Vielseitigkeit der Erfindung, sie sind aber nicht notwendig. Für die Zwecke der Erfindung muss der Röntgenemitter 12 lediglich in der Lage sein, sich in wenigstens einer Dimen­ sion zu verschieben, die im allgemeinen parallel zur Ebene des Röntgendetektors 14 orientiert ist, und es ist ferner besonders vorteilhaft, wenn sich der Röntgenemitter 12 um wenigstens eine Achse parallel zur Ebene des Röntgendetektor 14 drehen kann.
Bezüglich des Aktuators 22 kann jede Anzahl bekannter Servomotorsysteme oder anderer Aktuatoren verwendet werden, um den Wagen 20 entlang den Schienen 24 und um das Gelenk 26 anzu­ treiben. In der Praxis können der Aktuator 22 und die Schienen 24 dadurch ausgebildet werden, dass Schienen des Radiographi­ schen Aufhängesystems S3805XT von General Electric Medical Sy­ stems mit VIOLIN und SDC Servomotor/Steuersystemen (Elmo Motion Control Ltd., Petach-Tikuva, Israel) ausgerüstet werden.
Der Röntgendetektor 14, der eine im wesentlichen ebene Konfiguration hat, wie es oben ausgeführt wurde, ist ein digi­ taler Detektor und kein analoger Detektor. Es sei darauf hinge­ wiesen, dass der Detektor 14 zwar als horizontal orientiert dargestellt ist, wie es üblich ist, wo Detektoren in Kombinati­ on mit Beobachtungstischen vorgesehen sind, könnte der Detektor 14 in einer Vielfalt anderer Orientierungen angeordnet sein (wie es beispielsweise durch den vertikal orientierten Detektor 18 angegeben ist, der in der Figur gestrichelt gezeigt ist). Wie nachfolgend genauer erläutert wird, kann der Röntgendetek­ tor 14 ähnlich wie der Röntgenemitter 12 ebenfalls so einge­ richtet sein, dass er sich relativ zu dem Röntgenemitter 12 verschieben und/oder drehen kann. Als ein Beispiel gestatten in der Figur die Schienen 26, dass sich der Röntgendetektor 14 li­ near in bezug auf den Röntgenemitter 12 verschieben kann. Eine Bewegung des Röntgendetektors 14 kann, wenn sie vorgesehen ist, anstelle von oder zusätzlich zu der Bewegung des Röntgenemit­ ters 12 vorhanden sein. Wenn sowohl der Röntgenemitter 12 als auch der Röntgendetektor 14 für eine Bewegung eingerichtet sind, sollte ihre Bewegung vorzugsweise entlang parallelen Bah­ nen auftreten, und ihre Drehung sollte vorzugsweise um paralle­ le Achsen erfolgen.
In der vorstehend beschriebenen Anordnung ist ein Ziel, das radiographisch abgebildet werden soll, zwischen dem Röntge­ nemitter 12 und dem Röntgendetektor 14 (oder 18) so angeordnet, dass emittierte Röntgenstrahlen durch das Ziel hindurchtreten, um auf den Röntgendetektor aufzutreffen, wie es bei radiogra­ phischen Bildgebungssystemen üblich ist. Eine Steuerung (die nicht gezeigt ist, die aber vorzugsweise in der Verarbeitungs- und Displaystation 16 enthalten ist) verschiebt dann den Rönt­ genemitter 12 entlang den Schienen 24 um eine ausreichende Strecke, damit Bilder, die von dem Röntgenemitter 12 und dem Röntgendetektor 14 vor und nach der Verschiebung generiert wer­ den, eine Parallaxentrennung zwischen Objekten innerhalb der Bilder zeigen werden. Diese Verschiebungs- und Bildgebungs­ schritte erfolgen idealerweise während einer Zeitperiode, die ausreichend kurz ist, damit ein Patient ohne Beschwerden seinen (ihren) Atem anhalten kann (vorzugsweise nicht mehr als sechs Sekunden und vorzugsweise in der Größenordnung von einer Sekun­ de oder weniger). Wie nachfolgend erläutert wird, können die Bilder dann kombiniert werden, um eine stereoskopische (drei­ dimensionale) Ansicht des Ziels hervorzurufen. Im allgemeinen kann ein stereoskopisches Bild mit hoher Auflösung erzeugt wer­ den, wenn der Winkel, der von dem Röntgenemitter 12 in bezug auf den Mittelpunkt seiner Schwenkbewegung auf dem Röntgende­ tektor 14 überstrichen wird, zwischen 3-8 Grad misst. Für einen Standard-SID (Quelle-zu-Bild-Abstand, d. h. den Abstand zwischen dem Röntgenemitter 12 und dem Röntgendetektor 14) von 180 cm entspricht ein Winkel von acht Grad einer Verschiebung von etwa 25 cm für den Röntgenemitter, wogegen ein Winkel von drei Grad einer Verschiebung von etwa 9,5 cm entspricht. Derartige Strec­ ken sind von Servomotoren vernünftiger Qualität innerhalb des Zeitrahmens, in dem ein Patient den Atem anhalten kann, auf einfache Weise erzielbar.
Wenn die ersten und letzten Bilder erhalten sind, wer­ den sie durch eine gewisse Form von Mitteln verarbeitet, um ei­ ne stereoskopische Ansicht der Zielfläche aus den ersten und letzten Bildern zu erzeugen. In dem in Fig. 1 dargestellten Bildgebungssystem 10 enthält die Verarbeitungs- und Displaysta­ tion 16 einen Bildschirm 30, auf dem die ersten und letzten Bilder in einer rasch wechselnden Folge dargestellt werden. Es sind zwei Augengläser 32 vorgesehen, in denen zwei Öffnungen 34 ausgebildet sind, eine für jedes Auge eines Betrachters. Die Öffnungen 34 sind jeweils angepasst, schnell zu öffnen und zu schließen in wechselnder Folge in Synchronisation mit den ab­ wechselnden Bildern auf dem Bildschirm 30; somit wird eines der ersten und letzten Bilder immer durch die eine Öffnung 34 be­ trachtet, und das andere der ersten und letzten Bilder wird im­ mer durch die andere Öffnung 34 betrachtet. Stereoskopische Bildgeneratoren dieses Typs sind bekannt und werden (beispiels­ weise) von dem CrystalEyes System (StereoGraphics Corporation, San Rafael, CA, USA) geliefert, wobei die Öffnungen 34 der Au­ gengläser 32 Flüssigkristall-Displays sind, die gestatten, dass das linke Auge eines Betrachters nur eines der ersten und letz­ ten Bilder sieht und das rechte Auge nur das andere Bild sieht, wobei der Bildschirm 30 die ersten und letzten Bilder 120 mal pro Sekunde wechselt. Als Ergebnis nimmt ein menschlicher Be­ trachter die getrennten Bilder effektiv als ein einziges drei­ dimensionales Bild wahr. Vorteilhafter Weise kommunizieren die CrystalEyes Augengläser 32 mit dem Bildschirm 30 durch ein In­ frarot-Signal, wodurch eine Anzahl von Augengläsern 32 durch eine Anzahl von Betrachtern gleichzeitig getragen werden kann mit einer vollständigen Bewegungsfreiheit innerhalb von etwa 2,5-3 m (8-10 Fuß) von der Verarbeitungs- und Displaystation 16. Es können auch andere Einrichtungen zum stereoskopischen Kombi­ nieren der getrennten Bilder zusätzlich oder alternativ anstel­ le des CrystalEyes Systems verwendet werden, wobei nahezu jede derartige bekannte Einrichtung zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung geeignet ist. Als Beispiele können duale Bilder kombiniert werden unter Verwendung einer breiten Vielfalt be­ kannter Einrichtungen, wodurch jede Öffnung von einem Paar von Augengläsern 32 das eine Bild gegen eine Betrachtung maskiert (wie z. B. bei üblichen rot/grün "3-D Gläsern"), und eine größe­ re Zahl von Bildern kann kombiniert werden durch Verschachteln der Bilder und Bereitstellen von Linsenarrays oder Schirmen, die gestatten, dass nur gewisse Teile von gewissen Bildern aus gewissen Winkeln sichtbar sind.
Da die Verarbeitungs- und Displaystation 16 Bilder in digitaler Form empfängt und verarbeitet, können Orte bzw. Lagen von in den Bildern enthaltenen Objekten verglichen werden und ihre Tiefen in dem Ziel können quantifiziert werden. Wenn der visuelle Trennungswinkel zwischen dem Ziel/Detektor 14 bekannt ist (und im allgemeinen wird er bekannt sein, da der Quelle-zu- Bild-Abstand im allgemeinen bekannt oder leicht messbar ist und da der Abstand zwischen den ersten und letzten Orten des Rönt­ genemitters 12 bekannt ist), können die Tiefen der Objekte in­ nerhalb des Ziels unter Verwendung üblicher Stereo-Berechnungen auf einfache Weise berechnet werden. Dieser Schritt kann bei­ spielsweise dadurch ausgeführt werden, dass ein bewegbarer Cur­ sor auf dem Bildschirm 30 vorgesehen wird, wodurch Betrachter bestimmte Objekte wählen können, und die Verarbeitungs- und Displaystation 16 kann dann die notwendigen Messungen und Be­ rechnungen ausführen, um die berechneten Tiefen der gewählten Objekte bildlich darzustellen.
Wie oben ausgeführt wurde, ist es vorteilhaft, die Ver­ schiebung des Röntgenemitters 12 mit der Drehung des Emitters 12 in einer Ebene zu koppeln, die parallel zu der Bahn ist, entlang der sich der Röntgenemitter verschiebt, und die auch senkrecht zu der Ebene des Röntgendetektors 14 ist. Eine derar­ tige Drehung ist wünschenswert, damit das Röntgenbündel um die gleiche Fläche auf dem Röntgendetektor 14 in sowohl den ersten als auch letzten Positionen A und B des Röntgenemitters 12 zen­ triert werden kann (wie es in der Figur dargestellt ist). Diese Drehung ist nicht absolut notwendig, da ein geeignetes stereo­ skopisches Bild aus Bildern konstruiert werden kann, die ge­ macht werden, wenn der Röntgenemitter 12 einfach in einer Ebene parallel zum Röntgendetektor 14 verschoben wird. Jedoch leidet die Kombination derartiger Bilder unter einer Verkleinerung in der Feldbreite, da jedes Bild Abschnitte des Ziels enthält, die das andere nicht enthält, und diese Flächen von den Bildern können nicht stereographisch kombiniert werden.
Wie vorstehend auch schon ausgeführt wurde, ist es mög­ lich, anstelle des Röntgenemitters 12 den Röntgendetektor 14 zu verschieben und Bilder des Ziels vor und nach einer derartigen Verschiebung zu erhalten. In dieser Situation muss nur der De­ tektor 14 verschoben werden und der Röntgenemitter 12 kann im­ mobil gehalten werden (oder kann gedreht werden, so dass sowohl die ersten als auch die letzten Bilder um die gleiche Fläche auf dem Ziel/Detektor 14 zentriert sind). Da diese Anordnung lediglich die Relativbewegung von dem Röntgenemitter 12 und dem Röntgendetektor 14 umkehrt, gestattet dies im wesentlichen die gleichen Bilder, als wenn nur der Emitter 12 bewegt wird.
In weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung können sowohl der Röntgenemitter 12 als auch der Röntgendetektor 14 gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, um die Positionierung des Emitters 12 in bezug auf den Detektor 14 zu bewirken. Diese Anordnung kann gestatten, dass das Ausmaß der Verschiebung und/oder Drehung von jeweils dem Röntgenemit­ ter 12 und/oder dem Röntgendetektor 14 um bis zur Hälfte ver­ kleinert wird, wodurch weniger Zeit für den Emitter 12 und den Detektor 14 erforderlich ist, um die Positionierung in ihren ersten und letzten Lagen zu erreichen. Dies ist zwar scheinbar nicht sehr signifikant, es ist aber trotzdem recht vorteilhaft insofern als der Röntgenemitter 12 und/oder der Röntgendetektor 14 etwas massiv sein können, und kleinere Bewegungsbereiche können die Verwendung von billigeren Servo-Steuersystemen, kür­ zere Verzögerungszeiten zwischen dem Erhalt der ersten und letzten Bilder (und somit eine kürzere Zeit, in der ein Patient seinen/ihren Atem anhalten muss) und/oder sanftere Beschleuni­ gungen während der Verschiebung gestatten (was geringere Schwingungen im Röntgenemitter 12 und dem Röntgendetektor 14 beim Stoppen zur Folge hat, was hilfreich ist, da derartige Schwingungen zu einem Verlust an Auflösung in dem stereoskopi­ schen Bild führen können).
Zwar ist der Röntgenemitter 12 so dargestellt, dass er an der Decke angebracht und der Röntgendetektor 14 auf einem Boden angebracht ist, aber es ist verständlich, dass der Rönt­ genemitter 12 und/oder der Röntgendetektor 14 auch in vielen anderen Anordnungen angebracht sein können. Als Beispiele könn­ te der Röntgenemitter 12 für eine Verschiebung entlang dem Bo­ den und/oder der Wand angebracht sein und der Röntgendetektor 14 könnte sich entlang einer Wand und/oder der Decke verschie­ ben, usw.
Die Erfindung soll aber nicht auf die hier beschriebe­ nen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern es sind weitere Ausführungsbeispiele möglich. Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen die Mittel-Plus-Funktion- Merkmale die oben beschriebenen Strukturen, wie sie ihre ange­ gebene Funktion ausführen, und auch sowohl strukturelle Äquiva­ lente als auch äquivalente Strukturen umfassen sollen. Als ein Beispiel brauchen zwar ein Nagel und eine Schraube nicht struk­ turelle Äquivalente zu sein, insofern als ein Nagel eine zylin­ drische Fläche verwendet, um Teile aneinander zu befestigen, wogegen eine Schraube eine wendelförmige Fläche verwendet, aber im Kontext von Befestigungsteilen sind ein Nagel und eine Schraube äquivalente Strukturen.

Claims (19)

1. Verfahren zur radiographischen Bildgebung ent­ haltend:
  • a) Anordnen eines Ziels (18) zwischen einem Röntge­ nemitter (12) und einem Röntgendetektor (14), wobei der Rönt­ gendetektor (14) wenigstens im wesentlichen planar ist und der Röntgenemitter (12) aktiviert werden kann, um ein Röntgenbündel in Richtung auf den Röntgendetektor (14) zu emittieren, wobei das Röntgenbündel um eine Röntgenbündelachse zentriert ist,
  • b) Aktivieren des Röntgenemitters (12) zum Emittie­ ren des Röntgenbündels aus einer ersten Bildgebungsposition (A) relativ zu dem Röntgendetektor (14), wobei die erste Bildge­ bungsposition in einer Bildgebungsebene angeordnet ist, die we­ nigstens im wesentlichen parallel zum Röntgendetektor (14) ist, wodurch ein erstes Bild des Ziels (18) erhalten wird,
  • c) schnelles Bewegen des Röntgenemitters (12) und/oder Röntgendetektors (14) zum Anordnen des Röntgenemitters (12) in einer zweiten Bildgebungsposition (B) relativ zum Rönt­ gendetektor (14), wobei die zweite Bildgebungsposition in der Bildebene angeordnet ist,
  • d) Aktivieren des Röntgenemitters (12) zum Emittie­ ren des Röntgenbündels aus der zweiten Bildgebungsposition (B), um dadurch ein zweites Bild von dem Ziel (18) zu erhalten,
  • e) stereoskopisches Kombinieren der ersten und zweiten Bilder.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Röntgende­ tektor (14) immobil gehalten wird und der Röntgenemitter (12) bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Röntgene­ mitter (12) immobil gehalten wird und der Röntgendetektor (14) bewegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sowohl der Röntgenemitter (12) als auch der Röntgendetektor (14) bewegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Röntgene­ mitter (12) und der Röntgendetektor (14) entlang parallelen und entgegengesetzten Bahnen verschoben werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das stereosko­ pische Kombinieren der ersten und zweiten Bilder die Schritte enthält:
  • a) abwechselndes bildliches Darstellen der ersten und zweiten Bilder in rascher Folge und
  • b) gleichzeitiges abwechselndes Verdecken der An­ sicht der ersten und zweiten Bilder von jeweils einem der rech­ ten und linken Augen eines Betrachters.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wo­ bei in den ersten und zweiten Bildgebungspositionen (A, B) die Röntgenbündelachse in unterschiedlichen Winkeln in bezug auf den Röntgendetektor (14) orientiert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wo­ bei die Röntgenbündelachse mit der gleichen Fläche auf dem Röntgendetektor (14) koinzidiert, wenn der Röntgenemitter (12) an der ersten Bildgebungsposition und an der zweiten Bildge­ bungsposition ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wo­ bei die Röntgenbündelachse, wenn der Röntgenemitter (12) an der ersten Bildgebungsposition ist, die Röntgenbündelachse, wenn der Röntgenemitter an der zweiten Bildgebungsposition ist, schneidet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schnitt­ punkt der Röntgenbündelachsen wenigstens soweit von dem Röntge­ nemitter (12) entfernt ist wie der Röntgendetektor (14).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wo­ bei die Röntgenbündelachse an der ersten Bildgebungsposition in einem Winkel in bezug auf die Röntgenbündelachse an der zweiten Position orientiert ist, wobei dieser Winkel größer als 0 Grad und kleiner als 10 Grad ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, enthaltend die Schritte:
  • a) Messen des Ortes des Röntgenemitters (12) an der ersten Bildgebungsposition,
  • b) Messen des Ortes des Röntgenemitters (12) an der zweiten Bildgebungsposition,
  • c) Messen der Abstände zwischen Objekten, die in dem ersten Bild enthalten sind,
  • d) Messen der Abstände zwischen Objekten, die in dem zweiten Bild enthalten sind,
  • e) Verwenden der gemessenen Orte und Abstände gemäß den Schritten a.-d., um die relativen Tiefen von Objekten in den ersten und zweiten Bildern zu ermitteln.
13. Radiographisches Bildgebungssystem enthaltend:
  • a) einen Röntgenemitter (12), der zum Emittieren eines Röntgenbündels betätigbar ist, das um eine Röntgenbünde­ lachse zentriert ist,
  • b) einen Röntgendetektor (14) mit einer im allge­ meinen planaren Konfiguration, wobei der Röntgendetektor (14) in der Bahn des Röntgenbündels angeordnet ist, um dadurch ein Bild zu generieren, wenn der Röntgendetektor (14) das Röntgen­ bündel empfängt,
  • c) einen Zielbereich, der zwischen dem Röntgende­ tektor und dem Röntgenemitter angeordnet ist und in dem ein ra­ diographisch abzubildendes Ziel angeordnet sein kann,
wobei der Röntgenemitter und/oder Röntgendetektor selbsttätig bewegbar sind zum Erzeugen in rascher Folge:
eines ersten Bildes des Zielbereiches, wobei der Rönt­ genemitter in einer ersten Bildgebungsposition in einer Bilde­ bene angeordnet ist, die wenigstens im wesentlichen parallel zur Ebene des Röntgendetektors ist, und
eines zweiten Bildes des Zielbereiches, wobei der Rönt­ genemitter in einer zweiten Bildgebungsposition in der Bildebe­ ne angeordnet ist.
14. Radiographisches Bildgebungssystem nach Anspruch 13, wobei ein Emitter-Aktuator (22) vorgesehen ist, der be­ triebsmäßig dem Röntgenemitter (12) zugeordnet ist und der be­ tätigbar ist zum Bewegen des Röntgenemitters (12) über eine Bahn innerhalb der Bildebene.
15. Radiographisches Bildgebungssystem nach Anspruch 13 oder 14, wobei ein Detektor-Aktuator vorgesehen ist, der be­ triebsmäßig dem Röntgendetektor (14) zugeordnet ist und der be­ tätigbar ist zum Bewegen des Röntgendetektors (14) über eine Bahn parallel zur Bildebene.
16. Radiographisches Bildgebungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei:
die Röntgenbündelachse in einem ersten Winkel in bezug auf die Ebene des Röntgendetektors (14) angeordnet ist, wenn der Röntgenemitter (12) in der ersten Bildgebungsposition ist, und
die Röntgenbündelachse in einem zweiten Winkel in bezug auf die Ebene des Röntgendetektors (14) angeordnet ist, wenn der Röntgenemitter (12) in der zweiten Bildgebungsposition ist.
17. Radiographisches Bildgebungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei ferner eine Einrichtung zum Er­ zeugen einer stereoskopischen Ansicht des Zielbereiches aus den ersten und zweiten Bildern vorgesehen ist.
18. Radiographisches Bildgebungssystem nach Anspruch 17, wobei die Einrichtung zum Erzeugen einer stereoskopischen Ansicht des Zielbereiches enthält:
  • a) einen Bildschirm (30), auf dem die ersten und zweiten Bilder dargestellt sind, und
  • b) Augengläser (32) mit zwei Betrachtungsöffnungen (34), wobei jede Öffnung (34) ein entsprechendes Bild der er­ sten und zweiten Bilder von den Augen eines Betrachters ver­ deckt.
19. Radiographisches Bildgebungssystem enthaltend:
  • a) einen Röntgenemitter (12), der zum Emittieren eines Röntgenbündels betätigbar ist, das um eine Röntgenbünde­ lachse zentriert ist,
  • b) einen Röntgendetektor (14) mit einer im allge­ meinen planaren Konfiguration, wobei der Röntgendetektor (14) in der Bahn des Röntgenbündels angeordnet ist, um ein Bild zu generieren, wenn der Röntgendetektor (14) das Röntgenbündel empfängt,
    wobei der Röntgenemitter (12) und/oder der Röntgende­ tektor (14) in einer Ebene bewegbar sind, die wenigstens im we­ sentlichen parallel zur Ebene des Röntgendetektors (14) orien­ tiert ist, wobei der Röntgenemitter (12) aktiviert werden kann, um Bilder aus unterschiedlichen Bildgebungspositionen relativ zum Röntgendetektor (14) zu generieren.
  • c) ein Sichtgerät (30), das Bilder aus unterschied­ lichen Bildgebungspositionen in rasch wechselnder Folge lie­ fert, und
  • d) Augengläser (32) mit Sichtöffnungen (34), wobei jede Öffnung (34) abwechselnd die Bilder aus unterschiedlichen Positionen in Synchronisation mit dem Sichtgerät verdeckt.
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