DE102004042790A1

DE102004042790A1 - Röntgeneinrichtung

Info

Publication number: DE102004042790A1
Application number: DE102004042790A
Authority: DE
Inventors: Claus-Günter Schliermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2006-03-09
Also published as: US20080101538A1; CN101010039A; WO2006024622A1; CN100546547C; US7720198B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung (11) für eine Röntgeneinrichtung (1) sowie eine Röntgeneinrichtung (1) mit einer solchen Steuereinrichtung (11). Die Röntgeneinrichtung (1) weist einen Röntgengenerator (10) auf, der mit der Steuereinrichtung (11) verbunden ist, und mindestens eine Kamera (16, 16'), die mit der Steuereinrichtung (11) verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung (11) dazu ausgebildet ist, Bilddaten eines Patienten oder Objekts (7) von der Kamera (16, 16') zu empfangen. Gemäß der Erfindung umfasst die Steuereinrichtung (11) ein Auswertemodul (14), das dazu ausgebildet ist, von der Kamera (16, 16') empfangene Bilddaten auszuwerten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung der Bilddaten mindestens ein Steuersignal zur Steuerung des Röntgengenerators (10) zu erzeugen, das durch die Steuereinrichtung (11) an diesen übertragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgeneinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Röntgeneinrichtung weist eine Steuereinrichtung auf, die eine Steuer-Schnittstelle zur Verbindung mit mindestens einer zu steuernden Komponente der Röntgeneinrichtung aufweist, und eine Kamera-Schnittstelle zur Verbindung mit mindestens einer Kamera. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, Bilddaten eines Patienten oder Objekts von der Kamera-Schnittstelle zu empfangen.

Röntgeneinrichtungen können der diagnostischen Röntgenbestrahlung von Patienten oder Objekten oder der therapeutischen Röntgenbestrahlung von Patienten dienen. In der Technik finden sie unter anderem zur Materialuntersuchung oder zur Gepäckkontrolle an Flughäfen Verwendung. In der Medizin werden sie zum einen zur therapeutischen Bestrahlung von Gewebe des Patientenkörpers eingesetzt, zum anderen zur Durchleuchtung, die der Erzeugung von Röntgenbildern dient. Die Röntgenbilder sind zunächst 2D-Projektionen der durchleuchteten Körperteile. Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich, Röntgenbilder verschiedener 2D-Projektionen desselben Körperteils heranzuziehen, um über Bildgebungsalgorithmen 3D-Bilddaten zu erzeugen.

Die Charakteristika eines 2D-Röntgenbildes, wie Helligkeit, Kontrast oder Kontrastschärfe, hängen auf technischer Seite wesentlich von der Energie der Röntgenstrahlung und von der Röntgendosis ab. Diese Parameter werden durch den Röntgengenerator vorgegeben, der die Röntgenröhre ansteuert und daher die Charakteristika des Röntgenbildes maßgeblich beeinflusst. Auf der anderen Seite werden die Eigenschaften des Röntgenbildes wesentlich von der mit der Röntgenstrahlung durchleuchteten Materie beeinflusst, wobei bei der diagnostischen Untersuchung eines Patientenkörpers vor allem dessen Umfang eine herausragende Rolle spielt. Nicht zuletzt spielen auch Parameter des Röntgenbilddetektors, wie Empfindlichkeit, Auflösung oder Streustrahlenraster, eine große Rolle.

In der Röntgendiagnostik müssen daher durch eine Bedienperson der Röntgeneinrichtung vor der Erzeugung einer Röntgenaufnahme verschiedene patientenabhängige Einstellungen vorgenommen werden. Viele dieser Einstellungen sind aus Größe und Umfang des Patienten ableitbar. Zum Beispiel müssen die Parameter des Röntgengenerators auf den Körperumfang eingestellt werden. Zudem sind Einstellungen vorzunehmen, die aus der Lage des Patienten resultieren. Zum Beispiel muss die Position des Röntgendetektors auf die Lage des zu untersuchenden Organs oder Körperteils eingestellt werden, und die Blende des Röntgenstrahlers muss in Abhängigkeit von der Größe des zu untersuchenden Organs oder Körperteils eingestellt werden, um das Röntgenstrahlbündel auf den kleinstmöglichen Umfang einzugrenzen und damit die Strahlungsbelastung für den Patienten gering zu halten.

Der Bediener nimmt die geometrischen Einstellungen, also Ausrichtung und Blendenanpassung, dabei von Hand mit Hilfe eines optischen Lichtvisiers vor. Für die Einstellung der Aufnahmeparameter des Röntgengenerators schätzt er den Patientenumfang ab; alternativ dazu kann eine Belichtungsautomatik vorgesehen sein, die aber einer zusätzlichen Dosis-Messeinrichtung vor dem Röntgenbilddetektor bedarf.

Aus der JP 08-266536 ist eine Röntgeneinrichtung bekannt, die mindestens eine bewegbare Komponente aufweist. Bei der bewegbaren Komponente kann es sich zum Beispiel um einen Röntgenbilddetektor handeln. Die Komponente soll zum einen möglichst schnell bewegbar sein, zum anderen soll eine möglichst große Absicherung gegen Kollisionen mit Hindernissen gewährleistet werden. Zu diesem Zweck sind an der bewegbaren Komponente berührungsfrei arbeitende Abstandssensoren angebracht, die das Unterschreiten eines Mindestabstands zu Hindernissen detektieren können.

Aus der DE 197 43 500 A1 der Anmelderin ist eine Röntgeneinrichtung bekannt, bei der ebenfalls die Kollision von beweglichen Komponenten mit Hindernissen oder gar den zu untersuchenden Patienten vermieden werden soll. Zu diesem Zweck ist ein Lichtsender zum Senden eines Lichtfächers sowie eine Kamera zum Erfassen des Patienten bzw. der Hindernisse vorgesehen. Mit Hilfe der Kamera werden 3D-Daten erzeugt, die zur Vermeidung von Kollisionen herangezogen werden. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht dabei vor, dass Lichtsender und Kamera im Infrarot-Wellenlängenbereich arbeiten.

Aus der DE 102 32 676 A1 der Anmelderin ist die Positionierung eines zu untersuchenden Patienten in einem Computertomographen bekannt. Dazu ist ein Bildaufnahmegerät vorgesehen, das Bilddaten des zu untersuchenden Patienten aufnimmt. Die Bilddaten werden einer Bildverarbeitung unterzogen, die automatisch eine Körperregion zur Untersuchung vorschlägt. Anschließend kann der Patient automatisch so positioniert werden, dass die zu untersuchende Körperregion im Scanbereich des Computertomographen befindlich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Röntgeneinrichtung anzugeben, bei der eine stärkere Automatisierung der Steuerung bei gleichzeitig erhöhtem Schutz gegen Fehleinstellungen durch Bedienpersonal gewährleistet ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Röntgeneinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Röntgeneinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 Die Aufgabe der Erfindung wird nach dem Patentanspruch 1 gelöst durch eine Röntgeneinrichtung mit einer Steuereinrichtung, die eine Steuer-Schnittstelle zur Verbindung mit mindestens einer zu steuernden Komponente der Röntgeneinrichtung und eine Kamera-Schnittstelle zur Verbindung mit mindestens einer Kamera aufweist, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, Bilddaten eines Patienten oder Objekts von der Kamera-Schnittstelle zu empfangen. Gemäß dieser Aufgabenlösung umfasst die Steuereinrichtung ein Auswertemodul, das dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene Bilddaten auszuwerten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung der Bilddaten mindestens ein Steuersignal zur Steuerung mindestens einer für die diagnostische oder therapeutische Röntgenbestrahlung des Patienten oder Objekts vorgesehenen Komponente zu erzeugen, und dass das Signal über die Steuer-Schnittstelle zur Verfügung gestellt wird.

Als zu steuernde Komponenten sollen dabei solche Komponenten aufgefasst werden, die die Charakteristika der Röntgenstrahlung beim Durchlaufen des Körpers oder Objekts direkt maßgeblich beeinflussen, wie zum Beispiel ein Röntgengenerator, eine Blende oder ein Filter, oder solche Komponenten, die die Charakteristika eines zu erzeugenden Röntgenbildes maßgeblich beeinflussen, wie zum Beispiel neben den genannten ein Röntgendetektor oder ein Streustrahlenraster.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Röntgeneinrichtung aufgrund einer automatischen Auswertung von Bilddaten des Patienten oder Objekts bezüglich derjenigen Parameter eingestellt werden kann, die ansonsten von einer Bedienperson anhand eines optischen Eindrucks, unter Umständen nach Augenmaß, abgeschätzt werden müssten. Dies erleichtert zum einen der Bedienperson die Arbeit, da sowohl das optische Maßnehmen als auch die folgende manuelle Parametereingabe entfallen. Zum anderen wird die Anfälligkeit für Fehleinschätzungen sowie Fehleingaben der Bedienperson reduziert. Dadurch hängt die Parameterwahl nicht mehr von Erfahrung oder Geschick der Bedienperson ab.

Eine vorteilhaft Ausgestaltung der Röntgeneinrichtung sieht vor, dass die Kamera-Schnittstelle derart ausgebildet ist, dass eine CCD-Kamera, ein Laser-Scanner oder eine Infrarot-Kamera verbindbar ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass über die Kamera-Schnittstelle gängige Kameras verbindbar sind, die aufgrund wohlbekannter Prinzipien arbeiten und bei denen daher auf eine breite Erfahrungsbasis für die Auswertung der Bilddaten zurückgegriffen werden kann. Die Verwendung einer CCD-Kamera hat dabei den besonderen Vorteil, dass Bilddaten gewonnen werden, die von einer Bedienperson oder einem Arzt auch optisch in Augenschein genommen werden können und zusätzliche Information für die Steuerung der Röntgeneinrichtung oder die Diagnose des Patienten oder Objekts erbringen können. Die Verwendung einer Laser-Scanners wiederum hat den Vorteil, dass Verfahren zur 3D-Bilddatenerfassung genutzt werden können. Die Verwendung einer Infrarot-Kamera hat den besonderen Vorteil, dass eine Messung unter Verzicht auf sichtbares Licht mit einem besonders einfachen Kameraaufbau möglich ist und zudem insbesondere Abstandsinformationen leicht gewinnbar sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Röntgeneinrichtung besteht darin, dass das Auswertemodul dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene 2D-Bilddaten auszuwerten, und dass die Auswertung die Ermittlung der 2D-Kontur des Patienten oder Objekts umfasst. Die Ermittlung von 2D-Bilddaten hat den Vorteil, dass sie besonders leicht realisierbar ist. Zudem kann aus einer ermittelten 2D-Kontur zum einen die korrekte Position des Patienten oder Objekts überprüft werden. Nicht zuletzt können aus der Auswertung der 2D-Bilddaten im Hinblick auf typische Größen, wie z.B. eine Taillen-Weite oder einen Gelenk-Durchmesser, Schlüsse auf den Umfang des Objekts gezogen werden, die wiederum für die Steuerung von Parametern wie Röntgenspannung oder Röntgenstrom-Zeit-Produkt herangezogen werden können.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Röntgeneinrichtung sieht vor, dass das Auswertemodul (14) dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene 3D-Bilddaten auszuwerten, und dass die Auswertung die Ermittlung des Umfangs des Patienten oder Objekts umfasst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Umfang des Patienten oder Objekts direkt ermittelt werden kann, und dass insbesondere die Größe des zu durchstrahlenden Volumens exakt ermittelbar ist. Aufgrund dieser Größe können Parameter wie Röntgenspannung oder Röntgenstrom-Zeit-Produkt sehr exakt auf einen für die Röntgentherapie oder Röntgendiagnose optimalen Wert eingestellt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Röntgeneinrichtung sieht vor, dass das Auswertemodul dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene 3D-Bilddaten auszuwerten, und dass die Auswertung die Ermittlung eines Abstands zu dem Patienten oder Objekt umfasst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass zum Beispiel ein Mindestabstand zum Patienten oder Objekt überwacht werden kann, oder dass geometrische Größen des Röntgenstrahlengangs zwischen Röntgenröhre und Röntgenbilddetektor, wie z.B. die Blendenöffnung, automatisch steuerbar sind.

Die Aufgabe wird nach dem Patentanspruch 11 außerdem gelöst durch eine Röntgeneinrichtung mit einer Steuereinrichtung, mit einem Röntgengenerator, der mit der Steuereinrichtung verbunden ist, und mit mindestens einer Kamera, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, Bilddaten eines Patienten oder Objekts von der Kamera zu empfangen. Gemäß dieser weiteren Aufgabenlösung umfasst die Steuereinrichtung ein Auswertemodul, das dazu ausgebildet ist, von der Kamera empfangene Bilddaten auszuwerten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung der Bilddaten mindestens ein Steuersignal zur Steuerung des Röntgengenerators zu erzeugen, das durch die Steuereinrichtung an diesen übertragen wird.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass aufgrund einer automatischen Auswertung von Bilddaten des Patienten oder Objekts eine für die Röntgentherapie oder Röntgendiagnose optimale Einstellung der Parameter des Röntgengenerators ermöglicht wird. Zu den einstellbaren Parametern des Röntgengenerators gehören unter anderem die Röntgenspannung und das Röntgenstrom-Zeit-Produkt, die in erster Linie maßgeblich für den Effekt der Röntgenbestrahlung sind. Bei der Röntgendiagnose beeinflussen diese Parameter maßgeblich die Qualität der zu erzeugenden Röntgenbilder.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Röntgeneinrichtung besteht darin, dass das Auswertemodul dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene 3D-Bilddaten auszuwerten, und dass die Auswertung die Ermittlung des Umfangs des Patienten oder Objekts umfasst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Umfang des Patienten oder Objekts direkt ermittelbar ist und somit das zu durchstrahlende Volumen exakt bekannt ist. Die exakte Kenntnis des zu durchstrahlenden Volumens ermöglicht die für Röntgendiagnose oder Röntgentherapie optimale Einstellung der Parameter des Röntgengenerators.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Röntgeneinrichtung besteht darin, dass das Steuersignal zur Steuerung der Röntgenspannung des Röntgengenerators ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass aufgrund der automatischen Auswertung der Bilddaten eine Anpassung der Generatorspannung zu Verbesserung der Bildqualität vorgenommen werden kann, die gleichzeitig einer Reduzierung der Belastung mit weicher Röntgenstrahlung, also mit Röntgenstrahlung niedriger Energie, die zur Bildqualität nicht positiv beiträgt, Rechnung getragen. Dazu wird bei dünneren Patienten oder Objekten die Röntgenspannung reduziert, während sie bei Patienten mit größerem Umfang oder Objekten erhöht wird. Während die Anpassung der Röntgenspannung zur Erzeugung eines korrekt belichteten Röntgenbildes nicht unbedingt erforderlich ist, hat sie doch immerhin bedeutenden Einfluss auf die Strahlungsbelastung sowie auf die Kontraststärke des zu erzeugenden Röntgenbildes.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Röntgeneinrichtung sieht vor, dass das Steuersignal zur Steuerung des Stromzeitprodukts eines Röntgengenerators ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Röntgenstrom-Zeit-Produkt an den Umfang des Patienten oder Objekts angepasst werden kann, um eine korrekte Belichtung des zu erzeugenden Röntgenbildes zu erreichen. Dies trägt zur Verbesserung der Bildqualität insbesondere bei Röntgeneinrichtungen ohne Belichtungsautomatik, durch die das Röntgenstrom-Zeit-Produkt automatisch geregelt wird, bei. Zu diesem Zweck wird das Röntgenstrom-Zeit-Produkt bei Patienten oder Objekten mit größerem Umfang erhöht, bei dünneren wird es reduziert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Patentansprüchen sowie aus der Figurenbeschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer Figur näher erläutert.
Figur schematische Darstellung einer Röntgeneinrichtung mit automatisierter Bilddaten-Auswertung
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Röntgeneinrichtung 1 mit automatisierter Bilddaten-Auswertung.
Ein zu untersuchender Patient 7 wird dazu auf einem Patientenlagerungstisch 2 gelagert. Unterhalb des Patientenlagerungstisches 2 ist ein Röntgenbilddetektor 5 angeordnet, der zur Erzeugung von Röntgenbilddaten aufgrund einfallender Röntgenstrahlung geeignet ist. Als Röntgenbilddetektor 5 kann sowohl ein Film-Folien-System als auch ein digitaler Detektor (Flachdetektor, FD) zum Einsatz kommen, außerdem können auch Bildverstärker eingesetzt werden.
Der Patientenlagerungstisch 2 ist an einem Stativ 3 befestigt, an dem er, zusammen mit dem Röntgenbilddetektor 5, in vertikaler und horizontaler Richtung bewegt werden kann. Ebenfalls an dem Stativ 3 ist ein Röntgenstrahler 4 angebracht, der ebenfalls in vertikaler und horizontaler Richtung bewegbar ist. Als Bestandteil des Röntgenstrahlers 4 ist darin eine Röntgenröhre 18 angeordnet, die zur Erzeugung eines Röntgenstrahlenbündels 6 dient. Röntgenstrahler 4 und Patientenlagerungstisch 2 sind derart ausrichtbar, dass das Röntgenstrahlenbündel 6, in der Figur strichliert angedeutet, den Patienten 7 durchläuft und anschließend auf den Röntgenbilddetektor 5 trifft.
Die Geometrie des Röntgenstrahlenbündels 6 im Bereich des zu durchstrahlenden Körpervolumens des Patienten 7 hängt zum einen von Abstand und Ausrichtung des Röntgenstrahlers 4 zum Patientenlagerungstisch 2 ab. Zum anderen ist sie durch eine Blende 17 beeinflussbar, die das Röntgenstrahlenbündel 6 mittels Blendenplatten in zwei horizontalen Richtungen einengen kann. Dadurch kann die Kontur des Röntgenstrahlenbündels 6 der Kontur des jeweils zu durchstrahlenden Körpervolumens angepasst werden.
Die Charakteristika der Röntgenstrahlung werden zudem durch ein Filter 19 beeinflusst, mittels dessen das Frequenzspektrum der Röntgenstrahlung optimiert werden kann. Der Filter 19 kann entweder auf Basis einer Brechung arbeiten, wobei dann die Steuerung über die Neigung des Filters 19 und damit über den Bragg'schen Winkel der Röntgenbrechung erfolgt. Oder der Filter 19 arbeitet auf Basis verschiedener Filtermaterialien mit unterschiedlichen optischen Indizes, wobei die Steuerung dann über das Einschieben bzw. Wechseln verschiedener Filter 19 erfolgt.
Die Charakteristika der Röntgenbilder, die durch den Röntgenbilddetektor 5 erzeugt werden, werden durch ein Streustrahlenraster 20 beeinflusst. Das Streustrahlenraster 20 blockiert Röntgenstrahlung, die nach Streu-Vorgängen im Patienten 7 auf den Röntgenbilddetektors 5 würde. Dazu wird Rönt genstrahlung, die nicht von der Röntgenröhre 18 kommend auf den Röntgenbilddetektor 5 auftrifft, durch das Raster blockiert. Um kein unerwünschtes Abbild des Rasters im Röntgenbild zu erhalten, wird das Raster während der Röntgenbestrahlung bewegt. Art und Bewegung des Streustrahlenrasters 20 können zur Optimierung der zu erzeugenden Röntgenbilder gesteuert werden.
Der Röntgenstrahler 4 ist über eine Versorgungsleitung 8 mit einem Anlagenschrank 9 verbunden, der unter anderem einen Röntgengenerator 10 beinhaltet. Der Röntgengenerator dient der Erzeugung der sogenannten Röntgenspannung, mit der die Röntgenröhre 18 betrieben wird. Der Röntgengenerator 10 gibt daher die Röntgenspannung und damit die Energie der Röntgenstrahlung der Röntgenröhre 18 sowie die Applikationsdauer vor und beeinflusst den Röntgenstrom maßgeblich. Im Zusammenwirken mit der Röntgenröhre 18 bestimmt der Röntgengenerator 10 damit die für die Röntgendurchstrahlung des Patienten 7 maßgeblichen Parameter des Röntgenstrahls.
Der Anlagenschrank 9 ist über eine Steuerleitung 13 mit einer Bedienkonsole 12 verbunden. Die Bedienkonsole 12 weist ein Anzeigegerät 15 auf, das eine Benutzeroberfläche für eine Bedienperson anzeigen kann. Bestandteil der Bedienkonsole 12 ist eine Steuereinrichtung 11, die durch eine Bedienperson bedienbar ist und die insbesondere den Röntgengenerator 10 steuert. Neben dem Röntgengenerator 10 dient die Steuereinrichtung 11 auch der Steuerung weiterer Anlagenkomponenten, wie z.B. der Position der Blende 17 sowie der Position und Lage des Röntgenstrahlers 4 und des Patientenlagerungstisches 2.
Der Röntgenstrahler 4 weist außerdem zwei Kameras 16, 16' auf, die der Aufnahme von Bilddaten des Patienten 7 auf der Basis optisch sichtbaren oder infraroten Lichts dienen. Sie sind insbesondere nicht dazu geeignet, Röntgenbilder aufzunehmen, sondern arbeiten in einem Wellenlängenbereich, der für den Patienten 7 eine möglichst geringe bis verschwindende Strahlenbelastung mit sich bringt. Bilddaten der Kameras 16, 16' gelangen ebenfalls über die Versorgungsleitung 8 sowie die Steuerleitung 13 an die Steuereinrichtung 11.
Die Steuereinrichtung 11 empfängt diese Bilddaten und führt sie einem Auswertemodul 14 zu. Das Auswertemodul 14 führt eine automatische Auswertung der Bilddaten durch. Dabei werden aus 2D-Bilddaten typische Größen wie z.B. eine Kontur des Patienten 7, der Durchmesser von Körperteilen oder die Körperlängen ermittelt. Derartige typische Größen erlauben es, Schlüsse auf den Umfang des Patienten zu ziehen. Diese wiederum beeinflusst maßgeblich die Größe des durch das Strahlenbündel 6 zu durchlaufenden Körpervolumens und damit die Charakteristika der am Röntgenbilddetektor 5 antreffenden Röntgenstrahlung. Falls die Kameras 16, 16' 3D-Bilddaten zur Verfügung stellen, oder falls 3D-Bilddaten durch eine geeignete, zum Beispiel stereotaktische, Anordnung der Kameras 16, 16' ermittelbar sind, wertet das Auswertemodul 14 auch die 3D-Bilddaten aus und hat unmittelbar und direkt Informationen zum Umfang des Patienten 7 zur Verfügung.
Anhand des – mittelbar oder unmittelbar – ermittelten Patientenumfangs kann das Auswertemodul 14 ein vom Patientenumfang abhängiges Signal erzeugen, das der Steuereinrichtung 11 zugeht. Dazu kann auf eine tabellarische Zuordnung von Umfangswerten und davon abhängigen Signalen zugegriffen werden, oder das abhängige Signal kann sich als Berechnung aus einer Formel mit dem Umfangswert als Variable ergeben. Die Steuereinrichtung 11 kann in Abhängigkeit davon ein Steuersignal erzeugen, das zur Steuerung des Röntgengenerators 10 in direkter oder indirekter Abhängigkeit vom Umfang des Patienten 7 und damit der Größe des zu durchstrahlenden Körpervolumens dient. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, bei dünneren Patienten die Röntgenspannung oder das Röntgenstrom-Zeit-Produkt zu reduzieren oder umgekehrt bei größerem Umfang zu erhöhen.
Zudem ist es möglich, in Abhängigkeit vom Umfang die Blende 17 zu steuern, um die Geometrie des Röntgenstrahlenbündels 6 im Bereich des zu durchstrahlenden Patienten 7 vorzugeben. Daneben kann auch der Filter 19 in Abhängigkeit von einer Auswertung durch das Auswertemodul 14 automatisch gesteuert werden, außerdem auch das Streustrahlenraster 20.
Vorangehend wurde ein Ausführungsbeispiel mit 2 Kameras 16, 16' beschrieben. Die Verwendung von 2 Kameras ermöglicht es, 2D-Bilddaten zu erfassen, aus denen durch einen entsprechenden Bildverarbeitungs-Algorithmus 3D-Bilddaten erzeugbar sind.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf Ausführungsvarianten mit 2 oder mehreren Kameras beschränkt, sondern kann auch unter Verwendung lediglich einer Kamera realisiert werden. Bei Verwendung einer einzigen Kamera können, falls diese statisch angebracht ist, lediglich 2D-Bilddaten erfasst werden, die Erzeugung von 3D-Bilddaten ist jedoch nicht möglich. Anhand der 2D-Bilddaten können jedoch ebenfalls wesentliche Größen ermittelt werden, in deren Abhängigkeit die Röntgensteuerungs-Parameter automatisch eingestellt werden können. Z.B. kann eine 2D-Projektion des Patienten herangezogen werden, um den Patient- oder Objektdurchmesser in dieser Projektion zu ermitteln. Aus dem Durchmesser kann z.B. der Umfang abgeschätzt werden, und anhand des derart geschätzten Umfangs kann eine Parametereinstellung für die Röntgensteuerung ermittelt werden.

Claims

Röntgeneinrichtung (1) mit einer Steuereinrichtung (11), die eine Steuer-Schnittstelle zur Verbindung mit mindestens einer zu steuernden Komponente der Röntgeneinrichtung (1) und eine Kamera-Schnittstelle zur Verbindung mit mindestens einer Kamera (16, 16') aufweist, wobei die Steuereinrichtung (11) dazu ausgebildet ist, Bilddaten eines Patienten oder Objekts (7) von der Kamera-Schnittstelle zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) ein Auswertemodul (14) umfasst, das dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene Bilddaten auszuwerten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung der Bilddaten mindestens ein Steuersignal zur Steuerung mindestens einer für die diagnostische oder therapeutische Röntgenbestrahlung des Patienten oder Objekts (7) vorgesehenen Komponente zu erzeugen, und dass das Signal über die Steuer-Schnittstelle zur Verfügung gestellt wird.
Röntgeneinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ie Steuer-Schnittstelle derart ausgebildet ist, dass als zu steuernde Komponente ein Röntgengenerator (10), eine Blende (17), ein Filter (19), ein Streustrahlenraster (20) und/oder einen Röntgendetektor (5) verbindbar ist.
Röntgeneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera-Schnittstelle derart ausgebildet ist, dass eine CCD-Kamera, ein Laser-Scanner oder eine Infrarot-Kamera verbindbar ist.
Röntgeneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemodul (14) dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene 2D-Bilddaten auszuwerten, und dass die Auswertung die Ermittlung der 2D-Kontur des Patienten oder Objekts (7) umfasst.
Röntgeneinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung die Ermittlung der Position des Patienten oder Objekts (7) umfasst.
Röntgeneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemodul (14) dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene 3D-Bilddaten auszuwerten, und dass die Auswertung die Ermittlung des Umfangs des Patienten oder Objekts (7) umfasst.
Röntgeneinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung die Ermittlung der 3D-Hüllfläche des Patienten oder Objekts (7) umfasst.
Röntgeneinrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung die Ermittlung eines Abstands zu dem Patienten oder Objekt (7) umfasst.
Röntgeneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal zur Steuerung der Röntgenspannung eines Röntgengenerators (10) ausgebildet ist.
Röntgeneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal zur Steuerung des Stromzeitprodukts eines Röntgengenerators (10) ausgebildet ist.
Röntgeneinrichtung (1) mit einer Steuereinrichtung (11), mit einem Röntgengenerator (10), der mit der Steuereinrichtung (11) verbunden ist, und mit mindestens einer Kamera (16, 16'), die mit der Steuereinrichtung (11) verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung (11) dazu ausgebildet ist, Bilddaten eines Patienten oder Objekts (7) von der Kamera (16, 16') zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) ein Auswertemodul (14) umfasst, das dazu ausgebildet ist, von der Kamera (16, 16') empfangene Bilddaten auszuwerten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Auswertung der Bilddaten mindestens ein Steuersignal zur Steuerung des Röntgengenerators (10) zu erzeugen, das durch die Steuereinrichtung (11) an diesen übertragen wird.
Röntgeneinrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera-Schnittstelle derart ausgebildet ist, dass eine CCD-Kamera, ein Laser-Scanner oder eine Infrarot-Kamera verbindbar ist.
Röntgeneinrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemodul (14) dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene 2D-Bilddaten auszuwerten, und dass die Auswertung die Ermittlung der 2D-Kontur des Patienten oder Objekts (7) umfasst.
Röntgeneinrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemodul (14) dazu ausgebildet ist, von der Kamera-Schnittstelle empfangene 3D-Bilddaten auszuwerten, und dass die Auswertung die Ermittlung des Umfangs des Patienten oder Objekts (7) umfasst.
Röntgeneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal zur Steuerung der Röntgenspannung des Röntgengenerators (10) ausgebildet ist.
Röntgeneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal zur Steuerung des Stromzeitprodukts eines Röntgengenerators (10) ausgebildet ist.