DE102007025448B4 - X-ray detector system with at least two X-ray detectors, X-ray recording system and method for taking a total X-ray image - Google Patents
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Abstract
Röntgendetektorsystem zur Aufnahme von Röntgenbildern eines Untersuchungsobjekts, aufweisend mindestens zwei digitale Röntgendetektoren (1, 2) mit jeweils einem den Röntgendetektor (1, 2) zumindest teilweise umschließenden Gehäuse, welche Röntgendetektoren (1, 2) derart gemeinsam einsetzbar sind,
– dass die Sensorflächen (8, 9) der Röntgendetektoren (1, 2) eine vorgebbare, feste geometrische Zuordnung zueinander aufweisen,
– dass die Röntgendetektoren (1, 2) durch mindestens einen Röntgenschuss belichtbar sind, und
– dass ein aus Einzel-Röntgenbildern zusammensetzbares Gesamt-Röntgenbild aufnehmbar ist, welches eine Gesamtfläche größer als die Sensorfläche (8, 9) des größten der Röntgendetektoren (1, 2) abbildet,
wobei die mindestens zwei Röntgendetektoren (1, 2) sowohl lösbar miteinander koppelbar als auch unabhängig voneinander einsetzbar sind und wobei die Sensorflächen (8, 9) der mindestens zwei Röntgendetektoren (1, 2) in einer Ebene anordbar sind, wobei die mindestens zwei Röntgendetektoren (1, 2) zumindest jeweils eine Seite aufweisen, die keinen Gehäuserand aufweist und auf der sich die Sensorfläche (9) bis...X-ray detector system for recording X-ray images of an examination object, comprising at least two digital X-ray detectors (1, 2) each having a housing enclosing the X-ray detector (1, 2), which X-ray detectors (1, 2) can be used in common
- That the sensor surfaces (8, 9) of the X-ray detectors (1, 2) have a predetermined, fixed geometric association with each other,
- That the X-ray detectors (1, 2) are exposed by at least one X-ray shot, and
That a total X-ray image which can be assembled from individual x-ray images and which has a total area larger than the sensor area (8, 9) of the largest of the x-ray detectors (1, 2) can be accommodated,
wherein the at least two X-ray detectors (1, 2) can be detachably coupled to one another and also used independently of one another and wherein the sensor surfaces (8, 9) of the at least two X-ray detectors (1, 2) can be arranged in one plane, wherein the at least two X-ray detectors ( 1, 2) at least each have a side which has no housing edge and on which the sensor surface (9) to ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Röntgendetektorsystem zur Aufnahme von Röntgenbildern eines Untersuchungsobjekts gemäß dem Patentanspruch 1 sowie ein Röntgenaufnahmesystem gemäß dem Patentanspruch 13 und ein Verfahren zur Aufnahme eines Gesamt-Röntgenbildes gemäß dem Patentanspruch 15.The The invention relates to an X-ray detector system for taking x-rays an examination object according to the claim 1 and an X-ray system according to the claim 13 and a method for taking a total X-ray image according to the claim 15th
In der Röntgenbildgebung sind Röntgendetektoren zur Aufnahme von digitalen Röntgenabbildungen eines Objektes bekannt, bei denen eine Röntgenstrahlung durch eine Szintillator-Schicht oder eine Direktkonverterschicht umgewandelt wird und anschließend als elektrische Ladung mittels einer aus einer Vielzahl von Pixel-Ausleseelementen aufgebauten aktiven Detektormatrix, beispielsweise aus amorphem Silizium (a-Si), elektronisch ausgelesen, analog-digital gewandelt und als so genanntes Röntgen-Rohbild für die Abbildungserstellung weiterverarbeitet wird. Häufig sind derartige Röntgendetektoren als Flachdetektoren ausgebildet. Flachdetektoren werden im Allgemeinen in wenigen, festgelegten Formaten gebaut, zum Beispiel 43·43 cm2 oder 30·40 cm2. Zur Aufnahme von Objekten, die diese Formate überschreiten, müssen kostenaufwendige spezialformatige Detektoren eingesetzt werden oder der entsprechende Detektor wird nach Aufnahme einer ersten Abbildung verschoben, so dass eine zweite Aufnahme gemacht werden kann.In x-ray imaging, x-ray detectors for recording digital x-ray images of an object are known, in which x-ray radiation is converted by a scintillator layer or a direct converter layer and subsequently as an electrical charge by means of an active detector matrix, for example of amorphous silicon, constructed from a plurality of pixel read-out elements (a-Si), read out electronically, converted analog-digitally and further processed as a so-called raw X-ray image for the image production. Frequently, such X-ray detectors are designed as flat detectors. Flat panel detectors are generally constructed in a few, fixed formats, for example 43 x 43 cm 2 or 30 x 40 cm 2 . To accommodate objects that exceed these formats, costly specialty sized detectors must be used or the corresponding detector moved after taking a first image so that a second shot can be taken.
Aus
dem Dokument
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Röntgendetektorsystem bereitzustellen, welches eine flexible Abbildungserstellung sowohl von kleinen als auch von großen und speziellen Bildformaten ermöglicht; des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein geeignetes Röntgenaufnahmesystem sowie ein Verfahren zu dessen Einsatz bereitzustellen.It It is the object of the present invention to provide an X-ray detector system, which allows flexible imaging of both small and also from big ones and special image formats; Furthermore, it is an object of the invention to provide a suitable X-ray recording system and to provide a method for its use.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Röntgendetektorsystem zur Aufnahme von Röntgenbildern eines Untersuchungsobjekts gemäß dem Patentanspruch 1, durch ein Röntgenaufnahmesystem gemäß dem Patentanspruch 13 und durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche 2 bis 12 und 14 und 16.The The object is achieved by an x-ray detector system for taking x-rays an examination object according to the claim 1, by an X-ray system according to the claim 13 and by a method according to the claim 15. Advantageous embodiments of the invention are each the subject the associated under claims 2 to 12 and 14 and 16.
Das erfindungsgemäße Röntgendetektorsystem weist mindestens zwei digitale Röntgendetektoren auf, die gemeinsam verwendbar sind und außerdem lösbar miteinander koppelbar und unabhängig voneinander einsetzbar sind. Das Röntgendetektorsystem gewährleistet eine große Flexibilität, da Röntgenbilder in unterschiedlichen Bildformaten erstellt werden können.The X-ray detector system according to the invention has at least two digital X-ray detectors on, which are used together and also releasably coupled to each other and independent can be used from each other. The X-ray detector system ensures a big Flexibility, there radiographs can be created in different image formats.
Die mindestens zwei Röntgendetektoren sind erfindungsgemäß derart gemeinsam einsetzbar, dass die Sensorflächen der Röntgendetektoren eine vorgebbare, feste geometrische Zuordnung zueinander aufweisen, dass die Röntgendetektoren durch einen einzigen Röntgenschuss belichtbar sind, und dass ein aus Einzel-Röntgenbildern zusammensetzbares Gesamt-Röntgenbild aufnehmbar ist, welches eine Gesamtfläche größer als die Sensorfläche des größten der Röntgendetektoren abbildet.The at least two X-ray detectors are according to the invention can be used together that the sensor surfaces of the X-ray detectors a predefinable, have solid geometric association with each other that the x-ray detectors through a single X-ray shot are illuminable, and that a composite of single X-ray images composable Total X-ray image is receivable, which has a total area larger than the sensor area of the largest of the X-ray detectors maps.
Erfindungsgemäß sind die Sensorflächen der mindestens zwei Röntgendetektoren in einer Ebene anordbar, wobei die mindestens zwei Röntgendetektoren zumindest jeweils eine Seite aufweisen, die keinen Gehäuserand aufweist und auf der sich die Sensorfläche bis zum äußersten Rand des Röntgendetektors erstreckt, so dass die Sensorflächen eine unterbrechungsfreie Fläche bilden. Bei einer Kopplung von zum Beispiel zwei Röntgendetektoren werden die entsprechende Seiten des ersten Röntgendetektors an die entsprechende Seite des zweiten Röntgendetektors einfach angefügt bzw. gekoppelt.According to the invention Sensor surfaces of at least two x-ray detectors can be arranged in a plane, wherein the at least two X-ray detectors at least each have a side that no housing edge and on which the sensor surface extends to the utmost Edge of the X-ray detector extends so that the sensor surfaces an uninterrupted surface form. With a coupling of, for example, two X-ray detectors the corresponding sides of the first X-ray detector to the corresponding Side of the second X-ray detector just added or coupled.
Die mindestens zwei Röntgendetektoren können ein gebräuchliches Standardformat aufweisen, zum Beispiel 30·40 cm2, 43·43 cm2 oder 17,6·17,6 cm2. Durch die vorgebbare, feste geometrische Zuordnung sind die Sensorflächen der mindestens zwei Röntgendetektoren wie ein einziger, vergrößerter Röntgendetektor nutzbar indem die Einzel-Röntgenbilder auf einfache Weise automatisch zusammengesetzt werden können. So kann zum Beispiel eine im Bildsystem angeordnete Bildverarbeitungseinheit, die Informationen über die geometrische Zuordnung hat oder erhält, die Einzel-Röntgenbilder zu dem Gesamt-Röntgenbild zusammensetzen.The at least two X-ray detectors can have a standard standard format, for example 30 × 40 cm 2 , 43 × 43 cm 2 or 17.6 × 17.6 cm 2 . As a result of the predefinable, fixed geometric assignment, the sensor surfaces of the at least two X-ray detectors can be used like a single, enlarged X-ray detector in that the individual X-ray images can be assembled automatically in a simple manner. Thus, for example, an image processing unit arranged in the image processing unit, the information about the geometri has or receives assignment that compose individual X-ray images to the overall X-ray image.
Die mindestens zwei Röntgendetektoren des Röntgendetektorsystems erfüllen sowohl die Funktion von einzelnen kleinen als auch die eines großen Röntgendetektors, so dass auf die Anschaffung eines großen, spezialformatigen Röntgendetektors verzichtet werden kann und dennoch auf einfache Weise zum Beispiel Ganzkörperaufnahmen und Skolioseaufnahmen angefertigt werden können.The at least two x-ray detectors of the x-ray detector system fulfill both the function of individual small and a large x-ray detector, so that on the acquisition of a large, special-format X-ray detector can be dispensed with and yet in a simple way for example Entire Body and Skoliosensnahmen can be made.
Die mindestens zwei Röntgendetektoren sind erfindungsgemäß lösbar miteinander koppelbar. Hierfür sind verschiedene Ansätze möglich. Nach einem Ansatz sind die Röntgendetektoren vorteilhaft mittels einer oder mehrerer lösbarer Steckverbindungen im Gehäuse der Röntgendetektoren direkt miteinander koppelbar. Die Detektoren können auch zum Beispiel über Magnete gekoppelt sein. Nach einem anderen Ansatz sind die Röntgendetektoren in einer Vorrichtung oder mehreren Vorrichtungen derart anordbar oder in eine Vorrichtung einschieb- oder einsteckbar, dass sie dadurch eine definierte geometrische Zuordnung aufweisen. Dies ist zum Beispiel durch einen Tisch mit mehreren vorgefertigten Steckplätzen für Röntgendetektoren realisierbar. Die Röntgendetektoren können auch über Schrittmotoren in Position gefahren werden.The at least two X-ray detectors are detachable according to the invention coupled. Therefor are different approaches possible. After one approach are the X-ray detectors Advantageous means of one or more detachable connectors in casing the X-ray detectors directly coupled with each other. The detectors can also be used for example via magnets be coupled. After another approach are the X-ray detectors can be arranged in one or more devices or insertable or insertable into a device to cause it have a defined geometric association. This is for example through a table with several prefabricated slots for X-ray detectors feasible. The X-ray detectors can also over Stepper motors are moved into position.
Erfindungsgemäß sind die Sensorflächen der mindestens zwei Röntgendetektoren in einer Ebene anordbar. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Hauptstrahlungsrichtung des Röntgenstrahls relativ zu allen Röntgendetektoren gleich ist und dass die Röntgenstrahlung auf dem Röntgendetektorsystem vergleichbar mit einem einzigen, großen Röntgendetektor auftrifft.According to the invention Sensor surfaces of at least two x-ray detectors can be arranged in one plane. This ensures that the main radiation direction of the X-ray relative to all X-ray detectors is the same and that the x-rays on the X-ray detector system similar to a single, large x-ray detector.
Durch die Belichtbarkeit des Röntgendetektorsystems mittels eines einzigen Röntgenschusses (shot) nach einer Ausführung der Erfindung wird gewährleistet, dass die Einzel-Röntgenbilder gleichzeitig aufgenommen werden. Dadurch wird verhindert, dass Veränderungen und Bewegungen des Untersuchungsobjekts dazu führen können, dass die Einzel-Röntgenbilder nicht mehr exakt zusammenpassen und somit das Gesamt-Röntgenbild verfälscht wird.By the illuminability of the X-ray detector system by means of a single x-ray shot after an execution the invention is ensured that the single X-ray images be recorded at the same time. This will prevent changes and movements of the examination subject can cause the individual X-ray images no longer fit together exactly and thus the overall X-ray image is falsified.
In vorteilhafter Weise ist ein unterbrechungsfrei zusammenhängendes Gesamt-Röntgenbild aufnehmbar, so dass ein Untersuchungsobjekt ohne störende Unterbrechungen und Lücken abgebildet werden kann.In Advantageously, an uninterrupted coherent Total X-ray image receivable, allowing an examination subject without disruptive interruptions and gaps can be displayed.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gesamt-Röntgenbild aufnehmbar, welches eine Gesamtfläche von im Wesentlichen der Summe der Sensorflächen der einzelnen Röntgendetektoren abbildet. Dies ist zum Beispiel dadurch vorteilhaft realisierbar, dass die Sensorflächen der mindestens zwei Röntgendetektoren bezüglich der Hauptstrahlungsrichtung der Röntgenstrahlung bündig aneinander angrenzen.To Another embodiment of the invention is an overall X-ray image receivable, which has a total area of substantially the sum the sensor surfaces the individual X-ray detectors maps. This can be advantageously realized, for example, that the sensor surfaces the at least two X-ray detectors in terms of the main radiation direction of the X-ray radiation flush with each other adjoin.
Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung weist das Röntgendetektorsystem mindestens einen mobilen Röntgendetektor und mindestens einen fest installierten Röntgendetektor auf und/oder ist aus drei oder mehreren Röntgendetektoren zusammensetzbar.To Further embodiments of the invention comprises the X-ray detector system at least one mobile X-ray detector and at least one fixed X-ray detector on and / or is from three or more X-ray detectors assemble.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist zumindest ein Röntgendetektor Röntgenmarkerelemente auf. Es können auch Röntgenmarker an einer externen Vorrichtung, zum Beispiel einem Patiententisch angeordnet sein.To A further embodiment of the invention has at least one X-ray detector X-ray marker elements on. It can also x-ray markers on an external device, for example a patient table be arranged.
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:The Invention and further advantageous embodiments according to features the subclaims become below with reference to schematically illustrated embodiments explained in the drawing, without that's a limitation the invention to these embodiments he follows. Show it:
In
der
Der
festinstallierte Flachbilddetektor
Die
Flachbilddetektoren sind derart angeordnet, dass ihre Sensorflächen parallel
zueinander, insbesondere in einer Ebene angeordnet sind, wobei hier
unterschiedliche Anordnungen möglich
sind.
In
Es
kann auch vorgesehen sein, dass angrenzende Flachbilddetektoren
eine Überlappung
jeweils von der Breite ihrer Gehäuseränder
Für die in
Es ist vorteilhaft, derartige Flachbilddetektoren als in Strahlrichtung des Röntgenstrahls vorne angeordneten Flachbilddetektor zu verwenden, deren Gehäuseränder zumindest im Bereich der Überlappung röntgentransparent ausgebildet sind.It is advantageous, such flat panel detectors as in the beam direction of the X-ray front-mounted flat-panel detector to use whose case edge at least in the overlap area radiolucent are formed.
Gemäß der Erfindung
weisen die Flachbilddetektoren zumindest eine Seite auf, auf der
die Sensorfläche
sich bis zum äußersten
Rand des Detektors erstreckt.
In
Mehrere Flachbilddetektoren, also zum Beispiel mindestens vier, können auch mosaikartig oder schindelartig zusammengesetzt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass sich für die jeweiligen Flachbilddetektoren auf mindestens zwei Seiten die Sensorflächen bis zum äußersten Rand erstrecken.Several Flat-panel detectors, for example, at least four, can also mosaic-like or shingled together. Here can be provided for himself the respective flat panel detectors on at least two sides of the sensor surfaces up to the utmost Extend edge.
Der erste Schritt
The first step
Nach einer Ausführung der Erfindung werden zur Bestimmung der festen geometrischen Zuordnung der gekoppelten Röntgendetektoren Kalibrier-Röntgenbilder aufgenommen und aus den Kalibrier-Röntgenbildern die geometrische Zuordnung der Röntgendetektoren zueinander berechnet oder von einem Benutzer eingegeben. Dies wird zum Beispiel nach dem Koppeln der Röntgendetektoren und vor der eigentlichen Aufnahme durchgeführt.To an execution The invention will be used to determine the fixed geometric assignment the coupled x-ray detectors Calibration radiographs recorded and from the calibration X-ray images of the geometric Assignment of the X-ray detectors calculated to each other or entered by a user. this will for example, after coupling the X-ray detectors and before actual recording performed.
Dieses Verfahren wird mit einem erfindungsgemäßen Röntgenaufnahmesystem aufgenommen, welches neben den mindestens zwei Flachbilddetektoren auch eine Röntgenquelle, eine Systemsteuerung und ein Bildsystem aufweist. Das Bildsystem wiederum weist Mittel zum automatischen Zusammensetzen von Einzelröntgenbildern der Röntgendetektoren zu dem Gesamt-Röntgenbild auf. Diese Mittel können zum Beispiel von einer Bildverarbeitungseinheit mit einer speziellen Software, insbesondere der sogenannten stitching Software, gebildet werden oder es kann eine Korrektureinheit verwendet werden.This Method is taken with an X-ray recording system according to the invention, which In addition to the at least two flat-panel detectors also an X-ray source, a system controller and an image system. The picture system in turn has means for automatically assembling single radiographs the X-ray detectors to the overall X-ray image on. These funds can for example, from an image processing unit with a special one Software, in particular the so-called stitching software formed or a correction unit can be used.
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