DE102008059743A1 - Medical imaging system i.e. C-arm x-ray system, for use in e.g. computer tomography system at monitoring space to treat patient, has receiver causes reproduction of measuring values on instantaneous dosage display - Google Patents

Medical imaging system i.e. C-arm x-ray system, for use in e.g. computer tomography system at monitoring space to treat patient, has receiver causes reproduction of measuring values on instantaneous dosage display Download PDF

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Abstract

The system has an imaging unit, an image system and an integrated person dosage monitoring system, which comprises a person dosimeter (13) with a wireless data transfer (14) of measuring values to a receiver. The receiver causes reproduction of the measuring values on an instantaneous dosage display (16). The receiver is arranged at the image system of the medical system. The person dosage monitoring system monitors dosage characteristics and outputs a warning message and represents dosage measuring values by a monitoring system i.e. wide screen display.

Description

Viele medizinische Einrichtungen wie Computertomographen oder auch Angiographieanlagen benutzen ionisierende Strahlen zur Bilderzeugung. Hierdurch konnten in den vergangenen Jahrzehnten viele für die Behandlung von Patienten wichtige Informationen ohne Gewebezerstörung gewonnen werden. Der größte Nachteil der Anwendung von ionisierenden Strahlung ist jedoch, dass sie insbesondere bei Anwendung in höherer Dosis zu Strahlenschäden führen können. Bei den Strahlenschäden unterscheidet man zwischen einer sogenannten deterministischen und einer stochastischen Wirkung. Die deterministische Strahlenwirkung beschreibt die Auswirkung der ionisierenden Strahlung, die in der Regel proportional zur eingebrachten Dosis ist. Hierzu zählen vor allem Verbrennungen und Schädigungen der Organteile, die im direkten Strahlengang liegen. Diese Strahlungswirkung ist besonders für den behandelten Patienten relevant. Neben dieser deterministischen Strahlungswirkung gibt es jedoch auch die sog. stochastische Strahlungswirkung. Hierunter fasst man alle jene Wirkungen zusammen, die nicht proportional zur applizierten Dosis auftreten. Dies sind z. B. Schädigungen der Keimbahn oder der Erbinformation der betroffenen Personen. Diese Strahlungswirkung ist neben dem Patienten insbesondere auch für den Untersucher relevant, da diese Wirkungen nicht streng dosiskorreliert sind. Für die stochastische Strahlungswirkung können deshalb auch keine klaren Grenzwerte definiert werden unterhalb deren die Anwendung der Strahlung als risikolos zu bezeichnen wäre. Ziel muss es deshalb sein, im Sinne einer Risiko- und Nutzenbewertung ein optimales Verhältnis von Strahlungsbelastung zum medizinischen Nutzen zu finden.Lots medical facilities such as computed tomography or angiography equipment use ionizing radiation for imaging. This allowed in the many decades ago for the treatment of patients important information is obtained without tissue destruction. The biggest disadvantage of the application of ionizing Radiation is, however, that they are especially when used in higher Dose can lead to radiation damage. With the radiation damages one differentiates between one so-called deterministic and a stochastic effect. The deterministic radiation effect describes the effect of ionizing radiation, which is usually proportional to the introduced Dose is. These include, above all, burns and injuries of the organ parts lying in the direct beam path. This radiation effect is particularly relevant to the patient being treated. Next However, there is also the so-called deterministic radiation effect. stochastic radiation effect. Under this one summarizes all those effects together, which are not proportional to the applied dose. These are z. B. Damage to the germline or genetic information the persons concerned. This radiation effect is in addition to the Especially relevant for the examiner, because these effects are not strictly dose-related. For the stochastic radiation effect can therefore also no clear limits are defined below which the application radiation could be described as risk-free. Goal must it therefore, in the sense of a risk and benefit assessment optimal ratio of radiation exposure to medical To find benefits.

Alle Personen, die mit ionisierender Strahlung umgehen, unterliegen deshalb zu ihrem eigenen Schutz der Strahleschutzüberwachung. Diese Überwachung wird von bestimmten Instituti onen (z. B. GSF = Gesellschaft für Strahlenforschung) in staatlichem Auftrag durchgeführt.All Persons dealing with ionizing radiation are therefore subject to for their own protection of the radiation protection monitoring. This monitoring is used by certain institutions (eg GSF = Society for Radiation Research) carried out on behalf of the state.

Die Überwachung geschieht in der Regel mit sog. Filmdosimetern, bei denen in Abhängigkeit von der registrierten Dosis eine innen liegende Filmschicht geschwärzt wird. Hieraus ergibt sich zwingend, dass diese Überwachung immer nur retrospektiv erfolgen kann. Eine andere Möglichkeit sind sog. Stabdosimeter, die die absorbierte Dosis direkt anzeigen können.The supervision usually happens with so-called. Film dosimeters, in which depending blackened from the registered dose an inner film layer becomes. It follows imperatively that this monitoring can only be done retrospectively. Another possibility are so-called rod dosimeters, which show the absorbed dose directly can.

Die DE 10 2006 052 463 A1 befasst sich mit der Erfassung der Strahlungsdosis bei verschiedenen Produkten. Hierzu ist eine Vielzahl von verschiedenen Ansätzen beschrieben.The DE 10 2006 052 463 A1 deals with the recording of the radiation dose in different products. For this purpose, a variety of different approaches is described.

In der WO 2007 081 268 A1 ist die technische Ausführung von einzelnen oben genannten Dosimetern beschrieben.In the WO 2007 081 268 A1 The technical design of individual dosimeters mentioned above is described.

Aus der WO 2007 091 940 A1 ist die Netzwerkeinbindung dieser Dosimeter bekannt.From the WO 2007 091 940 A1 is the network integration of these dosimeters known.

Keine dieser bisher verfügbaren Methoden beinhaltete die Möglichkeit der Integration in ein bildgebendes System. Bei diesen Systemen kann und wird zwar die Austrittsdosis gemessen und die korrespondierende Hautdosis am Patienten berechnet, eine Möglichkeit zur direkten Messung der Strahlenbelastung des Untersuchers bestand bisher jedoch nicht.None These previously available methods included the possibility integration into an imaging system. In these systems Although the outlet dose can and is measured and the corresponding Calculated skin dose on the patient, a way to direct measurement of the radiation exposure of the examiner but not yet.

Die Messung der Strahlendosis des Untersuchers erfolgt heute in der Regel über die Verwendung sog. Filmdosimeter, die die jeweilige Dosis über einen bestimmten Zeitraum aufsummieren und dann zentral ausgewertet werden. Neben diesen Filmdosimetern sind noch ein Vielzahl von anderen Dosimetertypen im Einsatz, die die Strahlungsdosis erfassen und z. T. auch direkt anzeigen können. Eine Integration in die bildgebende Einheit (z. B. Angiographieanlage) ist bisher jedoch nicht realisiert worden.The Measurement of the radiation dose of the examiner takes place today in the Rule about the use of so-called film dosimeter, the respective Add up the dose over a certain period of time and then centrally be evaluated. In addition to these film dosimeters are still a variety of other types of dosimeters that detect the radiation dose and z. T. can also display directly. An integration in however, the imaging unit (eg angiography system) is so far not realized.

Erfindungsgemäß wird die Integration eines neuartigen Personendosismesssystems zur instantanen Messung des Personendosis in eine bildgebende medizinische Einheit vorgeschlagen. Als neuartige Personendosismessysteme können beispielsweise Messsysteme analog zum Typ Unfors Alert (Unfors Instruments, Billdal, Sweden) verwendet werden. Diese Messsysteme zeichnen sich dadurch aus, dass sie die auftreffende Dosis direkt elektronisch registrieren und digital speichern. Des Weiteren kann die Dosisinformation entweder über ein Anschlussgerät (Interface) an einen konventionellen PC ausgegeben oder direkt kabellos an eine Basiseinheit übermittelt werden. Eine solche Basiseinheit kann entweder über dezidierte Schnittstellen an die medizinische Bildgebungseinheit angeschlossen werden oder die Hard- bzw. Software in die Bildgebungseinheit integriert werden. Hierdurch kann die Dosisinformation für die jeweilige Untersuchung mit den Untersuchungsdaten zusammen abgespeichert werden.According to the invention the integration of a novel personal dose measuring system for the instantaneous Measuring the personal dose in an imaging medical unit proposed. As novel personal dose systems can For example, measuring systems analogous to the type Unfors Alert (Unfors Instruments, Billdal, Sweden). These measuring systems stand out by making the impinging dose directly electronically register and save digitally. Furthermore, the dose information either via a connection device (interface) a conventional PC or directly wirelessly to a Base unit to be transmitted. Such a base unit can either have dedicated interfaces to the medical imaging unit or the hardware or software in the imaging unit to get integrated. This allows the dose information for the respective examination together with the examination data are stored together become.

Der erfinderische Schritt liegt in der Integration der neuartigen Personendosisüberwachunssystems in das bildgebende Medizinsystem, da erst durch die Kombination von beiden Systemen ein deutlicher Mehrwert generiert werden kann. Insbesondere sind folgende Vorteile denkbar:

  • 1. Die beim Untersucher auftreffende Personendosis kann instantan gemessen und dem Untersucher angezeigt werden. Dieser kann hierauf reagieren und ggf. direkt Maßnahmen ergreifen um die Dosis zu reduzieren (z. B. den Abstand zur Strahlungsquelle vergrößern, andere Geräteeinstellungen verwenden, Strahlungsdauer verkürzen ect.). Diese Funktionalität kann in Zusammenhang mit einem „Dose-care” Projekt umgesetzt werden, das dem Untersucher noch andere Funktionalitäten wie z. B. dosisoptimierte Angulations- und Rotationseinstellungen bei Angiographieanlagen offeriert.
  • 2. Die Anlage kann den Dosisverlauf selbsttätig monitoren und bei Auffälligkeiten ein Warnmeldung ausgeben oder die Geräteeinstellungen in soweit modifizieren, dass weniger Personendosis beim Untersucher registriert wird.
  • 3. Die arbeitstägliche Strahlungsbelastung kann aufgezeichnet werden und über entsprechende Einteilung des Personals die Spitzenbelastung für die Untersucher reduziert werden.
  • 4. Durch die direkte Rückkopplung von Strahlungsanwendung und der resultierenden Dosis kann dem Untersucher ein Hilfsmittel zur Vermeidung von unnötiger Strahlenbelastung an die Hand gegeben werden.
  • 5. Die Darstellung der Dosismesswerte kann z. B. über die Monitoranlage (z. B. wide screen display) erfolgen, wodurch die Anbringung eines eigenen Monitorsystems für die Personendosimetrie überflüssig ist.
The inventive step lies in the integration of the novel personal dose monitoring system in the imaging medical system, since only by the combination of both systems, a significant added value can be generated. In particular, the following advantages are conceivable:
  • 1. The personal dose to the examiner can be instantaneously measured and displayed to the examiner. The latter can react to this and, if necessary, directly take measures to reduce the dose (eg increase the distance to the radiation source, use other device settings, avoid radiation duration) zen ect.). This functionality can be implemented in the context of a "dose-care" project, which offers the examiner other functionalities such. B. dose-optimized angulation and rotation settings in Angiographieanlagen offered.
  • 2. The system can automatically monitor the course of the dose and, if abnormalities occur, issue a warning message or modify the device settings to such an extent that less personal dose is registered with the examiner.
  • 3. The daily radiation exposure can be recorded and, with the appropriate classification of the personnel, the peak load for the examiner can be reduced.
  • 4. Direct feedback of radiation application and the resulting dose may provide the examiner with an aid to avoid unnecessary radiation exposure.
  • 5. The representation of dose readings can be z. B. over the monitor system (eg., Wide screen display), whereby the attachment of a separate monitor system for personal dosimetry is superfluous.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The Invention is described below with reference to the drawing Embodiments explained in more detail. Show it:

1 ein bekanntes Röntgen-C-Bogen-System mit einem Industrieroboter als Tragvorrichtung, 1 a known X-ray C-arm system with an industrial robot as a supporting device,

2 ein Beispiel einer Anwendung der neuartigen Personendosisüberwachung in einem Angiographielabor und 2 an example of an application of novel personal dose monitoring in an angiography laboratory and

3 ein Beispiel einer Integration der Personendosisanzeige in die Monitoranlage einer Katheteranlage. 3 an example of integration of the personal dose indicator in the monitor system of a catheter system.

In der 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung dargestellt, die einen an einem Ständer in Form eines sechsachsigen Industrie- oder Knickarmroboters 1 drehbar gelagerten C-Bogen 2 aufweist, an dessen Enden eine Röntgenstrahlungsquelle, beispielsweise ein Röntgenstrahler 3, und ein Röntgenbilddetektor 4 als Bildaufnahmeeinheit angebracht sind.In the 1 an X-ray diagnostic device is shown, the one on a stand in the form of a six-axis industrial or articulated robot 1 rotatably mounted C-arm 2 has at its ends an X-ray source, for example an X-ray source 3 , and an X-ray image detector 4 are mounted as an image recording unit.

Mittels des beispielsweise aus der DE 10 2005 012 700 A1 bekannten Knickarmroboters 1, welcher bevorzugt sechs Drehachsen und damit sechs Freiheitsgrade aufweist, kann der C-Bogen 2 beliebig räumlich verstellt werden, zum Beispiel indem er um ein Drehzentrum zwischen dem Röntgenstrahler 3 und dem Röntgendetektor 4 gedreht wird. Das erfindungsgemäße Röntgen system 1 bis 4 ist insbesondere um Drehzentren und Drehachsen in der Ebene des Röntgenbilddetektors 4 drehbar, bevorzugt um den Mittelpunkt des Röntgenbilddetektors 4 und um den Mittelpunkt des Röntgenbilddetektors 4 schneidende Drehachsen.By means of the example of the DE 10 2005 012 700 A1 known articulated robot 1 , which preferably has six axes of rotation and thus six degrees of freedom, the C-arm 2 be spatially adjusted, for example, by turning around a center of rotation between the X-ray source 3 and the X-ray detector 4 is turned. The X-ray system according to the invention 1 to 4 is in particular about centers of rotation and axes of rotation in the plane of the X-ray image detector 4 rotatable, preferably around the center of the X-ray image detector 4 and around the center of the X-ray image detector 4 cutting axes of rotation.

Der bekannte Knickarmroboter 1 weist ein Grundgestell auf, welches beispielsweise auf einem Boden fest montiert ist. Daran ist drehbar um eine erste Drehachse ein Karussell befestigt. Am Karussell ist schwenkbar um eine zweite Drehachse eine Roboterschwinge angebracht, an der drehbar um eine dritte Drehachse ein Roboterarm befestigt ist. Am Ende des Roboterarms ist drehbar um eine vierte Drehachse eine Roboterhand angebracht. Die Roboterhand weist ein Befestigungselement für den C-Bogen 2 auf, welches um eine fünfte Drehachse schwenkbar und um eine senkrecht dazu verlaufende sechste Rotationsachse rotierbar ist.The well-known articulated robot 1 has a base frame, which is for example fixedly mounted on a floor. It is rotatably mounted about a first axis of rotation a carousel. On the carousel is pivotally mounted about a second axis of rotation a rocker arm, on which is rotatably mounted about a third axis of rotation, a robot arm. At the end of the robot arm, a robot hand is rotatably mounted about a fourth axis of rotation. The robot hand has a fastener for the C-arm 2 which is pivotable about a fifth axis of rotation and about a perpendicular thereto extending sixth axis of rotation rotatable.

Der Röntgenbilddetektor 4 kann ein rechteckiger oder quadratischer, flacher Halbleiterdetektor sein, der vorzugsweise aus amorphem Silizium (a-Si) erstellt ist.The X-ray image detector 4 may be a rectangular or square semiconductor flat detector, preferably made of amorphous silicon (a-Si).

Im Strahlengang des Röntgenstrahlers 3 befindet sich auf einem Patientenlagerungstisch 5 zur Aufnahme beispielsweise eines Herzens ein zu untersuchender Patient 6. An der Röntgendiagnostikeinrichtung ist eine Systemsteuerungseinheit 7 mit einem Bildsystem 8 angeschlossen, das die Bildsignale des Röntgenbilddetektors 4 empfängt und verarbeitet. Die Röntgenbilder können dann auf einem Monitor 9 betrachtet werden.In the beam path of the X-ray source 3 is located on a patient table 5 for receiving, for example, a heart, a patient to be examined 6 , At the X-ray diagnostic facility is a system control unit 7 with an image system 8th connected to the image signals of the X-ray image detector 4 receives and processes. The x-rays can then be viewed on a monitor 9 to be viewed as.

In der 2 ist ein Untersuchungs- oder Interventionsraum mit der Röntgendiagnostikeinrichtung gemäß 1 dargestellt, die einen an einem Industrieroboter 1 drehbar gelagerten C-Bogen 2 mit Röntgenstrahler 3 und ein Röntgenbilddetektor 4 aufweist. Auf dem Patientenlagerungstisch 5 liegt der zu untersuchende Patient 6. Von einem Stativ 10 ist eine dreh- und schwenkbare Monitorampel 11, bestehend aus einer Matrix von mehreren Flachdisplays, gehalten. Eine Untersuchungs- oder Bedienperson 12, beispielsweise ein Arzt, steht am Kopfende des Patientenlagerungstisches 5 und kann den Patienten 6 sowie die Monitorampel 11 mit den Flachdisplays betrachten.In the 2 is an examination or intervention room with the X-ray diagnostic device according to 1 illustrated, the one on an industrial robot 1 rotatably mounted C-arm 2 with X-ray source 3 and an X-ray image detector 4 having. On the patient table 5 is the patient to be examined 6 , From a tripod 10 is a rotating and swiveling monitor lamp 11 consisting of a matrix of several flat displays, held. An examiner or operator 12 For example, a doctor is at the head of the patient table 5 and can the patient 6 as well as the monitor lights 11 to look at the flat displays.

Die Bedienperson 12 ist mit einem Personendosimeter 13 versehen, das mittels einer drahtlosen Datenübertragung 14 an einen beispielsweise im Bildsystem 8 angeordneten Empfänger 15 überträgt, der die übertragenen Messwerte auf einer instantanen Dosisanzeige 16 wiedergibt.The operator 12 is with a personal dosimeter 13 provided by means of a wireless data transmission 14 to an example in the image system 8th arranged receiver 15 transmits the transmitted readings on an instantaneous dose display 16 reproduces.

In der 3 ist ein Beispiel einer Integration der Personendosisanzeige in die Monitoranlage 17 einer Katheteranlage gezeigt, bei der eine Anzeigevorrichtung 18 die Dosis anzeigt. Dies kann über eine Balkenanzeige 19 erfolgen, bei der sich der Balken beispielsweise von Grün nach Rot verfärbt. Alternativ oder zusätzlich kann eine digitale Anzeige 20 vorgesehen sein, die die Messwerte direkt wiedergibt.In the 3 is an example of integration of the personal dose indicator in the monitor system 17 a catheter system shown in which a display device 18 indicates the dose. This can be done via a bar graph 19 take place, at which the beam for example, from green to red discolored. Alternatively or additionally, a digital display 20 be provided, which reproduces the measured values directly.

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  • - WO 2007091940 A1 [0006] - WO 2007091940 A1 [0006]
  • - DE 102005012700 A1 [0016] DE 102005012700 A1 [0016]

Claims (6)

Bildgebendes Medizinsystem mit einer Bildgebungseinheit, einem Bildsystem und einem integrierten Personendosisüberwachunssystem, das ein Personendosimeter mit einer drahtlosen Datenübertragung von Messwerten zu einem Empfänger aufweist, der eine Wiedergabe der Messwerte auf einer instantanen Dosisanzeige bewirkt.Medical imaging system with an imaging unit, an image system and an integrated personal dose monitoring system, the one person dosimeter with a wireless data transmission of readings to a receiver that has a playback the readings on an instantaneous dose display. Bildgebendes Medizinsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger im Bildsystem des Medizinsystems angeordnet ist.An imaging medical system according to claim 1, characterized characterized in that the recipient in the image system of the medical system is arranged. Bildgebendes Medizinsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Personendosisüberwachunssystem derart ausgebildet ist, dass es den Dosisverlauf selbsttätig überwacht und bei Auffälligkeiten eine Warnmeldung ausgibt.Medical imaging system according to claim 1 or 2, characterized in that the personal dose monitoring system is designed such that it monitors the course of the dose automatically and issues a warning message if abnormalities occur. Bildgebendes Medizinsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Personendosisüberwachunssystem derart ausgebildet ist, dass die Geräteeinstellungen in soweit modifizieren, dass weniger Personendosis beim Untersucher registriert wirdAn imaging medical system according to any one of the claims 1 to 3, characterized in that the personal dose monitoring system is designed such that the device settings in so far modify that less person dose to the examiner is registered Bildgebendes Medizinsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Personendosisüberwachunssystem derart ausgebildet ist, dass die arbeitstägliche Strahlungsbelastung der Bedienpersonen (13) aufgezeichnet werden und über entsprechende Einteilung der Bedienpersonen (13) die Spitzenbelastung für die Untersucher reduziert werden.Medical imaging system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the personal dose monitoring system is designed such that the daily radiation exposure of the operators ( 13 ) and via appropriate classification of the operators ( 13 ) the peak load for the examiner can be reduced. Bildgebendes Medizinsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Personendosisüberwachunssystem derart ausgebildet ist, dass die Darstellung der Dosismesswerte über die Monitoranlage (z. B. wide screen display) erfolgt.An imaging medical system according to any one of the claims 1 to 5, characterized in that the personal dose monitoring system is designed such that the representation of the measured dose values the monitor system (eg wide screen display) takes place.
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