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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Röntgendiagnostikeinrichtung, die eine C-Bogen-Anlage ist, zur Erzeugung von eine Untersuchung stützenden Röntgenbildern mit einem Röntgenstrahler, einem Röntgenbilddetektor und einem Patientenlagerungstisch, deren verschiedenen, das Röntgenbild bestimmenden mechanischen Parameter zueinander einstellbar sind, umfassend die folgenden Schritte:
- a) Erstellung eines 3-D-Volumendatensatzes,
- b) Erfassung der das Röntgenbild bestimmenden aktuellen mechanischen Parameter der Röntgendiagnostikeinrichtung,
- c) Erzeugung eines künstlichen 2-D-Projektionsbildes aus diesem 3-D-Volumendatensatz, das diesen mechanischen Parametern entspricht.
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Eine Röntgendiagnostikeinrichtung ist aus der
DE 100 37 735 A1 bekannt und beispielsweise in der
1 dargestellt, die einen an einem Ständer
1 drehbar gelagerten C-Bogen
2 aufweist, an dessen Enden ein Röntgenstrahler
3 und ein Röntgenbilddetektor
4 angebracht sind.
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Anstelle des dargestellten Ständers 1 können auch Boden- und/oder Deckenstative Verwendung finden. Der C-Bogen 2 kann auch durch einen so genannten elektronischen C-Bogen 2 ersetzt werden, bei dem eine elektronische Kopplung von Röntgenstrahler 3 und Röntgenbilddetektor 4 erfolgt. Auch können die beweglichen Komponenten 2 bis 5 einzeln oder gemeinsam an Roboterarmen gelagert sein.
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Der Röntgenbilddetektor 4 kann ein rechteckiger oder quadratischer, flacher Halbleiterdetektor sein, der vorzugsweise aus amorphem Silizium (aSi) erstellt ist.
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Im Strahlengang des Röntgenstrahlers 3 befindet sich ein Patientenlagerungstisch 5 zur Aufnahme eines zu untersuchenden Patienten.
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Einem Bildsystem 6 wird das Ausgangssignal des Röntgenbilddetektors 4 zugeführt. Das Bildsystem 6 kann Rechner, Wandler, Bildspeicher und Verarbeitungsschaltungen aufweisen. Aus den Bilddaten werden die Röntgenbilder errechnet, die dann auf einem Monitor 7 wiedergegeben werden können.
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In der Röntgendiagnostik werden hochaufgelöste Bilder als Grundlage einer sicheren und korrekten Diagnose benötigt. Ziel dabei ist es, auch kleinste Details in hoher Qualität sichtbar zu machen. In der Röntgendiagnostik hat man in erster Linie durch die verabreichte Röntgendosis Einfluss auf die Bildqualität. Die Röntgendosis beeinflusst aber in erster Linie das Bildrauschen und den Kontrast eines Röntgenbildes, wobei sehr allgemein gesprochen eine hohe Röntgendosis ein rauschfreies und kontraststarkes Bild ergibt.
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Die Reduzierung der Strahlenexposition ist eines der zentralen Themen in der Angiographie. Der Grund dafür ist nahe liegend: Die einem Patienten applizierte Strahlendosis muss aus gesundheitlichen Erwägungen so minimal wie möglich gehalten werden.
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Selbst kurzzeitige Bestrahlungen mit kleinen Gesamtdosen können zu unerwünschten Effekten führen, wie z. B.
- – Entzündung des Unterhautfettgewebes (Erythema),
- – Hautschädigungen und Haarausfall (Epilation),
- – Hauptschuppungen (Desquamation),
- – Kollagenfaservermehrung in menschlichen Geweben und Organen (Fibrosen) und
- – Gewebeschwund (Atrophie).
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Aus diesem Grund empfiehlt die amerikanische Food and Drug Administration (FDA), die Strahlzeiten so weit als möglich zu reduzieren. Neben der Strahlung, die für Bilder während der eigentlichen Intervention appliziert wird, fällt beispielsweise auch Strahlung für die Positionierung des Patienten an. Es ist nötig, dass der zu behandelnde Bereich des Körpers auf den Durchleuchtungsbildern gut sichtbar ist. Deswegen werden z. B. auf einer C-Bogen-Anlage Tischposition, C-Bogen-Angulation, Zoom-Format und SID (Source-Image-Distanz) so eingestellt, dass der behandelnde Arzt die Information aus den Durchleuchtungsbildern erhält, die er für seine Arbeit benötigt. Allerdings steht die während dieser Zeit verabreichte Strahlendosis nicht in direktem Zusammenhang mit der nötigen Intervention – sie ist nur ein nötiges ”Übel”, dass der Eingriff überhaupt durchgeführt werden kann. Wenn man bedenkt, dass während eines Eingriffes, der unter Umständen über mehrere Stunden dauert, viele derartige Repositionierungen des Patienten nötig werden, wird klar, dass der Patient hier unnötig viel Dosis verabreicht bekommt.
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Besonders bei komplizierten, lang dauernden Eingriffen, die von Haus aus eine hohe Strahlenexposition mit sich bringen, ist deren Reduzierung sehr wichtig.
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In der Broschüre ”AXIOM Artis dTA – Solutions instead of Compromises/The ceiling-mounted Angiography System with flat detector technology” der Firma Siemens Medical Solutions, 2003, Order No. A91100-M1400-C547-1-7600, ist auf Seite 16 geschildert, welch enormer Aufwand in der Röntgenanlagenentwicklung getrieben wird, um die einem Patienten applizierte Strahlendosis zu minimieren. Diese Maßnahmen sind unter dem Marketingbegriff C. A. R. E. (Combined Applications to Reduce the Exposure) zusammengefasst:
– CAREPOSITION | – ermöglicht ein schnelles und genaues Positionieren des Patienten aufgrund von Markierungen im Last Image Hold – ohne zusätzliche Strahlung auslösen zu müssen. |
– CAREPROFILE | – ermöglicht ein strahlungsfreies Kollimieren mit semi-transparenten Filtern. |
– CAREVISION | – ermöglicht eine variable Pulsfrequenz für die Durchleuchtung. |
– CAREWATCH | – ermöglicht eine umfassende elektronische Dosisüberwachung. |
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Besonders interessant ist in diesem Zusammenhang die Funktionalität CAREPOSITION. Dabei bekommt der behandelnde Arzt einen vagen Eindruck, welche Auswirkungen eine Änderung der Anlagenparameter zur Folge hat – ohne Durchleuchten zu müssen. Das bedeutet beispielsweise auf einer C-Bogen-Anlage, dass bei einer Änderung der Angulation des C-Bogen oder einer Tischbewegung visualisiert wird, wo das ISO-Zentrum hinwandert, ohne zusätzliche Strahlung auszulösen. Allerdings ist diese Darstellung, wo z. B. ein Kreuzchen auf dem Monitor die aktuelle Position des ISO-Zentrums zeigt, nur mäßig intuitiv und in seinem Informationsgehalt sehr eingeschränkt. Die Korrelation zwischen dem gezeigten ISO-Zentrum und der Patientenanatomie und damit mit dem, was eine neue Durchleuchtung zeigen würde, muss der Arzt in seiner Vorstellung herstellen.
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Es gibt auf der heutigen Produktversion der Leonardo Workstation innerhalb der Applikation ”syngo InSpace 3D” die Möglichkeit, einen 3-D-Volumendatensatz rotatorisch so auszurichten, dass er in seiner Darstellung der Projektionsrichtung des C-Bogens entspricht, wie dies beispielsweise in den Prospekten ”syngo InSpace 3D/3D display for angiography” der Firma Siemens Medical Solutions, und ”LEONARDO – Intelligent Postprocessing/Intelligent Investment./Reliable Planning./Efficient Usage.”, Seite 72, der Firma Siemens Medical Solutions, 2004, Order No.: A91100-M2040-B142-1-7600 beschrieben ist. Das bedeutet, dass die Angulation des C-Bogens herangezogen wird, um den 3-D-Volumendatensatz genau so zu drehen. Entsprechend kann man den C-Bogen in die gleiche Angulation fahren, die das 3-D-Volumen zeigt. Dabei werden aber Zoom und SID des C-Bogens genauso wenig betrachtet wie Tischbewegungen. Außerdem kommt innerhalb der InSpace-Applikation zur Darstellung des Volumendatensatzes eine Parallelprojektion statt der korrekten perspektivischen Projektion zum Einsatz, was den Bildeindruck erheblich verfälscht.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2004 020 587 A1 ist ein Verfahren zur visuellen Unterstützung einer Katheteranwendung bekannt. Mit einem Röntgen-Bildaufnahmesystem werden 2-D-Durchleuchtungsbilder eines Bereichs des Herzen aufgenommen. Diese werden zusammen mit gleichzeitig bereitgestellten 3-D-Mapping-Daten dieses Bereichs visualisiert. Hierbei werden die 2-D-Durchleuchtungsbilder mit den 3-D-Mapping-Daten registriert und die 3-D-Mapping-Daten werden jeweils in der gleichen Perspektive wie die 2-D-Durchleuchtungsbilder dargestellt.
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Eine bildgebende Diagnoseeinrichtung, die eine ähnliche Ansicht eines Projektionsbildes und eines Fluoroskopiebildes zeigt ist aus der Druckschrift
US 6 577 889 B2 bekannt. Die Fluoroskopiebilder werden durch eine Aufnahmeeinrichtung erfasst, deren Aufnahmeposition und -winkel gemessen werden. In Abhängigkeit dieser Position und dieses Winkels werden Projektionsbilder aus Volumendaten generiert.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass während des gesamten Vorganges der Repositionierung eines Patienten ohne Strahlenbelastung für den Patienten eine Mitbeobachtung der durchgeführten Änderungen in der Stellung desselben jedoch erfolgen kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:
- a) Erstellung eines 3-D-Volumendatensatzes,
- b) Erfassung der das Röntgenbild bestimmenden aktuellen mechanischen Parameter der Röntgendiagnostikeinrichtung,
- c) Erzeugung eines künstlichen 2-D-Projektionsbildes aus diesem 3-D-Volumendatensatz, das diesen mechanischen Parametern entspricht,
- d) Erfassung der Änderung wenigstens eines der Parameter nach erfolgter Auswahl der Arbeitsposition ohne Röntgenstrahlung,
- e) Erzeugung eines künstlichen 2-D-Projektionsbildes aus diesem 3-D-Volumendatensatz bei Änderung mindestens eines Parameters der C-Bogen-Anlage, und
- f) Wiedergabe des 2-D-Projektionsbildes mit den geänderten Parametern.
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Die Schritte d) bis f) können vorteilhaft bei jeder Änderung wenigstens eines der Parameter wiederholt werden.
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Erfindungsgemäß können die veränderlichen Parameter die Angulation des C-Bogens (CRAN/CAUD, LAO/RAO), das eingestellte Zoom-Format des Röntgendetektors, der Abstand (SID) der Röntgenstrahlenquelle und des Röntgenbilddetektors, die Position des Patientenlagerungstisches relativ zum ISO-Zentrum der Röntgendiagnostikeinrichtung, die bildgebenden Projektionseigenschaften (intrinsische Projektionsparameter) von C-Bogen/Röntgenröhre/Detektor und/oder die Patientenbewegung und/oder Patientenposition sein.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- a) Berechne PC, PT, PB; PI ist bekannt,
- b) setze P := PI·PC·PT·PB,
- c) berechne und zeige 2-D-Bild,
- d) bestimme P ' / C aus C-Bogen-Parameter,
- e) bestimme P ' / T aus Tischposition,
- f) berücksichtige ggf. Patientenbewegung P ' / B und
- g) ist Update erforderlich? Falls ja, gehe zu Schritt b),
falls nein, gehe zu Schritt d).
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In vorteilhafter Weise kann das Verfahren durch folgende Schritte beschrieben sein:
- S1 Berechne PC, PT und PB; PI ist bekannt,
- S2 setze Projektion P := PI·PC·PT·PB,
- S3 berechne und zeige 2-D-Bild,
- S4 bestimme P ' / C aus C-Bogen-Parameter Angulation, Zoom und SID,
- S5 bestimme P ' / T aus Tischposition,
- S6 berücksichtige Patientenbewegung? Wenn nein, gehe zu S8,
- S7 bestimme Patientenbewegung P ' / B, gehe zu S9,
- S8 setze P'B := PB,
- S9 P'T = PT?, P'C = PC? und P'B = PB? Wenn nein, gehe zu S11,
- S10 setze Update := false, gehe zu S12,
- S11 setze Update := true,
- S12 setze PT := P'T, PC := P'C und PB := P'B und
- S13 ist Update erforderlich? Falls ja, gehe zu Schritt S2,
falls nein, gehe zu Schritt S4.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine bekannte Röntgendiagnostikeinrichtung,
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2 den Ablauf des Verfahrens,
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3 eine Darstellung eines realen 2-D-Durchleuchtungsbildes,
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4 mögliche Änderungen der Zoomwerte,
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5 bis 7 Darstellungen von künstlichen 2-D-Projektionen bei verschiedenen Zoomwerten,
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8 mögliche C-Bogen-Angulationen,
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9 bis 11 Darstellungen von künstlichen 2-D-Projektionen bei verschiedenen C-Bogen-Angulationen,
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12 mögliche Bewegungen des Patientenlagerungstisches,
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13 bis 15 Darstellungen von künstlichen 2-D-Projektionen bei verschiedenen Bewegungen des Patientenlagerungstisches,
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16 mögliche Veränderungen der Source-Image-Distanz (SID),
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17 bis 19 Darstellungen von künstlichen 2-D-Projektionen bei verschiedenen SID und
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20 eine Darstellung eines Durchleuchtungsbildes in der erreichten Zielposition.
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Die im Folgenden dargestellte Erfindung setzt voraus, dass von dem Patienten ein 3-D-Volumendatensatz (3-D-Angio, CT oder MR) vorliegt. Gerade bei komplizierten Eingriffen (Behandlung von Stenosen, Aneurysmen, Tumoren und AVMs) ist dies häufig der Fall, da vorab für die Diagnose eine entsprechende Aufnahme gemacht wurde.
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Das Ziel vorliegender Patentanmeldung ist es, aus diesem 3-D-Volumendatensatz bei Änderung jedes Parameters der C-Bogen-Anlage zum Zwecke der Auswahl der Arbeitsposition, ein künstliches 2-D-Projektionsbild zu erzeugen und anzuzeigen. Dieses Bild soll in seiner anatomischen Akkuratheit geeignet sein, eine Durchleuchtung zu ersetzen, die nur deshalb durchgeführt wird, um die Positionierung des Patienten innerhalb der C-Bogen-Anlage zu kontrollieren. Folgende Anlagenparameter müssen dabei berücksichtigt werden:
- – Angulation des C-Bogens,
kontinuierliche Parameter CRAN/CAUD und LAO/RAO
⇒ Diese variablen Parameter stellen die C-Bogen-Anlagen nach außen bereit.
- – Bildgebende Projektionseigenschaften (intrinsische Projektionsparameter) von C-Bogen/Röntgenröhre/Detektor
⇒ Diese festen Parameter werden einmalig oder gelegentlich (d. h. z. B. alle drei, sechs oder zwölf Monate) kalibriert.
- – Zoom-Format,
diskrete Parameter, z. B. 48 cm, 42 cm, 32 cm
⇒ Diesen variablen Parameter stellen die C-Bogen-Anlagen nach außen bereit.
- – SID (Source-Image-Distance),
kontinuierlicher Parameter, z. B. 90 cm bis 120 cm
⇒ Diesen variablen Parameter stellen die C-Bogen-Anlagen nach außen bereit.
- – Tischposition,
kontinuierliche Position des Tisches im 3-D relativ zum ISO-Zentrum des C-Bogen.
⇒ Diese variablen Parameter stellen die C-Bogen-Anlagen nach außen bereit.
- – Patientenbewegung/Patientenposition,
kontinuierliche Rotation und Translation des 3-D-Volumendatensatzes gegen die reale Position des Patienten auf dem Untersuchungstisch. Falls sichergestellt werden kann, dass sich der Patient nicht signifikant bewegt oder fixiert ist, muss die Patientenbewegung/Patientenposition nur zu Beginn des Verfahrens bestimmt werden.
⇒ Diese Parameter können bildbasiert z. B. aus Durchleuchtungs- oder Aufnahmebildern bestimmt werden.
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Die Funktion eines echten Durchleuchtungsbilds bei der Patientenpositionierung kann nur dann durch ein künstliches 2-D-Projektionsbild ersetzt werden, wenn das Projektionsbild mit ausreichender Frequenz entsprechend den Anlagenparametern aktualisiert werden kann. Dazu werden die variablen obigen Anlagenparameter mehrmals pro Sekunde (ein flüssiger Bildeindruck entsteht ab 10 bis 15 Aktualisierungen pro Sekunde) abgefragt, daraus die projektive Abbildung bestimmt, die aus dem 3-D-Volumendatensatz das entsprechende künstliche 2-D-Bild berechnet und das 2-D-Bild angezeigt.
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Der Fokus vorliegender Patentanmeldung liegt nicht auf dem Gebiet, wie aus den obigen Anlagenparametern die projektive Abbildung berechnet wird. Im Folgenden soll nur kurz angerissen werden, wie die einzelnen Teile zusammenspielen. Arbeiten, die auf die gleichen Projektionsparameter bzw. projektive Abbildung zurückgreifen, sind zum Beispiel
DE 102 10 646 A1 und
DE 102 10 647 A1 .
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Projektive Abbildung:
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Die benötigte projektive Abbildung setzt sich zusammen aus:
- PI
- Matrix mit den intrinsischen Parametern der perspektivischen Projektionsabbildung. Diese werden pro Anlage einmalig vorab vom Service kalibriert und sind danach für jede Untersuchung konstant,
- PC
- Matrix, die die projektionsrelevanten C-Bogen-Parameter Angulation, Zoom, SID enthält,
- PT
- Matrix, die die projektionsrelevante relative Tischposition ausdrückt und
- PB
- Matrix, die die projektionsrelevante Patientenbewegung beschreibt.
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Daraus ergibt sich die projektive Abbildung mit P = PIPCPTPB, (1) die angewandt auf den 3-D-Volumendatensatz das künstliche 2-D-Bild ergibt. Sobald sich ein Parameter ändert, der Einfluss auf PC, PT oder PB hat, muss ein neues 2-D-Bild berechnet und angezeigt werden. Ein Ablauf, der dies sicherstellt, ist in 2 dargestellt. Aus Rechenaufwandsgründen wird dort darauf geachtet, dass das 2-D-Bild nur dann aktualisiert wird, wenn dies nötig ist.
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In der 2 ist der Verfahrensablauf anhand der einzelnen Schritte S1 bis S13 näher erläutert:
- S1 Berechne PC, PT und PB; PI ist bekannt.
- S2 Bestimme die Projektion P := PI·PC·PT·PB.
- S3 Berechne und zeige das 2-D-Bild, das der aktuellen Position der C-Bogen-Anlage entspricht.
Nach einer Veränderung wenigstens eines der Parameter: - S4 Bestimme P ' / C aus den C-Bogen-Parametern Angulation, Zoom und SID.
- S5 Bestimme P ' / T aus Tischposition.
- S6 Soll Patientenbewegung berücksichtigt werden?
Wenn nein, gehe zu S8.
- S7 Bestimme Patientenbewegung P ' / B und gehe zu S9.
- S8 Setze P'B := PB.
- S9 Sind die aktuellen Werte für die C-Bogen-Parameter P ' / C , der Tischposition P ' / T und der Patientenbewegung P ' / B gleich den Ausgangswerten PC, PT und PB?
P'T = PT?, P'C = PC?, P'B = PB? wenn nein, gehe zu S11
- S10 Kein Update erforderlich? Setze Update := falle und gehe zu S12.
- S11 Update muss durchgeführt werden. Setze Update := true.
- S12 Die neuen Ausgangswerte PC, PT und PB ergeben sich aus den aktuellen Werten für die C-Bogen-Parameter P ' / C , der Tischposition P ' / T und der Patientenbewegung P ' / B .
Setze PT := P'T, PC := P'C, PB := P'B
- S13 Ist Update erforderlich; falls ja, gehe zu Schritt S2,
falls nein, gehe zu Schritt S4.
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Das 2-D-Bild wird dabei auf einem der In-Room Monitore 7 dargestellt.
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Ein beispielhafter Ablauf einer strahlungsfreien Repositionierung eines Patienten wird im Folgenden anhand der 3 bis 20 erst kurz und anschließend ausführlich erläutert:
4 bis 7:
Änderung der Zoomwerte und Darstellung der künstlichen 2-D-Projektion. Anatomisch wäre die künstliche 2-D-Projektion deckungsgleich zu einer realen Durchleuchtung.
8 bis 11:
Änderung der Angulation des C-Bogens und kontinuierliche Aktualisierung der künstlichen 2-D-Projektion.
12 bis 15:
Änderung der Tischposition und kontinuierliche Aktualisierung der künstlichen 2-D-Projektion.
16 bis 19:
Änderung des SID an der C-Bogen-Anlage und kontinuierliche Aktualisierung der künstlichen 2-D-Projektion.
20:
Am Ende ist der Arzt an seiner gewünschten Zielposition angekommen und wird die Intervention mit Durchleuchtungshilfe weiterführen.
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Beginn der Repositionierung des Patienten:
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Der Patient soll neu positioniert werden, d. h. die Durchleuchtung wird beendet.
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Ein 3-D-Volumendatensatz ist vorhanden und die initialen Werte für PC, PT und PB sind berechnet bzw. für PI aus der Kalibrierung bekannt (vgl. Algorithmus in 2). Zur Berechnung von PB wird das letzte Durchleuchtungsbild (3) verwendet.
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Änderung der Zoom-Einstellungen:
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Der Arzt verändert die Zoom-Einstellungen seiner C-Bogen-Anlagen gemäß dem Doppelpfeil 8 der 4. Auf dem Monitor 7, der das künstliche 2-D-Projektionsbild (5) zeigt, ist eine Darstellung des 3-D-Volumendatensatzes dargestellt, der anatomisch deckungsgleich zu einem Durchleuchtungsbild bei einer Zoomeinstellung von 48 cm ist.
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Die 6 zeigt das künstliche 2-D-Projektionsbild mit einer Zoomeinstellung von 42 cm und 7 mit 32 cm.
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Änderung der Angulation:
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Nach Änderung der Zoom-Werte wird die Angulation des C-Bogens gemäß den Doppelpfeilen 9 der 8 verändert. Die Darstellung der künstlichen 2-D-Projektion wird kontinuierlich angepasst, so dass keine Durchleuchtung notwendig ist, da das 2-D-Projektionsbild anatomisch deckungsgleich zu dem Durchleuchtungsbild wäre.
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Die 9 zeigt das künstliche 2-D-Projektionsbild mit einer Angulation von 12°/0°, die 10 von 20°/0° und die 11 von 36°/0°.
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Änderung der Tischposition:
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Nun passt der Arzt die Position des Patientenlagerungstisches an und verändert dabei die Tischlängsposition und die Tischhöhe gemäß den Doppelpfeilen 10 der 12. Die Darstellung der künstlichen 2-D-Projektion wird kontinuierlich angepasst, so dass keine Durchleuchtung notwendig ist, da das 2-D-Bild anatomisch deckungsgleich zu einem Durchleuchtungsbild wäre.
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Die 13 zeigt das künstliche 2-D-Projektionsbild mit einer Tisch-Längsbewegung, die 14 mit einer ersten Tisch-Höhenänderung und die 15 mit einer zweiten Tisch-Höhenänderung.
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Änderung der Source-Image-Distanz:
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Schließlich wird eine Änderung des SID an der C-Bogen-Anlage gemäß dem Doppelpfeil 11 der 16 durchgeführt. Die Darstellung der künstlichen 2-D-Projektion wird kontinuierlich gemäß den 17 bis 19 angepasst.
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Ende der Repositionierung des Patienten:
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Am Ende ist der Arzt an seiner gewünschten Zielposition angekommen und wird die Intervention mit Durchleuchtungshilfe weiterführen. Dabei ist natürlich das erste Durchleuchtungsbild (20) anatomisch deckungsgleich zum letzten künstlichen 2-D-Projektionsbild gemäß 19.
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Letztendlich konnte die gesamte Neupositionierung des Patienten, d. h. die Auswahl einer neuen Arbeitsposition ohne jegliche Strahlenbelastung für den Patienten durchgeführt werden.
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Hierbei ist zu beachten, dass natürlich nur künstliche 2-D-Projektionen für Körperbereiche generiert werden können, die auch im 3-D-Volumendatensatz enthalten sind. Das bedeutet, dass z. B. ein 3-D-Volumen, das nur den Kopf eines Patienten enthält, auf ein leeres 2-D-Bild abgebildet wird, falls der Tisch so bewegt wird, dass auch auf einem realen Durchleuchtungsbild kein Kopf sichtbar wäre.
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Der wichtigste Vorteil vorliegender Patentanmeldung liegt darin, die Strahlenbelastung eines Patienten zu reduzieren. Strahlung, die nur dafür appliziert wird, dass bei einer Repositionierung des Patienten, d. h. bei Auswahl einer neuen Arbeitsposition durch den Arzt, die Lage des Patienten zur C-Bogen-Anlage dargestellt werden kann, hat keinen direkten medizinischen Nutzen. Im Allgemeinen versucht man, medizinisch nicht genutzte Strahlung zu vermeiden. Bisher war es aber kaum möglich, auf eine Durchleuchtung während der Repositionierung zu verzichten: Schließlich musste der Arzt sehen, ob der Patient so liegt, wie er es erwartet und ob er damit die Röntgenbilder bekommt, die er für den Eingriff benötigt. Genau dieses Problem löst die vorliegende Patentanmeldung unter gewissen Rahmenbedingungen: So wird der benötigte 3-D-Volumendatensatz, der vor allem für diagnostische Zwecke aufgenommen wurde, während der Intervention dazu verwendet, echte Durchleuchtungen bei einer Patientenpositionierung durch für diesen Zweck gleichwertige, künstliche Projektionen (”künstliche Durchleuchtungen”) zu ersetzen.
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Nachdem 3-D-Volumendatensätze eines CT oder MR deutlich mehr Details (v. a. Weichteile) erkennen lassen als eine einfache Durchleuchtung, wird man erwarten, dass eine Patientenpositionierung mit Hilfe der künstlichen 2-D-Projektionen leichter und akkurater zu bewerkstelligen ist. Soll beispielsweise ein Tumor behandelt werden, so ist dieser in den künstlichen 2-D-Projektionen sichtbar, da er auch im 3-D-Volumen sichtbar ist. In einer konventionellen Durchleuchtung könnte man den Tumor direkt nicht sehen.