DE102005019572A1

DE102005019572A1 - Verfahren zur Auswertung und Darstellung von Röntgenprojektionsbildern und Röntgendurchsichtgerät

Info

Publication number: DE102005019572A1
Application number: DE102005019572A
Authority: DE
Inventors: Philipp Dr. Bernhardt; Friedrich Koch; Ernst-Peter Rührnschopf; Martin Kolarjk; Helmuth Dr. Schramm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-11-09
Also published as: US7469034B2; US20060245538A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Röntgendurchsichtgerät zur Auswertung und Darstellung von Röntgenprojektionsbildern mit einem Röntgendurchsichtgerät, wobei in Abhängigkeit des verwendeten Energiespektrums die Funktionsbeziehung DOLLAR I1 zwischen Schwächungswert und einem Materialäquivalentwert ermittelt wird und zur Projektionsdarstellung die Größe des Materialäquivalentwertes (b¶U¶) eines bestimmten Materials als Bildwert dargestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung und Darstellung von Röntgenprojektionsbildern mit einem Röntgendurchsichtgerät, wobei von einer Strahlungsquelle und deren Fokus ausgehend ein Objekt, vorzugsweise ein Patient, durchstrahlt wird, auf der dem Fokus gegenüberliegenden Seite die das Objekt durchdringende Strahlung mit Hilfe eines Detektorfeldes, bestehend aus einer Vielzahl einzelner Detektorelemente, gemessen wird, aus den gemessenen örtlichen Strahlungsintensitäten auf dem Detektorfeld und der Anfangsstrahlungsintensität die Schwächungswerte bestimmt werden, und mit Hilfe der gemessenen Schwächungswerte eine Projektionsdarstellung des durchstrahlten Objektes ermittelt wird.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Röntgendurchsichtgerät zur Erstellung von zweidimensionalen Projektionsbildern eines durchleuchteten Objektes, mit einer Strahlungsquelle, die von einem Fokus ausgehend ein Objekt, vorzugsweise ein Patient, durchstrahlt, einem Detektorfeld, bestehend aus einer Vielzahl einzelner Detektorelemente, welches auf der dem Fokus gegenüberliegenden Seite die das Objekt durchdringenden Strahlen detektiert und einer Recheneinheit, welche entsprechend der gemessenen örtlichen Strahlungsintensitäten auf dem Detektorfeld und der Anfangsstrahlungsintensität die Schwächungswerte bestimmt, und mit Hilfe der gemessenen Schwächungswerte eine Projektionsdarstellung des durchstrahlten Objektes ermittelt.

Ein ähnliches Verfahren und ein ähnliches Röntgendurchsichtgerät sind allgemein bekannt, wobei im Zusammenhang mit dem bekannten Verfahren und dem bekannten Röntgendurchsichtgerät die ermittelten Schwächungswerte direkt als Grauwerte in einer Projektionsdarstellung angezeigt werden. Meist werden derartige Röntgengeräte und Röntgenverfahren zur medizini schen Bildgebung verwendet, wobei die Strahlungsparameter, wie Röhrenspannung, Röhrenstrom und Belichtungszeit, ggf. auch eine Vorfilterung, dem aktuellen Bildgebungsproblem angepasst werden. Dabei wirkt sich das verwendete Energiespektrum der Röntgenstrahlung stark auf die erzeugte Projektionsabbildung aus, da in Abhängigkeit des Energiespektrums der genutzten Röntgenstrahlung für das gleiche durchstrahlte Material unterschiedliche Absorptionskoeffizienten auftreten. So erfordert zum Beispiel die Darstellung von mit Kontrastmittel angefärbten Gefäßen eine niedrigere Röhrenspannung, als die von Weichteilgewebsunterschieden. Während bei dünnen Patienten geringe Röhrenspannungen verwendet werden können, so muss die Röhrenspannung bei dicken Patienten erhöht werden, um einerseits die Strahlungstransparent zu erhöhen und andererseits den höheren Wirkungsgrad der Röntgenröhre bei höheren Spannungen zu nutzen. Diese erzwungene Spannungserhöhung verschlechtert aber die Kontraste im Bild aufgrund der erhöhten Transparenz und des zunehmenden Streustrahlungsanteils. Zur Zeit werden diese Kontrastverluste entweder hingenommen oder es wird versucht, mit Hilfe einer eng gefassten Grauwertfensterung diesen Nachteil auszugleichen. Trotzdem ist zur Beurteilung solcher Projektionsröntgenaufnahmen eine große Erfahrung notwendig, um die Unterschiede bei der Erstellung der Röntgenaufnahmen in richtiger Weise für eine korrekte Befundung ausgleichen zu können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Röntgendurchsichtgerät zu finden, welche unabhängig von der tatsächlich verwendeten Röntgenstrahlung und deren Energiespektrum von einem identischen Objekt auch identische Projektionsdarstellungen liefert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.

Die Erfinder haben folgendes erkannt:
Bei einer Röntgendurchleuchtung ist es möglich, aus den absorbierten Intensitäten für jeden Grauwert eines Bildes einen daraus resultierenden Wassergleichwert, der entweder einer lokale wasseräquivalenten Massenbelegung, zum Beispiel bei konstanter Dichte eine Patientendicke oder bei konstanter Dicke eine Gewebedichte zu berechnen, zu berechnen. Selbstverständlich kann anstelle Wasser auch ein beliebiges anderes homogenes Material genommen werden, jedoch wird sich die folgende Beschreibung zunächst auf Wasser und auf die ermittelte Dicke beziehen. Der Wassergleichwert ist dann die Masse der Wassersäule pro Flächeneinheit, die benötigt wird, um exakt die gleiche Intensität wie die gemessene Intensität in einem Pixel zu erhalten. Diese Bildmatrix der Wassergleichwerte kann direkt angezeigt werden oder als Ausgangsbasis für eine optionale Bildnachverarbeitung dienen. Bei einer Grauwertdarstellung der Wassergleichwerte empfiehlt es sich gegebenenfalls die Grauwerte zu invertieren, um z.B. den in der Cardiographie gewohnten Bildeindruck wieder zu erhalten, da sonst stark absorbierende Regionen mit großen Werten belegt sind, während gering absorbierende Regionen sich durch kleine Zahlen auszeichnen. Dieses Verfahren ähnelt einer an sich bekannten Methode der spektrumsabhängigen Darstellungs-LUT (LUT = look up table), hat aber den Vorteil, dass die Zahlenwerte des Bildes als lokale äquivalente Patientendicke „physikalisch-anatomisch" interpretiert werden können.

Die Strahlung der Röntgenröhren ist polychromatisch; das Energiespektrum der als Bremsstrahlung an der Anode emittierten Photonen hängt außerdem von der angelegten Hochspannung U ab, mit der die Elektronen von der Kathode zur Anode beschleunigt werden; die maximale Photonenenergie ist dann E_max(U) = U(keV/kV) = eU, wobei üblicherweise als Energieeinheit Kiloelektronenvolt [keV] verwendet wird. Für die Bildgebung ist aber nicht allein das Emissionsspektrum einer Röntgenröhre maßgebend, sondern auch die Transparenz verwendeter spektraler Filter W(E) = exp(–μ_F(E)T_F), mit der Filterdicke T_F, dem energieabhängigem Schwächungskoeffizienten μ_F(E)) und der spektralen Ansprechempfindlichkeit des Detektors η_D(E). Spannungsabhängige, normierte Spektralverteilungen sind definiert durch SU(E) = QU(E) W(E) ηD(E)/cU (#1)mit dem Normierfaktor

Im Folgenden wird angenommen, die Schwächung eines Röntgenphotonenstrahls im Objekt (Patient) werde allein durch wasseräquivalentes Material hervorgerufen. Dabei bedeutet „wasseräquivalent": die Energieabhängigkeit des Massenschwächungskoeffizienten (μ/ρ)(E) sei identisch zu Wasser und Unterschiede beruhten nur auf lokalen Unterschieden in der Dichte ρ.

Betrachtet werde ein Messstrahl, der das Objekt durchdringt und an einem Detektorpixel zu einem gemessenen Schwächungswert führt. Die Koordinate längs seines Weges sei mit x bezeichnet und der lokale (lineare) energieabhängige Schwächungskoeffizient sei μ(x, E) = ρ(x) α(x, E), wobei der Massenschwächungskoeffizient mit α abgekürzt und α(x, E) = μ(x, E)/ρ(x)gilt. Für den normierten Schwächungswert zum betrachteten Messstrahl gilt dann

wobei der Messstrahl bei einer Röhrenspannung U aufgenommen wurde.

Dabei ist J₀ der ungeschwächte Messwert ohne Material im Strahlengang, der bekannt sein muss. Zu Gleichung (#2) kann nun ein Wassergleichwert mit Bezug zur Materialbelegung b_U = b_U(J^~) auf folgende Weise bestimmt werden: Ist α_W(E) der energieabhängige Massenschwächungskoeffizient von Wasser, dann kann zu einem Messstrahl der normierte Schwächungswert mit der spannungsabhängigen Spektralverteilung S_U(E), der längs einer Massenbelegung (Weglänge * Dichte) b in Wasser geschwächt wird, bestimmt werden zu

Diese Funktion kann für jede Spannung U vorausberechnet oder auch experimentell bestimmt werden.

Zu jedem Schwächungswert J^~ entsprechend G1.(#2) kann ein Wassergleichwert b_U = b_U(J^~/J₀) = b so bestimmt werden, dass J^~/J₀ = f_U(b) gemäß G1.(#3) gilt, nämlich durch Inversion von G1.(#3)

Eine Verbesserung der Bestimmung des Wassergleichwerts kann dadurch erzielt werden, dass in G1.(#4) die gemessene Intensität J^~ zusätzlich bezüglich des Anteils der Streustrahlung korrigiert wird.

Eine einfache Variante kann darin bestehen, dass zunächst näherungsweise die mittlere Patientendicke bestimmt wird, die mit Hilfe der Dichte von Wasser in eine Massenbelegung umgewandelt werden kann. Aus einer zuvor ermittelten Tabelle kann ein mittlerer Streustrahlungsanteil herausgelesen werden, mit dessen Hilfe die Bildmatrix der Intensitäten, beispielsweise durch einen Korrekturfaktor oder durch Subtraktion eines Streustrahlenanteils korrigiert werden kann. Dieses Verfahren kann jedoch konkret auch durch genauere, an sich bekannte, Verfahren zur Abschätzung der Streustrahlungsverteilung verbessert werden, wie beispielsweise ein Faltungsmodell, Iterationsverfahren, etc..

Ebenso kann anstelle Wasser ein beliebiges Material verwendet werden, welches vorzugsweise für das Material des durchstrahlten Objektes repräsentativ ist. Ist das Objekt ein Pa tient, so kann bevorzugt Wasser, Plexiglas oder ein sonstiges gewebeähnliches Material verwendet werden.

Entsprechend den oben geschilderten Erkenntnissen schlagen die Erfinder vor, das Verfahren zur Auswertung und Darstellung von Röntgenprojektionsbildern mit einem Röntgendurchsichtgerät zu verbessern, wobei im bekannten Verfahren, von einer Strahlungsquelle und deren Fokus ausgehend, ein Objekt, vorzugsweise ein Patient, durchstrahlt wird, auf der dem Fokus gegenüberliegenden Seite die das Objekt durchdringende Strahlung mit Hilfe eines Detektorfeldes, bestehend aus einer Vielzahl einzelner Detektorelemente, gemessen wird, aus den gemessenen örtlichen Strahlungsintensitäten (J^~) auf dem Detektorfeld und der Anfangsstrahlungsintensität (J₀) die Schwächungswerte (J^~/J₀) bestimmt werden, wobei mit Hilfe der gemessenen Schwächungswerte eine Projektionsdarstellung des durchstrahlten Objektes ermittelt wird. Die erfindungsgemäße Verbesserung besteht darin, dass in Abhängigkeit des verwendeten Energiespektrums die Funktionsbeziehung (b_U = f –1 / U(J^~/J₀)) zwischen Schwächungswert und Materialäquivalentwert (= Massenbelegung) ermittelt wird, und zur Projektionsdarstellung die Größe des Materialäquivalentwertes (b_U) eines bestimmten Materials als Bildwert dargestellt wird.

Durch diese Darstellungsweise wird der Bildgebung eine direkte anatomisch interpretierbare Größe zugeordnet, die gegenüber der bisherigen Darstellungsweise in einer Grauwertskala, die lediglich den Absorptionseffekt in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Strahlung zeigt, wesentlich besser interpretierbar ist. So lässt sich auch beispielsweise eine Registrierung bestimmter Regionen, beispielsweise die durch Kontrastmittel dargestellte Regionen, wesentlich leichter durchführen, da nun absolute Werte, unabhängig von der verwendeten bildgebenden Strahlung, genutzt werden können. Auch können mit Hilfe einer solchen Wassergleichwert-Bildmatrix Direktstrahlung und stark absorbierende Implantate oder Strahlungsschutzabdeckungen leichter im Bild identifiziert werden. Auch können Verfahren, die nach bestimmten Gewebsty pen im Bild suchen, wie zum Beispiel das Lungenfeld oder die Wirbelsäule, mit der Information des lokalen Wassergleichwertes unterstützt werden.

Erfindungsgemäß kann als Material zur Bestimmung der Beziehung zwischen Absorption und Größe des Materialäquivalentwertes beispielsweise Wasser oder ein sonstiges gewebeähnliches Material, wie beispielsweise Plexiglas, verwendet werden.

Als Materialäquivalentwert kann beispielsweise die Dicke eines homogen dichten Materials oder auch die Dichte eines homogen dicken Materials verwendet werden.

Bei der Darstellung kann der Bildwert als Grauwert oder auch beispielsweise als ein Farbwert wiedergegeben werden, wobei im letzteren Fall eine wesentlich größere Bandbreite optisch eindeutiger unterscheidbar wird.

Bevorzugt wird der Bildwert, insbesondere im Fall der Grauwertdarstellung, invertiert angezeigt, da in diesem Falle der erzeugte Bildeindruck im Wesentlichen einer Röntgenaufnahme entspricht.

Des Weiteren schlagen die Erfinder vor, dass die Funktionsbeziehung zwischen Strahlungsabsorption und einem Materialäquivalentwert durch empirische Messung bestimmt wird und die ermittelten Messwerte gegebenenfalls in einer Näherungsformel oder einer Lookup-Tabelle niedergelegt werden. Im Falle einer Lookup-Tabelle kann es zusätzlich notwendig sein, Zwischenwerte durch ein Interpolationsverfahren zu bestimmen. Bei dieser Art und Weise der Bestimmung der Funktionsbeziehung zwischen Strahlungsabsorption und einem Materialäquivalentwert ist eine exakte Kenntnis des tatsächlich verwendeten Energiespektrums der Röntgenstrahlung nicht notwendig, jedoch muss ein eindeutige Zuordnung zwischen einem verwendeten Energiespektrum und einer mit diesem Spektrum durchgeführten empirischen Messung möglich sein.

Eine andere Variante besteht darin, dass die Funktionsbeziehung zwischen Strahlungsabsorption und einem Materialäquivalentwert entsprechend der Formel

berechnet wird. Dies bedingt allerdings, dass eine Kenntnis des verwendeten Energiespektrums der Röntgenstrahlung vorliegt, so dass eine entsprechende Berechnung der energieabhängigen Absorption, wie es in der zuvor gezeigten Formel dargestellt ist, möglich ist.

Eine weitere Verbesserung des Verfahrens kann vorsehen, dass vor der eigentlichen Umrechnung von der Strahlungsabsorptionswerten auf einen Materialäquivalentwert eine Streustrahlkorrektur stattfindet, so dass der Effekt einer immer vorhandenen Streustrahlung vermieden wird.

Entsprechend dem zuvor in Form eines erfindungsgemäßen Verfahrens geschilderten erfindungsgemäßen Grundgedanken, schlagen die Erfinder auch die Verbesserung eines Röntgendurchsichtgerät zur Erstellung von zweidimensionalen Projektionsbildern eines durchleuchteten Objektes vor, wobei das Röntgendurchsichtgerät mit:

– einer Strahlungsquelle, die von einem Fokus ausgehend ein Objekt, vorzugsweise ein Patient, durchstrahlt,
– einem Detektorfeld, bestehend aus einer Vielzahl einzelner Detektorelemente, welches auf der dem Fokus gegenüberliegenden Seite die das Objekt durchdringenden Strahlen detektiert,
– einer Recheneinheit, welche entsprechend der gemessenen örtlichen Strahlungsintensitäten (J^~) auf dem Detektorfeld und der Anfangsstrahlungsintensität (J₀) die Schwächungswerte (J^~/J₀) bestimmt, und mit Hilfe der gemessenen Schwächungswerte eine Projektionsdarstellung des durchstrahlten Objektes ermittelt,

ausgestattet ist. Die Verbesserung liegt erfindungsgemäß darin, dass die Recheneinheit ein Computerprogramm oder eine Schaltung oder ein ASIC aufweist, das/die in Abhängigkeit des verwendeten Energiespektrums die Funktionsbeziehung (b_U = f –1 / U(J^~/J₀)) zwischen einem Schwächungswert und einem Materialäquivalentwert ermittelt, und eine Ausgabeeinheit, auf der in einer Projektionsdarstellung die Größe des Materialäquivalentwertes (b_U) eines bestimmten Materials dargestellt wird, enthält.

Entsprechend schlagen die Erfinder auch vor, dass Mittel, vorzugsweise Computerprogramme oder Schaltungen oder mindestens ein ASIC, vorgesehen sind, welche so ausgestaltet sind, dass die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte durch das entsprechende Mittel im Betrieb ausgeführt werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind. Dabei werden die folgenden Bezugszeichen verwendet: 1: Röntgendurchsichtanlage; 2: Röntgenröhre; 3: Fokus; 4: Flächendetektor; 5: Patient; 6: Strahlenfächer; 7: Strom-/Spannungsversorgung der Röntgenröhre; 8: Steuer- und Recheneinheit; 9: Display; 10: Funktionsbeziehung zwischen Schwächungswert und Wassergleichwert einer 70 kVp-Bremsstrahlung; 11: Funktionsbeziehung zwischen Schwächungswert und Wassergleichwert einer 120 kVp-Bremsstrahlung; 12, 13, 14: unterschiedliche Absorbtionsbereiche; 15: Führungsdrähte; Prg₁–Prg_n: Programme.

Es zeigen im Einzelnen:
1 Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Röntgenvorrichtung mit einer Steuer- und Recheneinheit;
2 Funktionale Abhängigkeit zwischen Schwächungswert und Wassergleichwert in cm für 70 und 120 kVp-Röntgenstrahlung;
3 Aufnahme bei 70 kV, 0.2mm Cu, lineare LUT; und
4 Aufnahme aus 3, jedoch mit Berechnung der effektiven Wassergleichwerte.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Röntgendurchsichtanlage 1, bestehend aus einer Röntgenröhre 2 mit einem Fokus 3, von dem ausgehend ein Strahlenbündel 6 auf einen darunter liegenden digitalen Detektor 4 trifft, wobei sich in dessen Strahlengang ein Patient 5 befindet. Die Röntgenröhre 2 wird über eine Leistungseinheit 7 betrieben, die von der Steuer- und Recheneinheit 8, entsprechend den Vorgaben des Bedienpersonals bei der Röntgendurchsichtuntersuchung, betrieben wird.
Wird eine Röntgenaufnahme durchgeführt, so detektiert ein zuvor ohne Patient normierter Detektor 4 die durch den Patienten hindurch tretende Röntgenstrahlung und bestimmt mit den hier nicht näher dargestellten elektronischen Detektorelementen die auf den Detektor auftreffende örtliche Röntgenstrahlung und damit die Schwächung, die sie beim Durchtritt durch den Patienten erfahren hat. Die Detektorausgangsdaten der einzelnen über die Fläche des Detektors 4 verteilten und hier nicht dargestellten Detektorelementen werden zur Steuer- und Recheneinheit 8 weitergeleitet, wo die ortsabhängigen Schwächungswerte bestimmt werden.
Erfindungsgemäß wird anschließend in der Steuer- und Recheneinheit 8, mit Hilfe der darin gespeicherten Programme in Abhängigkeit des jeweils verwendeten Energiespektrums, ein Materialäquivalenzwert berechnet und beispielsweise auf dem Display 9 eine Projektionsdarstellung erzeugt, bei der die Größe des ortsabhängigen Materialäquivalenzwertes auf dem Detektor für ein bestimmtes Material als Bildwert dargestellt wird.
Vorzugsweise kann als Material Wasser, Plexiglas oder ein ähnliches, vorzugsweise gewebeähnliches Material verwendet werden.
Als Materialäquivalenzwert kann im Allgemeinen die Massenbelegung verwendet werden. Bei bekannter Dichte beziehungsweise Dicke kann aber auch die resultierende Dicke bzw. mittlere Dichte angegeben werden.
Die 2 zeigt beispielhaft die Funktionsbeziehung zwischen dem Schwächungswert (J^~/J₀) zu einem Wassergleichwert in cm für unterschiedliche Energiespektren einer Röntgenbremsstrahlung. Die Linie 10 entspricht hierbei einer Röntgenstrahlung mit 70 kVp-Beschleunigungsspannung, während die Linie 11 der Funktionsbeziehung zwischen Schwächungswert und Wassergleichwert einer 120 kVp-Röntgenstrahlung entspricht. Es ist hier zu erkennen, dass einerseits die Beziehung zwischen Schwächungswert und Wassergleichwert nicht exakt linear verläuft und auch wesentliche Unterschiede zwischen den jeweils genutzten Röntgenspektren bestehen.
Die 3 zeigt eine bekannte Röntgenaufnahme durch eine Strahlung mit 70 kV Beschleunigungsspannung, 0.2mm Cu – Filter unter Verwendung einer linearen LUT. Das Bild zeigt drei unterschiedlich absorbierende Bereiche 12, 13 und 14, wobei die abgebildeten Führungsdrähte 15 im stark absorbierenden Bereich 14 kaum mehr erkennbar sind und praktisch verschwinden. Diese Aufnahme ist mit gleichen Strahlungsbedingungen, jedoch mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nochmals in der 4 gezeigt. Es entspricht also der 3, jedoch nach der Berechnung der effektiven Wassergleichwerte. Die Führungsdrähte 15 setzen sich nun über die unterschiedlichen Absorptionsbereiche deutlich ab. Außerdem können nun die absoluten effektiven Wassergleichwerte exakt angegeben werden. Zwischen dem dunklen Bereich 12 und dem hellen Bereich 14 besteht eine definierte Differenz von ca. 4,5cm.
Insgesamt wird also mit der Erfindung ein Verfahren und ein Röntgendurchsichtgerät zur Auswertung und Darstellung von Röntgenprojektionsbildern offenbart, bei dem in Abhängigkeit des verwendeten Energiespektrums die Funktionsbeziehung (b_U = f –1 / U(J^~/J₀)) zwischen Schwächungswert und einem Material äquivalentwert ermittelt wird, und zur Projektionsdarstellung die Größe des Materialäquivalentwertes (b_U) eines bestimmten Materials als Bildwert dargestellt wird. Dadurch ist es nun möglich, unabhängig von der Energiespektrum der verwendeten Strahlung vergleichbare Bilder zu erzeugen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Auswertung und Darstellung von Röntgenprojektionsbildern mit einem Röntgendurchsichtgerät (1), wobei 1.1. von einer Strahlungsquelle (2) und deren Fokus (3) ausgehend ein Objekt, vorzugsweise ein Patient (5), durchstrahlt wird, 1.2. auf der dem Fokus (3) gegenüberliegenden Seite die das Objekt durchdringende Strahlung (6) mit Hilfe eines Detektorfeldes (4), bestehend aus einer Vielzahl einzelner Detektorelemente, gemessen wird, 1.3. aus den gemessenen örtlichen Strahlungsintensitäten (J^~) auf dem Detektorfeld (4) und der Anfangsstrahlungsintensität (J₀) die Schwächungswerte (J^~/J₀) bestimmt werden, und 1.4. mit Hilfe der gemessenen Schwächungswerte eine Projektionsdarstellung des durchstrahlten Objektes (5) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass 1.5. in Abhängigkeit des verwendeten Energiespektrums die Funktionsbeziehung (b_U = f –1 / U(J^~/J₀)) zwischen Schwächungswert und einem Materialäquivalentwert ermittelt wird, und 1.6. zur Projektionsdarstellung die Größe des Materialäquivalentwertes (b_U) eines bestimmten Materials als Bildwert dargestellt wird.
Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Material zur Bestimmung der Beziehung zwischen Absorption und Größe des Materialäquivalentwertes das Wasser verwendet wird.
Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Material zur Bestimmung der Beziehung zwischen Ab sorption und Größe des Materialäquivalentwertes gewebeähnliches Material verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialäquivalentwert die Dicke eines homogen dichten Materials verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialäquivalentwert die Dichte eines homogen dicken Materials verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Bildwert ein Grauwert verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Bildwert ein Farbwert verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildwert invertiert dargestellt wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbeziehung zwischen Strahlungsabsorption und einem Materialäquivalentwert durch empirische Messung bestimmt wird und gegebenenfalls in einer Näherungsformel oder Lookup-Tabelle niedergelegt wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbeziehung zwischen Strahlungsabsorption und einem Materialäquivalentwert entsprechend der Formel
berechnet wird, mit: S_U(E) – dem energieabhängigen normierten Schwächungswert, b – der Weglänge des Strahls, a_W(E) – dem energieabhängigen Massenschwächungskoeffizient.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Umrechnung von der Strahlungsabsorption auf einen Materialäquivalentwert eine Streustrahlkorrektur stattfindet.
Röntgendurchsichtgerät (1) zur Erstellung von zweidimensionalen Projektionsbildern eines durchleuchteten Objektes (5), mit 12.1. einer Strahlungsquelle (2), die von einem Fokus (3) ausgehend ein Objekt, vorzugsweise ein Patient (5), durchstrahlt, 12.2. einem Detektorfeld (4), bestehend aus einer Vielzahl einzelner Detektorelemente, welches auf der dem Fokus (3) gegenüberliegenden Seite die das Objekt (5) durchdringenden Strahlen detektiert, 12.3. einer Recheneinheit, welche entsprechend der gemessenen örtlichen Strahlungsintensitäten (J^~) auf dem Detektorfeld (4) und der Anfangsstrahlungsintensität (J₀) die Schwächungswerte (J^~/J₀) bestimmt, und mit Hilfe der gemessenen Schwächungswerte eine Projektionsdarstellung des durchstrahlten Objektes (5) ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass 12.4. die Recheneinheit (8) ein Computerprogramm (Prg_x) oder eine Schaltung oder ein ASIC aufweist, das/die in Ab hängigkeit des verwendeten Energiespektrums die Funktionsbeziehung (b_U = f –1 / U(J^~/J₀)) zwischen Schwächungswert und einem Materialäquivalentwert ermittelt, und 12.5. eine Ausgabeeinheit (9), auf der in einer Projektionsdarstellung die Größe des Materialäquivalentwertes (b_U) eines bestimmten Materials dargestellt wird, enthält.
Röntgendurchsichtgerät (1) gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel, vorzugsweise Computerprogramme (Prg₁–Prg_n) oder Schaltungen oder mindestens ein ASIC, vorgesehen sind, welche so ausgestaltet sind, dass sie im Betrieb die Verfahrensmerkmale eines der voranstehenden Verfahrensansprüche ausführen.