DE102006036272B3 - Verfahren zur Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche auf einer Sensorfläche eines Röntgendetektors und Röntgensystem zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche auf einer Sensorfläche eines Röntgendetektors und Röntgensystem zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Um manuelle Nachjustierungen zu vermeiden, ist ein Verfahren zur Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche (2; 3) auf einer Sensorfläche (1) eines Röntgendetektors (21) bei einem Röntgensystem, aufweisend eine Röntgenquelle (20) und den Röntgendetektor (21), wobei die Röntgenquelle (20) und der Röntgendetektor (21) ein Aufnahmesystem (20; 21) bilden und einen festen Abstand zueinander aufweisen, wobei das Aufnahmesystem (20; 21) dreidimensional relativ zu einem zu untersuchenden Objekt (9) bewegbar ist, mit den folgenden Schritten vorgesehen: - die eingeblendete Messfläche (2; 3) wird auf der Sensorfläche (1) des Röntgendetektors (21) um einen ersten Abstand (A1) in eine erste Richtung verschoben, und - das Aufnahmesystem (20; 21) wird um einen zweiten Abstand (A2) parallel zum ersten Abstand (A1) in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, bewegt, wobei nach Durchführung eines der beiden Schritte automatisch der jeweils andere Schritt durchgeführt wird, so dass ein zuvor eingeblendeter Untersuchungsbereich (10) des Objekts (9) auf der verschobenen Messfläche (2; 3) eingeblendet bleibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche auf einer Sensorfläche eines Röntgendetektors gemäß dem Patentanspruch 1 und ein Röntgensystem gemäß dem Patentanspruch 11.
  • In verschiedenen Bereichen der Röntgendiagnostik werden heute im Allgemeinen Durchleuchtungssysteme mit unterschiedlichen Röntgendetektorgrößen eingesetzt. In der Kardiologie wird z.B. ein Flachbilddetektor mit ca. 20 cm × 20 cm Kantenlänge und in der Radiologie ein Flachbilddetektor mit ca. 30cm × 40 cm verwendet. Der Hauptgrund dafür ist, je nach Anwendung einen geeigneter Kompromiss zwischen Abdeckung der interessierenden Organe und den benötigten Angulationen z.B. eines C-Bogens zu finden, da mit einem kleinen Röntgendetektor zwar leichter Kollisionen vermieden und entsprechend höhere Angulationen durchgeführt werden können, aber unmöglich z. B. das ganze Herz inklusive der Koronargefäße abgebildet werden kann.
  • Mit der zunehmenden Verbreitung von (Kardio-)vaskulären Zentren wurde es wichtig, auch bei ausschließlicher Verwendung großer Röntgendetektoren (z.B. mit 42 cm × 42 cm Kantenlänge) zum Beispiel in C-Bogen-Röntgengeräten flexible Konfigurationen mit erweiterten Angulationsmöglichkeiten zu schaffen. Eine Möglichkeit dazu besteht darin, im Falle eines kleinen Messfeldes, welches nur einen Teil der Sensorfläche des Röntgendetektors benötigt, das kleine Messfeld exzentrisch auf dem großen Röntgendetektor einzublenden. Mit der so genannten exzentrischen Kollimierung wird eine Vermeidung von Kollisionen und entsprechend eine höhere Angulation ermöglicht.
  • Wird jedoch ein Messfeld auf der Sensorfläche des Röntgendetektors aus einer zentrierten Position in eine exzentrische Position translatorisch verschoben, so ist auf dem exzentrisch positionierten Messfeld ein unterschiedlicher Untersuchungsbereich eingeblendet als auf dem zentriert positionierten. Soll jedoch der eingeblendete Untersuchungsbereich derselbe bleiben, so muss ein Benutzer den Untersuchungstisch, auf dem sich das Objekt mit dem Untersuchungsbereich befindet, manuell verschieben, da das Isozentrum, welches im Allgemeinen mit dem Mittelpunkt des Untersuchungsbereichs zusammenfällt, des C-Bogens raumfest ist.
  • Aus der US 6208710 B1 ist es bekannt, eine eingeblendete Messfläche auf einem Detektor an den Rand in eine Richtung verschoben zu platzieren, wobei der Detektor und eine Röntgenquelle in die entgegen gesetzte Richtung verschoben angeordnet werden und die Röntgenquelle gekippt ist.
  • Aus der DE 101 47 160 C1 ist eine C-Bogen-Röntgenanlage mit einem Röntgendetektor, der um die Verbindungsachse zur Röntgenstrahlenquelle drehbar oder parallel zur Detektorfläche verschiebbar gelagert ist, bekannt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches bei einem oben beschriebenen Röntgensystem eine einfache und aufwandslose Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche auf einer Sensorfläche eines Röntgendetektors bei gleich bleibendem Untersuchungsbereich und ohne manuelle Nachjustierung ermöglicht; insbesondere soll eine derartige Verschiebung auch bei einem Röntgensystem möglich sein, welches zweidimensionale Projektionen des Untersuchungsbereichs aus verschiedene Perspektiven in schneller Abfolge aufnimmt; des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein für die Durchführung des Verfahrens geeignetes Röntgensystem bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche auf einer Sensorfläche eines Röntgendetektors gemäß dem Patentanspruch 1 und durch ein Röntgensystem gemäß dem Patentanspruch 11; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bewegbarkeit eines Aufnahmesystems, bestehend aus einer Röntgenquelle und dem Röntgendetektor in festem Abstand zueinander, relativ zu dem Objekt ausgenutzt um eine automatische Nachführung des Aufnahmesystems bereitzustellen, so dass ein zuvor eingeblendeter Untersuchungsbereich des Objekts auf der verschobenen Messfläche eingeblendet bleibt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist zwei Hauptschritte auf, wobei jeweils bei Durchführung eines der beiden Schritte automatisch der andere Schritt folgt.
  • Erfolgt als erster Schritt, dass die eingeblendete Messfläche auf der Sensorfläche des Röntgendetektors um einen ersten Abstand in eine Richtung verschoben wird, so folgt automatisch, dass das Aufnahmesystem um einen zweiten Abstand parallel zum ersten Abstand in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, bewegt wird. Dadurch kann auf einfache Weise und ohne eine aufwändige und zeitintensive manuelle Nachjustierung der Position des Objekts derselbe Untersuchungsbereich je nach Bedarf zentriert oder exzentrisch positioniert eingeblendet werden. Eine exzentrische Kollimierung, die erweiterte Angulationsmöglichkeiten bietet, kann besonders gut genutzt werden. Zusätzlich wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine schnelle, dynamische Abfolge von verschiedenen Positionen der Messfläche, zum Beispiel in Echtzeit, bei gleich bleibendem Untersuchungsbereich ermöglicht.
  • Erfolgt als erster Schritt, dass das Aufnahmesystem um einen zweiten Abstand in eine zweite Richtung bewegt wird, so folgt automatisch, dass die eingeblendete Messfläche auf der Sensorfläche des Röntgendetektors um einen ersten Abstand paral lel zum zweiten Abstand in eine erste Richtung, die der zweiten Richtung entgegengesetzt ist, verschoben wird. Hierdurch ist es bespielsweise für einen Arzt problemlos möglich, für eine bessere Zugänglichkeit zu dem zu untersuchenden Objekt das Aufnahmesystem zu bewegen ohne danach eine aufwändige und zeitintensive manuelle Nachjustierung der Position des Objekts durchführen zu müssen. Auch eine schnelle, dynamische Abfolge von Bewegungen, zum Beispiel in Echtzeit, bei gleichbleibendem Untersuchungsbereich ist möglich.
  • Der zweite Abstand wird dabei ermittelt, bevor das Aufnahmesystem bewegt wird bzw. der erste Abstand wird ermittelt, bevor die Messfläche auf der Sensorfläche verschoben wird. Zur Ermittlung des ersten bzw. des zweiten Abstands werden erfindungsgemäß jeweils der zweite bzw. der erste Abstand sowie der Abstand des Fokus der Röntgenquelle zu dem Röntgendetektor und der Abstand des Fokus der Röntgenquelle zu dem Mittelpunkt des Untersuchungsbereichs verwendet.
  • Die Verschiebungen und Bewegungen sind im Allgemeinen translatorische Verschiebungen und Bewegungen. Die Messfläche bleibt nach der Verschiebung im Wesentlichen gleich groß.
  • Das erfindungsgemäße Röntgensystem enthält neben dem bewegbaren Aufnahmesystem mit Röntgendetektor und Röntgenquelle in festem Abstand zueinander ein Blendensystem zur Formung eines Teil-Röntgenstrahls sowie eine Steuerungseinheit, durch welche die Bewegung des Aufnahmesystems und die Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche auf der Sensorfläche steuerbar sind.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Aufnahmesystem von einem Träger, insbesondere einem C-Bogen, bei dem die Röntgenquelle an einem Ende und der Röntgendetektor an dem anderen Ende angeordnet sind, gehaltert. Der Träger, insbesondere der C-Bogen, bildet eine einfache mechanische Kopplung zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor in festem Abstand zueinander.
  • In vorteilhafter Weise ist der Träger um ein Isozentrum zwischen dem Fokus der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor rotierbar. Derartige Röntgensysteme eignen sich zur Aufnahme von Röntgenprojektionen aus verschiedenen Richtungen, die zu 3D-Röntgenbildern rekonstruiert werden können.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Träger an einem Roboterarm, insbesondere einem Industrieroboter, angeordnet und dreidimensional bewegbar. Roboterarme und besonders Industrieroboter erlauben Bewegungen mit bis zu sechs Freiheitsgraden.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Messfläche auf der Sensorfläche durch eine Verstellung eines Blendensystems zur Formung eines Teil-Röntgenstrahls aus der Röntgenstrahlung verschoben. Im Ausgangszustand, also bei unverschobener Messfläche, ist mittels des Blendensystems ein ursprünglicher Teil-Röntgenstrahl aus der Röntgenstrahlung eingeblendet. Durch allgemein bekannte Verstellung der Blenden des Blendensystems wird aus der Röntgenstrahlung ein weiterer, von dem ursprünglichen unterschiedlicher Teil-Röntgenstrahl geformt, durch welchen die in ihre Zielposition verschobene Messfläche eingeblendet wird. Eine weitere Möglichkeit zur Verschiebung der Messfläche auf der Sensorfläche kann durch eine Kippung der Röntgenquelle um ihren Fokus erreicht werden; auch hier ist jedoch im Allgemeinen eine Nachjustierung der Blenden erforderlich.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die eingeblendete Messfläche aus einer zentralen Position in eine exzentrische Position auf der Sensorfläche verschoben. Dies entspricht der so genannten exzentrischen Kollimierung von kleinen Messflächen auf einem Röntgendetektor mit einer großen Sensorfläche.
  • Der erste bzw. der zweite Abstand können automatisch berechnet oder aus einer Tabelle abgerufen werden. Bei einer hoch frequenten Abfolge von Verschiebungen oder Bewegungen werden auch die jeweiligen Abstände und geometrischen Verhältnisse fortlaufend neu berechnet.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden der Untersuchungsbereich und die Zielposition der verschobenen Messfläche festgelegt oder können insbesondere von einer Bedienperson angewählt werden. Dies kann zum Beispiel durch Eingabe in ein User-Interface oder durch Drücken verschiedener dafür vorgesehenen Bedienelemente ausgelöst werden.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt; es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht auf eine Sensorfläche mit einer zentrisch und zwei exzentrisch positionierten Messflächen;
  • 2 eine Darstellung der geometrischen Verhältnisse zwischen dem Fokus der Röntgenquelle, dem Röntgendetektor, dem Objekt und dessen Untersuchungsbereich bei zentrisch und exzentrisch positionierten Messflächen;
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 5 eine Darstellung der geometrischen Verhältnisse bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nach 4;
  • 6 eine weitere Darstellung der geometrischen Verhältnisse bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nach 4;
  • 7 ein erfindungsgemäßes Röntgensystem mit einem von einem Industrieroboter bewegbaren C-Bogen.
  • In 1 ist schematisch eine Draufsicht auf eine Sensorfläche 1 eines flächigen Röntgendetektors gezeigt. Derartige Röntgendetektoren, zum Beispiel Flachbilddetektoren, besitzen eine aktive Matrix aus einer Vielzahl von Pixel-Ausleseeinheiten und eine dieser vorgelagerte Konverterschicht. In der Konverterschicht, die zum Beispiel eine Szin tillatorschicht sein kann, wird Röntgenstrahlung direkt in elektrische Ladung oder indirekt in Licht umgewandelt, in der aktiven Matrix wird die elektrische Ladung gespeichert oder das Licht in elektrische Ladung umgewandelt und dann gespeichert. Anschließend wird die elektrische Ladung ausgelesen und kann dann zur Weiterverarbeitung an ein Bildsystem weitergegeben werden.
  • Die Sensorfläche 1, welche aus einer Vielzahl von Pixel-Ausleseeinheiten aufgebaut ist, kann entweder komplett sensitiv gegenüber einfallender Röntgenstrahlung geschaltet werden oder es können lediglich Teilflächen, die kleiner als die Sensorfläche sind aber mindestens eine Pixel-Ausleseeinheit aufweisen, sensitiv gegenüber einfallender Röntgenstrahlung geschaltet werden, um zum Beispiel nur kleine Untersuchungsbereiche aufzunehmen. Um unnötige Strahlendosis für den Patienten zu vermeiden, wird im Allgemeinen bereits die Röntgenstrahlung durch ein Blendensystem derart geformt, dass der Teil-Röntgenstrahl lediglich die entsprechenden Teilflächen bestrahlt.
  • 1 zeigt eine zentriert positionierte Messfläche 2, die nur einen Teil der Sensorfläche 1 ausfüllt und zentral auf der Sensorfläche angeordnet ist. Der Mittelpunkt 5 der zentriert positionierten Messfläche 2 ist gleich dem Mittelpunkt der Sensorfläche 1. Bei einigen Anwendungen ist es sinnvoll, speziell um Angulationen zu erleichtern, kleine Untersuchungsbereiche auf exzentrisch positionierten Messflächen 3 auf der Sensorfläche 1 einzublenden. Hierzu wird die zentriert positionierte Messfläche 2 um einen ersten Abstand A1 auf der Sensorfläche verschoben, so dass sich eine exzentrisch positionierte Messfläche 3 mit einem exzentrischen Mittelpunkt 6 ergibt.
  • In 2 sind die geometrischen Verhältnisse bei einer derartigen Verschiebung gezeigt. Von einem Fokus 15 der Röntgenquelle geht ein im Allgemeinen durch Strahlformung geformter zentrierter Teil-Röntgenstrahl 13 aus und bildet einen Unter suchungsbereich 10 (durchgezogene Linie) eines Objekts 9 auf der zentriert positionierten Messfläche 2 ab. Der Untersuchungsbereich 10 weist einen Mittelpunkt 11 des Untersuchungsbereichs 10 auf.
  • Nun soll derselbe Untersuchungsbereich 10 auf der exzentrisch positionierten Messfläche 3 abgebildet werden: Dafür wird einerseits die zentrisch positionierte Messfläche 2 um den ersten Abstand A1 auf die exzentrisch positionierte Messfläche 3 verschoben, indem z. B. durch Strahlformung ein exzentrischer Teil-Röntgenstrahl 14 geformt wird. Um aber tatsächlich denselben Untersuchungsbereich 10 einzublenden, muss andererseits entweder – wie im Stand der Technik – das Untersuchungsobjekt 9 parallel zu dem ersten Abstand und in dieselbe Richtung bewegt werden oder – gemäß der Erfindung – das Aufnahmesystem, also die in fester Distanz gekoppelten Röntgenquelle und Röntgendetektor, parallel zu dem ersten Abstand in die entgegengesetzte Richtung um einen zweiten Abstand A2 bewegt werden. Die resultierende relative Position des Untersuchungsbereichs 10 bzw. des Objekts 9 relativ zum Aufnahmesystem nach der Bewegung um den zweiten Abstand A2 ist durch eine Strichelung angedeutet.
  • Bei Kenntnis eines der beiden Abstände, entweder des ersten Abstands A1 oder des zweiten Abstands A2 lässt sich der jeweilig andere Abstand einfach aus der Distanz SID zwischen dem Fokus und dem Mittelpunkt des Untersuchungsbereichs und der Distanz SDD zwischen dem Fokus und dem Röntgendetektor berechnen. Die zugehörige Formel lautet:
    Figure 00090001
  • Der Abstand des Fokus der Röntgenquelle zu dem Röntgendetektor und der Abstand des Fokus der Röntgenquelle zu dem Mittelpunkt des Untersuchungsbereichs bzw. dem Isozentrum können vom Röntgensystem geliefert oder gemessen werden.
  • 3 und 4 zeigen zwei alternative Ausführungen eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die beiden Alternativen unterscheiden sich in der Reihenfolge der beiden Hauptschritte: In
  • 3 erfolgt zuerst die Verschiebung der Messfläche und in 4 zuerst die Bewegung des Aufnahmesystems. In beiden Fällen wird von einem Anfangszustand 30 ausgegangen, in dem der Untersuchungsbereich auf eine zentriert positionierte Messfläche 2 eingeblendet ist. Das Verfahren ist auch für den umgekehrten Fall anwendbar, dass der Anfangszustand eine exzentrisch positionierte Messfläche 3 ist, der auf eine zentriert positionierte Messfläche 2 verschoben werden soll.
  • Aus dem Anfangszustand heraus wird – gezeigt in 3 – eine Verschiebung 31 der Messfläche von einer zentriert positionierten Messfläche 2 auf eine exzentrisch positionierte Messfläche 3 um einen ersten Abstand A1 durchgeführt, zum Beispiel indem ein Benutzer in das entsprechende Röntgensystem per User-Interface oder per Knopfdruck die Ziel-Position der Messfläche eingibt und anschließend ein Blendensystem eine Röntgenstrahlung derart form, dass ein exzentrischer Röntgenstrahl auf die exzentrisch positionierte Messfläche fällt.
  • Danach wird in einem Berechnungsschritt 32 zum Beispiel von einer Steuerungseinheit aus dem ersten Abstand A1 der zweite Abstand A2 berechnet oder aus gespeicherten Werten abgerufen. Anschließend wird das Aufnahmesystem automatisch in einem Bewegungsschritt 33 derart um den zweiten Abstand parallel zu dem ersten Abstand A1 und in die entgegengesetzte Richtung bewegt, dass der im Anfangszustand eingeblendete Untersuchungsbereich nun exzentrisch eingeblendet ist. Vor der automatischen Bewegung kann das Röntgensystem noch eine Bestätigungsabfrage an den Benutzer durchführen.
  • 4 zeigt, dass aus dem Anfangszustand 30 heraus das Aufnahmesystem in einem Bewegungsschritt 31 bewegt wird, zum Beispiel indem ein Benutzer in das entsprechende Röntgensystem per User-Interface den zweiten Abstand A2 eingibt und das Aufnahmesystem um den zweiten Abstand A2 verfahren wird. Eine derartige Bewegung kann zum Beispiel aus dem Grund durchgeführt werden, dass ein Benutzer eine bessere Zugänglichkeit zu einem Patienten benötigt. Danach wird in einem Berech nungsschritt 32 zum Beispiel von der Steuerungseinheit oder einer darin enthaltenen Recheneinheit aus dem zweiten Abstand A2 der erste Abstand A1 berechnet oder aus gespeicherten Werten abgerufen.
  • Anschließend wird eine automatische Verschiebung 35 der Messfläche von einer zentriert positionierten Messfläche 2 auf eine exzentrisch positionierte Messfläche 3 auf der Sensorfläche um einen ersten Abstand A1 durchgeführt. Auch hier kann das Blendensystem die Röntgenstrahlung wiederum derart formen, dass der exzentrische Röntgenstrahl auf die exzentrisch positionierte Messfläche fällt. Dies kann dem Blendensystem von der Steuerungseinheit aufgetragen werden. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Bestätigungsabfrage an den Benutzer erfolgt und dass, zum Beispiel wenn durch die Steuerungseinheit oder die Recheneinheit feststellt wird, dass die exzentrisch positionierte Messfläche über den Rand der Sensorfläche hinauswandert, eine Warnung ausgegeben wird.
  • In den beiden in 3 und 4 beschriebenen Fällen ist eine dynamische Nachführung des jeweils zweiten Schrittes, also eine Nachführung in Echtzeit, möglich, da eine fortlaufende Berechnung oder Abfrage des ersten oder zweiten Abstands aus dem zweiten oder ersten Abstand und den übrigen beiden Distanzen sehr schnell durchgeführt werden kann. Die Nachführung in Echtzeit ist zum Beispiel bei Röntgensystemen sinnvoll, bei denen das Aufnahmesystem von einem Industrieroboter fortlaufend bewegt wird und somit eine ebenso fortlaufende Verschiebung der Messfläche auf der Sensorfläche erforderlich ist. In diesem Fall können alternativ die Kanten der Blendenbacken im Röntgenbild unter Durchleuchtung fortlaufend neu detektiert werden, dadurch die geometrischen Veränderungen bestimmt werden und entsprechend automatisch angepasst werden.
  • 5 und 6 zeigen die geometrischen Verhältnisse bei einem Verfahren nach 4 in verschiedenen Zuständen, wobei 5 durchgezogen den Ausgangszustand und gestrichelt den Zustand nach der Bewegung des Aufnahmesystems um den zweiten Abstand A2 darstellt und 6 gestrichelt den Zustand nach der Bewegung des Aufnahmesystems und durchgezogen den Zustand nach der Verschiebung der Messfläche um den ersten Abstand A1 darstellt.
  • 7 zeigt ein Röntgensystem nach einer Ausgestaltung der Erfindung, welches einen Industrieroboter 24 mit sechs Drehachsen aufweist. An dem Industrieroboter ist drehbar ein C-Bogen 23 gehaltert, an dessen einem Ende eine Röntgenquelle 20 mit einem Blendensystem 22 und an dessen anderem Ende ein Röntgendetektor 21 angeordnet sind. Zwischen der Röntgenquelle 20 und dem Röntgendetektor 21 befindet sich ein Objekt 9, welches im Allgemeinen auf einem Untersuchungstisch liegt, mit einem Untersuchungsbereich 10. Das Objekt 9 ist im Allgemeinen derart angeordnet, dass der Mittelpunkt 11 des Untersuchungsbereichs 10 mit dem Isozentrum (= Rotationsmittelpunkt des Aufnahmesystems) des C-Bogens 23 zusammenfällt. Das Blendensystem 22 dient zur Formung von Teil-Röntgenstrahlen 13; 14 aus der Röntgenstrahlung. Das Röntgensystem weist eine Steuerungseinheit 25 auf, welche sowohl die Bewegungen des Industrieroboters 24, die Rotationen des C-Bogens 23, die Position der Blenden des Blendensystems 22 als auch allgemein die Erzeugung von Röntgenstrahlung und die Aufnahme von Röntgenbildern mittels des Röntgendetektors 21 steuert.
  • Neben einem Röntgensystem mit einem Träger, an dem die Röntgenquelle und der Röntgendetektor fest montiert und dadurch in fester Orientierung und festem Abstand mechanisch gekoppelt sind, kann ein Röntgensystem nach einer Ausgestaltung der Erfindung auch lediglich eine elektronische Kopplung zwischen Röntgenquelle und Röntgendetektor aufweisen, die dafür sorgt, dass die Röntgenquelle und der Röntgendetektor dauerhaft in festem Abstand zueinander sind. Ein derartiges Röntgensystem kann zum Beispiel aus zwei Industrierobotern aufgebaut sein, wobei ein Industrieroboter die Röntgenquelle und ein Industrieroboter den Röntgendetektor trägt. Zusätzlich ist bei einem solchen Röntgensystem die Steuerungseinrichtung dafür ausgelegt, eine elektronische Kopplung zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor zu steuern.
  • Die Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen: Um manuelle Nachjustierungen zu vermeiden ist ein Verfahren zur Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche auf einer Sensorfläche eines Röntgendetektors bei einem Röntgensystem, aufweisend eine Röntgenquelle und den Röntgendetektor, wobei die Röntgenquelle und der Röntgendetektor ein Aufnahmesystem bilden und eine feste Orientierung und einen festen Abstand zueinander aufweisen, wobei das Aufnahmesystem dreidimensional relativ zu einem Objekt bewegbar ist, mit den folgenden Schritten vorgesehen:
    • – die eingeblendete Messfläche wird auf der Sensorfläche des Röntgendetektors um einen ersten Abstand in eine erste Richtung verschoben, und
    • – das Aufnahmesystem wird um einen zweiten Abstand parallel zum ersten Abstand in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, bewegt,
    wobei nach Durchführung eines der beiden Schritte automatisch eine Nachführung des jeweils zweiten Schrittes durchgeführt wird, so dass ein zuvor eingeblendeter Untersuchungsbereich des Objekts auf der verschobenen Messfläche eingeblendet bleibt.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche (2; 3) auf einer Sensorfläche (1) eines Röntgendetektors (21) bei einem Röntgensystem, aufweisend eine Röntgenquelle (20) und den Röntgendetektor (21), wobei die Röntgenquelle (20) und der Röntgendetektor (21) ein Aufnahmesystem (20; 21) bilden und einen festen Abstand zueinander aufweisen, wobei das Aufnahmesystem (20; 21) dreidimensional relativ zu einem zu untersuchenden Objekt (9) bewegbar ist, mit den Schritten: – die eingeblendete Messfläche (2; 3) wird auf der Sensorfläche (1) des Röntgendetektors (21) um einen ersten Abstand (A1) in eine erste Richtung verschoben, und – das Aufnahmesystem (20; 21) wird um einen zweiten Abstand (A2) parallel zum ersten Abstand (A1) in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, bewegt, wobei nach Durchführung eines der beiden Schritte automatisch der jeweils andere Schritt durchgeführt wird, so dass ein zuvor eingeblendeter Untersuchungsbereich (10) des Objekts (9) auf der verschobenen Messfläche (2; 3) eingeblendet bleibt, und wobei, bevor der nachfolgende Schritt durchgeführt wird, der in dem nachfolgenden Schritt verwendete Abstand (A1; A2) unter Berücksichtigung der folgenden Parameter ermittelt wird: – Abstand (SDD) des Fokus (15) der Röntgenquelle (20) zu dem Röntgendetektor (21), – Abstand (SID) des Fokus (15) der Röntgenquelle (20) zu dem Mittelpunkt (11) des Untersuchungsbereichs (10), – der in dem vorausgehenden Schritt verwendete Abstand (A2; A1).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aufnahmesystem (20; 21) an einem Träger gehaltert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Aufnahmesystem (20; 21) an einem C-Bogen (23) gehaltert ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Träger um ein Isozentrum zwischen dem Fokus (15) der Röntgenquelle (20) und dem Röntgendetektor (21) rotierbar ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die eingeblendete Messfläche (2; 3) aus einer zentralen Position in eine exzentrische Position auf der Sensorfläche (1) verschoben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zuerst die eingeblendete Messfläche (2; 3) verschoben wird und anschließend das Aufnahmesystem (20; 21) bewegt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zuerst das Aufnahmesystem (20; 21) bewegt wird und anschließend die eingeblendete Messfläche (2; 3) verschoben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Messfläche (2; 3) auf der Sensorfläche (1) durch eine Verstellung eines Blendensystems (22) zur Formung eines Teil-Röntgenstrahls (13; 14) aus der Röntgenstrahlung verschoben wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Untersuchungsbereich (10) und die Zielposition der verschobenen Messfläche (2; 3) festgelegt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Untersuchungsbereich (10) und die Zielposition der verschobenen Messfläche (2; 3) von einer Bedienperson anwählbar sind.
  11. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Träger von einem Roboterarm dreidimensional bewegt wird.
  12. Röntgensystem zur Aufnahme von Röntgenbildern eines definierten Untersuchungsbereichs (10) eines zu untersuchenden Objekts (9), – mit einer Röntgenstrahlung emittierenden Röntgenquelle (20) – mit einem flächigen Röntgendetektor (21) mit einer Röntgenstrahlung detektierenden Sensorfläche (1), – mit einem durch einen festen Abstand zwischen dem Röntgendetektor (21) und der Röntgenquelle (20) gebildeten Aufnahmesystem (20; 21), welches relativ zu dem Untersuchungsbereich (10) bewegbar angeordnet ist, – mit einem Blendensystem (22) zur Formung eines Teil-Röntgenstrahls (13; 14) aus der Röntgenstrahlung, durch welchen Messflächen (2; 3) der Sensorfläche (1) bestrahlbar sind, die kleiner als die Sensorfläche (1) sind, – mit einer Steuerungseinheit (25), durch welche eine Bewegung des Aufnahmesystems (20; 21) und eine Verschiebung einer eingeblendeten Messfläche (2; 3) auf der Sensorfläche (1) steuerbar ist mit den Schritten: – die eingeblendete Messfläche (2; 3) wird auf der Sensorfläche (1) des Röntgendetektors (21) um einen ersten Abstand (A1) in eine erste Richtung verschoben, und – das Aufnahmesystem (20; 21) wird um einen zweiten Abstand (A2) parallel zum ersten Abstand (A1) in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, bewegt, wobei nach Durchführung eines der beiden Schritte automatisch der jeweils andere Schritt durchgeführt wird, so dass ein zuvor eingeblendeter Untersuchungsbereich (10) des Objekts (9) auf der verschobenen Messfläche (2; 3) eingeblendet bleibt, und wobei, bevor der nachfolgende Schritt durchgeführt wird, der in dem nachfolgenden Schritt verwendete Abstand (A1; A2) unter Berücksichtigung der folgenden Parameter ermittelt wird: – Abstand (SDD) des Fokus (15) der Röntgenquelle (20) zu dem Röntgendetektor (21), – Abstand (SID) des Fokus (15) der Röntgenquelle (20) zu dem Mittelpunkt (11) des Untersuchungsbereichs (10), – der in dem vorausgehenden Schritt verwendete Abstand (A2; A1).
  13. Röntgensystem nach Anspruch 12, wobei das Blendensystem (22) derart automatisch ansteuerbar ist, dass der zuvor eingeblendete Untersuchungsbereich (10) des Objekts (9) auf der Messfläche (2; 3) eingeblendet bleibt.
  14. Röntgensystem nach Anspruch 12, wobei das Aufnahmesystem (20; 21) von einem Träger gehaltert ist.
  15. Röntgensystem nach Anspruch 14, wobei der Träger um ein Isozentrum zwischen dem Röntgendetektor (21) und der Röntgenquelle (20) rotierbar ist.
  16. Röntgensystem nach Anspruch 12, wobei die Verschiebung der eingeblendeten Messfläche (2) aus einer zentralen Position in eine exzentrische Position auf der Sensorfläche (1) erfolgt.
  17. Röntgensystem nach Anspruch 14, wobei der Träger durch einen C-Bogen (23) gebildet wird und die Röntgenquelle (20) an einem Ende des C-Bogens (23) und der Röntgendetektor (21) an dem anderen Ende des C-Bogens (23) angeordnet sind.
  18. Röntgensystem nach Anspruch 14, wobei der Träger an einem Roboterarm angeordnet ist und dreidimensional bewegbar ist.
  19. Röntgensystem nach Anspruch 18, wobei der Träger an einem Industrieroboter (24) angeordnet ist.
  20. Röntgensystem nach Anspruch 12, wobei der Untersuchungsbereich (10) und die Verschiebung der Messfläche (2; 3) oder eine Zielposition der Messfläche (2; 3) von einer Bedienperson auswählbar sind.
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