DE102008026607B4

DE102008026607B4 - X-ray phantom and method of using the X-ray phantom to measure and / or adjust an X-ray machine

Info

Publication number: DE102008026607B4
Application number: DE102008026607.8A
Authority: DE
Inventors: von Roden Martin
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2016-06-09
Anticipated expiration: 2028-06-04
Also published as: DE102008026607A1

Abstract

Röntgenphantom (1) – mit einem Grundkörper (2) aus einem für Röntgenstrahlung und für sichtbares Laserlicht durchlässigen Material, wobei der Grundkörper (2) eine Bodenplatte (6) mit einer ebenen Bodenfläche (3), eine zur Bodenplatte (6) parallele Deckplatte (7) und eine Stütze in Form von vier senkrecht auf der Bodenplatte (6) angeordneten Pfeilern (8) gleicher Länge, die die Platten (6, 7) miteinander verbinden und an deren Enden die Deckplatte (7) angeordnet ist, aufweist, – mit zwei Markierungen (4, 5) aus einem für Röntgenstrahlung undurchlässigen Material, die jeweils einen Punkt markieren, wobei die zwei Punkte in einer Blickrichtung senkrecht zur Bodenfläche (3) deckungsgleich in einem Abstand (d) angeordnet sind, wobei an jeder der Platten (6, 7) jeweils eine der Markierungen (4, 5) angeordnet ist und wobei die Markierungen (4, 5) jeweils die Form zweier gekreuzter Linien aufweisen, deren Schnittpunkt jeweils einen der Punkte markiert.X-ray phantom (1) - with a base body (2) made of a permeable to X-rays and visible laser light material, wherein the base body (2) has a bottom plate (6) with a flat bottom surface (3), a bottom plate (6) parallel cover plate ( 7) and a support in the form of four perpendicular to the bottom plate (6) arranged pillars (8) of equal length, which connect the plates (6, 7) together and at the ends of the cover plate (7) is arranged, -, with two X-ray opaque material markers (4, 5) each marking a point, the two points being arranged congruently at a distance (d) in a viewing direction perpendicular to the bottom surface (3), with each of the plates (6 , 7) in each case one of the markings (4, 5) is arranged and wherein the markings (4, 5) each have the shape of two crossed lines whose intersection marks one of the points.

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgenphantom und ein Verfahren zur Verwendung des Röntgenphantoms zur Vermessung und/oder Einstellung einer Röntgenstrahlenanlage, insbesondere in Form eines medizinischen C-Bogen-Röntgengerätes.The invention relates to an X-ray phantom and a method for using the X-ray phantom for measuring and / or adjusting an X-ray apparatus, in particular in the form of a medical C-arm X-ray apparatus.

In vielen Anwendungsbereichen, insbesondere in der Medizintechnik, ist ein präzises Vermessen und/oder Einstellen einer Röntgenstrahlenanlage für den bestimmungsgemäßen Betrieb notwendig. Dabei stellt sich das Problem, dass Röntgenstrahlung nicht sichtbar ist, so dass man sich zur Vermessung und/oder Einstellung technischer Hilfsmittel, z. B. in Form eines Röntgenphantoms, bedienen muss.In many fields of application, in particular in medical technology, a precise measuring and / or setting of an X-ray machine for the intended operation is necessary. This raises the problem that X-ray radiation is not visible, so that you for measuring and / or setting technical tools, such. B. in the form of an X-ray phantom, must operate.

Die meisten Röntgenstrahlenanlagen verfügen über eine punktförmige Röntgenstrahlenquelle und einen Röntgenstrahlendetektor zum Ermitteln eines zweidimensionalen Projektionsabbildes der Röntgenstrahlung. Der Röntgenstrahlungsdetektor ist entweder als konventioneller Röntgenfilm oder als digitaler Flachbilddetektor ausgebildet. Da nur zweidimensionale Projektionsabbildungen erstellt werden, ist es nicht ohne weiteres möglich, mit diesem Detektor die dreidimensionale Ausbreitung des punktförmig ausgestrahlten Röntgenstrahlungsbündels zu vermessen und/oder einzustellen.Most X-ray machines have a point X-ray source and an X-ray detector for obtaining a two-dimensional projection image of X-ray radiation. The X-ray detector is designed either as a conventional X-ray film or as a digital flat-panel detector. Since only two-dimensional projection images are created, it is not readily possible to measure and / or adjust the three-dimensional propagation of the punctiform emitted X-ray beam with this detector.

Die DE 198 19 928 A1 beschreibt einen Phantomkörper, der so gestaltet ist, dass ein Computertomographie-Bild einer Schicht dieses Körpers in einem eindeutigen Zusammenhang mit der Lage der Schicht in Bezug auf diesen Phantomkörper besteht. Der beschriebene Phantomkörper ist ein Kunststoffquader, der in vier seiner Seitenflächen gleichartige ebene Strukturen aus die Röntgenstrahlung stark absorbierenden Stäben enthält.The DE 198 19 928 A1 describes a phantom body that is designed such that a computed tomography image of a layer of this body is in clear association with the location of the layer relative to that phantom body. The phantom body described is a plastic cuboid, which contains in four of its side surfaces similar planar structures from the X-ray strongly absorbing rods.

Die DE 10 2005 033 187 A1 beschreibt eine Messanordnung mit einer Einrichtung, die Volumenabbildungen und/oder Volumenmessdaten von Messobjekten erzeugt. Dabei durchdringt invasive Strahlung ein Kalibrierobjekt und es wird eine resultierende Strahlung von einer Detektionseinrichtung der Messanordnung detektiert, wobei aus Detektionssignalen der Detektionseinrichtung, die der von der Detektionseinrichtung detektierten Strahlung entsprechen, ein Durchstrahlungsbild des Kalibrierobjekts erzeugt wird, wobei das Kalibrierobjekt bekannte Abmessungen aufweist und wobei durch Auswertung des zumindest einen Durchstrahlungsbildes Geometrieparameter eines geometrischen Modells, das eine Geometrie der Messanordnung beschreibt, bestimmt werden. Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, die Vermessung und/oder Einstellung einer Röntgenstrahlenanlage zu vereinfachen.The DE 10 2005 033 187 A1 describes a measuring arrangement with a device which generates volume images and / or volume measurement data of DUTs. In this case, invasive radiation penetrates a calibration object and a resulting radiation is detected by a detection device of the measuring arrangement, wherein from detection signals of the detection device corresponding to the radiation detected by the detection device, a transmission image of the calibration object is generated, wherein the calibration object has known dimensions and wherein Evaluation of the at least one radiographic image geometry parameters of a geometric model that describes a geometry of the measuring arrangement to be determined. The invention is therefore based on the problem to simplify the measurement and / or adjustment of an X-ray machine.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Röntgenphantom gemäß Anspruch 1 oder 3 bzw. durch ein Verfahren zur Verwendung dieses Röntgenphantoms gemäß Anspruch 6; vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils rückbezogenen Unteransprüche.This object is achieved by an X-ray phantom according to claim 1 or 3 or by a method of using this X-ray phantom according to claim 6; advantageous embodiments are the subject of the respective dependent subclaims.

Das erfindungsgemäße Röntgenphantom verfügt über einen für Röntgenstrahlung durchlässigen Grundkörper und zwei für Röntgenstrahlung undurchlässige Markierungen, die jeweils einen Punkt markieren. Der Grundkörper weist eine ebene Bodenfläche auf, über die senkrecht übereinander beabstandet die zwei markierten Punkte angeordnet sind. Durch die Ausrichtung der beiden Punkte in einer Linie senkrecht zur ebenen Bodenfläche erlaubt eine Projektionsabbildung der beiden Markierungen Rückschlüsse auf die Anordnung des Röntgenstrahlenbündels in Bezug auf die ebene Bodenfläche.The X-ray phantom according to the invention has a main body permeable to X-ray radiation and two markings impermeable to X-ray radiation, each marking one point. The main body has a flat bottom surface over which the two marked points are arranged vertically one above the other. By aligning the two points in a line perpendicular to the flat bottom surface, a projection image of the two markings allows conclusions to be drawn about the arrangement of the x-ray beam with respect to the flat bottom surface.

Das erfindungsgemäße Röntgenphantom wird dazu verwendet, eine Röntgenstrahlenanlage mit einer im Wesentlichen punktförmigen Röntgenstrahlenquelle zu vermessen und/oder einzustellen. Dazu wird das Röntgenphantom mit seiner ebenen Bodenfläche an eine ebene Bodenfläche im Röntgenstrahlungsfeld angelegt. Eine solche ebene Oberfläche ist z. B. die Liegefläche eines Patientenuntersuchungstisches einer Röntgenstrahlenanlage in Form eines medizinischen Röntgendiagnostikgeräts. Diese medizinischen Röntgendiagnostikgeräte erlauben in der Regel eine genaue räumliche Ausrichtung des Untersuchungstisches relativ zur Strahlungsquelle und zum Strahlungsdetektor.The X-ray phantom according to the invention is used to measure and / or adjust an X-ray machine with a substantially punctiform X-ray source. For this purpose, the X-ray phantom with its flat bottom surface is applied to a flat bottom surface in the X-ray field. Such a flat surface is z. B. the lying surface of a patient examination table of an X-ray system in the form of a medical X-ray diagnostic device. These medical X-ray diagnostic devices usually allow a precise spatial orientation of the examination table relative to the radiation source and the radiation detector.

Nach dem Anlegen des Röntgenphantoms wird die ebene Oberfläche zusammen mit dem Röntgenphantom mit einem von der Röntgenstrahlungsquelle ausgehenden Röntgenstrahlenbündel bestrahlt und auf diese Weise ein Röntgenprojektionsbild des Röntgenphantoms erzeugt. Mithilfe dieses Röntgenprojektionsbildes wird das Röntgenphantom auf der Oberfläche so verschoben, dass die Projektionsabbildungen der durch die beiden Markierungen des Röntgenphantoms markierten Punkte auf dem Röntgenprojektionsbild deckungsgleich sind. Ist dies der Fall, so verlaufen die Röntgenstrahlen in einer Umgebung um die markierten Punkte parallel zu einer Linie durch die Punkte und bedingt durch das Konstruktionsprinzip des Röntgenphantoms senkrecht zur Bodenfläche des Röntgenphantoms. Da die Bodenfläche des Röntgenphantoms an der ebenen Oberfläche anliegt, wird auf diese Weise die Stelle eines senkrechten Strahlendurchtritts des Röntgenstrahlenbündels durch die ebene Oberfläche bestimmt.After the application of the X-ray phantom, the planar surface is irradiated together with the X-ray phantom with an X-ray beam emanating from the X-ray source and in this way an X-ray projection image of the X-ray phantom is generated. With the aid of this X-ray projection image, the X-ray phantom is displaced on the surface in such a way that the projection images of the points marked by the two markings of the X-ray phantom are congruent on the X-ray projection image. If this is the case, the X-rays in an environment around the marked points are parallel to a line through the points and due to the construction principle of the X-ray phantom perpendicular to the bottom surface of the X-ray phantom. Since the bottom surface of the X-ray phantom rests against the planar surface, in this way the location of a vertical beam passage of the X-ray beam is determined by the planar surface.

Die Ausrichtung des Röntgenstrahlenbündels wird durch dessen Zentralstrahl bestimmt, d. h. der Röntgenstrahl im Zentrum des Röntgenstrahlenbündels. Durch ein senkrechtes Ausrichten des Zentralstrahls des Röntgenstrahlenbündels auf die genannte ebene Oberfläche ist es somit möglich, durch ein anschließendes Verschieben des Röntgenphantoms im Sinne des vorgenannten Verfahrens das Röntgenstrahlenbündel in Bezug auf die ebene Oberfläche auszurichten. Durch die Punktform der Strahlenquelle, von der die Röntgenstrahlen radial ausgestrahlt werden, haben alle Röntgenstrahlen des Röntgenstrahlenbündels eine voneinander jeweils abweichende Ausrichtung. Wenn der Zentralstrahl senkrecht zur ebenen Oberfläche ausgerichtet ist, dann sind die übrigen Röntgenstrahlen nicht senkrecht zur Oberfläche. Somit wird mit dem vorgenannten Verfahren genau die Stelle bestimmt, an der der Zentralstrahl senkrecht durch die Oberfläche tritt.The orientation of the X-ray beam is determined by its central ray, ie the X-ray beam in the center of the X-ray beam. By a perpendicular alignment of the central beam of the X-ray beam on said planar surface, it is thus possible to align the X-ray beam with respect to the flat surface by a subsequent displacement of the X-ray phantom in the sense of the aforementioned method. Due to the dot shape of the radiation source, from which the X-rays are radiated radially, all the X-rays of the X-ray beam have a mutually different orientation. If the central ray is oriented perpendicular to the flat surface, then the remaining X-rays are not perpendicular to the surface. Thus, with the aforementioned method, exactly the location where the central ray passes perpendicularly through the surface is determined.

Das vorgenannte Verfahren ist insbesondere in Bezug auf eine Röntgenstrahlenanlage in Form eines medizinischen C-Bogen-Röntgengerätes vorteilhaft. Ein solches C-Bogen-Röntgengerät verfügt über einen C-förmigen Bogen, an dessen einem Ende eine punktförmige Röntgenstrahlenquelle und an dessen anderem Ende ein Röntgendetektor, insbesondere in Form eines digitalen Flachbilddetektors, angeordnet ist.The aforementioned method is particularly advantageous with respect to an X-ray machine in the form of a medical C-arm X-ray machine. Such a C-arm X-ray apparatus has a C-shaped arc, at one end of which a point-shaped X-ray source and at the other end an X-ray detector, in particular in the form of a digital flat-panel detector, is arranged.

Das vorgenannte Verfahren kann nicht nur zur Vermessung und/oder Einstellung des C-Bogen-Röntgengerätes hinsichtlich seines Röntgenstrahlenbündels verwendet werden, sondern auch zur Ausrichtung einer an dem Röntgendetektor angeordneten Laserkreuzvorrichtung, die zur Projektion eines Laserkreuzes auf ein Untersuchungsobjekt vorgesehen ist. Dazu wird zusätzlich mit Hilfe der Laserkreuzvorrichtung ein Laserkreuz auf die ebene Oberfläche projiziert und die Ausrichtung der Laserkreuzvorrichtung so eingestellt, dass die Kreuzungslinie des Laserkreuzes durch die beiden markierten Punkte des Röntgenphantoms verläuft. Zweckmäßig ist für diese Verwendung des Röntgenphantoms einerseits das für Röntgenstrahlen durchlässige Material auch für Laserlicht durchlässig und andererseits das für Röntgenstrahlen undurchlässige Material auch für Laserlicht undurchlässig.The aforementioned method can be used not only for measuring and / or adjusting the C-arm X-ray apparatus with regard to its X-ray beam, but also for aligning a arranged on the X-ray detector laser cross device, which is provided for projecting a laser cross on an examination object. For this purpose, a laser cross is additionally projected onto the flat surface with the aid of the laser cross device and the alignment of the laser cross device is adjusted so that the intersection line of the laser cross passes through the two marked points of the X-ray phantom. Appropriately, for this use of the X-ray phantom on the one hand permeable to X-rays material is also transparent to laser light and on the other hand, the impermeable to X-rays material also impermeable to laser light.

Eine Laserkreuzvorrichtung wird zur Ausrichtung des C-Bogen-Röntgengerätes in Bezug auf das jeweilige Untersuchungsobjekt verwendet. Dazu projiziert die Laserkreuzvorrichtung in der Regel mittels zweier einzelner Laserstrahler, die jeweils senkrecht zueinander in der Mitte jeweils einer Seite des Röntgendetektors angeordnet sind, eine Laserlinie auf das Untersuchungsobjekt. Die beiden Laserlinien ergeben zusammen ein Laserkreuz, dessen Kreuzungspunkt möglichst genau die Position des Zentralstrahls des Röntgenstrahlenbündels angeben muss. Im dreidimensionalen Raum beschreiben die Laserstrahlen der beiden Laserstrahlenquellen jeweils eine Ebene im Raum, deren Schnittlinie in diesem Kontext als Kreuzungslinie bezeichnet wird. Die Kreuzungslinie verläuft durch den Kreuzungspunkt des Laserkreuzes.A laser cross apparatus is used to align the C-arm X-ray apparatus with respect to the particular examination subject. For this purpose, the laser cross device generally projects a laser line onto the examination object by means of two individual laser emitters, which are each arranged perpendicular to one another in the middle of each side of the x-ray detector. The two laser lines together result in a laser cross whose intersection point must specify the position of the central beam of the X-ray beam as precisely as possible. In three-dimensional space, the laser beams of the two laser beam sources each describe a plane in space whose section line is referred to as the intersection line in this context. The intersection line runs through the intersection of the laser cross.

Gemäß der vorgenannten Ausgestaltung des Verfahrens werden somit zunächst das Röntgenphantom an dem Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels und anschließend das Laserkreuz an dem Röntgenphantom – und somit an dem Zentralstrahl – ausgerichtet. Bei dieser Ausrichtung ist zu beachten, dass zweckmäßig nicht nur die Röntgenstrahlenquelle, sondern auch der Röntgendetektor auf die ebene Oberfläche ausgerichtet ist. Insbesondere medizinische Röntgendiagnostikgeräte erlauben in der Regel eine exakte Ausrichtung der Röntgenstrahlenquelle und des Röntgendetektor in der zuvor beschriebenen Weise.According to the aforementioned embodiment of the method, the X-ray phantom on the central beam of the X-ray beam and then the laser cross on the X-ray phantom - and thus on the central beam - are thus aligned first. In this orientation, it should be noted that, suitably, not only the X-ray source but also the X-ray detector is aligned with the flat surface. In particular, medical X-ray diagnostic equipment usually allow an exact alignment of the X-ray source and the X-ray detector in the manner described above.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematischen Abbildungen in den Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic figures in the drawings. Show it:

1 in einer perspektivischen Ansicht ein Röntgenphantom mit einer ersten Markierung in einer Bodenplatte und einer zweiten Markierung in einer zur Bodenplatte parallelen Deckplatte; 1 in a perspective view of an X-ray phantom with a first mark in a bottom plate and a second mark in a cover plate parallel to the bottom plate;

2 in einer perspektivischen Ansicht ein Röntgenphantom mit einem Grundkörper in Form einer Pyramide; 2 in a perspective view of an X-ray phantom with a base in the form of a pyramid;

3 in einer Seitenansicht die Erzeugung eines Röntgenprojektionsbildes des Röntgenphantoms gemäß 1 in einer ersten Position auf einer ebenen Oberfläche; 3 in a side view, the generation of an X-ray projection image of the X-ray phantom according to 1 in a first position on a flat surface;

4 die Erzeugung eines weiteren Röntgenprojektionsbildes gemäß 3 mit dem Röntgenphantom in einer zweiten Position auf der Oberfläche; 4 the generation of a further X-ray projection image according to 3 with the X-ray phantom in a second position on the surface;

5 in einer perspektivischen Darstellung einen Röntgendetektor mit einer Laserkreuzvorrichtung; 5 in a perspective view of an X-ray detector with a laser cross device;

6 in einer Seitenansicht ein C-Bogen-Röntgengerät mit dem Röntgendetektor gemäß 5, einer Patientenliege mit darauf angeordnetem Röntgenphantom und einer punktförmigen Röntgenstrahlenquelle; 6 in a side view of a C-arm X-ray device with the X-ray detector according to 5 a patient couch having thereon an X-ray phantom and a point X-ray source;

7 in einer perspektivischen Ansicht das Einstellen der Laserkreuzvorrichtung gemäß 5 mit Hilfe des Röntgenphantoms gemäß 1. 7 in a perspective view, the setting of the laser cross device according to 5 with the help of the X-ray phantom according to 1 ,

1 zeigt ein Röntgenphantom 1 mit einem Grundkörper 2, der eine Bodenplatte 6 und eine zur Bodenplatte 6 parallele Deckplatte 7 im Abstand d aufweist. 1 shows an X-ray phantom 1 with a basic body 2 that a floor plate 6 and one to the bottom plate 6 parallel cover plate 7 at a distance d.

Die Bodenplatte 6 ist mit der Deckplatte 7 über eine Stütze in Form von vier senkrecht auf der Bodenplatte 6 angeordneten Pfeilern 8 der gleichen Länge d miteinander verbunden. Die Stütze 8 gewährleistet in einfacher Weise die vorgesehene relative Anordnung der Grundplatte 6 zur Deckplatte 7. Die Ausführung in Form von vier Pfeilern 8 gewährleistet bei geringem Materialaufwand einen sicheren Halt. The bottom plate 6 is with the cover plate 7 about a support in the form of four perpendicular to the bottom plate 6 arranged pillars 8th the same length d connected. The support 8th ensures in a simple manner the intended relative arrangement of the base plate 6 to the cover plate 7 , The execution in the form of four pillars 8th ensures a secure fit with low material costs.

Die Grundplatte 6 und die Deckplatte 7 sind jeweils quadratisch, wobei die Deckplatte 7 nur etwa die halbe Kantenlänge der Grundplatte 6 aufweist. Zweckmäßig ist die Deckplatte 7 mittig auf der Grundplatte 6 angeordnet. Für einen soliden Halt enden die Pfeiler 8 an den Ecken der Deckplatte 7. Die Bodenplatte 6 weist eine ebene Bodenfläche 3 auf. Durch die relativ größere Ausgestaltung der Bodenplatte 6 kann die ebene Bodenfläche 3 besonders gut an eine ebene Oberfläche angelegt werden.The base plate 6 and the cover plate 7 are each square, with the cover plate 7 only about half the edge length of the base plate 6 having. The cover plate is expedient 7 centered on the base plate 6 arranged. For a solid stop the pillars end 8th at the corners of the cover plate 7 , The bottom plate 6 has a flat bottom surface 3 on. Due to the relatively larger design of the bottom plate 6 can the flat bottom surface 3 especially well laid out on a flat surface.

Der Grundkörper 2 besteht aus einem für Röntgenstrahlung durchlässigen Material. Zusätzlich ist dieses Material auch für sichtbares Laserlicht durchlässig, um das Röntgenphantom 1 – wie in 7 näher erläutert – auch zur Justage einer Laserkreuzvorrichtung 17 verwenden zu können. In der gezeigten Ausgestaltung ist der Grundkörper 2 aus Plexiglas gefertigt, das sowohl für Röntgenstrahlung als auch für sichtbares Licht weitgehend durchlässig ist und sich in einfacher und kostengünstiger Weise in die gewünschte Form bringen lässt.The main body 2 consists of a material permeable to X-ray radiation. In addition, this material is also transparent to visible laser light to the X-ray phantom 1 - as in 7 explained in more detail - also for adjusting a laser cross device 17 to be able to use. In the embodiment shown is the main body 2 Made of Plexiglas, which is largely transparent to both X-rays and visible light and can be brought in a simple and cost-effective manner in the desired shape.

An der Bodenplatte 6 und der Deckplatte 7 ist jeweils eine Markierung 4 bzw. 5 aus einem für Röntgenstrahlung undurchlässigen Material angeordnet. Die Markierungen 4 bzw. 5 markieren jeweils einen Punkt, wobei die zwei Punkte in einer Blickrichtung senkrecht zur Bodenfläche 3 deckungsgleich angeordnet sind. Der Abstand der beiden Punkte entspricht ungefähr dem Abstand d der Bodenplatte 6 zur Deckplatte 7.At the bottom plate 6 and the cover plate 7 is each a marker 4 respectively. 5 arranged from an X-ray impermeable material. The marks 4 respectively. 5 each mark one point, with the two points in a line of sight perpendicular to the floor surface 3 are arranged congruently. The distance between the two points corresponds approximately to the distance d of the bottom plate 6 to the cover plate 7 ,

Die Markierungen 4 und 5 in Form zweier gekreuzter Linien, sind besonders leicht auf einem Röntgenprojektionsbild erkennbar. Diese kreuzförmigen Markierungen 4 und 5 markieren jeweils den Punkt in ihrem Kreuzungspunkt. Dadurch, dass die Linien der ersten Markierung 4 jeweils parallel zu einer der Linien der zweiten Markierung 5 ausgerichtet sind, sind nicht nur jeweils die Kreuzungspunkte in senkrechter Richtung relativ zur Bodenplatte 3 deckungsgleich, sondern auch die Markierungen 4 und 5 wenigstens zum Teil selbst. Dies führt zu einer guten Erkennbarkeit der Projektionsabbildungen der Markierungen 4 und 5 und ermöglicht somit eine besonders leichte relative Lagebestimmung der Markierungen 4 und 5.The marks 4 and 5 in the form of two crossed lines are particularly easy to recognize on an X-ray projection image. These cross-shaped markings 4 and 5 each mark the point in their crossing point. In that the lines of the first mark 4 each parallel to one of the lines of the second mark 5 are aligned, not only are each the crossing points in the vertical direction relative to the bottom plate 3 congruent, but also the markings 4 and 5 at least in part itself. This leads to a good recognizability of the projection images of the markings 4 and 5 and thus allows a particularly easy relative orientation of the markers 4 and 5 ,

In der gezeigten Ausgestaltung ist der jeweilige Kreuzungspunkt der Markierungen 4 und 5 jeweils mittig zur Bodenplatte 6 bzw. zur Deckplatte 7 ausgerichtet. Zweckmäßig erstrecken sich die Linien der Markierungen 4 und 5 jeweils über die gesamte Breite der jeweiligen Platte 6 bzw. 7. In einfacher Weise sind die Linien der Markierung 4 und 5 parallel zu den Kanten der Platten 6 bzw. 7 ausgerichtet.In the embodiment shown, the respective crossing point of the markings 4 and 5 each centered to the bottom plate 6 or to the cover plate 7 aligned. The lines of the markings expediently extend 4 and 5 each over the entire width of the respective plate 6 respectively. 7 , In a simple way, the lines are the mark 4 and 5 parallel to the edges of the plates 6 respectively. 7 aligned.

Die Pfeiler 8 sind so angeordnet, dass sie in einer Blickrichtung senkrecht zur Bodenfläche 3 die Markierungen 4 und 5 nicht verdecken. Da Plexiglas zwar eine äußerst geringe, aber doch vorhandene Absorptionsfähigkeit für Röntgenstrahlung aufweist, hat die genannte Anordnung der Pfeiler 8 den Vorteil, dass die schemenhafte Abbildung der Pfeiler 8 auf einem Röntgenprojektionsbild nicht die Projektionsabbildungen der Markierungen 4 und 5 überdecken.The pillars 8th are arranged so that they are in a viewing direction perpendicular to the floor surface 3 the marks 4 and 5 do not obscure. Since Plexiglas, although has a very low, but still existing absorption capacity for X-rays, has said arrangement of the pillars 8th the advantage that the schematic representation of the pillars 8th on an x-ray projection image, not the projection pictures of the markers 4 and 5 cover.

2 zeigt ein Röntgenphantom 1 mit einem Grundkörper 2 in Form einer Pyramide 9. Diese Form des Grundkörpers 2 lässt sich besonders einfach in einem einschrittigen Gußverfahren aus Plexiglas herstellen. 2 shows an X-ray phantom 1 with a basic body 2 in the form of a pyramid 9 , This form of the main body 2 is particularly easy to produce in a one-step casting process made of Plexiglas.

Die beiden markierten Punkte sind einerseits der Mittelpunkt der Grundfläche der Pyramide 9 und andererseits die Spitze der Pyramide 9. Durch die Form der Pyramide 9 wird in einfacher Weise gewährleistet, dass die beiden Punkte in einer Blickrichtung senkrecht zur Bodenfläche 3 deckungsgleich übereinander angeordnet sind.On the one hand, the two marked points are the center of the base area of the pyramid 9 and on the other hand, the top of the pyramid 9 , By the shape of the pyramid 9 ensures in a simple way that the two points in a line of sight perpendicular to the ground surface 3 are arranged congruently one above the other.

Der erste Punkt an der quadratischen Grundfläche der Pyramide 9 wird durch eine Markierung 4 in Form zweier gekreuzter Linien aus Blei gekennzeichnet. Der zweite Punkt an der Spitze der Pyramide 9 wird durch vier Linien gekennzeichnet, die den Kanten der Pyramide 9 von ihrer Spitze zu den Eckpunkten der Grundfläche entsprechen. Auch diese Art der Markierung 4 und 5 erzeugt jeweils ein kreuzartiges Abbild in dem Röntgenprojektionsbild. Auf diese Weise lassen sich die Projektionen der Markierungen 4 und 5 in diesem Ausführungsbeispiel des Röntgenphantoms 1 genauso leicht erkennen wie bei dem Röntgenphantom 1 gemäß 1. Außerdem können die Bleilinien in einfacher Weise in die Pyramide 9 eingegossen werden.The first point on the square base of the pyramid 9 is through a marker 4 marked in the form of two crossed lines of lead. The second point at the top of the pyramid 9 is characterized by four lines that line the edges of the pyramid 9 from their top to the corners of the base area. Also this kind of marking 4 and 5 each generates a cross-type image in the X-ray projection image. In this way, the projections of the markings can be defined 4 and 5 in this embodiment of the X-ray phantom 1 as easily as the X-ray phantom 1 according to 1 , Also, the lead lines can easily enter the pyramid 9 be poured.

In den 3 und 4 wird das Verfahren zur Verwendung des Röntgenphantoms 1 gemäß 1 bzw. 2 erläutert.In the 3 and 4 becomes the method of using the X-ray phantom 1 according to 1 respectively. 2 explained.

3 zeigt das Röntgenphantom 1 gemäß 1 mit seiner Bodenfläche 3 auf einer ebenen Oberfläche 13 stehend. Das Röntgenphantom 1 und die ebene Oberfläche 13 werden mit einem von einer Röntgenstrahlenquelle 11 ausgehenden Röntgenstrahlenbündel 12 durchstrahlt. Das Röntgenstrahlenbündel 12 erzeugt ein Röntgenprojektionsbild 14 auf dem Röntgendetektor 16. Auf diesem werden an zwei unterschiedlichen Stellen die Markierungen 4 bzw. 5 abgebildet. Aus der Tatsache, dass die Abbildungen der Markierungen 4 und 5 nicht übereinstimmen, kann abgelesen werden, dass sich die beiden durch die Markierungen 4 und 5 markierten Punkte noch nicht auf einer Linie mit dem Röntgenstrahl des Röntgenstrahlungsbündels 12 befinden, der senkrecht die ebene Oberfläche 13 durchdringt. 3 shows the X-ray phantom 1 according to 1 with its bottom surface 3 on a flat surface 13 standing. The X-ray phantom 1 and the flat surface 13 be with one of an x-ray source 11 outgoing X-ray beam 12 irradiated. The x-ray beam 12 generates one X-ray projection image 14 on the x-ray detector 16 , On this, the markings are in two different places 4 respectively. 5 displayed. From the fact that the pictures of the marks 4 and 5 do not match, can be read, that the two through the markings 4 and 5 marked points not yet in line with the X-ray beam of the X-ray beam 12 which are perpendicular to the flat surface 13 penetrates.

4 zeigt die Anordnung aus 3 nach einem Verschieben des Röntgenphantoms 1 auf der Oberfläche 13, so dass die Projektionsabbildungen der durch die beiden Markierungen 4 und 5 markierten Punkte auf dem Röntgenprojektionsbild 14 deckungsgleich sind. Somit steht das Röntgenphantom 1 mittig auf der Stelle der ebenen Oberfläche 13, an der ein Röntgenstrahl des Röntgenstrahlenbündels 12 senkrecht die Oberfläche 13 durchdringt. 4 shows the arrangement 3 after moving the X-ray phantom 1 on the surface 13 so that the projection images of the two marks 4 and 5 marked points on the x-ray projection image 14 are congruent. Thus stands the X-ray phantom 1 in the middle of the plane surface 13 at which an X-ray beam of the X-ray beam 12 perpendicular to the surface 13 penetrates.

Da die Röntgenstrahlenquelle 11 mit ihrem Zentralstrahl senkrecht auf die Oberfläche 13 ausgerichtet ist, befinden sich nun die beiden markierten Punkte auf dem Verlauf des Zentralstrahls. Somit kann das Röntgenphantom 1 nun zur Ausrichtung einer Laserkreuzvorrichtung 17 auf den Zentralstrahl benutzt werden, wie in den nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert wird.Because the X-ray source 11 with its central ray perpendicular to the surface 13 is aligned, are now the two marked points on the course of the central ray. Thus, the X-ray phantom 1 now to align a laser cross device 17 be used on the central beam, as will be explained in more detail in the following drawings.

5 zeigt einen Röntgendetektor 16 in Form eines digitalen Flachbilddetektors. An diesem Röntgendetektor 16 ist eine Laserkreuzvorrichtung 17 angeordnet, die einen ersten Laser 18 und einen zweiten Laser 19 umfasst. Die beiden Laser 18 und 19 projizieren jeweils einen in einer Richtung aufgefächerten Laserstrahl. Mit diesen zwei aufgefächerten Laserstrahlen kann ein Laserkreuz auf ein Untersuchungsobjekt projiziert werden. Auf diese Weise kann das Laserkreuz zur Ausrichtung des Röntgendetektors 16 genutzt werden. 5 shows an X-ray detector 16 in the form of a digital flat-panel detector. At this x-ray detector 16 is a laser cross device 17 arranged a first laser 18 and a second laser 19 includes. The two lasers 18 and 19 each project a laser beam fanned out in one direction. With these two fanned-out laser beams, a laser cross can be projected onto an examination subject. In this way, the laser cross for alignment of the X-ray detector 16 be used.

Zur Ausrichtung der Laserkreuzvorrichtung 17 befindet das C-Bogen-Röntgengerät 10 in seiner Grundstellung mit der Röntgenstrahlenquelle am untersten Punkt, dem Röntgendetektor 16 am obersten Punkt und dem Untersuchungstisch 20 in einer Position etwas unterhalb der halben Distanz zwischen der Röntgenstrahlenquelle 11 und dem Röntgendetektor 16.For alignment of the laser cross device 17 is the C-arm X-ray machine 10 in its basic position with the X-ray source at the lowest point, the X-ray detector 16 at the top and the examination table 20 in a position slightly below half the distance between the x-ray source 11 and the X-ray detector 16 ,

In der Grundstellung des C-Bogen-Röntgengerät 10 ist das Röntgenstrahlenbündel 12 senkrecht nach oben gerichtet, der Untersuchungstisch waagerecht und der Röntgendetektor 16 senkrecht nach unten gerichtet. Der Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels 12 ist somit senkrecht sowohl zur Oberfläche 13 des Untersuchungstisches 20 als auch zur Detektorfläche des Röntgendetektors 16 ausgerichtet.In the initial position of the C-arm X-ray machine 10 is the x-ray beam 12 directed vertically upwards, the examination table horizontally and the X-ray detector 16 directed vertically downwards. The central ray of the X-ray beam 12 is thus perpendicular to both the surface 13 of the examination table 20 as well as the detector surface of the X-ray detector 16 aligned.

Bei der Justage der Laserkreuzvorrichtung 17 wird nun ausgenutzt, dass in der beschriebenen Grundstellung der Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels 12 orthogonal auf den Mittelpunkt des Röntgendetektors 16 steht. Genau dies ist auch die vorgesehene Ausrichtung der Kreuzungslinie der beiden aufgefächerten Laserstrahlen. Die Justage der Laserkreuzvorrichtung 17 wird in Bezug auf 7 näher erläutert.When adjusting the laser cross device 17 is now exploited that in the described basic position of the central beam of the X-ray beam 12 orthogonal to the center of the X-ray detector 16 stands. This is exactly the intended orientation of the intersection of the two fanned laser beams. The adjustment of the laser cross device 17 is related to 7 explained in more detail.

6 zeigt ein C-Bogen-Röntgengerät 10 mit dem Röntgendetektor 16 gemäß 5 und einer Röntgenstrahlenquelle 11. Zwischen der Röntgenstrahlenquelle 11 und dem Röntgendetektor 16 befindet sich ein Untersuchungstisch 20, auf dessen ebener Oberfläche 13 das Röntgenphantom 1 gemäß 1 gestellt ist. Der Untersuchungstisch 20 und das Röntgenphantom 1 werden mit einem Röntgenstrahlenbündel 12 durchstrahlt. 6 shows a C-arm X-ray machine 10 with the X-ray detector 16 according to 5 and an X-ray source 11 , Between the X-ray source 11 and the X-ray detector 16 there is an examination table 20 , on its flat surface 13 the X-ray phantom 1 according to 1 is placed. The examination table 20 and the X-ray phantom 1 be with an x-ray beam 12 irradiated.

Nach einer Ausrichtung des Röntgenphantoms 1 an dem Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels 12, wie in Bezug auf die 3–5 beschrieben wurde, kann nun die Laserkreuzvorrichtung 17 an dem Röntgenphantom 1 ausgerichtet werden. Dies wird in 7 näher erläutert.After alignment of the X-ray phantom 1 at the central ray of the X-ray beam 12 , as regards the 3 - 5 has been described, can now the laser cross device 17 on the X-ray phantom 1 be aligned. This will be in 7 explained in more detail.

7 zeigt in einer perspektivischen Darstellung und vergrößert den Röntgendetektor 16 und das Röntgenphantom 1 gemäß 6. Das Laserkreuz wird durch die Laserkreuzvorrichtung 17 in Richtung auf die Oberfläche 13 des Untersuchungstisches 20 projiziert und trifft somit auch auf das Röntgenphantom 1. Die beiden Laser 18 und 19 der Laserkreuzvorrichtung 17 werden nun so ausgerichtet, dass die Kreuzungslinie des Laserkreuzes durch die beiden markierten Punkte des Röntgenphantoms 1 verläuft. 7 shows in a perspective view and enlarged the X-ray detector 16 and the X-ray phantom 1 according to 6 , The laser cross is through the laser cross device 17 towards the surface 13 of the examination table 20 projects and therefore also meets the X-ray phantom 1 , The two lasers 18 and 19 the laser cross device 17 are now aligned so that the intersection of the laser cross through the two marked points of the X-ray phantom 1 runs.

Zur genaueren und zueinander senkrechten Ausrichtung der beiden Laserlinien wird die Laserkreuzvorrichtung 17 so eingestellt, dass die beiden Linien des Laserkreuzes mit den Linien der beiden Markierungen 4 und 5 in Deckung sind. Dazu ist es eventuell notwendig, das Röntgenphantom 1 um seine Mittelachse zu drehen, um die Linien der Markierungen 4 und 5 auf die Laser 18 und 19 der Laserkreuzvorrichtung 17 auszurichten.For more accurate and mutually perpendicular alignment of the two laser lines, the laser cross device 17 adjusted so that the two lines of the laser cross with the lines of the two markers 4 and 5 are in cover. For this it may be necessary, the X-ray phantom 1 to turn its central axis around the lines of the markings 4 and 5 on the lasers 18 and 19 the laser cross device 17 align.

Durch diese Justage der Laserkreuzvorrichtung 17 ist das Laserkreuz exakt auf die markierten Punkte des Röntgenphantoms 1 ausgerichtet, die wiederum mit dem Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels 12 auf Linie sind. Da sich bei der Justage das C-Bogen-Röntgengerät in seiner Grundstellung befindet, verläuft der Zentralstrahl von der Röntgenstrahlenquelle 11 zur Mitte des Röntgendetektors 16. Darüber hinaus tritt der Zentralstrahl senkrecht auf den Röntgendetektor 16. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass auch die Kreuzungslinie des Laserkreuzes orthogonal auf der Mitte des Röntgendetektors 16 steht.By this adjustment of the laser cross device 17 the laser cross is exactly on the marked points of the X-ray phantom 1 aligned, in turn, with the central beam of the x-ray beam 12 are on line. Since the C-arm X-ray machine is in its basic position during the adjustment, the central beam runs from the X-ray source 11 to the center of the X-ray detector 16 , In addition, the central beam is perpendicular to the X-ray detector 16 , In this way it is ensured that the intersection of the laser cross orthogonal on the center of the X-ray detector 16 stands.

Zumindest eine Ausführungsform der Erfindung kann folgendermaßen zusammengefasst werden: Die Ausführungsform betrifft ein Röntgenphantom 1 mit einem Grundkörper 2 aus einem für Röntgenstrahlung durchlässigen Material, wobei der Grundkörper 2 eine ebene Bodenfläche 3 aufweist, und mit zwei Markierungen 4, 5 aus einem für Röntgenstrahlung undurchlässigen Material, die jeweils einen Punkt markieren, wobei die zwei Punkte in einer Blickrichtung senkrecht zur Bodenfläche 3 deckungsgleich in einem Abstand d angeordnet sind. Dieses Röntgenphantom 1 ermöglicht ein einfaches Vermessen und/oder Einstellen einer Röntgenstrahlenanlage 10 mit einer im Wesentlichen punktförmigen Röntgenstrahlenquelle 11, indem das Röntgenphantom 1 mit seiner Bodenfläche 3 an eine ebene Oberfläche 13, z. B. einen Untersuchungstisch 20, angelegt wird, die ebene Oberfläche 13 mit einem von der Röntgenstrahlenquelle 11 ausgehenden Röntgenstrahlenbündel 12 durchstrahlt wird, ein Röntgenprojektionsbild 14 des Röntgenphantoms 1 erzeugt wird und das Röntgenphantom 1 auf der Oberfläche 13 so verschoben wird, dass die Projektionsabbildungen der durch die beiden Markierungen 4, 5 des Röntgenphantoms 1 markierten Punkte auf dem Röntgenprojektionsbild 14 deckungsgleich sind.At least one embodiment of the invention can be summarized as follows: The embodiment relates to an X-ray phantom 1 with a basic body 2 from an X-ray transmissive material, wherein the base body 2 a flat floor surface 3 has, and with two markings 4 . 5 of an X-ray opaque material, each marking a point, the two points in a viewing direction perpendicular to the bottom surface 3 are arranged congruent at a distance d. This x-ray phantom 1 allows easy measurement and / or setting of an X-ray machine 10 with a substantially point X-ray source 11 by the X-ray phantom 1 with its bottom surface 3 on a flat surface 13 , z. B. an examination table 20 , is applied, the flat surface 13 with one of the X-ray source 11 outgoing X-ray beam 12 is irradiated, an X-ray projection image 14 of the X-ray phantom 1 is generated and the X-ray phantom 1 on the surface 13 is shifted so that the projection images by the two markers 4 . 5 of the X-ray phantom 1 marked points on the x-ray projection image 14 are congruent.

Claims

X-ray phantom ( 1 ) - with a basic body ( 2 ) of a material permeable to X-ray radiation and to visible laser light, the base body ( 2 ) a bottom plate ( 6 ) with a flat bottom surface ( 3 ), one to the bottom plate ( 6 ) parallel cover plate ( 7 ) and a support in the form of four perpendicular to the bottom plate ( 6 ) ( 8th ) of equal length covering the plates ( 6 . 7 ) and at the ends of the cover plate ( 7 ), - having two markings ( 4 . 5 of an X-ray opaque material, each marking a point, the two points being in a viewing direction perpendicular to the bottom surface (FIG. 3 ) are arranged congruently at a distance (d), wherein at each of the plates ( 6 . 7 ) each one of the markings ( 4 . 5 ) and the markings ( 4 . 5 ) each have the shape of two crossed lines whose intersection marks one of the points.

X-ray phantom ( 1 ) according to claim 1, wherein the lines of the first mark ( 4 ) in each case parallel to one of the lines of the second marking ( 5 ) are aligned.

X-ray phantom ( 1 ) - with a basic body ( 2 ) of a material permeable to X-ray radiation and to visible laser light, the base body ( 2 ) the shape of a pyramid ( 9 ) with a flat bottom surface ( 3 ) as the base area, wherein the base area of the pyramid ( 9 ) has a square shape, - with two markings ( 4 . 5 of an X-ray opaque material, each marking a point, the two points being in a viewing direction perpendicular to the bottom surface (FIG. 3 ) are arranged congruently at a distance (d) and wherein the first marked point is the center of the base area of the pyramid ( 9 ) and the second marked point of the top of the pyramid ( 9 ), the first mark ( 4 ) has the shape of two crossed lines connecting the opposite corners of the base, and wherein the second marker ( 5 ) has the form of four lines that correspond to the edges of the pyramid ( 9 ) from their top to the corners of the base.

X-ray phantom ( 1 ) according to any one of claims 1-3, wherein the material permeable to X-rays and to visible laser light is Plexiglas (polymethyl methacrylate).

X-ray phantom ( 1 ) according to any one of claims 1-4, wherein the X-ray opaque material is lead.

Method for measuring and / or adjusting an X-ray machine in the form of a medical C-arm X-ray machine ( 10 ) with a substantially punctiform X-ray source ( 11 ) at one end of the C-arm ( 15 ) and an X-ray detector ( 16 ) at the other end of the C-arm ( 15 ), wherein at the X-ray detector a laser cross-device ( 17 ) is arranged for projection of a laser cross on an examination subject, by means of an X-ray phantom ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, comprising the following steps: - irradiation of a flat surface ( 13 ) with one of the X-ray source ( 11 ) outgoing X-ray beam ( 12 ), - application of the X-ray phantom ( 1 ) with its bottom surface ( 3 ) to the surface ( 13 ), - generating an X-ray projection image ( 14 ) of the X-ray phantom ( 1 ), - perpendicular alignment of the central beam of the X-ray beam ( 12 ) on the surface ( 13 ), - moving the X-ray phantom ( 1 ) on the surface ( 13 ), so that the projection images by the two markings ( 4 . 5 ) of the X-ray phantom ( 1 ) marked points on the X-ray projection image ( 14 ), - Projection of a laser cross with the laser cross device ( 17 ) on the surface ( 13 ), and Adjusting the orientation of the laser cross device ( 17 ), so that the crossing of the laser cross through the two marked points of the X-ray phantom ( 1 ) runs.

Method according to claim 6, wherein the lying surface of an examination table ( 20 ) of the C-arm device as a surface ( 12 ) for applying the X-ray phantom ( 1 ) is used.

Method according to claim 6, wherein an X-ray phantom ( 1 ) is used in an embodiment according to claim 1 or 3 and on the one hand, the X-ray phantom ( 1 ) and on the other hand the laser cross device ( 17 ) is set so that the projected laser cross with the lines of the two markers ( 4 . 5 ) of the X-ray phantom ( 1 ) is brought into cover.

Method according to one of claims 6 to 8, wherein the X-ray detector is designed as a flat-panel detector.