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Die
Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Diagnosesystem mit
zwei mittels Antriebsmittel verstellbaren C-Bögen als Haltevorrichtungen
für jeweils
ein medizinisches Messsystem, sowie auf ein Verfahren zur Erfassung
von medizinischen Bildinformationen.
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Eine
Röntgendiagnostikeinrichtung
mit zwei C-Bögen
ist in der
DE 44 36
828 C1 beschrieben. Dabei sind an den Enden des ersten
C-Bogens eine Röntgenquelle
und ein Röntgendetektor
angeordnet, die zusammen ein Röntgenmesssystem
bilden. Der erste C-Bogen wird hierbei von einem zweiten C-Bogen
getragen, der für
eine bessere räumliche
Positionierung des Röntgenmesssystems
vorgesehen ist.
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Aus
der
US 5,226,066 ist
ein Röntgensystem bekannt,
das über
zwei Röntgenmessvorrichtungen zur
gleichzeitigen Aufnahme von ein- und derselben Körperregion aus zwei verschiedenen
Blickwinkeln verfügt.
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Insbesondere
in der Angiokardiographie werden heutzutage medizinische Diagnosesysteme eingesetzt,
die das Prinzip des C-Bogens und das Prinzip der zumindest zwei
Röntgenmessvorrichtungen
vereinigen. Ein derartiges medizinisches Diagnosesystem verfügt über zwei
unabhängig
voneinander bewegbare C-Bögen,
an deren Enden jeweils eine Messvorrichtung angeordnet ist. Die
C-Bögen gestatten
eine nahezu beliebige Positionierung der Röntgenmessvorrichtungen, so
dass ein behandelnder Arzt eine für eine Befundung interessierende
Region von jeweils zwei Blickwinkeln aus betrachten kann. Insbesondere
bei der Durchführung
einer medizinischen Intervention, wie bei der Einführung eines Katheters,
ist somit die Orientierung für
den behandelnden Arzt bei der Positionierung des Katheters erheblich
vereinfacht. Bei der Durchführung
der Auf nahmen sinken der Bedarf an einem Kontrastmittel und die
Verweildauer des Katheters in einem Blutgefäß, da mit einer einzigen Injektion
zwei Projektionsrichtungen gleichzeitig erfasst werden. Zudem vereinfacht
die Befundung mittel zweier unterschiedlicher Bilddarstellungen
ein und derselben Körperregion
eine Diagnostik einer möglicherweise
vorhandenen Stenose.
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Ein
derartiges medizinisches Diagnosesystem leistet auch in der Neuroradiologie
bei der Gefäßreparatur
zerebraler Gefäße gute
Dienste. Zerebrale Gefäße sind
gewunden und unregelmäßig ausgebildet,
so dass auch hier beim Einführen
eines Katheters zur Durchführung
einer medizinischen Intervention das Betrachten eines Gefäßes aus
zwei verschiedenen Blickwinkeln eine große Orientierungshilfe für den behandelnden
Arzt darstellt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein medizinisches Diagnosesystem
anzugeben, mit dem einem behandelnden Arzt zusätzliche Informationen für die Erstellung
einer medizinischen Diagnose oder die Durchführung einer medizinischen Intervention
an die Hand gegeben werden.
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Dazu
weist das medizinische Diagnosesystem zwei mittels Antriebsmitteln
verstellbaren C-Bögen
als Haltevorrichtungen für
jeweils ein medizinisches Messsystem auf. Für jedes medizinische Messsystem
sind zumindest eine Auswerteeinheit und zumindest ein Anzeigeelement
vorgesehen. Das erste Messsystem ist ein Röntgenmesssystem mit einem Röntgenstrahler
und einem Röntgendetektor. Das
zweite Messsystem ist ein nuklearmedizinisches Messsystem.
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Mittels
der beiden verstellbaren C-Bögen
ist es möglich,
sowohl mit dem Röntgenmesssystem, als
auch mit dem nuklearmedizinischen Messsystem von ein und derselben
Körperregion
zeitgleich Aufnahmen zu erstellen.
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So
lässt sich
mittels des nuklearmedizinischen Messsystems ein Tumor besonders
gut erfassen. Mittels des Röntgenmesssystem,
das eine bedeutend bessere Ortsauflösung in der Bilddarstellung liefert,
lässt sich
eine medizinische Intervention an einem derartigen Tumor, insbesondere
ein Verschließen
der den Tumor versorgenden Blutgefäße oder ein Ausbrennen des
Tumors, durchführen.
Das Ergebnis dieser medizinischen Intervention ist mittels des nuklearmedizinischen
Messsystems sofort nachvollziehbar. Ein Wechseln zwischen einem
Röntgenmesssystem
und einem nuklearmedizinischen Messsystem, das oftmals sogar aufgrund
der Auslastung der entsprechenden einzelnen medizinischen Diagnosesysteme
in einer Klinik oder einer Arztpraxis zu unterschiedlichen Tagen
durchgeführt
werden muss, kann somit unterbleiben. Eine Behandlung eines Patienten
ist somit sehr zügig
durchführbar.
Zudem wird der iterative Wechsel zwischen einem Röntgenmesssystem
zur Durchführung
einer medizinischen Intervention und einem nuklearmedizinischen
Messsystem zur Kontrolle dieser Intervention überflüssig. Somit lassen sich derartige
medizinische Interventionen bedeutend kostengünstiger durchführen, als
dies auf dem konventionellen Behandlungsweg unter Nutzung zweier
medizinischer Diagnosesysteme möglich
ist.
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Zusätzlich kann
das Röntgenmesssystem oder
das nuklearmedizinische Messsystem auch alleine genutzt werden,
so dass möglicherweise
nur noch ein medizinisches Diagnosesystem angeschafft werden muss,
wo früher
die Anschaffung zweier medizinischer Diagnosesysteme notwendig gewesen wäre.
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In
einer Variante ist das nuklearmedizinische Messsystem ein Positronen-Emissionstomograph (PET),
der zwei jeweils an einem Ende des zweiten C-Bogens angeordnete
Szintillationsdetektoren umfasst. Bei der Positronen-Emissionstomographie
wird einer zu untersuchenden Person vor der Untersuchung beispielsweise
eine Glukoselösung
verabreicht, deren Glukosemoleküle
mit einem kurzlebigen Positronenstrahler markiert sind. Die radioaktiv
markierte Glukose wird insbesondere von Körperzellen mit einer erhöhten Stoffwechselaktivität einge baut. Diese
Regionen erhöhter
Stoffwechselaktivität
stellen sehr oft eine Ansammlung von Krebszellen dar. Mittels einer
ortsaufgelösten
Registrierung von Positronenzerfällen
sind diese Regionen erhöhter
Stoffwechselaktivität
detektierbar, so dass aufgenommene Bildinformationen eine sehr wichtige
unterstützende
Funktion bei der Tumordiagnostik aufweisen. Im Gegensatz zum Röntgenmesssystem
liefert der PET jedoch sehr viel weniger detaillierte anatomische
Information. Der PET weist eine Ortsunschärfe von mehreren Millimetern
auf, so dass ein detektierter Tumor nicht exakt lokalisierbar ist.
Die exakte Lokalisierung geschieht vielmehr mittels des Röntgenmesssystems,
dessen Bilder den Tumor bedeutend kontrastärmer, jedoch mit einer bedeutend
besseren Ortsauflösung
darstellen.
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In
einer anderen Variante ist das nuklearmedizinische Messsystem ein
Single-Photon-Emissionscomputertomograph (SPECT), der einen oder zwei
jeweils an einem Ende des zweiten C-Bogens angeordnete Detektoren
umfasst. Vor einer Untersuchung wird hier dem Patienten ein Radionuklid,
beispielsweise Xenon, verabreicht. Die von diesem Radionuklid emittierte
Gammastrahlung durchdringt verschiedenartiges Körpergewebe der Person in unterschiedlicher
Weise und wird mittels des Single-Photon-Emissionscomputertomographen
registriert. Auch mit diesem nuklearmedizinischen Messverfahren
können
Tumore detektiert werden. Im Vergleich zum PET ist der SPECT kostengünstiger,
weist aber eine geringere Ortsauflösung auf, so dass hinsichtlich
der Bestückung
des zweiten C-Bogens des medizinischen Diagnosesystem jeweils überlegt
werden muss, ob Kosten gespart werden sollen oder eine höhere Auflösung von
Bedeutung ist.
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Zweckmäßig ist,
falls das nuklearmedizinische Messsystem ein SPECT ist, der einen
an einem Ende des zweiten C-Bogens angeordneten Detektor umfasst,
das zweite Ende des zweiten C-Bogens mit einem Gegengewicht versehen.
Dieses Gegengewicht dient der mechanischen Stabilisierung. Auf diese
Weise sind die Gewichtsverhältnisse
des zweiten C-Bogens vergleichbar denen des ersten C-Bogens, wo
ebenfalls beide Enden des C-Bogen belastet sind. Mittels der Belastung
beider Enden des zweiten C-Bogens lässt sich erreichen, dass die
Positionierung dieses zweiten C-Bogens aufgrund der mechanischen
Stabilisierung präziser
vonstatten geht.
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In
einer Weiterbildung ist eine Steuereinheit eingerichtet, zu jedem
röntgenmedizinischen
Diagnosebild ein nuklearmedizinisches Diagnosebild aus dem gleichen
Blickwinkel aufzunehmen. Bei einer zeitgleichen Messung mit dem
röntgenmedizinischen Messsystem
und mit dem nuklearmedizinischen Messsystem werden mittels beider
C-Bögen
die identischen Messpositionen mit einem zeitlichen Versatz angefahren.
Auf diese Weise ist es möglich,
zu jedem röntgenmedizinischen
Diagnosebild ein korrespondierendes nuklearmedizinisches Diagnosebild zu
erhalten. Somit liegt auf der einen Seite die hohe anatomische Genauigkeit
des röntgenmedizinischen Diagnosebilds
vor. Auf der anderen Seite lassen sich mittels des nuklearmedizinischen
Diagnosebild Gewebefunktionen diagnostizieren, insbesondere Tumore
detektieren. Die beiden Diagnosebilder können entweder auf zwei nebeneinander
angeordneten Anzeigeelementen angezeigt werden oder aber, sie werden
rechnerisch überlagert,
so dass die röntgenmedizinische
und die nuklearmedizinische Information in einem einzigen Diagnosebild
zusammengefasst ist. Gerade die letztere Methode ermöglicht es einem
behandelnden Arzt, eine medizinische Intervention besonders zielgerichtet
und schnell durchzuführen.
Somit ist auch gewährleistet,
dass die körperliche
Belastung für
eine Person in einem vergleichsweise geringen Rahmen bleibt.
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In
einer Weiterbildung ist die Steuereinheit ausgebildet, vor einer
Messung des Diagnosebilds mit dem Röntgendetektor des Röntgenmesssystems ein
zur Messposition des Diagnosebilds korrespondierendes Dunkelbild
aufzunehmen. Weiterhin ist die Auswerteeinheit eingerichtet, das
Dunkelbild in einer Auswerteeinheit zu speichern und jedes Diagnosebild
mit seinem korrespondierenden Dunkelbild zur Kontrastverbesserung
zu verrechnen. Auf diese Weise wird der Tatsache Rechnung getragen, dass
die für
die Durchführung
des PET- oder SPECT-Messverfahrens inkorporierten Radionuklide immer
strahlen und ihre Gammaquanten somit auch ständig den Röntgendetektor treffen und zu
Verfärbungen
und damit Verfälschungen
des mit dem Röntgendetektor erfassten
Graustufenbilds führen.
Diese Abstrahlung von Röntgenquanten
ist nicht isotrop, jedoch über
einen längeren
Zeitraum im Wesentlichen konstant.
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Mit
Hilfe eines Dunkelbildes lässt
sich somit derjenige Anteil an vom Röntgendetektor registrierten
Röntgenquanten
bestimmen, der nicht von der Röntgenquelle
stammt. Da dieser Anteil zeitlich weitgehend konstant bleibt, wird
er auch jeweils während des
Messens mit dem Röntgenmesssystem
und damit mit dem Betrieb der Röntgenquelle
vom Röntgendetektor
registriert. Ein Verrechnen eines Diagnosebildes mit seinem korrespondierenden
Dunkelbild trägt
somit zu einer Kontrastverbesserung bei und gewährleistet, dass die von den
Radionukliden stammenden Röntgenquanten
das Diagnosebild und somit die medizinische Diagnose nicht verfälschen.
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In
einer Weiterbildung ist die Steuereinheit eingerichtet, bei einer
Aufnahme mehrerer Diagnosebilder beide C-Bögen gleichzeitig zu bewegen
und zeitgleich röntgenmedizinische
Bildinformationen und nuklearmedizinische Bildinformationen zu messen.
Somit lassen sich in einem Arbeitgang sowohl die röntgenmedizinischen
Bildinformationen als auch die nuklearmedizinischen Bildinformationen
gewinnen.
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In
einer anderen Variante ist die Steuereinheit eingerichtet, bei einer
Aufnahme mehrerer Diagnosebilder die C-Bögen zeitlich hintereinander
zu bewegen und zeitlich hintereinander röntgenmedizinische Bildinformationen
und nuklearmedizinische Bildinformationen zu messen. Auf diese Weise
lässt sich
die bisherige Durchführung
einer medizinischen Intervention gleichsam in einem Zeitraffer durchführen. Zunächst werden
hintereinander eine röntgenmedizinische
Bildinformation und eine nuklearmedizinische Bildinformation gewonnen.
Anschließend wird
mit der Unterstützung
der anatomischen Informatio nen des Röntgenmesssystems die medizinische
Intervention durchgeführt.
In einem weiteren Arbeitsgang wird das Ergebnis dieser medizinischen
Intervention mit dem nuklearmedizinischen Messsystem kontrolliert.
Gegebenenfalls wird, wieder unterstützt vom röntgenmedizinischen Messsystem,
eine erneute medizinische Intervention durchgeführt, usw. usw.
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Das
getrennte Bewegen der beiden C-Bögen ermöglicht auch
einen unabhängigen
Betrieb beider Messsysteme voneinander. So ist das medizinische Diagnosesystem
bei der alleinigen Aufnahme röntgenmedizinischer
Bildinformationen auch als konventionelles Röntgenmesssystem mit einem C-Bogen
verwendbar.
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Eine
gemeinsame oder getrennte Bewegung der beiden C-Bögen ermöglicht die
Aufnahme mehrerer Diagnosebilder hintereinander. Diese Aufnahmen
lassen sich in einer Auswerteeinheit miteinander verrechnen, so
dass sich eine dreidimensionale Bildinformation ergibt. Werden sowohl
mit dem röntgenmedizinischen,
als auch mit dem nuklearmedizinischen Bildsystem dreidimensionale
Bildinformationen derselben Körperregion
ermittelt, so ähnelt
die erhaltene medizinische Bildinformation medizinischen Diagnosesystemen,
bei denen jeweils ein Computertomograph mit einem PET oder einem SPECT
gekoppelt ist.
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Die
Aufgabe wird weiterhin gelöst
durch ein Verfahren zur Erfassung einer medizinischen Bildinformation.
Dabei sind die im Hinblick auf das medizinische Diagnosesystem angeführten Vorteile
für die bevorzugten
Ausgestaltungen auf die auf das Verfahren gerichteten Ansprüche zu übertragen.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Die
einzige Figur zeigt schematisch ein medizinisches Diagnosesystem.
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Das
medizinische Diagnosesystem 2 weist einen ersten C-Bogen 4 auf,
der von einer Deckenhalterung 6 gehalten ist und in Verstellrichtung 8 verstellbar
ist. Dieser erste C-Bogen 4 dient als Haltevorrichtung
für ein
Röntgenmesssystem 10,
das sich aus einem Röntgenstrahler 12 an
einem Ende des ersten C-Bogens 4 und einem korrespondierenden Röntgendetektor 14 am
anderen Ende des ersten C-Bogens 4 zusammensetzt.
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Das
medizinische Diagnosesystem 2 weist weiterhin einen zweiten
C-Bogen 16 auf, der von einer Bodenhalterung 18 gehalten
ist und in Verstellrichtung 20 verstellbar ist. Dieser
zweite C-Bogen 16 dient als Haltevorrichtung für ein nuklearmedizinisches
Messsystem 22, das einen am einen Ende des zweiten C-Bogens 16 angeordneten
ersten Szintillationsdetektor 24 und einen am anderen Ende
des zweiten C-Bogens 16 angeordneten zweiten Szintillationsdetektor 26 umfasst.
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Die
Positionierung einer in der Figur nicht dargestellten Person wird
mittels einer Patientenliege 28 durchgeführt, die
mittels eines Haltegestänges 30 von
einer an einer Decke angeordneten Halte- und Positioniervorrichtung 32 gehalten
und positionierbar ist.
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Das
Einstellen einer Messposition geschieht mittels einer Steuereinheit 34.
Mittels eines von der Steuereinheit 34 generierten Steuersignals
S wird eine in die Deckenhalterung 6 integrierte und in
der Figur nicht dargestellte Verstellmimik angesteuert, so dass
der erste C-Bogen 4 in Verstellrichtung 8 bewegbar
ist.
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Mittels
eines weiteren von der Steuereinheit 34 generierten Steuersignals
S wird der zweite C-Bogen 16 mittels einer in der Bodenhalterung 18 integrierten
und ebenfalls in der Figur nicht dargestellten Verstellmimik in
Verstellrichtung 20 positioniert.
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Weiter
lässt sich
mittels eines dritten von der Steuereinheit 34 generierten
Steuersignals S über eine
weitere in die Halte- und Positioniervorrichtung 32 integrierte
Verstellmimik die Patientenliege 28 positionieren.
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Somit
ist praktisch jede gewünschte
Messposition in einfacher Weise einstellbar.
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Der
Röntgenstrahler 12 des
Röntgenmesssystems 10 generiert
Röntgenquanten,
die eine zu untersuchende Person lokal durchstrahlen. Diese Röntgenquanten
werden vom Röntgendetektor 14 registriert
und in eine röntgenmedizinische
Bildinformation B1 ungewandelt. Diese röntgenmedizinische Bildinformation 31 wird
von einer ersten Auswerteeinheit 36 aufbereitet und als
Graustufenbild auf einem als Monitor ausgeführten ersten Anzeigeelement 38 angezeigt.
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Der
erste Szintillationsdetektor 24 und der zweite Szintillationsdetektor 26 des
nuklearmedizinischen Messsystems 22 registrieren Röntgenquanten,
die im 180°-Winkel
auseinander fliegen und auf einen zeitlich vorher liegenden Positronenzerfall
hinweisen. Die vom ersten Szintillationsdetektor 24 und vom
zweiten Szintillationsdetektor 26 generierten nuklearmedizinisch
Bildinformation 82 wird von einer zweiten Auswerteeinheit 40 in
ein Falschfarbenbild umgerechnet und auf einem als Monitor ausgebildeten
zweiten Anzeigeelement 42 dargestellt.
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Weiterhin
werden die röntgenmedizinischen Bildinformationen 31 und
die nuklearmedizinischen Bildinformationen 32 von einer
dritten Auswerteeinheit 44 miteinander verrechnet und als überlagerte Bildinformation
B1XB2 auf einem ebenfalls als Monitor ausgebildeten dritten Anzeigeelement 46 dargestellt.
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Aufgrund
der röntgenmedizinischen
Bildinformation 31 und der nuklearmedizinischen Bildinformation 32 ist
es einem behandelnden Arzt möglich, auf
der einen Seite Tumore anhand der nuklearmedizinischen Bildinformation
B2 eindeutig zu identifizieren. Aufgrund der hohen Ortsauflösung der
röntgenmedizinischen
Bildinformation 32 ist eine medizinische Intervention,
beispielsweise mittels eines Katheters, sofort durchführbar. Beispielsweise
können mittels
des Katheters den Tumor versorgende Blutgefäße miteinander verklebt und
der Tumor so zu sagen "ausgehungert" werden. Das Ergebnis
dieser medizinischen Information ist sofort und mittels desselben
medizinischen Diagnosesystems 2 an den Anzeigeelementen 38, 42 und 46 kontrollierbar.
Auf diese Weise ist eine schnelle Behandlung einer Person erzielbar.
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Da
die zu behandelnde Person vor der Untersuchung mit einem Radionuklid
versehen wurde, beispielsweise mittels Infusion oder über eine
Nahrungsaufnahme, hat diese Person das Radionuklid inkorporiert.
Da sich dieses Radionuklid nicht gleichmäßig im Körper absetzt, ist die Abstrahlung
der Positronenvernichtungsstrahlung anisotrop. Die beim Zerstrahlen
der Positronen generierten Röntgenquanten
treffen nicht nur den ersten Szintillationsdetektor 24 und
den zweiten Szintillationsdetektor 26, sondern auch den
Röntgendetektor 14.
Sie werden vom Röntgendetektor 14 als
lokale Intensitätsmaxima
registriert. Da dieser Zerstrahlungsvorgang während der kompletten medizinischen
Intervention ständig
stattfindet, würden
die röntgenmedizinischen Bildinformationen
B1 dadurch verfälscht.
Als Abhilfe ist die Steuereinheit 34 eingerichtet, vor
einer Messung in einer bestimmten Messposition mittels des Röntgendetektors 14 ein
Dunkelbild D aufzunehmen. Die erste Auswerteeinheit 36 und
die dritte Auswerteeinheit 44 sind eingerichtet dieses
Dunkelbild D zu speichern. Eine anschließend in derselben Messposition
aufgenommene röntgenmedizinische
Bildinformation B1 wird in der Auswerteeinheit 36, 44 mit
diesem Dunkelbild verrechnet, und zwar dahingehend, dass die mittels
des Dunkelbilds D gemessene Bildinformation im Wesentlichen von
der röntgenmedizinischen
Bildinformation B1 abgezogen wird. Auf diese Weise ist sicher verhindert,
dass die röntgenmedizinische
Bildinformation 31 durch von einem Positronenzerfall herrührende Röntgenquanten
verfälscht wird.