DE102008013613B4

DE102008013613B4 - Method and control device for position optimization of a number of examination objects, tomography system and computer program product

Info

Publication number: DE102008013613B4
Application number: DE102008013613.1A
Authority: DE
Inventors: Peter Aulbach; Gabriel Haras
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2022-05-12
Anticipated expiration: 2028-03-12
Also published as: DE102008013613A1

Abstract

Verfahren zur Lageoptimierung einer Anzahl von Untersuchungsobjekten (1, 1a, 1b, 1c) in einer Tomographieanlage (3), mit folgenden Schritten:- Durchführung einer automatischen Positions- und/oder Formbestimmung (P) der Untersuchungsobjekte (1, 1a, 1b, 1c),- Ermittlung (E) eines Ziel-Fokusbereichs (7a, 7b, 7c, 7ges) aus Positionen und/oder Formen der Untersuchungsobjekte (1, 1a, 1b, 1c) und- automatisierte Veränderung der Lage (B) der Untersuchungsobjekte (1, 1a, 1b, 1c) mindestens in einer Veränderungsrichtung relativ zu einer Aufnahmeeinheit (13) der Tomographieanlage (3) dergestalt, dass der Ziel-Fokusbereich (7a, 7b, 7c, 7ges) relativ in Richtung eines gerätespezifischen Fokusbereichs (11) der Tomographieanlage (3) bewegt wird, wobei die Veränderung der Lage der Untersuchungsobjekte (1, 1a, 1b, 1c) in Abhängigkeit von einer vordefinierten Art der Untersuchungsobjekte (1, 1a, 1b, 1c) auf Basis von Scanprotokollen der Tomographieanlage (3) durchgeführt wird, wobei in Abhängigkeit vom jeweiligen Scanprotokoll die Anforderung an die Genauigkeit der Lagerung der Untersuchungsobjekte (1, 1a, 1b, 1c) variiert.Method for optimizing the position of a number of examination objects (1, 1a, 1b, 1c) in a tomography system (3), with the following steps: - carrying out an automatic determination of the position and/or shape (P) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c). ),- determination (E) of a target focus area (7a, 7b, 7c, 7ges) from the positions and/or shapes of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) and- automated change of the position (B) of the examination objects (1 , 1a, 1b, 1c) at least in one direction of change relative to a recording unit (13) of the tomography system (3) in such a way that the target focus area (7a, 7b, 7c, 7ges) moves relative in the direction of a device-specific focus area (11) of the tomography system (3) is moved, the change in the position of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) depending on a predefined type of examination objects (1, 1a, 1b, 1c) being carried out on the basis of scan protocols of the tomography system (3). , where depending on Depending on the scan protocol, the requirement for the accuracy of storage of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) varies.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuerungsvorrichtung zur Lageoptimierung einer Anzahl von Untersuchungsobjekten in einer Tomographieanlage. Weiterhin betrifft sie eine Tomographieanlage mit einer derartigen Steuerungsvorrichtung.The present invention relates to a method and a control device for optimizing the position of a number of examination objects in a tomography system. Furthermore, it relates to a tomography system with such a control device.

Unter einer Tomographieanlage wird im Folgenden jede Anlage verstanden, mit Hilfe derer eine Tomographie, d. h. ein bildgebendes Verfahren, durchgeführt werden kann, mit dem Schnittbilder und/oder Volumenbilddaten der räumlichen Struktur vom Inneren eines Objektes, beispielsweise eines Patienten oder Probanden, ermittelt werden können. Tomographieanlagen sind unter anderem insbesondere Magnetresonanztomographen (MR), Computertomographen (CT) sowie Radionuklid-Emissions-Tomographen. Unter letzterem werden u. a. auch Geräte zur PET (Positronen-Emissionstomographie) und SPECT (Single Proton Emission Computed Tomography) subsummiert.In the following, a tomography system is understood to mean any system with the help of which a tomography, i. H. an imaging method can be carried out, with which sectional images and/or volume image data of the spatial structure of the interior of an object, for example a patient or test person, can be determined. Tomography systems include in particular magnetic resonance tomographs (MR), computer tomographs (CT) and radionuclide emission tomographs. Among the latter are u. a. devices for PET (positron emission tomography) and SPECT (single proton emission computed tomography) are also subsumed.

Die optimierte Lagerung von Untersuchungsobjekten bei Tomographieuntersuchungen hat eine große Bedeutung für die Bildqualität, die bei einem bildgebenden Verfahren mit Hilfe der Tomographieanlage erzielt werden kann. Am besten ist die Auflösung von Tomographieanlagen im sogenannten Isozentrum. Das Isozentrum liegt bei CT-, PET- und SPECT-Geräten auf der längs durch den Messraum verlaufenden zentralen Mittelachse der sogenannten Gantry, d. h. der Achse, um die z. B. der Detektor rotiert, oder bei Verwendung eines ringförmigen Detektors auf dessen Rotationssymmetrieachse. Im weiteren Sinne wird im Kontext dieser Erfindung auch ein Bereich um diese Mittellinie noch als Isozentrum definiert, in dem die Bildauflösung ähnlich hoch ist wie genau am Ort der Mittellinie. Von Anlage zu Anlage unterscheidet sich dabei, wie groß dieser Bereich dimensioniert ist. Analog zu dieser Definition des Isozentrums bei strahlungsbasierten Tomographen wie CTs wird das Isozentrum bei im Wesentlichen feldbasierten Tomographen wie MR-Tomographen als der zentrale Bereich in einem Patiententunnel verstanden, in dem ein möglichst homogenes Magnetfeld und Hochfrequenzfeld vorliegt.The optimized storage of objects to be examined during tomography examinations is of great importance for the image quality that can be achieved in an imaging method using the tomography system. The resolution of tomography systems is best in the so-called isocentre. In the case of CT, PET and SPECT devices, the isocentre is on the central axis of the so-called gantry, i. H. the axis around which z. B. the detector rotates, or when using a ring-shaped detector on its axis of rotational symmetry. In a broader sense, in the context of this invention, an area around this center line is also defined as the isocenter, in which the image resolution is as high as exactly at the location of the center line. The size of this area differs from plant to plant. Analogous to this definition of the isocenter in radiation-based tomographs such as CTs, the isocenter in essentially field-based tomographs such as MR tomographs is understood as the central area in a patient tunnel in which a magnetic field and high-frequency field that is as homogeneous as possible is present.

Beim Betrieb von Tomographieanlagen herrscht allgemein ein großer Zeitdruck, weshalb die Lagerung der Untersuchungsobjekte manchmal zu eilig durchgeführt wird und die optimale Lage nicht ausreichend berücksichtigt wird. Zudem erfordert sie eine genaue Kenntnis der Anlage und ein profundes Fachwissen des Bedienungspersonals. So kommt es oft zu suboptimaler Lagerung von Untersuchungsobjekten und damit einhergehend zu mangelhafter Bildqualität. Besonders bei tomographischen Untersuchungen am Menschen, und hier insbesondere bei Kopfuntersuchungen, wo in vielen Fällen das Messfeld auf nur 30 cm begrenzt ist, ist es besonders wichtig, eine ausreichend hohe Bildqualität zu erreichen. Ähnlich hohe Anforderungen an die Positionsgenauigkeit von Untersuchungsobjekten ergeben sich zum Beispiel auch bei Scans der Nieren im sogenannten Dual Energy Verfahren, in dem die Nieren mit zwei Röntgenbestrahlungen unterschiedlicher Intensität untersucht werden.When operating tomography systems, there is generally great time pressure, which is why the objects to be examined are sometimes stored too quickly and the optimal position is not sufficiently taken into account. It also requires precise knowledge of the system and in-depth specialist knowledge from the operating personnel. This often leads to suboptimal storage of examination objects and, as a result, to poor image quality. Particularly in the case of tomographic examinations on humans, and here in particular in the case of head examinations, where in many cases the measuring field is limited to just 30 cm, it is particularly important to achieve a sufficiently high image quality. Similarly high demands on the positional accuracy of objects to be examined arise, for example, with scans of the kidneys using the so-called dual energy method, in which the kidneys are examined with two x-ray beams of different intensities.

Derzeit werden Patienten mit Hilfe von fest eingestellten Markierungen von Lasermarkern so auf eine Ablagevorrichtung (auch „Patientenliege“ genannt) platziert, dass der zu untersuchende Körperbereich beim Einschub in die Tomographieanlage passend in der Tomographieanlage positioniert wird. Hierzu wird bei CTs ein horizontal ausgerichteter Laser angeschaltet, der koaxial mit der Mittelachse der Gantry ist. Die Ablagevorrichtung wird so lange in der Vertikalen verfahren, bis der Laserstrahl auf die Mitte des zu untersuchenden Körperbereichs gerichtet ist. Gegebenenfalls wird auch die Lage des Patienten selbst auf der Ablagevorrichtung noch geändert. Diese Einjustierung ist ein zeitaufwändiger, weil manueller Prozess, der zudem mit gewissen Ungenauigkeiten verbunden ist.Patients are currently placed on a storage device (also known as a "patient couch") with the help of fixed markings from laser markers in such a way that the body area to be examined is positioned appropriately in the tomography system when it is inserted into the tomography system. For this purpose, a horizontally aligned laser is switched on in CTs, which is coaxial with the central axis of the gantry. The placement device is moved vertically until the laser beam is directed to the center of the body region to be examined. If necessary, the position of the patient himself on the storage device is also changed. This adjustment is a time-consuming, manual process, which is also associated with certain inaccuracies.

Weiterhin wird in der WO 2008 / 015 612 A2 ein Verfahren für eine automatische Positionierung eines Untersuchungsobjekts für eine Angiographie mit einem C-Bogen-Gerät beschrieben. Hierzu werden zunächst erste Röntgenbilddaten von zwei verschiedenen, senkrecht zueinander stehenden Seiten des Untersuchungsobjekts aufgenommen. In diesen Bilddaten wird das Untersuchungsobjekt, beispielsweise ein Herz, identifiziert und dann eine entsprechende Positionierung des Geräts relativ zum Tisch vorgenommen. In der DE 102 32 676 A1 werden zudem ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionierung eines Patienten in einem Computertomographen vorgeschlagen, bei dem mit einer Kamera der Patient auf dem Untersuchungstisch aufgenommen wird und dann anhand des Kamerabildes die Körperregionen des Patienten identifiziert werden, so dass entsprechend die gewünschte Körperregion im Isozentrum des Computertomographen positioniert werden kann. Außerdem wird in der US 5 457 724 A ein Verfahren beschrieben, bei dem anhand eines Topogramms die Endbereiche eines Patientenkörpers erkannt werden und anhand dessen das Zentrum des Patientenkörpers festgelegt wird. Darauf basierend werden dann geometrisches Scanparameter ermittelt, wie beispielsweise das dargestellte Field of View, das gescannte Field of View und ein Offset zum Patientenzentrum.Furthermore, WO 2008/015 612 A2 describes a method for automatic positioning of an examination subject for an angiography using a C-arm device. For this purpose, first x-ray image data are first recorded from two different sides of the examination object that are perpendicular to one another. The examination object, for example a heart, is identified in this image data and the device is then positioned accordingly relative to the table. In the DE 102 32 676 A1 In addition, a method and a device for positioning a patient in a computer tomograph are proposed, in which the patient is photographed on the examination table with a camera and the body regions of the patient are then identified using the camera image, so that the desired body region is in the isocenter of the computer tomograph can be positioned. In addition, in the U.S. 5,457,724 A a method is described in which the end regions of a patient's body are recognized on the basis of a topogram and on the basis of which the center of the patient's body is determined. Based on this, geometric scan parameters are then determined, such as the displayed field of view, the scanned field of view and an offset to the patient center.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimierte Methode bereitzustellen, mit deren Hilfe Untersuchungsobjekte schnell und effektiv eine Lageoptimierung dahingehend erfahren, dass eine bestmögliche Bildqualität erreicht werden kann.The invention is based on the object of providing an optimized method with the aid of which objects to be examined are quickly and effectively experience a situation optimization in such a way that the best possible image quality can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1.

Unter „Aufnahmeeinheit“ ist hierbei der eigentliche Scanner der Tomograpieanlage zu verstehen, z. B. bei einer CT-Anlage die Gantry und bei einer MR-Anlage der sich um den Patiententunnel befindliche Magnetfeld- und HF-Antennenaufbau.The “acquisition unit” is the actual scanner of the tomography system, e.g. B. in a CT system the gantry and in an MR system the magnetic field and HF antenna structure located around the patient tunnel.

Ein Untersuchungsobjekt kann dabei sowohl ein Körper als Ganzes als auch Teil eines solchen Körpers sein, beispielsweise ein Untersuchungsbereich eines Patienten wie der Kopf oder ein bestimmtes Organ. Untersuchungsobjekte können sowohl belebt als auch unbelebt sein. Beispielsweise fallen darunter auch historische und archäologische Untersuchungsobjekte, deren innere Struktur zerstörungsfrei untersucht werden soll. Bei der Formbestimmung handelt es sich zum Beispiel um die Bestimmung der Kontur des Untersuchungsobjektes. Unter einem Ziel-Fokusbereich der Untersuchungsobjekte kann dabei sowohl ein gruppenspezifischer als auch ein objektspezifischer Fokusbereich verstanden werden, wobei sich der objektspezifische Fokusbereich auf ein einzelnes Untersuchungsobjekt bezieht, während sich der gruppenspezifische Fokusbereich auf eine Mehrzahl von Untersuchungsobjekten bezieht und hierbei nicht zwangsläufig alle objektspezifischen Fokusbereiche voll umfassen muss. Vielmehr kann es sich zum Beispiel auch um einen aus der Gesamtheit oder der Mehrzahl der Untersuchungsobjekte generierten Schwerpunktfokusbereich handeln.An examination object can be both a body as a whole and part of such a body, for example an examination area of a patient such as the head or a specific organ. Objects under investigation can be both animate and inanimate. For example, this also includes historical and archaeological objects whose internal structure is to be examined non-destructively. The determination of the shape is, for example, the determination of the contour of the examination object. A target focus area of the examination objects can be understood as both a group-specific and an object-specific focus area, with the object-specific focus area relating to a single examination object, while the group-specific focus area relating to a plurality of examination objects and not necessarily all object-specific focus areas must include. Rather, it can, for example, also be a main focus area generated from all or the majority of the examination objects.

Mit Hilfe dieses Verfahrens wird also ein automatischer Abgleich zwischen dem Ziel-Fokusbereich und dem gerätespezifischen Fokusbereich der Tomographieanlage durchgeführt. Dabei basiert der Ziel-Fokusbereich auf der Position und/oder der Form der Untersuchungsobjekte. Der Ziel-Fokusbereich wird dann relativ in Richtung des gerätespezifischen Fokusbereichs der Tomographieanlage bewegt und vorzugsweise mit diesem in Deckung gebracht bzw. auf ihn zentriert. Alternativ wird statt dieser Bewegung des Ziel-Fokusbereichs nur angezeigt, wie ein Untersuchungsobjekt bewegt werden soll. Die Erfindung schließt also voll- und teilautomatisierte Bewegungsverfahrensschritte ein.With the help of this method, an automatic comparison between the target focus area and the device-specific focus area of the tomography system is carried out. The target focus area is based on the position and/or the shape of the examination objects. The target focus area is then moved relatively in the direction of the device-specific focus area of the tomography system and is preferably brought into congruence with it or centered on it. Alternatively, instead of this movement of the target focus area, only how an examination object is to be moved is displayed. The invention thus includes fully and partially automated movement process steps.

Es kann daher vorteilhafterweise mit diesem Verfahren auf Basis der Form und/oder der Position der Untersuchungsobjekte ermittelt werden, welche die optimale Lage im Scanbereich der Tomographieanlage für eine qualitätsoptimierte Bildgebung während eines Tomographiedurchlaufs ist. So kann beispielsweise durch Bestimmung der Position und Form einer zu untersuchenden, in Leinwand eingewickelten Mumie ermittelt werden, in welchem Schwerpunktbereich im Inneren der Umhüllung sich in etwa die wichtigsten Mumienteile und Beigaben befinden müssten, und das Zentrum dieses Schwerpunktbereichs als Ziel-Fokusbereich definiert werden. In der Folge kann ein Auflagetisch in eine Position gefahren werden, in der dieser Ziel-Fokusbereich im gerätespezifischen Fokusbereich der Tomographieanlage zum Liegen kommt. Im Übrigen wird das Verfahren außer zur Untersuchung von belebten und unbelebten Körpern von Lebewesen gemäß dieser und aller anderen Ausführungsformen auch im Bereich von Materialprüfungen, beispielsweise Untersuchungen von Reifen auf Materialfehler, angewandt.It can therefore advantageously be determined with this method on the basis of the shape and/or the position of the examination objects which is the optimal position in the scanning area of the tomography system for quality-optimized imaging during a tomography run. For example, by determining the position and shape of a canvas-wrapped mummy to be examined, it can be determined in which focal area inside the wrapping the most important mummy parts and artifacts should be located, and the center of this focal area can be defined as the target focal area. As a result, a support table can be moved into a position in which this target focus area comes to rest in the device-specific focus area of the tomography system. Apart from this and all other embodiments, the method is also used in the field of material testing, for example testing tires for material defects, in addition to examining animate and inanimate bodies of living beings.

Auf diese Art und Weise können auch mehrere Untersuchungsobjekte gleichzeitig durch die Tomographieanlage gescannt werden und ein optimales Bildergebnis erzielt werden. Beispielsweise ist es möglich, verschiedene einzelne Knochen der Mumie als Untersuchungsobjekte zu definieren und ihre Position in etwa vorab zu bestimmen. Erfindungsgemäß wird dann ein Ziel-Fokusbereich definiert, bei dem möglichst alle ausgewählten Knochen in einem Tomographieverfahren so gut wie möglich abgebildet werden können.In this way, several examination objects can also be scanned simultaneously by the tomography system and an optimal image result can be achieved. For example, it is possible to define different individual bones of the mummy as examination objects and to determine their position approximately in advance. According to the invention, a target focus area is then defined in which as far as possible all selected bones can be imaged as well as possible in a tomography method.

Außerdem wird die Aufgabe durch eine Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 15 gelöst.In addition, the object is achieved by a control device according to claim 15.

Mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung kann ein Verfahren wie oben beschrieben durchgeführt werden. Über die Eingangs-Schnittstelle für Daten aus der Anlage zur automatischen Positions- und/oder Formbestimmung können aufbereitete Positions- bzw. Formdaten der Untersuchungsobjekte in die Steuerungsvorrichtung eingespeist werden. Alternativ können Daten aus einer Sensoranordnung über die Eingangs-Schnittstelle eingespeist werden und die Daten durch die Positions- und/oder Formbestimmungseinheit aufbereitet werden. Aus ihnen wird ersichtlich, wo sich das Untersuchungsobjekt bzw. die Untersuchungsobjekte befinden bzw. welche Form sie aufweisen. Aus diesen Daten wird mit Hilfe der Ermittlungseinheit der Ziel-Fokusbereich der Untersuchungsobjekte ermittelt. Die zweite entscheidende Eingangsgröße für das oben beschriebene Verfahren, die Daten über den gerätespezifischen Fokusbereich der Tomographieanlage, werden über die Datenquelle eingespeist. Hieraus generiert die Steuerbefehl-Generierungseinheit Steuerbefehle, mit deren Hilfe Untersuchungsobjekte in ihrer Lage so verändert werden, dass sie mit ihrem Ziel-Fokusbereich in den gerätespezifischen Ziel-Fokusbereich gelangen, bzw. mit deren Hilfe diese Lageveränderung angezeigt werden kann.A method as described above can be carried out with the aid of a control device according to the invention. Prepared position or shape data of the examination objects can be fed into the control device via the input interface for data from the system for automatic position and/or shape determination. Alternatively, data from a sensor arrangement can be fed in via the input interface and the data can be processed by the position and/or shape determination unit. They show where the examination object or objects are located or what shape they have. The target focus area of the examination objects is determined from this data with the aid of the determination unit. The second decisive input variable for the method described above, the data about the device-specific focus area of the tomography system, is fed in via the data source. From this, the control command generation unit generates control commands that can be used to change the position of examination objects so that their target focus area reaches the device-specific target focus area, or with the help of which this change in position can be displayed.

Eine derartige Steuerungsvorrichtung kann hard- bwz. softwaretechnisch ausgeführt sein bzw. sowohl Hardware- als auch Software-Komponenten umfassen. Insbesondere können die Ermittlungseinheit, die Datenquelle und die Steuerbefehl-Generierungseinheit ganz oder teilweise als Softwarekomponenten in einem Prozessor implementiert sein. Die Eingangs- und Ausgangs-Schnittstelle können beispielsweise als Ein- bzw. Ausgangsbuchsen ausgebildet sein. Sie können aber auch in Form von reinen Software-Schnittstellen direkt Daten von einem bildgebenden Aufnahmesystem übernehmen, wenn beispielsweise die Steuerungsvorrichtung auf dem gleichen Rechner wie Komponenten des bildgebenden Aufnahmesystems angeordnet ist. Die Schnittstellen können weiterhin kombiniert gemeinsam als Input-/Output-Schnittstelle ausgebildet sein.Such a control device can be hard-bwz. be implemented in software or include both hardware and software components. In particular, the determination unit, the data source and the control command generation unit can be implemented entirely or partially as software components in a processor. The input and output interfaces can be in the form of input or output sockets, for example. However, they can also accept data directly from an imaging recording system in the form of pure software interfaces if, for example, the control device is arranged on the same computer as components of the imaging recording system. The interfaces can also be designed in combination as an input/output interface.

Die softwaretechnische bzw. weitgehend softwaretechnische Realisierung ist insofern vorzuziehen, als sie eine einfachere Implementierungsmöglichkeit im Rahmen der Erfindung darstellt. Insbesondere können bereits bestehende Steuerungsvorrichtungen einfacher nachgerüstet werden. Die Erfindung umfasst daher auch ein Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Prozessor einer programmierbaren Steuerungsvorrichtung für eine Verstelleinrichtung ladbar ist, mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines oben beschriebenen Verfahrens auszuführen, wenn das Programmprodukt in der Steuerungsvorrichtung ausgeführt wird.The implementation in software or largely in software is preferable insofar as it represents a simpler implementation option within the scope of the invention. In particular, existing control devices can be retrofitted more easily. The invention therefore also includes a computer program product, which can be loaded directly into a processor of a programmable control device for an adjustment device, with program code means for executing all the steps of a method described above when the program product is executed in the control device.

Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch eine Tomographieanlage mit einer Lagereinrichtung für Untersuchungsobjekte und einer Verstelleinrichtung zur Positionierung der Lagereinrichtung relativ zu einer Aufnahmeeinheit der Tomographieanlage und einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung für die Verstelleinrichtung gelöst. Eine derartige Tomographieanlage weist also die dem Fachmann bekannten üblichen Komponenten auf und ist zusätzlich mit einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung ausgerüstet, sodass mit ihrer Hilfe das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.The object of the invention is also achieved by a tomography system with a storage device for examination objects and an adjustment device for positioning the storage device relative to a recording unit of the tomography system and a control device according to the invention for the adjustment device. Such a tomography system therefore has the usual components known to the person skilled in the art and is additionally equipped with a control device according to the invention, so that the method according to the invention can be carried out with its help.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei können die Steuerungsvorrichtung, die Tomographieanlage und das Verfahren auch entsprechend den abhängigen Ansprüchen zu den jeweils anderen Anspruchskategorien weitergebildet sein.Further particularly advantageous configurations and developments of the invention also result from the dependent claims and the following description. The control device, the tomography system and the method can also be further developed according to the dependent claims for the respective other claim categories.

Vorteilhafterweise wird die Lage der Untersuchungsobjekte dergestalt verändert, dass sich der Ziel-Fokusbereich in einer isozentrischen Position der Tomographieanlage befindet. Wird dieser zentrale Bereich der Tomographieanlage als der gerätespezifische Fokusbereich definiert, so sind die Rahmenbedingungen für eine höchstmögliche Bildqualität besonders gut.The position of the examination objects is advantageously changed in such a way that the target focal area is in an isocentric position of the tomography system. If this central area of the tomography system is defined as the device-specific focus area, then the basic conditions for the highest possible image quality are particularly good.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Lage der Untersuchungsobjekte dergestalt verändert, dass sich mindestens ein objektspezifischer Ziel-Fokusbereich eines Untersuchungsobjekts innerhalb des gerätspezifischen Fokusbereichs der Tomographieanlage befindet. Bei diesem Verfahren wird also, sofern mehrere Untersuchungsobjekte in einem bildgebenden Messvorgang untersucht werden sollen, darauf abgezielt, dass mindestens eines der Untersuchungsobjekte innerhalb des gerätespezifischen Fokusbereichs liegt, während sich andere Untersuchungsobjekte nicht zwangsläufig innerhalb dieses Fokusbereichs befinden müssen. Es wird daher im Rahmen dieser Ausführungsform in erster Linie versucht, dieses eine Untersuchungsobjekt mit hoher Bildqualität abzubilden, während für andere Untersuchungsobjekte gegebenenfalls eine etwas schlechtere, aber noch akzeptable Bildqualität in Kauf genommen wird. Dies kann zum Beispiel sinnvoll sein, wenn von einem der Untersuchungsobjekte genaue Details erkennbar sein müssen und von anderen nicht. Beispielsweise ist vorstellbar, dass bei einer bildgebenden Aufnahme eines Herzens dieses Organ im Zentrum des Interesses steht, während die Lungenflügel zwar mit abgebildet werden sollen, jedoch nicht unbedingt in derselben Detailgenauigkeit. Ähnliche Beispiele finden sich im Bereich der Aufnahme des Kopfes, bei dem die gleichzeitige Abbildung des Thorax von geringerer Bedeutung ist.According to a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the position of the examination objects is changed in such a way that at least one object-specific target focus area of an examination object is located within the device-specific focus area of the tomography system. In this method, if several examination objects are to be examined in an imaging measurement process, the aim is that at least one of the examination objects lies within the device-specific focus area, while other examination objects do not necessarily have to be located within this focus area. Within the scope of this embodiment, it is therefore primarily attempted to image this one examination object with high image quality, while a slightly poorer but still acceptable image quality is accepted for other examination objects. This can be useful, for example, if precise details must be recognizable from one of the examination objects and not from others. For example, it is conceivable that an imaging recording of a heart might focus on this organ, while the lungs should also be imaged, but not necessarily in the same level of detail. Similar examples can be found in the field of head imaging, where the simultaneous imaging of the thorax is of less importance.

Insbesondere wird diese Ausführungsform auch genutzt, wenn nur ein Untersuchungsobjekt untersucht werden soll, wobei dieses Untersuchungsobjekt dann mit seinem objektspezifischen Ziel-Fokusbereichs in den gerätespezifischen Fokusbereich der Tomographieanlage positioniert werden soll.In particular, this embodiment is also used when only one examination object is to be examined, in which case this examination object is then to be positioned with its object-specific target focus area in the device-specific focus area of the tomography system.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein gemeinsamer Ziel-Fokusbereich einer Mehrzahl von Untersuchungsobjekten ermittelt und die Lage der Untersuchungsobjekte dergestalt verändert, dass sich der gemeinsame Ziel-Fokusbereich innerhalb des gerätespezifischen Fokusbereichs der Tomographieanlage befindet. In diesem Rahmen wird versucht, für mehrere Untersuchungsobjekte einen Ziel-Fokusbereich zu bestimmen, so dass alle Untersuchungsobjekte auf möglichst optimale Art und Weise abgebildet werden können. Das Zentrum eines gemeinsamen Ziel-Fokusbereichs mehrerer Objekte kann z. B. aus dem Mittelwert der Koordinaten der Zentren der einzelnen, objektspezifischen Fokusbereiche ermittelt werden. Es kann jedoch auch eine Art geometrischer Schwerpunkt aller Untersuchungsobjekte als Zentrum ausgewählt werden. Dieser Schwerpunkt berücksichtigt beispielsweise dann das Volumen oder die Dichte der Untersuchungsobjekte. Ebenso kann ein gemeinsamer Ziel-Fokusbereich aufgrund anderer Auswahlkriterien festgelegt werden, die anwendungsfallbezogen sinnvoll erscheinen. According to a further preferred embodiment, a common target focus area of a plurality of examination objects is determined and the position of the examination objects is changed in such a way that the common target focus area is within the device-specific focus area of the tomography system. In this context, an attempt is made to determine a target focus area for a number of examination objects, so that all examination objects can be imaged in the best possible way. The center of a common target focus area of several objects can e.g. B. can be determined from the mean value of the coordinates of the centers of the individual, object-specific focus areas. However, it can also be a kind of geometric focus of all examination objects can be selected as the center. This focal point then takes into account, for example, the volume or the density of the examination objects. Likewise, a common target focus area can be determined on the basis of other selection criteria that appear to make sense in relation to the application.

Der Vorteil der Ermittlung eines gemeinsamen Ziel-Fokusbereichs für mehrere Untersuchungsobjekte ist beispielsweise darin zu sehen, dass trotz der Untersuchung mehrer Untersuchungsobjekte in einem Scandurchlauf alle Untersuchungsobjekte in ihrer Gesamtheit möglichst optimal positioniert sind. Sind mehrere zu untersuchende Untersuchungsobjekte vorhanden, bietet diese Ausführungsform daher unter anderem eine effektivere und schnellere Möglichkeit, ausreichend gute Bilder aller Untersuchungsobjekte in einem Durchgang zu erzeugen.The advantage of determining a common target focus area for a number of examination objects can be seen, for example, in the fact that despite the examination of a number of examination objects in one scan pass, all of the examination objects are positioned as optimally as possible in their entirety. If several examination objects to be examined are present, this embodiment therefore offers, among other things, a more effective and faster possibility of generating sufficiently good images of all examination objects in one go.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird die automatische Positionsbestimmung der Untersuchungsobjekte innerhalb eines die Untersuchungsobjekte umfassenden Trägerkörpers durchgeführt. Ein derartiger Trägerkörper kann beispielsweise ein menschlicher Körper sein, wobei die Untersuchungsobjekte mehrere verschiedene Organe innerhalb des Körpers sind. In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform erfolgt die automatische Positionsbestimmung der Untersuchungsobjekte über eine Positions- und/oder Formbestimmung des die Untersuchungsobjekte umfassenden Trägerkörpers. Über die Position bzw. Form des Trägerkörpers kann indirekt oftmals auf die Position der einzelnen Untersuchungsobjekte innerhalb des Trägerkörpers geschlossen werden. Beispielweise ist zu erwarten, dass das Herz eines Menschen immer in einem bestimmten Bereich des Thorax angesiedelt ist. Zumindest eine relativ präzise Vorabbestimmung der Position dieses Untersuchungsobjektes ist daher möglich. Ein Finetuning der Positionsbestimmung kann gegebenenfalls in einem weiteren Verfahrensschritt erfolgen. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird unter anderem vorteilhafterweise erreicht, dass die automatische Positions- und/oder Formbestimmung nur ein Minimum an Zeit beansprucht und dass z. B. die Patienten oder auch unbelebte, aber dennoch empfindliche Untersuchungsobjekte nicht unnötig mit physikalischen Belastungen wie Magnetfeldern oder Strahlen belastet werden.According to a special embodiment of the invention, the automatic position determination of the examination objects is carried out within a carrier body containing the examination objects. Such a carrier body can be a human body, for example, with the examination objects being several different organs within the body. In a development of this embodiment, the position of the examination objects is automatically determined by determining the position and/or shape of the carrier body containing the examination objects. The position or shape of the carrier body can often be used to indirectly infer the position of the individual examination objects within the carrier body. For example, it is to be expected that a person's heart is always located in a certain area of the thorax. At least a relatively precise prior determination of the position of this examination object is therefore possible. A fine-tuning of the position determination can optionally take place in a further method step. With the help of this method, among other things, it is advantageously achieved that the automatic position and/or shape determination takes only a minimum of time and that z. For example, patients or inanimate but sensitive examination objects are not unnecessarily exposed to physical stress such as magnetic fields or radiation.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine automatische Positions- und/oder Formbestimmung auf Basis von Tomographieergebnissen der Tomographieanlage durchgeführt. Im Rahmen dieser Ausführungsform dient die Tomographieanlage nicht nur der Akquisition von Bilddaten im Rahmen des bildgebenden Verfahrens, sondern wird bereits vorab zur Positions- und/oder Formbestimmung genutzt. Dies kann beispielsweise mittels einer meist ohnehin durchgeführten Übersichtsaufnahme (auch „Topogramm“ genannt) erfolgen. In einem solchen Topogramm wird - üblicherweise bei geringer physikalischer Belastung der Untersuchungsobjekte bzw. des die Untersuchungsobjekte umfassenden Trägers - ein schnelles Abbild der Positionen bzw. Umrisse und Formen der Untersuchungsobjekte erzeugt. Diese vorteilhafterweise schnelle Verfahrensart, mit deren Hilfe zudem zusätzliche Positions- und/oder Formbestimmungsanlagen eingespart werden können, stellt daher eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.In a particularly preferred embodiment of the invention, an automatic determination of position and/or shape is carried out on the basis of tomography results from the tomography system. In the context of this embodiment, the tomography system not only serves to acquire image data as part of the imaging method, but is also used in advance to determine the position and/or shape. This can be done, for example, by means of an overview recording (also known as a “topogram”), which is usually carried out anyway. A quick image of the positions or outlines and shapes of the objects to be examined is generated in such a topogram--usually when there is little physical stress on the objects under examination or on the carrier comprising the objects under examination. This advantageously fast method type, with the help of which additional position and/or shape determination systems can also be saved, therefore represents a particularly preferred embodiment of the invention.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann eine automatische Positions- und/oder Formbestimmung mit Hilfe dreier weiterer vorteilhafter Varianten ausgeführt werden.As an alternative or in addition to this, an automatic position and/or shape determination can be carried out with the aid of three further advantageous variants.

Eine automatische Positions- und/oder Formbestimmung kann gemäß einer ersten Variante mittels eines an der Tomographieanlage angeordneten Laser-Sende- und Sensorsystems durchgeführt werden.According to a first variant, an automatic position and/or shape determination can be carried out by means of a laser transmission and sensor system arranged on the tomography system.

Gemäß einer zweiten Variante kann sie mittels eines an der Tomographieanlage angeordneten Infrarot-Sende- und Sensorsystems durchgeführt werden. Hierbei kann entweder ein näherungsweise punktförmiger Infrarotstrahl ausgesendet werden oder eine Art Vorhang durch Infrarotstrahlung generiert werden, der mit einem entsprechenden Sensorsystem detektierbar ist.According to a second variant, it can be carried out using an infrared transmission and sensor system arranged on the tomography system. In this case, either an approximately punctiform infrared beam can be emitted or a kind of curtain can be generated by infrared radiation, which can be detected with a corresponding sensor system.

Gemäß einer dritten Variante wird die automatische Positions- und/oder Formbestimmung mittels eines an der Tomographieanlage angeordneten Kamerasystems, zum Beispiel mit Infrarotkameras, durchgeführt.According to a third variant, the automatic position and/or shape determination is carried out by means of a camera system arranged on the tomography system, for example with infrared cameras.

Die Auswahl der Varianten bzw. eine Kombination mehrerer Varianten erfolgt im Rahmen der Erfindung nach einfachen praktischen Gesichtspunkten. So hängt es insbesondere von den Untersuchungsobjekten ab, welche Vorrichtung für eine Positions- bzw. Formbestimmung am besten geeignet ist. Zudem bestimmt die notwendige Messgenauigkeit das Verfahren ebenso mit wie weitere verfahrenstechnische Gesichtspunkte im Rahmen der tomographischen Messungen: Die Verwendung von Lasersystem und Kamerasystem bietet beispielsweise den Vorteil, dass sie keine zusätzliche Strahlenbelastung beispielsweise für einen Patienten generieren. Ein Kamerasystem kann zudem auch dazu verwendet werden, ein Untersuchungsobjekt während eines bildgebenden Tomographiescans von außerhalb der Tomographieanlage zu beobachten.Within the scope of the invention, the variants or a combination of several variants are selected according to simple practical aspects. In particular, it depends on the examination objects which device is best suited for determining the position or shape. In addition, the necessary measurement accuracy determines the process, as do other procedural aspects in the context of tomographic measurements: The use of a laser system and camera system offers the advantage, for example, that they do not generate any additional radiation exposure, for example for a patient. A camera system can also be used to observe an examination subject from outside the tomography system during an imaging tomography scan.

Alle Sende- und Sensorsysteme können mittelbar oder unmittelbar an der Tomographieanlage angeordnet sein. Dies bedeutet, dass sie beispielsweise direkt durch Befestigung an der Tomographieanlage mit dieser verbunden sind oder dadurch, dass sie eine eigene Befestigungskonstruktion, beispielsweise einen Rahmen, aufweisen, der an definierter Position zur Tomographieanlage aufgebaut ist und daher reproduzierbare Positionswerte liefern kann. Auch können derartige Sende- und Sensorsysteme bei bestehenden Tomographieanlagen nachgerüstet werden.All transmission and sensor systems can be arranged directly or indirectly on the tomography system. This means that they are connected to the tomography system directly by being attached to it, for example, or that they have their own attachment structure, for example a frame, which is set up at a defined position in relation to the tomography system and can therefore supply reproducible position values. Such transmission and sensor systems can also be retrofitted to existing tomography systems.

Besonders bevorzugt wird die automatische Positions- und/oder Formbestimmung mit Hilfe einer horizontal neben den Untersuchungsobjekten und/oder vertikal oberhalb und/oder unterhalb der Untersuchungsobjekte angebrachten Sensoranordnung durchgeführt.The automatic position and/or shape determination is particularly preferably carried out with the aid of a sensor arrangement mounted horizontally next to the examination objects and/or vertically above and/or below the examination objects.

Die Veränderung der Lage der Untersuchungsobjekte erfolgt in mindestens einer Richtung, bevorzugt jedoch in mehreren Richtungen. Neben den bisher bekannten Lageveränderungen in horizontaler Einschubrichtung entlang der Mittelachse des Tomographen (meist als z-Richtung bezeichnet) und in vertikaler Richtung können im Rahmen der Erfindung auch Lageveränderungen in horizontaler Richtung um 90° zur Einschubrichtung und Drehungen der Untersuchungsobjekte um mindestens eine ihrer Achsen erfolgen. Solche Lageveränderungen können einzeln und schrittweise oder simultan und/oder in Kombination miteinander erfolgen.The position of the examination objects is changed in at least one direction, but preferably in several directions. In addition to the previously known changes in position in the horizontal direction of insertion along the central axis of the tomograph (usually referred to as the z-direction) and in the vertical direction, position changes in the horizontal direction by 90° to the direction of insertion and rotations of the examination objects about at least one of their axes can also take place within the scope of the invention . Such changes in position can take place individually and in steps or simultaneously and/or in combination with one another.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt vor der Durchführung der Veränderung der Lage der Untersuchungsobjekte eine Anzeige von Richtung und Weg der Veränderung der Lage. Ein Bediener kann auf diese Weise erkennen, wohin die Untersuchungsobjekte im nächsten Schritt befördert werden und kann gegebenenfalls über eine Benutzerschnittstelle korrigierend eingreifen und/oder die Lageveränderung durch Bestätigung in Gang setzen. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass menschliche Bediener das Verfahren kontrollieren können, sodass Systemfehler und damit verbundene potentielle Gefahren reduziert werden können. So kann zum Beispiel über ein grafisches Display eines Computerterminals die geplante Lageveränderung visualisiert und von einem Benutzer per Knopfdruck initiiert werden.According to a particularly preferred embodiment of the method, before the change in the position of the examination objects is carried out, the direction and path of the change in position is displayed. In this way, an operator can recognize where the examination objects are to be transported to in the next step and can, if necessary, intervene to correct them via a user interface and/or initiate the change in position by confirmation. This advantageously means that human operators can control the method, so that system errors and potential dangers associated therewith can be reduced. For example, the planned change in position can be visualized via a graphic display of a computer terminal and initiated by a user at the push of a button.

Erfindungsgemäß wird die Veränderung der Lage der Untersuchungsobjekte in Abhängigkeit von einer vordefinierten Art der Untersuchungsobjekte auf Basis von Scanprotokollen der Tomographieanlage durchgeführt. Da bestimmte Arten von Untersuchungen, speziell im medizintechnischen Bereich, sehr häufig in Tomographieanlagen durchgeführt werden, existieren in der Regel Scanprotokolle, die den Scanablauf vorgeben. Ein Bediener ruft hierzu im Vorfeld des Scans ein solches Scanprotokoll auf und verändert ggf. einzelne Scanparameter. Danach wird der Scan vollautomatisch gemäß dem so definierten Scanprotokoll durchgeführt. Je nach Scanprotokoll variiert die Anforderung an die Genauigkeit der Lagerung bzw. an die Positionierung der Untersuchungsobjekte. So wird beispielsweise das Scanprotokoll für ein bewegtes Organ wie die menschliche Lunge eine sehr präzise Positionierung der Lunge im Isozentrum einer Tomographieanlage vorsehen, während das Scanprotokoll für unbewegte Organe eine größere Unschärfe zulassen kann.According to the invention, the position of the examination objects is changed as a function of a predefined type of examination object on the basis of scan protocols from the tomography system. Since certain types of examinations, especially in the field of medical technology, are very often carried out in tomography systems, there are usually scan protocols that specify the scan process. For this purpose, an operator calls up such a scan protocol in advance of the scan and, if necessary, changes individual scan parameters. The scan is then carried out fully automatically according to the scan protocol defined in this way. Depending on the scan protocol, the requirements for the accuracy of the positioning or the positioning of the examination objects vary. For example, the scan protocol for a moving organ such as the human lung will provide for a very precise positioning of the lung in the isocenter of a tomography system, while the scan protocol for non-moving organs can allow greater blurriness.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Verstelleinrichtung bei der Veränderung der Lage der Untersuchungsobjekte so gesteuert, dass sich die Untersuchungsobjekte und/oder der die Untersuchungsobjekte umgebende Trägerkörper und eine Innenseite der Tomographieanlage nicht berühren. Als Innenseite der Tomographieanlage wird hierbei die Innenwand einer Gantry bei CT-, PET- und SPECT-Geräten bzw. des Patiententunnels bei MR-Geräten definiert, also die Seite des Untersuchungsraums einer Anlage, die den Untersuchungsobjekten zugewandt ist.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, when changing the position of the examination objects, an adjustment device is controlled in such a way that the examination objects and/or the support body surrounding the examination objects and an inside of the tomography system do not touch. The inner wall of a gantry in CT, PET and SPECT devices or the patient tunnel in MR devices is defined as the inside of the tomography system, ie the side of the examination room of a system that faces the objects to be examined.

Es wird so sichergestellt, dass durch die Lageveränderung nicht unvorteilhafterweise das Untersuchungsobjekt bzw. sein Trägerkörper durch eine Kollision mit der Tomographieanlage geschädigt bzw. verletzt wird. Dabei wird beispielsweise der Abstand zwischen den äußeren Abmessungen der Untersuchungsobjekte und/oder eines die Untersuchungsobjekte umfassenden Trägerkörpers und der Innenseite der Tomographieanlage berechnet. Zum Beispiel können die ohnehin bekannten äußeren Abmessungen der Untersuchungsobjekte bzw. des entsprechenden Trägerkörpers mit den Innenmaßen der Tomographieanlage abgeglichen werden. Ein Abbruch der Lageveränderung erfolgt in dem Moment, in dem die Gefahr besteht, dass sich Untersuchungsobjekte bzw. Trägerkörper einerseits und die Innenseite der Tomographieanlage andererseits berühren. Alternativ kann auch der komplette Weg vorab berechnet werden und eine Verstellung - vorzugsweise unter Anzeige an den Bediener - verweigert werden, wenn eine Kollisionsgefahr besteht.It is thus ensured that the examination object or its carrier body is not disadvantageously damaged or injured by a collision with the tomography system as a result of the change in position. In this case, for example, the distance between the outer dimensions of the examination objects and/or a carrier body comprising the examination objects and the inside of the tomography system is calculated. For example, the already known external dimensions of the objects to be examined or of the corresponding carrier body can be compared with the internal dimensions of the tomography system. The change in position is aborted at the moment when there is a risk that the objects to be examined or the carrier body on the one hand and the inside of the tomography system on the other hand touch. Alternatively, the complete path can also be calculated in advance and an adjustment—preferably with notification to the operator—can be refused if there is a risk of collision.

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Verfahren bzw. Steuerungsvorrichtungen für Tomographieanlagen bzw. auf solche Tomographieanlagen selbst. Besonders bevorzugt werden im Rahmen der Erfindung jedoch Computertomographieanlagen und/oder Magnetresonanztomographieanlagen und/oder eine Radionuklid-Emissions-Tomographieanlage verwendet, wobei unter Computertomographieanlagen auch sogenannte C-Bogen-Systeme verstanden werden, bei denen Röntgenstrahlen nicht von innerhalb einer Gantry abgegeben werden, sondern statt eines Patiententunnels eine Haltearmvorrichtung verwendet wird. Tomographieanlagen sind in der Bereitstellung, Wartung und im Betrieb besonders aufwändig und komplex in der Handhabung. Daher entfaltet die Erfindung aufgrund der mit ihr verbundenen Zeiteinsparung und hohen Präzision besonders gut ihre Vorteile.The invention relates very generally to methods and control devices for tomography systems and to such tomography systems themselves. However, within the scope of the invention, computer tomography systems and/or magnetic resonance tomography systems and/or a radionuclide emission tomography system are particularly preferably used, computer tomography systems also including so-called C -arc systems are understood in which X-ray rays are not delivered from within a gantry, but rather a holding arm device is used instead of a patient tunnel. Tomography systems are particularly expensive and complex to handle in terms of provision, maintenance and operation. The invention therefore unfolds its advantages particularly well due to the time savings and high precision associated with it.

Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung und/oder eine ihrer Funktionen an- und abschaltbar. Hierdurch ist gewährleistbar, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren nur dann zur Anwendung kommt, wenn ein Bediener einerseits damit umzugehen weiß und es andererseits für angebracht hält. Wird eine Positionierung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen im Einzelfall von einem Bediener nicht gewünscht, kann er das Verfahren einfach deaktivieren.The control device and/or one of its functions can preferably be switched on and off. This ensures that a method according to the invention is only used if an operator knows how to use it on the one hand and considers it appropriate on the other hand. If, on the other hand, positioning with the method according to the invention is not desired by an operator in an individual case, he can simply deactivate the method.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer Tomographieanlage mit für eine Tomographie-Untersuchung vorgesehenen Untersuchungsobjekten,
2 eine schematische Ansicht in z-Richtung in den Bereich einer Gantry einer CT-Anlage,
3 ein Block-Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
4 ein Prinzip-Blockschaltbild eines bildgebenden Systems mit einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung.

The invention is explained in more detail below with reference to the attached figures using exemplary embodiments. The same components are provided with identical reference numbers in the various figures. Show it:

1 a schematic side view of a tomography system with examination objects intended for a tomography examination,
2 a schematic view in z-direction in the area of a gantry of a CT system,
3 a block flow diagram of a method according to the invention and
4 a basic block diagram of an imaging system with a control device according to the invention.

1 zeigt eine Tomographieanlage 3 in Schnittansicht mit einer Lagereinrichtung 9 in Form eines bewegbaren Tischs, auf dem ein Trägerkörper 5 mit mehreren zu untersuchenden Untersuchungsobjekten 1a, 1b, 1c liegt. 1 1 shows a tomography system 3 in a sectional view with a storage device 9 in the form of a movable table on which a carrier body 5 with a plurality of examination objects 1a, 1b, 1c to be examined lies.

Die Tomographieanlage 3 ist hier beispielhaft als CT-Anlage ausgeführt, wobei sich die Erfindung nicht auf die Verwendung von CT-Anlagen beschränkt. Im Schnitt sind der obere und untere Bereich der Gantry 13 der CT-Anlage 3 erkennbar, zwischen denen sich der Untersuchungsraum 2 erstreckt. Genau zwischen den dem Untersuchungsraum 2 zugewandten Abgrenzungen der Gantry 13 verläuft die Mittelachse 4 oder Rotationsachse der CT-Anlage 3, auf der das Isozentrum liegt. Darum herum erstreckt sich ein gerätespezifischer Fokusbereich 11. Objekte, die sich bei einem CT-Scan in diesem Fokusbereich 11 befinden, können mit einer sehr guten Bildqualität durch die CT-Anlage 3 abgebildet werden.The tomography system 3 is designed here as a CT system, for example, although the invention is not limited to the use of CT systems. The upper and lower areas of the gantry 13 of the CT system 3 can be seen in section, between which the examination room 2 extends. The central axis 4 or axis of rotation of the CT system 3 on which the isocenter lies runs precisely between the boundaries of the gantry 13 facing the examination room 2 . A device-specific focus area 11 extends around this. Objects that are located in this focus area 11 in a CT scan can be imaged with very good image quality by the CT system 3 .

Der Trägerkörper 5 ist hier der Körper eines Patienten. Dabei ist in 1 nur der kopfseitige Teil des Körpers und der Patientenliege dargestellt. Die Untersuchungsobjekte 1a, 1b, 1c sind einzelne Organe, in diesem Beispiel (grob schematisch dargestellt) ist ein erstes Untersuchungsobjekt 1a die Niere, ein zweites Untersuchungsobjekt 1b die Lunge und ein drittes Untersuchungsobjekt 1c das Herz des Patienten. Jedes der drei Untersuchungsobjekte 1a, 1b, 1c weist je einen objektspezifischen Ziel-Fokusbereich 7a, 7b, 7c auf, der einen kleinen, in der Regel fast punktförmigen Bereich innerhalb des jeweiligen Untersuchungsobjekts 1a, 1b, 1c darstellt. Für alle Untersuchungsobjekte 1a, 1b, 1c gemeinsam ist ein gruppenspezifischer Ziel-Fokusbereich 7ges der Gesamtheit aller drei Untersuchungsobjekte 1a, 1b, 1c definiert. Im vorliegenden Beispiel ist seine Position in etwa entsprechend dem Mittelwert der Koordinaten der objektspezifischen Fokusbereiche 7a, 7b, 7c.The carrier body 5 is the body of a patient here. where is in 1 only the head-side part of the body and the patient table are shown. The examination objects 1a, 1b, 1c are individual organs, in this example (shown roughly schematically) a first examination object 1a is the kidney, a second examination object 1b is the lung and a third examination object 1c is the heart of the patient. Each of the three examination objects 1a, 1b, 1c has an object-specific target focus area 7a, 7b, 7c, which represents a small, usually almost punctiform area within the respective examination object 1a, 1b, 1c. A group-specific target focus area 7ges of all three examination objects 1a, 1b, 1c is defined jointly for all examination objects 1a, 1b, 1c. In the present example, its position corresponds approximately to the mean value of the coordinates of the object-specific focus areas 7a, 7b, 7c.

Die Organe 1a, 1b, 1c bzw. der Patient werden in der Folge so positioniert, dass mindestens einer der Ziel-Fokusbereiche 7a, 7b, 7c, 7ges in den gerätespezifischen Fokusbereich 11 gelangt. Um beispielsweise die Lunge 1b optimal abzubilden, wird der ihr zugeordnete Ziel-Fokusbereich 7b in den gerätespezifischen Fokusbereich 11 gebracht. Dadurch liegen die anderen beiden Organe 1a, 1c nicht bzw. nicht vollständig im gerätespezifischen Fokusbereich 11. Es ist daher zu erwarten, dass die Bildqualität der Aufnahmen dieser Organe 1a, 1c geringer ist als die der Aufnahme der Lunge 1b. Um eine möglichst hohe durchschnittliche Bildqualität aller Organe 1a, 1b, 1c zu erzielen, wird dagegen der gruppenspezifische Ziel-Fokusbereich 7ges in den gerätespezifischen Fokusbereich 11 gebracht. Zwar ist auch dann nur ein Organ, nämlich die Niere 1a, im gerätespezifischen Fokusbereich 11, doch die anderen beiden Organe 1b, 1c so nah wie möglich daran. Sie können daher mit allenfalls geringen Abstrichen bei der Bildqualität aufgenommen werden.The organs 1a, 1b, 1c or the patient are then positioned in such a way that at least one of the target focus areas 7a, 7b, 7c, 7ges reaches the device-specific focus area 11 . In order to optimally image the lung 1b, for example, the target focus area 7b assigned to it is brought into the device-specific focus area 11. As a result, the other two organs 1a, 1c are not or not completely in the device-specific focus area 11. It is therefore to be expected that the image quality of the recordings of these organs 1a, 1c is lower than that of the recording of the lungs 1b. In order to achieve the highest possible average image quality of all organs 1a, 1b, 1c, on the other hand, the group-specific target focus area 7ges is brought into the device-specific focus area 11. Although there is then only one organ, namely the kidney 1a, in the device-specific focus area 11, the other two organs 1b, 1c are as close to it as possible. They can therefore be recorded with at most minor reductions in image quality.

Zur Lageveränderung des Patienten kann die Lagereinrichtung 9 auf vier verschiedene Arten bewegt werden: Sie kann, wie bisher schon bekannt, erstens in einer Richtung y, d. h. vertikal nach oben oder unten, und zweitens in einer ersten horizontalen Richtung, nämlich der Einschubrichtung z in die Tomographieanlage 3 gefahren werden. Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann hier zusätzlich drittens eine Verstellung in einer zweiten horizontalen Richtung x, die senkrecht zur Einschubrichtung z steht, erfolgen und viertens die Lagereinrichtung 9 in einer Rotationsrichtung r um eine Achse gekippt werden, die parallel zur Einschubrichtung z liegt. Außerdem - der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt - können weitere Rotationsbewegungen vorgesehen sein, wobei die Rotationsachsen beispielsweise parallel zu der x-Achse und zu der y-Achse liegen können. Mit Hilfe dieser Bewegungsarten können die Untersuchungsobjekte 1a, 1b, 1c bzw. kann der Trägerkörper 5 nahezu beliebig in der Position gegenüber der Tomographieanlage 3 und damit dem gerätespezifischen Fokusbereich 11 bewegt werden. To change the position of the patient, the bearing device 9 can be moved in four different ways: As already known, it can firstly be moved in a direction y, i.e. vertically up or down, and secondly in a first horizontal direction, namely the insertion direction z in the Tomography system 3 are driven. According to a particularly preferred development of the invention, thirdly, an adjustment can also be made in a second horizontal direction x, which is perpendicular to the insertion direction z, and fourthly, the bearing device 9 can be tilted in a direction of rotation r about an axis that is parallel to the insertion direction z. In addition--not shown for the sake of clarity--further rotational movements can be provided, in which case the rotational axes can lie parallel to the x-axis and to the y-axis, for example. With the help of these types of movement, the examination objects 1a, 1b, 1c or the carrier body 5 can be moved in almost any position relative to the tomography system 3 and thus the device-specific focus area 11 .

In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Position und/oder Form der Untersuchungsobjekte 1a, 1b, 1c bestimmt und ihre Ziel-Fokusbereiche 7a, 7b, 7c, 7ges alle oder teilweise ermittelt. Bei Kenntnis des gerätespezifischen Fokusbereichs 11 der Tomographieanlage 3 kann der jeweils gewünschte Ziel-Fokusbereich 7a, 7b, 7c, 7ges durch Bewegung des Trägerkörpers 5 mit Hilfe der Bewegung der Lagereinrichtung 9 in den gerätespezifischen Fokusbereich 11 der Tomographieanlage bewegt werden. Ein Tomographie-Scan kann nun unter optimierten Bedingungen durchgeführt werden. Welche Positionierung dabei letztlich gewählt wird, hängt dabei davon ab, welche Art von Untersuchung durchgeführt wird, wobei berücksichtigt wird, welche Qualität die Bilddaten für die verschiedenen Objekte jeweils haben müssen und welche Gesamtstrahlenbelastung entsteht.In a method according to the invention, the position and/or shape of the examination objects 1a, 1b, 1c is determined and all or part of their target focus areas 7a, 7b, 7c, 7ges are determined. If the device-specific focus area 11 of the tomography system 3 is known, the desired target focus area 7a, 7b, 7c, 7ges can be moved into the device-specific focus area 11 of the tomography system by moving the carrier body 5 with the aid of the movement of the bearing device 9. A tomography scan can now be performed under optimized conditions. Which positioning is ultimately selected depends on the type of examination being carried out, taking into account the quality of the image data for the various objects and the total radiation exposure that occurs.

2 zeigt grob schematisch die Gantry 13 einer CT-Anlage 3 mit einer um den Messraum 2 rotierenden Röntgenquelle 15 und einem gegenüberliegend an der Gantry 13 angeordneten rotierenden Röntgensensor 17. Ein Untersuchungsobjekt 1 - hier der Kopf eines Patienten - ist auf einer Lagereinrichtung 9 innerhalb des Untersuchungsraums 2 positioniert. Die Bestimmung seiner Form bzw. seiner Position kann nun mit Hilfe mehrerer, hier in der Gesamtschau dargestellten Sende- und Sensorsysteme durchgeführt werden. 2 shows a rough schematic of the gantry 13 of a CT system 3 with an X-ray source 15 rotating around the measuring room 2 and a rotating X-ray sensor 17 arranged opposite on the gantry 13. An examination object 1 - here the head of a patient - is on a storage device 9 within the examination room 2 positioned. Its shape and position can now be determined with the help of several transmission and sensor systems, which are shown here in the overview.

Sie kann erstens durch das ohnehin vorhandene System aus Röntgenquelle 15 und Röntgensensor 17 erfolgen. Dabei durchdringen Röntgenstrahlen Ro das Untersuchungsobjekt 1, und der Röntgensensor 17 liefert Roh-Bilddaten, die zur Rekonstruktion von Bildern zur Abbildung der Umrisse des Untersuchungsobjekts 1 verwendet werden können. In der Realität handelt es sich hierbei um einen üblichen Röntgenstrahlenfächer. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist in 2 aber stellvertretend nur die Haupt-Röntgenstrahlrichtung als ein Strahl Ro eingezeichnet.Firstly, it can be carried out by the system consisting of x-ray source 15 and x-ray sensor 17 which is present in any case. In this case, x-rays Ro penetrate the examination object 1, and the x-ray sensor 17 supplies raw image data which can be used to reconstruct images for imaging the outlines of the examination object 1. In reality, this is a standard X-ray fan. For the sake of clarity, in 2 but representatively only the main X-ray direction is drawn as a ray Ro.

Zweitens kann mit Hilfe einer - hier seitlich des Untersuchungsobjekts 1 angebrachten - Laserstrahlquelle 19 und einem auf der gegenüberliegenden Seite des Untersuchungsobjekts 1 angebrachten Lichtsensor 21 ebenfalls die Kontur des Untersuchungsobjekts 1 ermittelt werden. Dies ist jedoch in der Regel nur dann möglich, wenn sich das Untersuchungsobjekt 1 nicht innerhalb einer Trägerkörpers 5 befindet, wie in 1 gezeigt, da die von der Laserstrahlquelle 19 emittierten Laserstrahlen Li nur lichtdurchlässige Objekte durchleuchten können.Secondly, the contour of the examination object 1 can also be determined with the aid of a laser beam source 19—here attached to the side of the examination object 1—and a light sensor 21 attached on the opposite side of the examination object 1 . However, this is usually only possible if the examination object 1 is not located within a carrier body 5, as in 1 shown, since the laser beams Li emitted by the laser beam source 19 can only illuminate transparent objects.

Ähnliches gilt analog für die Verwendung von Infrarotwellen Ir, ausgesandt von einer Infrarotlampe 23, die hier am höchsten Punkt der Gantry 13 oberhalb des Untersuchungsobjekts 1 angebracht ist. Diese Infrarotwellen Ir können von einem Infrarotsensor 25 empfangen werden, der unterhalb des Untersuchungsobjekts 1 angebracht ist. Bei Anbringung eines Sensors unterhalb des Untersuchungsobjekts 1 ist naturgemäß zu berücksichtigen, dass die Lagereinrichtung 9 die vom Sensor zu detektierenden Signale durchlässt. Alternativ kann der Sensor in die Oberseite, d. h. in der dem Untersuchungsobjekt zugewandten Seite, der Lagereinrichtung integriert sein.The same applies analogously to the use of infrared waves Ir, emitted by an infrared lamp 23 which is attached here at the highest point of the gantry 13 above the object 1 to be examined. These infrared waves Ir can be received by an infrared sensor 25 which is fitted underneath the examination object 1. When attaching a sensor underneath the examination object 1, it must of course be taken into account that the bearing device 9 allows the signals to be detected by the sensor to pass through. Alternatively, the sensor can be built into the top, i. H. be integrated in the side of the bearing device facing the examination object.

Im hier dargestellten Beispiel ist das Untersuchungsobjekt 1 der Kopf des Patienten, was bedeutet, dass seine Position bzw. Form direkt mit Hilfe der beschriebenen Sensoren ermittelt werden können. Ist das Untersuchungsobjekt hingegen innerhalb eines Trägerkörpers 5 angeordnet, wie in 1, so werden aus der Form bzw. Position des Trägerkörpers 5 unter Verwendung von entsprechendem, beispielsweise anatomischem, Vorwissen, Abschätzungen bzw. Berechnungen zur Position und/oder Form des Untersuchungsobjekts durchgeführt.In the example shown here, the examination object 1 is the patient's head, which means that its position or shape can be determined directly with the aid of the sensors described. If, on the other hand, the examination object is arranged inside a carrier body 5, as in 1 , Estimates or calculations for the position and/or shape of the examination object are carried out from the shape or position of the carrier body 5 using appropriate prior knowledge, for example anatomical knowledge.

Zu 2 ist anzumerken, dass es sich nicht um eine Schnittzeichnung, sondern um eine rein schematische Darstellung handelt. Dies bedeutet, dass einzelne Elemente räumlich in mehreren, in der Figur hintereinander liegenden Schnittebenen angeordnet sein können. Beispielsweise können die Laserstrahlquelle 19, die Infrarotlampe 23 und der korrespondierende Lichtsensor 21 bzw. Infrarotsensor 25 vor dem Eingang der Tomographieanlage 3 liegen, während die Röntgenquelle 15 und der Röntgensensor 17 definitiv Teile der Tomographieanlage 3 sind. Außerdem ist zu erwähnen, dass die hier erwähnten Sende- und Sensorsysteme nicht üblicherweise oder nur teilweise in Kombination verwendet werden, da ein derartiges System genügt, um eine Positions- und/oder Formbestimmung von Untersuchungsobjekten bzw. Trägerkörpern durchzuführen.to 2 it should be noted that this is not a sectional drawing, but a purely schematic representation. This means that individual elements can be spatially arranged in a plurality of sectional planes lying one behind the other in the figure. For example, the laser beam source 19, the infrared lamp 23 and the corresponding light sensor 21 or infrared sensor 25 can be in front of the entrance to the tomography system 3, while the X-ray source 15 and the X-ray sensor 17 are definitely parts of the tomography system 3. It should also be mentioned that the transmission and sensor systems mentioned here are not usually used or are only partially used in combination, since such a system is sufficient to determine the position and/or shape of objects to be examined or carrier bodies.

3 zeigt schematisch den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt wird eine Positions- und/oder Formbestimmung P von Untersuchungsobjekten bzw. eines Trägerkörpers von Untersuchungsobjekten durchgeführt. Im Falle der Bestimmung der Positions- und/oder Form eines Trägerkörpers werden in einem nächsten Schritt Rückschlüsse R auf Position(en) und/oder Form(en) von Untersuchungsobjekten in diesem Trägerkörper gezogen. Auf Basis der dadurch gewonnenen Daten wird ein Ziel-Fokusbereich der Untersuchungsobjekte in einer Fokusermittlung E ermittelt. Optional kann eine Anzeige A einer Bewegungsrichtung bzw. eines Bewegungswegs der Untersuchungsobjekte und ebenfalls optional eine Startsignalgebung S durch einen Benutzer erfolgen. Dem folgt die Bewegung B der Untersuchungsobjekte dergestalt, dass ihr Ziel-Fokusbereich in den gerätespezifischen Fokusbereich einer Tomographieanlage gebracht wird. 3 shows schematically the course of a method according to the invention. In a first step, the position and/or shape P of objects to be examined or a carrier body of objects to be examined is determined. In the case of determining the position and / or shape of a carrier body in a next step conclusions R drawn on position (s) and / or shape (s) of examination objects in this support body. A target focus area of the examination objects is determined in a focus determination E on the basis of the data obtained in this way. Optionally, a display A of a movement direction or a movement path of the examination objects and also optionally a start signal S can be provided by a user. This is followed by the movement B of the examination objects in such a way that their target focus area is brought into the device-specific focus area of a tomography system.

4 zeigt abschließend ein Ausführungsbeispiel für eine Computertomographieanlage 3 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein wesentlicher Bestandteil hierbei ist der Computertomograph 6 an sich, welcher ein Gantry-Gehäuse 8 mit einer Gantry 13 mit einer um einen Messraum 10 umlaufenden Röntgenquelle 15 und einem sich jeweils der Röntgenquelle 15 gegenüber befindenden Röntgensensor 17 aufweist. Zur Messung wird ein Patient in üblicher Weise auf eine Lagereinrichtung 9 gelegt. Die Lagereinrichtung 9 ist auf einer Verstelleinrichtung 27 in Form eines bewegbaren Basisteils gelagert, das sie sowohl wie üblich in der Einschubrichtung z und der vertikalen Auf- und Ab-Richtung y verstellen kann als auch in einer horizontalen x-Richtung senkrecht zur Einschubsrichtung z. Als weitere zusätzliche Verstellmöglichkeit kann die Lagereinrichtung 9 um eine Achse rotiert werden, beispielsweise in Rotationsrichtung r um eine gedachte Achse, die parallelgleich zur Einschubrichtung z ist. Weitere oder alternative Rotationsbewegungen (nicht dargestellt), insbesondere um zu den Richtungen x und y parallelgleiche Achsen, sind mindestens theoretisch möglich. 4 Finally, FIG. An essential component here is the computer tomograph 6 itself, which has a gantry housing 8 with a gantry 13 with an x-ray source 15 rotating around a measuring space 10 and an x-ray sensor 17 located opposite the x-ray source 15 . For the measurement, a patient is placed on a support device 9 in the usual way. The bearing device 9 is mounted on an adjustment device 27 in the form of a movable base part, which can be adjusted both as usual in the insertion direction z and the vertical up and down direction y and in a horizontal x-direction perpendicular to the insertion direction z. As a further additional adjustment option, the bearing device 9 can be rotated about an axis, for example in the direction of rotation r about an imaginary axis which is parallel and equal to the direction of insertion z. Further or alternative rotational movements (not shown), in particular about axes that are parallel to the x and y directions, are at least theoretically possible.

Gesteuert wird die Gantry 13 mit ihren Komponenten über eine Rechnereinrichtung 28, welche einen Prozessor 29 sowie mehrere Schnittstellen 31, 33, 35, 37, 39 besitzt. Über eine erste Schnittstelle 31 ist ein Terminal 43 zur Bedienung des Computertomographiesystems 3 angeschlossen. Eine weitere Schnittstelle 33 dient zur Verbindung mit einem Netzwerk 45, beispielsweise einem RIS-Netzwerk (RIS = Radiologisches Informationssystem) und/oder einem PACS-Netzwerk (PACS = Picture Archiving and Communication System). Über dieses Netzwerk 45 können Bilddaten und/oder Rohdaten zu Massenspeichern, Ausgabeeinheiten, Befundungsstationen, Workstations oder dergleichen übermittelt werden.The gantry 13 and its components are controlled via a computer device 28 which has a processor 29 and a number of interfaces 31 , 33 , 35 , 37 , 39 . A terminal 43 for operating the computed tomography system 3 is connected via a first interface 31 . Another interface 33 is used to connect to a network 45, for example a RIS network (RIS=Radiological Information System) and/or a PACS network (PACS=Picture Archiving and Communication System). Image data and/or raw data can be transmitted via this network 45 to mass storage devices, output units, diagnostic stations, workstations or the like.

Über eine Steuerschnittstelle 35 kann ein Signal an die Röntgenquelle 15 übermittelt werden, um diese passend anzusteuern. Über eine weitere Steuerschnittstelle 37 wird der Röntgensensor 17 angesteuert. Über eine Rohdaten-Akquisitionsschnittstelle 39 werden aus dem Röntgensensor 17 Rohdaten akquiriert.A signal can be transmitted to the x-ray source 15 via a control interface 35 in order to control it appropriately. The X-ray sensor 17 is controlled via a further control interface 37 . Raw data are acquired from the X-ray sensor 17 via a raw data acquisition interface 39 .

Die gemessenen Rohdaten werden an eine Bildbearbeitungseinheit 47 (mit einer Bildrekonstruktionseinheit) übermittelt, welche daraus Bilder erstellt. Diese Bildbearbeitungseinheit 47 kann in Form von Software auf dem Prozessor 29 realisiert sein. Grundsätzlich kann die Bildbearbeitungseinheit 47 aber auch auf einem anderen am Netzwerk 45 angeschlossenen Rechner realisiert sein, so dass zunächst über das Netzwerk 45 die Rohdaten übermittelt werden.The raw data measured are transmitted to an image processing unit 47 (with an image reconstruction unit), which creates images from them. This image processing unit 47 can be implemented in the form of software on the processor 29 . In principle, however, the image processing unit 47 can also be implemented on another computer connected to the network 45 so that the raw data are initially transmitted via the network 45 .

Als weitere zusätzliche Komponente weist die Rechnereinrichtung 28 hier eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung 41 auf. Sie umfasst außer der Schnittstelle 39 eine Positions- und/oder Formbestimmungseinheit 49, eine Zielfokus-Ermittlungseinheit 51, eine Datenquelle 53 in Form eines Speichers, eine Steuerbefehl-Generierungseinheit 55 und eine Ausgangs-Schnittstelle 57. Die Positions- und/oder Formbestimmungseinheit 49, die Zielfokus-Ermittlungseinheit 51, und die Steuerbefehl-Generierungseinheit 55 sind hier in Form von Software-komponenten auch auf dem Prozessor 29 realisiert.As a further additional component, the computer device 28 here has a control device 41 according to the invention. In addition to the interface 39, it comprises a position and/or shape determination unit 49, a target focus determination unit 51, a data source 53 in the form of a memory, a control command generation unit 55 and an output interface 57. The position and/or shape determination unit 49, the target focus determination unit 51 and the control command generation unit 55 are also implemented on the processor 29 here in the form of software components.

Zur optimierten bildgebenden Aufnahme von Organen des Patienten 5, hier einer Niere 1a und des Herzens 1c, werden in einem Prescan mit Hilfe der Röntgenquelle 15 und des Röntgensensors 17 Rohdaten generiert und über die Schnittstelle 39 zur Bildrekonstruktion an die Bildverarbeitungseinheit 47 auf dem Prozessor 29 geleitet. Die dort erzeugten Übersichtsbilddaten werden u. a. an die Positions- und/oder Formbestimmungseinheit 49 weitergeleitet. In der Positions- und/oder Formbestimmungseinheit 49 werden nun aus den Übersichtsbildern die Positionen und/oder Formen von Herz 1c und Niere 1a bestimmt. Dies ist mit bekannten Bildverarbeitungs- und Bilderkennungsverfahren möglich. Diese Daten werden an die Zielfokus-Ermittlungseinheit 51 übergeben, in der daraus ein gemeinsamer Ziel-Fokusbereich 7ges oder zwei objektspezifische Fokusbereiche 7c, 7a für das Herz 1c und die Niere 1a bestimmt werden. Die Koordinaten des jeweils ermittelten Ziel-Fokusbereichs werden an die Steuerbefehl-Generierungseinheit 55 weitergegeben, in die zusätzlich aus dem Speicher 53 Daten über den gerätespezifischen Fokusbereich 11 der Computertomographieanlage 3 eingespeist werden. Die Steuerbefehl-Generierungseinheit 55 generiert aus dem Abgleich der Koordinaten des Ziel-Fokusbereichs mit denen des gerätespezifischen Fokusbereichs 11 Steuerbefehle für die Bewegung der Verstelleinrichtung 27, die die Organe 1a, 1c gegenüber dem Tomographen so positioniert, dass der Ziel-Fokusbereich möglichst im gerätespezifischen Fokusbereichs liegt. Zur Absicherung kann vor der Weiterleitung der Steuerbefehle über die Ausgangsschnittstelle 57 an die Verstelleinrichtung 27 eine Benutzerabfrage durchgeführt werden. Hierzu kann ein Benutzer über die Schnittstelle 31 und das Terminal 43 mit Daten zu Richtung und Weg der vorgesehenen Bewegung der Verstelleinrichtung versorgt werden und durch Betätigung einer Aktivierungstaste den Prozess der Bewegung der Verstelleinrichtung freigeben.For optimized imaging of organs of the patient 5, here a kidney 1a and the heart 1c, raw data are generated in a prescan with the aid of the X-ray source 15 and the X-ray sensor 17 and sent via the interface 39 to the image processing unit 47 on the processor 29 for image reconstruction . The overview image data generated there are forwarded to the position and/or shape determination unit 49, among other things. In the position and/or shape determination unit 49, the positions and/or shapes of heart 1c and kidney 1a are now determined from the overview images. This is possible with known image processing and image recognition methods. This data is transferred to the target focus determination unit 51, in which a common target focus area 7ges or two object-specific focus areas 7c, 7a for the heart 1c and the kidney 1a are determined therefrom. The coordinates of the respectively determined target focus area are forwarded to the control command generation unit 55, into which data about the device-specific focus area 11 of the computed tomography system 3 are additionally fed from the memory 53. From the comparison of the coordinates of the target focus area with those of the device-specific focus area 11, the control command generation unit 55 generates control commands for the movement of the adjustment device 27, which positions the organs 1a, 1c relative to the tomograph in such a way that the target focus area is as close as possible to the device-specific focus area located. To safeguard, before the forwarding of the tax if a user query is to be carried out via the output interface 57 to the adjusting device 27 . For this purpose, a user can be supplied via the interface 31 and the terminal 43 with data on the direction and path of the intended movement of the adjusting device and release the process of moving the adjusting device by pressing an activation button.

Es ist klar, dass ein für die Erfindung genutztes Tomographiesystem 3 darüber hinaus auch noch eine Vielzahl weiterer üblicher Komponenten aufweisen kann, die jedoch aus Gründen der Vereinfachung in 4 nicht weiter dargestellt sind und auch nicht weiter erläutert werden müssen, da sie dem Fachmann bekannt sind.It is clear that a tomography system 3 used for the invention can also have a large number of other customary components, which, however, for reasons of simplification 4 are not shown further and do not need to be explained further since they are known to the person skilled in the art.

Es wird außerdem ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich hierbei nur um ein Ausführungsbeispiel handelt und die Erfindung selbstverständlich auch in anderen Systemen, beispielsweise anderen Tomographiesystemen wie z. B. Magnetresonanztomographen genutzt werden kann.It is also expressly pointed out that this is only an exemplary embodiment and that the invention can of course also be used in other systems, for example other tomography systems such as e.g. B. magnetic resonance imaging can be used.

Auch ein Computertomographiesystem kann in vielfacher Art und Weise andersartig ausgeführt sein als hier ausführlich beispielhaft erläutert. So kann beispielsweise die Gantry 13 entlang des Patienten bewegt werden und der Patient auf der Lagereinrichtung 9 an einer festen Position liegen. Die Verstelleinrichtung kann in einem solchen Falle beispielsweise auch die Position der Gantry 13 in Relation zum Patienten verändern, der fix positioniert bleibt. Weiterhin kann, wie im Zusammenhang mit 2 beschrieben, die Positions- und/oder Formbestimmung auch mittels anderer Sensoreinheiten als dem Röntgensensor 17 erfolgen.A computed tomography system can also be designed in many different ways than explained here in detail by way of example. For example, the gantry 13 can be moved along the patient and the patient can lie on the support device 9 in a fixed position. In such a case, the adjusting device can, for example, also change the position of the gantry 13 in relation to the patient, who remains in a fixed position. Furthermore, as related to 2 described, the position and/or shape can also be determined by means of sensor units other than the X-ray sensor 17 .

Zuletzt sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung 41 hier als Komponente der Rechnereinrichtung 28 dargestellt wurde, dass dies aber nicht zwangsläufig der Fall sein muss. Vielmehr kann sie auch als eigenständige Einheit mit einer solchen Rechnereinrichtung gekoppelt werden.Finally, it should be pointed out that the control device 41 according to the invention was shown here as a component of the computer device 28, but that this does not necessarily have to be the case. Rather, it can also be coupled to such a computer device as an independent unit.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei der dargestellten Steuerungsvorrichtung lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.Finally, it is pointed out once again that the method described in detail above and the illustrated control device are merely exemplary embodiments which can be modified in a wide variety of ways by a person skilled in the art without departing from the scope of the invention. Furthermore, the use of the indefinite article "a" or "an" does not rule out the possibility that the characteristics in question can also be present more than once.

Claims

Method for optimizing the position of a number of examination objects (1, 1a, 1b, 1c) in a tomography system (3), with the following steps: - Carrying out an automatic position and/or shape determination (P) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c), - Determination (E) of a target focus area (7a, 7b, 7c, 7ges) from positions and/or shapes of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) and - Automated change in the position (B) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) in at least one direction of change relative to a recording unit (13) of the tomography system (3) such that the target focus area (7a, 7b, 7c, 7ges ) is moved relatively in the direction of a device-specific focus area (11) of the tomography system (3), the change in the position of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) depending on a predefined type of examination objects (1, 1a, 1b, 1c ) is carried out on the basis of scan protocols of the tomography system (3), the requirement for the accuracy of the storage of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) varying depending on the respective scan protocol.

procedure according to claim 1 , characterized in that the position of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) is changed in such a way that the target focal area (7a, 7b, 7c, 7ges) is in an isocentric position (4) of the tomography system (3). .

procedure according to claim 1 or 2 , characterized in that the position of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) is changed in such a way that at least one object-specific target focus area (7a, 7b, 7c) of an examination object (1, 1a, 1b, 1c) changes within the device-specific focus area (11) of the tomography system (3).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a common target focus area (7ges) of a plurality of examination objects (1, 1a, 1b, 1c) is determined and the position of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) is changed in this way is that the common target focus area (7ges) is within the device-specific focus area (11) of the tomography system (3).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the automatic position determination (P) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) is carried out within a carrier body (5) containing the examination objects (1, 1a, 1b, 1c).

procedure according to claim 5 , characterized in that the automatic position and/or shape determination (P) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) via a position and/or shape determination of the support body ( 5) done.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an automatic determination of position and/or shape (P) is carried out on the basis of tomography results from the tomography system (3).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an automatic position and/or shape determination (P) is carried out by means of a laser transmission (19) and sensor system (21) arranged on the tomography system (3).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an automatic position and/or shape determination (P) is carried out by means of an infrared transmission (23) and sensor system (25) arranged on the tomography system (3).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an automatic position and/or shape determination (P) is carried out by means of a camera system arranged on the tomography system (3).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the automatic position and/or shape determination (P) by means of a horizontal next to the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) and/or vertically above and/or below the examination objects (1 , 1a, 1b, 1c) mounted sensor arrangement (17, 21, 25) is carried out.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the change in position (B) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) horizontally in a direction (x) 90° to the insertion direction (z) of the tomography system (3) and /or by rotating (r) the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) around an axis of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the change in position (B) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) is carried out, the direction and path of the change in position (B) is displayed (A).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the position (B) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) is changed, an adjustment device (27) is controlled in such a way that the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) and/or a carrier body (5) surrounding the objects to be examined (1, 1a, 1b, 1c) and an inside of the tomography system (3).

Control device (41) for optimizing the position of a number of examination objects (1, 1a, 1b, 1c) in a tomography system (3), having at least: - an input interface for data from a system for automatic position and/or shape determination (P) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) or an input interface (39) for data from a sensor arrangement (17, 21, 25) and a position and/or shape determination unit (49) which is designed in such a way that it is derived from the data from the sensor arrangement (17, 21, 25 ) Positions and/or shapes of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) are determined (P), and - a target focus determination unit (51) for determining (E) a target focus area (7a, 7b, 7c, 7ges) from positions and/or shapes of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c), - a data source (53) for determining data about a device-specific focus area (11) of the tomography system (3), - A control command generation unit (55) that generates control commands to change the position (B) of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) in at least one direction of change relative to a recording unit of the tomography system (3) such that the target Focus area (7a, 7b, 7c, 7ges) is moved relatively in the direction of the device-specific focus area (11) and - an output interface (57) for control commands, the control device being designed in such a way that the change in the position of the examination objects (1, 1a, 1b, 1c) depends on a predefined type of examination objects (1, 1a, 1b, 1c ) is carried out on the basis of scan protocols of the tomography system (3), with the requirement for the accuracy of the storage of the examination objects varying depending on the respective scan protocol.

Tomography system (3) with a storage device (9) for examination objects (1, 1a, 1b, 1c) and an adjusting device (27) for positioning the storage device (9) relative to a recording unit of the tomography system (3) and a control device (41) according to claim 15 for the adjusting device (27).

Tomography system (3) according to Claim 16 , characterized in that it comprises a computed tomography system and/or a magnetic resonance tomography system and/or a radionuclide emission tomography system.

Computer program product, which directly into a processor (29) of a programmable control device (41). claim 15 for an adjustment device (27) can be loaded, with program code means to carry out all the steps of a method according to one of Claims 1 until 14 to be carried out when the computer program product is executed in the control device (41).