-
HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft digitale Bildgebungssysteme und insbesondere
eine Technik zur Bestimmung der Position eines tragbaren digitalen
Bilddetektors in derartigen Systemen.
-
Es
ist eine Anzahl von radiologischen Bildgebungssystemen verschiedener
Konstruktionen bekannt, die momentan im Einsatz sind. Derartige
Systeme basieren allgemein auf der Erzeugung von Röntgenstrahlen,
die in Richtung auf ein interessierendes Objekt gerichtet werden.
Die Röntgenstrahlen treten
durch das Objekt hindurch und treffen auf einen Film oder einen
digitalen Detektor auf. Im Kontext medizinischer Diagnostik beispielsweise
können derartige
Systeme dazu verwendet werden, innere Gewebe zu visualisieren und
Patientenleiden zu diagnostizieren. In anderen Kontexten können Teile,
Gepäckstücke, Versandstücke und
sonstige Objekte zur Beurteilung ihrer Inhalte und für sonstige
Zwecke abgebildet werden.
-
In
zunehmendem Maße
verwenden derartige Röntgensysteme
digitale Schaltungen, wie beispielsweise Festkörperdetektoren, zur Detektion
der Röntgenstrahlen,
die durch die dazwischen einwirkenden Strukturen des Objektes abgeschwächt, gestreut
oder absorbiert werden. Zusätzlich
können
diese digitalen Detektoren tragbar sein, und in einem allgemeinen
Bereich zur Bildgebung, wie beispielsweise innerhalb eines Raums
in einer medizinischen Einrichtung zur Aufnahme von Röntgenbildern
eines Patienten, können
mehr als ein einzelner digitaler Detek tor vorhanden sein. Wenn der
Raum oder sonstige Bereich mehrere digitale Detektoren aufweist,
ist es jedoch möglich,
dass ein Techniker oder Assistent einen einzelnen der Detektoren
in Stellung platzieren kann, um Röntgenstrahlen von einer Strahlungsquelle
des Bildgebungssystems zu empfangen, während das Bildgebungssystem
stattdessen mit einem anderen digitalen Detektor interagieren kann,
der nicht in Stellung ist, um durch den Patienten oder ein sonstiges
interessierendes Objekt hindurchtretende Röntgenstrahlen zu empfangen.
In einem derartigen Fall können
zusätzliche
Bestrahlungen erforderlich sein, um die gewünschten Bilddaten von dem geeignet
positionierten Detektor zu erhalten, wobei derartige zusätzliche
Bestrahlungen keinen zusätzlichen
diagnostischen Nutzen für
einen Patienten erzielen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Bestimmte
Aspekte entsprechend der ursprünglich
beanspruchten Erfindung sind nachstehend erläutert. Es sollte verstanden
werden, dass diese Aspekte lediglich dargeboten werden, um dem Leser
eine Kurzbeschreibung bestimmter Formen, die die Erfindung einnehmen
kann, zu geben, und dass diese Aspekte nicht dazu vorgesehen sind,
den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken. In der Tat kann die Erfindung
vielfältige
Aspekte umfassen, die gegebenenfalls nachstehend nicht angegeben sind.
-
Einige
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
allgemein Techniken betreffen, um eine Bestimmung der Position eines
oder mehrerer digitaler Detektoren eines Bildgebungssystems durch
eine Systemsteuerungseinrichtung zu ermöglichen. In einer Ausführungsform
enthält
ein digitaler Detektor, der zur Verwendung mit einem Bildgebungssystem
konfiguriert ist, einen ersten und einen zweiten Sensor, die konfiguriert
sind, um durch einen jeweiligen ersten bzw. zweiten Aktuator an
unter schiedlichen Stellen in dem Bildgebungssystem alternativ aktiviert
zu werden. Eine Systemsteuerungseinrichtung des Bildgebungssystems
kann auf der Basis einer Aktivierung des entsprechenden Sensors in
dem Detektor allgemein feststellen, ob ein Detektor an einer der
Aktuatorstellen positioniert ist. In einigen Ausführungsformen
kann der Detektor zur Verwendung an anderen Positionen von den Aktuatoren
getrennt scharfgestellt bzw. aktiviert werden, und die Systemsteuerungseinrichtung
kann eine Bestrahlung mit dem scharfgestellten bzw. aktivierten
Detektor synchronisieren.
-
Es
können
verschiedene Verfeinerungen der vorstehend erwähnten Merkmale in Bezug auf
verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung vorliegen. Es können auch
weitere Merkmale in diesen verschiedenen Aspekten enthalten sein.
Diese Verfeinerungen und weitere Merkmale können einzeln oder in beliebiger
Kombination miteinander vorliegen. Beispielsweise können verschiedene
Merkmale, die nachstehend in Bezug auf eine oder mehrere der veranschaulichten
Ausführungsformen
erläutert
sind, in jeden beliebigen der vorstehend beschriebenen Aspekte der
vorliegenden Erfindung alleine oder in beliebiger Kombination miteinander
eingefügt
werden. Erneut ist die vorstehend dargebotene Kurzbeschreibung lediglich
dazu vorgesehen, den Leser ohne Beschränkung auf den beanspruchten
Gegenstand mit bestimmten Aspekten und Kontexten der vorliegenden
Erfindung vertraut zu machen.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Diese
und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Bezugszei chen überall in
den Zeichnungen gleiche Teile bezeichnen, worin:
-
1 zeigt
eine schematisierte Übersicht
eines digitalen Röntgenbildgebungssystems
gemäß einer
Ausführungsform,
in der die vorliegende Technik eingesetzt werden kann;
-
2 zeigt
eine Perspektivansicht des digitalen Röntgenbildgebungssystems nach 1 gemäß einer
Ausführungsform;
-
3 zeigt
eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
eines digitalen Detektors, der in dem Bildgebungssystem gemäß den 2 und 3 eingesetzt
werden kann;
-
4 veranschaulicht
allgemein die Positionierung des digitalen Detektors nach 3 in
eine erste Aufnahmestruktur des Bildgebungssystems zur Aktivierung
eines ersten Sensors des Detektors gemäß einer Ausführungsform;
-
5 stellt
allgemein die Positionierung des digitalen Detektors nach 3 in
einer zweiten Aufnahmestruktur des Bildgebungssystems dar, um einen
zweiten Sensor des Detektors zu aktivieren, gemäß einer Ausführungsform;
-
6 zeigt
ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Akquirieren
von Bilddaten von dem digitalen Detektor nach 3;
-
7 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Bildgebungssystems
in einem ersten Betriebsmodus, um Bilddaten von einem digitalen
Detektor an einer ersten Stelle des Bildgebungssystems zu akquirieren,
gemäß einer
Ausführungsform;
-
8 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Bildgebungssystems
in einem zweiten Betriebsmodus zum Akquirieren von Bilddaten von
einem digitalen Detektor an einer zweiten Stelle des Bildgebungssystems
gemäß einer Ausführungsform;
und
-
9 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Bildgebungssystems
in einem dritten Betriebsmodus zum Akquirieren von Bilddaten von
einem digitalen Detektor gemäß einer
weiteren Ausführungsform.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Nachstehend
sind eine oder mehrere spezielle Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschrieben. In dem Bestreben, eine knappe und präzise Beschreibung
dieser Ausführungsformen
zu liefern, können
gegebenenfalls in der Beschreibung nicht alle Merkmale einer tatsächlichen
Implementierung beschrieben sein. Es sollte verständlich sein, dass
bei der Entwicklung jeder derartiger tatsächlicher Implementierung, wie
bei jedem Entwicklungs- oder Konstruktionsprojekt, zahlreiche implementationsspezifische
Entscheidungen getroffen werden müssen, um die speziellen Ziele
der Entwickler zu erreichen, wie beispielsweise eine Einhaltung
systembezogener und aufgabenbezogener Randbedingungen, die von einer
Implementierung zur anderen variieren können. Außerdem sollte es verständlich sein, dass
ein derartiger Entwicklungsaufwand komplex und zeitintensiv sein
könnte,
aber dennoch für
Fachleute mit dem Nutzen dieser Offenbarung ein routinemäßiges Unterfangen
zur Konstruktion, Erzeugung und Herstellung darstellen würde.
-
Wenn
Elemente verschiedener Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung eingeführt werden, sollen die Artikel „ein”, „eine”, „der”, „die”, „das” und „diese(r,
s)” bedeuten,
dass es ein oder mehrere der Elemente gibt. Die Ausdrücke „aufweisen”, „enthalten” und „umfassen” sollen
inklusive sein und bedeuten, dass außer den aufgelisteten Elementen
weitere Elemente vorhanden sein können. Außerdem ist es zu verstehen,
dass, obwohl der Ausdruck „beispielhaft” hierin
in Verbindung mit bestimmten Beispielen von Aspekten oder Ausführungsformen
der vorliegend offenbarten Technik verwendet werden kann, diese
Beispiele veranschaulichender Natur sind, und dass der Ausdruck „beispielhaft” hierin
nicht verwendet wird, um irgendeinen Vorzug oder irgendein Erfordernis
in Bezug auf einen offenbarten Aspekt oder eine offenbarte Ausführungsform
anzugeben. Ferner dient jede Verwendung der Ausdrücke „oben”, „unten”, „über”, „unter”, anderer
Lageangaben und Variationen dieser Ausdrücke der Zweckmäßigkeit
und Einfachheit, erfordert jedoch keine bestimmte Orientierung der
beschriebenen Komponenten.
-
Indem
nun auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, veranschaulicht 1 in
schematisierter Weise ein Bildgebungssystem 10 zur Akquisition
und Verarbeitung diskreter Bildpixeldaten. In der veranschaulichten
Ausführungsform
ist das Bildgebungssystem 10 ein digitales Röntgensystem,
das sowohl zur Akquisition von Originalbilddaten als auch zur Verarbeitung
der Bilddaten für
eine Anzeige gemäß der vorliegenden
Technik entworfen ist. In der Ausführungsform, wie sie in 1 veranschaulicht ist,
enthält
das Bildgebungssystem 10 eine Quelle einer Röntgenstrahlung 12,
die benachbart zu einem Kollimator 14 positioniert ist.
Der Kollimator 14 ermöglicht
einem Strahlungsstrom 16, in einen Bereich einzutreten,
in dem ein Objekt oder Subjekt, wie beispielsweise ein Patient 18,
positioniert ist. Ein Teil der Strahlung 20 tritt durch
das Objekt hindurch oder passiert um dieses herum und trifft auf
einen digitalen Röntgendetektor
auf, der allgemein mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnet
ist. Wie für
Fachleute verständlich,
kann der Detektor 22 die auf seiner Oberfläche empfangenen
Röntgenphotonen
in energieeärmere
Photonen und anschließend
in elektrische Signale umwandeln, die akquiriert und verarbeitet
werden, um ein Bild der Merkmale innerhalb des Objektes zu rekonstruieren.
-
Die
Strahlungsquelle 12 ist von einer Energieversorgungs/Steuerschaltung 24 gesteuert,
die sowohl Leistungs- als auch Steuersignale für Untersuchungssequenzen liefert.
Außerdem
ist der Detektor 22 kommunikationsmäßig mit einer Detektorsteuereinrichtung 26 gekoppelt,
die eine Akquisition der in dem Detektor 22 erzeugten Signale
befiehlt. In der vorliegend veranschaulichten Ausführungsform
kann der Detektor 22 mit der Detektorsteuereinrichtung 26 über jeden
geeigneten drahtlosen Kommunikationsstandard kommunizieren, obwohl
die Verwendung von Detektoren 22, die mit der Detektorsteuereinrichtung 26 über ein
Kabel oder irgendeine sonstige mechanische Verbindung kommunizieren,
ebenfalls in Erwägung
gezogen wird. Die Detektorsteuereinrichtung 26 kann auch
verschiedene Signalverarbeitungs- und -filterungsfunktionen, wie
beispielsweise zur anfänglichen
Anpassung von Dynamikbereichen, zum Interleaving von digitalen Bilddaten
und dergleichen, ausführen.
-
Sowohl
die Energieversorgungs-/Steuerschaltung 24 als auch die
Detektorsteuereinrichtung 26 sprechen auf Signale von einer
Systemsteuereinrichtung 28 an. Im Allgemeinen befiehlt
die Systemsteuereinrichtung 28 den Betrieb des Bildgebungssystems,
um Untersuchungsprotokolle auszuführen und akquirierte Bilddaten
zu verarbeiten. In dem vorliegenden Kontext enthält die Systemsteuereinrichtung 28 auch
eine Signalverarbeitungsschaltung, die gewöhnlich auf einem programmierten
Universalzweck- oder
anwendungsspezifischen digitalen Computer basiert, sowie zugehörige Erzeugnisse, wie
beispielsweise optische Speichervorrichtungen, magnetische Speichervorrichtungen
oder Festkörperspeichervorrichtungen,
zur Speicherung von Programmen und Routinen, die durch einen Prozessor des
Computers ausgeführt
werden, um verschiedene Funktionalitäten durchzuführen, sowie
zur Speicherung von Konfigurationsparametern und Bilddaten, Schnittstellenschaltungen
und dergleichen.
-
In
der in 1 veranschaulichten Ausführungsform ist die Systemsteuereinrichtung 28 mit
wenigstens einer Ausgabevorrichtung, beispielsweise einer Anzeige
oder einem Drucker, wie mit dem Bezugszeichen 30 angezeigt,
verbunden. Die Ausgabevorrichtung kann serienmäßige oder Spezialzweck-Computermonitore
und zugehörige
Verarbeitungsschaltungen enthalten. Es können ferner eine oder mehrere
Bedienerworkstations 32 in dem System eingebunden sein,
um Systemparameter auszugeben, Untersuchungen anzufordern, Bilder
zu sichten und dergleichen. Im Allgemeinen können Anzeigen, Drucker, Workstations
und ähnliche
Vorrichtungen, die innerhalb des Systems geliefert werden, in Bezug
auf die Datenakquisitionskomponenten lokal sein, oder sie können von
diesen Komponenten entfernt, beispielsweise an irgendeiner Stelle
innerhalb einer Institution oder eines Krankenhauses oder an einer
vollkommen anderen Stelle angeordnet sein, die mit dem Bildakquisitionssystem über ein oder
mehrere konfigurierbare Netzwerke, wie beispielsweise das Internet,
virtuelle private Netzwerke und dergleichen, verbunden ist.
-
Um
ein weiteres Beispiel anzugeben, ist in 2 eine Perspektivansicht
eines Bildgebungssystems 34 gemäß einer Ausführungsform
gezeigt. In der vorliegend veranschaulichten Ausführungsform ist
das Bildgebungssystem 34 ein Röntgenbildgebungssystem, das
einen hängenden
Strahlerträger bzw.
ein Strahlerdeckenstativ 36 zur Positionierung einer Strahlungsquelle 12,
beispielsweise einer Röntgenröhre, enthält. Ferner
kann das Bildgebungssystem 34 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu
der Strahlungsquelle 12 jede der vorstehend im Zusammenhang
mit 1 beschriebenen Komponenten, einschließlich der
Systemsteuerung 28, enthalten.
-
Darüber hinaus
kann das Bildgebungssystem 34 ferner einen Patiententisch 38 und
ein Wandstativ 40 enthalten, um eine Bildakquisition zu
unterstützen.
Insbesondere können
der Tisch 38 und das Wandstativ 40 konfiguriert
sein, um einen oder mehrere digitale Detektoren 22 aufzunehmen.
In der vorliegend veranschaulichten Ausführungsform enthält der Tisch 38 eine
Struktur 48, wie beispielsweise ein Fach oder eine Aufnahme
oder eine sonstige Haltevorrichtung, die konfiguriert ist, um einen
der digitalen Detektoren 22 aufzunehmen. In ähnlicher
Weise kann das Wandstativ 40 eine Aufnahmestruktur 50 enthalten,
die ebenfalls dazu eingerichtet ist, einen der digitalen Detektoren 22 aufzunehmen.
Die Strahlungsquelle 12 und einer der digitalen Detektoren 22 können einander
gegenüberliegend
positioniert werden, so dass aus der Strahlungsquelle 12 emittierte Strahlung
auf einen gegebenen digitalen Detektor 22 auftrifft. Wie
vorstehend erwähnt,
kann der Patient 18 zwischen der Strahlungsquelle 12 und
dem gegebenen Detektor 22 positioniert werden, beispielsweise indem
der Patient 18 auf dem Tisch 38 oder neben dem
Wandstativ 40 platziert wird, um eine Abbildung einer Patientenanatomie
zu ermöglichen.
Die digitalen Detektoren 22 und das Strahlerdeckenstativ 36 (oder
irgendeine sonstige Komponente, die die Strahlungsquelle 12 aufweist)
können
konfiguriert sein, um ihre Position innerhalb des Bildgebungssystems 34 einer
oder mehreren anderen Komponenten des Systems, wie beispielsweise
der vorstehend erläuterten
Systemsteuereinrichtung 28, mitzuteilen. Zusätzlich zur
Akquisition von Bildern anhand von Detektoren, die in den Aufnahmestrukturen 48 und 50 platziert
sind, kann das Bildgebungssystem 34 auch einen oder mehrere
digitale Detektoren in einem digitalen Kassettenmodus einsetzen,
in dem die digitalen Detektoren außerhalb der Aufnahmestrukturen 48 und 50 positioniert
sind, um Bilddaten zu akquirieren.
-
Ein
Beispiel für
einen digitalen Detektor 22 ist gemäß einer Ausführungsform
in 3 veranschaulicht. Der Detektor 22 kann
ein Gehäuse 58 enthalten,
das verschiedene Komponenten des Detektors 22 umschließt. Das
Gehäuse 58 kann
ein Fenster 60 enthalten, das ein Festkörper-Detektorarray 62 offenlegt,
das konfiguriert ist, um elektromagnetische Strahlung, beispielsweise
von der Strahlungsquelle 12, zu empfangen und die Strahlung
in elektrische Signale umzuwandeln, die durch das System 34 interpretiert
werden können,
um ein Bild eines Ob jektes oder Patienten 18 auszugeben.
Das Gehäuse 58 kann
ferner einen Griff oder eine Handhabe 64 enthalten, die
eine Positionierung und einen Transport des Detektors 22 durch
einen technischen Assistenten oder sonstigen Benutzer ermöglicht.
-
Wie
vorstehend erwähnt,
kann der digitale Detektor 22 mit einer oder mehreren weiteren
Komponenten eines Bildgebungssystems, wie beispielsweise der Systemsteuerung 28, über eine
physikalische Schnittstelle, wie beispielsweise eine feste oder lösbare Anbindung 66,
kommunizieren. In einigen Ausführunsformen
kann der digitale Detektor 22 auch (oder stattdessen) einen
drahtlosen Sender/Empfänger
bzw. Transceiver 68 enthalten, der dem Detektor 22 ermöglicht,
mit anderen Komponenten des Bildgebungssystems 34 über jedes
beliebige geeignete drahtlose Kommunikationsprotokoll, wie beispielsweise
einen 802.11-Kommunikationsstandard zu kommunizieren. In einigen
Ausführungsformen
kann der digitale Detektor 22 auch eine Kommunikationsschnittstelle 78 enthalten,
die konfiguriert ist, um mit passenden Schnittstellen 88 oder 92 (4 und 5)
der Aufnahmestrukturen 48 und 50 physikalisch,
direkt verbunden zu werden, um eine Kommunikation zwischen dem Detektor 22 und anderen
Komponenten eines Bildgebungssystems über derartige Schnittstellen
zu ermöglichen.
In der Tat kann der Detektor 22 in einer Ausführungsform Kommunikationsdaten über die
paarweise zusammenpassenden Schnittstellen 78 und entweder 88 oder 92,
wenn er in einer der Aufnahmestrukturen 48 bzw. 50 angeordnet
ist, sowie über
den drahtlosen Transceiver 68 senden und empfangen, wenn
er von den Aufnahmestrukturen 48 und 50 entfernt
worden ist.
-
Der
Detektor 22 kann in einigen Ausführungsformen Betriebsspannung
von einer externen Energiequelle über die Anbindung 66 oder
durch die Schnittstelle 78 empfangen. In weiteren Ausführungsformen
kann der Detektor 22 seine eigene E nergiequelle 82,
wie beispielsweise eine oder mehrere Batterien, enthalten, um einen
Betrieb des Detektors 22 zu ermöglichen, ohne seinen Bewegungsbereich zu
behindern. Außerdem
kann die Energiequelle 82 durch eine externe Energiequelle über die
Anbindung 66 oder die Schnittstelle 78 wieder
aufgeladen werden.
-
In
einigen Ausführungsformen
kann der digitale Detektor 22 verschiedene Sensoren und
Mechanismen enthalten, die eingerichtet sind, um dem System 34 zu
ermöglichen,
die Lage des Detektors 22 zu bestimmen. Beispielsweise
kann der Detektor 22 in der vorliegend veranschaulichten
Ausführungsform mehrere
Sensoren, wie beispielsweise Sensoren 70 und 72,
zur Erfassung einer Platzierung des digitalen Detektors 22 an
einer bestimmten Stelle des Bildgebungssystems 34 enthalten.
Genauer gesagt können gemäß einer
Ausführungsform,
wie sie allgemein in den 4 und 5 dargestellt
ist, die Sensoren 70 und 72 des digitalen Detektors 22 an
dem oder innerhalb des Gehäuses 58 derart
positioniert werden, dass der Sensor 70 bei einer Positionierung
des digitalen Detektors 22 innerhalb der Aufnahmestruktur 48 des
Tisches 38 (4) aktiviert wird, während der Sensor 72 bei
einer Anordnung des Detektors 22 in der Aufnahmestruktur 50 des
Wandstativs 40 (5) aktiviert wird. Die Aufnahmestruktur 48 kann
einen Sensoraktuator 86 enthalten, der in der Aufnahmestruktur 48 angeordnet
ist, um den Sensor 70 des digitalen Detektors 22 bei
Aufnahme des Detektors 22 durch die Aufnahmestruktur 48 zu
aktivieren. In ähnlicher
Weise kann die Aufnahmestruktur 50 einen Aktuator 90 enthalten,
der konfiguriert ist, um den Sensor 72 bei einer Aufnahme
des digitalen Detektors 22 innerhalb der Aufnahmestruktur 50 zu
aktivieren.
-
Die
Sensoren 70 und 72 und die Aktuatoren 86 und 90 können beliebige
von verschiedenen bekannten, sich gegenseitig ergän zenden
Sensoren und Aktuatoren enthalten. Beispielsweise können die Sensoren 70 und 72 in
einigen Ausführungsformen mechanische
Sensoren sein, die durch eine Eingriffsverbindung mit den Aktuatoren 86 und 90 physisch aktiviert
werden, oder sie können
Induktionsdetektoren enthalten, die durch die Nähe zu den zugehörigen Aktuatoren 86 und 90 ausgelöst werden.
Um ein weiteres Beispiel anzugeben, können die Aktuatoren 86 und 90 in
einer anderen Ausführungsform
eine elektrische Schaltung vervollständigen, die mit den Sensoren 70 und 72 gekoppelt
ist. In der vorliegenden Ausführungsform
kann der digitale Detektor 22 übermitteln, dass sich seine
Position innerhalb der Aufnahmestruktur 48 befindet, wenn
der Sensor 70 aktiviert ist, und er kann melden, dass seine
Position innerhalb der Aufnahmestruktur 50 ist, wenn der
Sensor 72 aktiviert ist. Außerdem kann der Detektor 22 melden,
dass er sich in keiner der Aufnahmestrukturen 48 und 50 befindet,
wenn keiner der Sensoren 70 und 72 aktiviert ist.
Durch Bestimmung der Lage einer oder mehrerer Detektoren innerhalb
des Systems 34 kann die Systemsteuereinrichtung 28 feststellen, ob
irgendein Detektor 22 an einer geeigneten Stelle positioniert
ist, um gewünschte
Bilddaten zu erfassen, sie kann feststellen, welcher bestimmte Detektor 22 aus
mehreren derartigen Detektoren die Strahlung von der Quelle 12 empfangen
wird, und sie kann die Bestrahlung von sowie eine Bildakquisition
von dem bestimmten Detektor 22 ermöglichen.
-
In
einigen Ausführungsformen
könnten
die Sensoren 70 und 72 in den Aufnahmestrukturen 48 bzw. 50 vorgesehen
sein, und die Aktuatoren 86 und 90 könnten an
hierzu ergänzenden
Stellen des digitalen Detektors 22 vorgesehen sein. In
einer derartigen Ausführungsform
können
der Tisch 38 und das Wandstativ 40 eingerichtet
sein, um die Gegenwart eines digitalen Detektors 22 zu
detektieren, wobei sie jedoch gegebenenfalls nicht dazu eingerichtet
sind, festzustellen, welcher digitale Detektor 22 (aus
einer Gruppe derartiger Detektoren 22) gegenwärtig ist.
In einer anderen derartigen Ausführungsform
kann der Tisch 38 oder das Wandstativ 40 jedoch
die Aktivierung seiner Sensoren 70 und 72 an den
aufgenommenen Detektor 22 (z. B. über Kommunikationsschnittstellen 78 und
entweder 88 oder 92) übermitteln, der wiederum seine
Position der Systemsteuerung 28 mitteilen kann. In noch
einer weiteren derartigen Ausführungsform
kann der aufgenommene Detektor 22 sich selbst gegenüber dem
Tisch 38 oder dem Wandstativ 40 identifizieren,
sobald er in einer jeweiligen Struktur 48 oder 50 aufgenommen
ist (z. B. über
die Kommunikationsschnittstellen 78 und entweder 88 oder 92),
und der Tisch 38 oder das Wandstativ 40 kann wiederum
konfiguriert sein, um die Gegenwart des identifizierten digitalen
Detektors 22 der Systemsteuerung 28 mitzuteilen.
Es werden auch weitere Ausführungsformen
in Erwägung
gezogen, in denen die Sensoren 70 und 72 sowie
die Aktuatoren 86 und 90 von dem System 34 weggelassen
werden können,
wie beispielsweise bestimmte Ausführungsformen, in denen eine
Kommunikation mit einem Detektor 22 über die Schnittstelle 78 und
eine der Schnittstellen 88 oder 92 durchgeführt wird
und in denen die Position des Detektors in Bezug auf die Position
der Schnittstelle 88 oder 92, an die er angekoppelt
ist, bestimmt werden kann.
-
Wie
in 3 allgemein dargestellt, kann der digitale Detektor 22 in
einigen Ausführungsformen
einen Scharfstellungs- bzw.
Betriebsbereitmachungsmechanismus 74, wie beispielsweise
einen Knopf oder einen Schalter, enthalten, der von einem Techniker,
Assistenten oder sonstigen Benutzer gedrückt bzw. betätigt werden
kann, um einen digitalen Kassettenmodus zu aktivieren, in dem der
Detektor 22 in dem System 34 unabhängig von
irgendeiner speziellen Tragstruktur, wie beispielsweise den Aufnahmestrukturen 48 und 50,
frei bewegt und positioniert werden kann. Ein derartiger Betriebsmodus
kann eine Kreuztisch-Bildgebung, beispielsweise eine horizontale
Abbildung durch einen Patienten 18 auf dem Tisch 38 hindurch,
ermöglichen
und kann beispielsweise eine Abbildung der Gliedmaßen eines Patienten 18 ermöglichen.
Eine Anzeigeeinrichtung 76, wie beispielsweise ein LED-Licht,
eine LCD-Anzeige oder dergleichen, kann eine visuelle Anzeige (z.
B. ein Blinklicht) für
einen Benutzer bereitstellen, dass der Bereitmachungsmechanismus 74 betätigt worden
ist und dass der Detektor 22 in einem digitalen Kassettenmodus
arbeitet. Außerdem
kann der digitale Detektor 22 in einigen Ausführungsformen
einen Gewichtssensor 80 enthalten, der eingerichtet ist,
um ein auf dem digitalen Detektor 22 platziertes Gewicht
zu erfassen und um anschließend
den Detektor 22 zur Verwendung in dem digitalen Kassettenmodus
bereitzumachen. Der digitale Detektor 22 kann eine Aktivierung
des digitalen Kassettenmodus an die Systemsteuerung 28,
beispielsweise über
die Anbindung 66 oder den drahtlosen Transceiver 68, mitteilen,
wodurch der Systemsteuerung 28 angezeigt wird, welcher
Detektor 22 zur richtigen Akquisition von Bilddaten gehandhabt
werden sollte.
-
In
einer Ausführungsform
kann das Bildgebungssystem 34 Bilddaten durch das allgemein
in 6 dargestellte Verfahren 98 gemäß einer
Ausführungsform
akquirieren. Das Verfahren 98 kann einen Schritt 100 zur
Auswahl eines Betriebsmodus, wie beispielsweise eines Tischmodus
(in dem Bilddaten von einem Detektor 22 akquiriert werden
sollen, der in dem Tisch 38, wie beispielsweise durch die Struktur 48,
aufgenommen ist) eines Wandstativmodus (in dem der Detektor 22 in
dem Wandstativ 40, beispielsweise durch die Struktur 50,
aufgenommen ist) oder eines digitalen Kassettenmodus (in dem der Detektor 22 an
irgendeiner anderen Stelle, die von jeder der Aufnahmestrukturen 48 und 50 getrennt
ist, angeordnet ist), enthalten. Die Auswahl des Betriebsmodus kann
durch das Bildgebungssystem 34, beispielsweise durch die
Systemsteuereinrichtung 28, vorgenommen werden, und in
einigen Ausführungsformen
kann die Auswahl auf einer Benutzereingabe basieren. Das Verfahren 98 kann
ferner einen Schritt 102 zum Empfangen von Positionsdaten
von dem Detektor 22 enthalten. Derartige Daten können als Antwort
auf eine Anfrage von der Systemsteuerung 28 gesandt werden,
oder sie können
durch den Detektor 22 in Echtzeit oder in vorbestimmten
Zeitabständen
zu der Steuerungseinrichtung 28 geschickt werden. In dem
hier verwendeten Sinne bezeichnet „Positionsdaten” bzw. „Lagedaten” jede beliebige
Mitteilung, die, beispielsweise durch die Systemsteuerung 28,
verarbeitet werden kann, um die Position einer Komponente des Bildgebungssystems
zu bestimmen. Wie vorstehend erläutert,
kann der Detektor 22 seine Gegenwart innerhalb einer der
Aufnahmestrukturen 48 und 50 oder seine Gegenwart
an einer von derartigen Aufnahmestrukturen gesonderten Stelle mitteilen.
In einer Ausführungsform
kann die Mitteilung von dem digitalen Detektor 22 eine
Anzeige enthalten, dass einer der Sensoren 70 oder 72 aktiviert
worden ist, und irgendeine andere Komponente des Bildgebungssystems
kann die Lage des Detektors 22 in dem Tisch 38 oder
dem Wandstativ 40 auf der Basis dieser Anzeige und der
Position des Tisches 38 oder des Wandstativs 40,
wie sie der Systemsteuerung 28 gemeldet wird, bestimmen.
In einigen Ausführungsformen
kann das Verfahren 98 ferner einen Schritt 104 zum
Empfang von Positionsdaten von der Strahlungsquelle 12,
wie beispielsweise von dem Strahlerdeckenstativ 36, enthalten.
-
Ferner
kann das Verfahren 98 auch einen Schritt 106 zur
Auswahl eines bestimmten Detektors 22 aus einem oder mehreren
Detektoren des Bildgebungssystems 34 zur Strahlungsexposition
und Bilddatenakquisition enthalten. Wie nachstehend in größeren Einzelheiten
erläutert,
kann beispielsweise in dem Fall, wenn das Bildgebungssystem 34 in
einem Tischbetriebsmodus festgesetzt ist, in dem das Bildgebungssystem 34 Bilddaten
von einem Detektor 22 akquiriert, der innerhalb der Aufnahmestruktur 48 des
Tisches 38 angeordnet ist, das System den für den Einsatz
richtigen digitalen Detektor 22 (d. h. den in der Aufnahmestruktur 48 positionierten
Detektor 22) auf der Basis von Positionsdaten, die von
den digitalen Detektoren 22 mitgeteilt werden, bestimmen. Ferner
kann das System 34 verifizieren, ob irgendein Detektor 22 in
der Struktur 48 positioniert ist, bevor eine Bestrahlung
initiiert wird. Sobald der passende Detektor ausgewählt ist,
kann das Verfahren 98 zu einem Schritt 108 der
Initiierung des Bildgebungsprozesses fortschreiten, indem beispielsweise
der ausgewählte
Detektor 22 einem Strahlungsstrahl von der Strahlungsquelle 12 ausgesetzt
wird. Auf der Basis der Lage der Strahlungsquelle 12 und
eines bestimmten Detektors 22 kann die Systemsteuerung 28 gemäß einer
Ausführungsform
verifizieren, dass diese Komponenten an den gewünschten Stellen positioniert
sind, bevor der Bildgebungsprozess initiiert wird. Die durch den
Detektor 22 empfangenen Bilddaten können anschließend in
einem Schritt 110 von dem Detektor 22 akquiriert
werden.
-
Beispiele
für Arbeitsabläufe für verschiedene mögliche Betriebsmodi
des Bildgebungssystems 34 sind gemäß bestimmten Ausführungsformen
in den 7–9 allgemein
dargestellt. In 7 ist ein Verfahren 116 dargestellt,
das in einem Schritt 118 eine Auswahl eines Tischbetriebsmodus
enthalten kann. Wie durch den Entscheidungsblock 120 dargestellt,
kann das Verfahren 116 eine Bestimmung enthalten, ob ein
erster Detektor 22 innerhalb des Tisches 38, beispielsweise
in der Aufnahmestruktur 48, positioniert ist. Wenn dieser
erste Detektor 22 in der Tat in dem Tisch 38 positioniert
ist (was auf der Basis von Positionsdaten festgestellt werden kann,
die von dem ersten Detektor 22 übermittelt werden, wie dies vorstehend
allgemein erläutert
ist), kann die Systemsteuerung 28 in einem Schritt 122 eine
Bestrahlung zwischen der Quelle 12 und dem ersten Detektor synchronisieren.
Ansonsten kann das Verfahren 116 fortfahren um festzustellen,
ob ein zweiter Detektor 22 innerhalb des Tisches 38 positioniert
ist, wie dies durch den Entscheidungsblock 124 allgemein
angezeigt ist. Eine Bestrahlung kann zwischen der Quelle 12 und
dem zweiten Detektor 22 in einem Schritt 126 synchronisiert
werden, wenn sich der zweite Detektor in dem Tisch 38 befindet.
In einigen Ausführungsformen
kann das Verfahren 116 ferner enthalten, dass bestimmt
wird, ob andere Detektoren 22 innerhalb des Tisches positioniert
sind, wie dies durch den Entscheidungsblock 128 allgemein
angezeigt ist, und es kann mit einer Synchronisation der Bestrahlung
irgendeines Detektors 22, von dem festgestellt wurde, dass
er sich innerhalb des Tisches 38 befindet, in einem Schritt 130 fortfahren.
Wenn von keinem Detektor 22 festgestellt wird, dass er
sich in dem Tisch 38 befindet, kann das Verfahren den Bestrahlungsprozess
in einem Schritt 132 verhindern, und es kann einen Bediener
oder Assistenten in einem Schritt 134 alarmieren, dass
er einen Detektor 22 in dem Tisch positionieren soll. Während das
Bildgebungssystem 34 in dem Tischmodus bleibt, können die
vorstehenden Schritte wiederholt werden, um weitere Bilder zu akquirieren,
wie dies durch die Bezugszeichen 136 und 138 allgemein
angezeigt ist. Nach einer derartigen Bildakquisition kann das Bildgebungssystem 34 in
einen anderen Betriebsmodus gesetzt, in einen Standby-Modus versetzt
oder abgeschaltet werden, und das Verfahren 116 kann enden,
wie dies durch das Bezugszeichen 140 allgemein angezeigt
ist.
-
Das
Bildgebungssystem 34 kann auch in einem anderen Modus,
beispielsweise entsprechend einem Verfahren 146 einer in 8 allgemein
dargestellten Ausführungsform,
arbeiten. Beispielsweise kann das Bildgebungssystem 34 in
einem Stativmodus betrieben werden, um Daten von einem Detektor zu
akquirieren, der in dem Wandstativ 40 platziert ist. Der
Arbeitsablauf des Verfahrens 146 kann, in wenigstens einigen
Ausführungsformen,
demjenigen des Verfahrens 116 ähnlich sein. Beispielsweise kann
das Verfahren 146 ein Auswählen eines Tischbetriebsmodus
in einem Schritt 148 enthalten. Das Verfahren kann ferner
enthalten, dass bestimmt wird, welcher Detektor 22, wenn überhaupt,
innerhalb des Wandstativs 40 (z. B. innerhalb der Aufnahmestruktur 50)
positioniert ist, wie dies durch die Entscheidungsblöcke 150, 154 und 158 allgemein
angezeigt ist. In einigen Ausführungsformen
wird der Sensor 72 des in dem Wandstativ 40 positionierten
Detektors 22 durch den Aktuator 90 aktiviert,
wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf 5 erläutert ist,
so dass folglich eine Identifikation des geeignet positionierten Detektors 22 durch
die Systemsteuerung 28 ermöglicht wird. Beim Erfassen
eines bestimmten Detektors 22 innerhalb des Wandstativs 40 kann
der Detektor 22 mit der Quelle 12 synchronisiert
und einer Exposition ausgesetzt werden, um Bilddaten zu akquirieren, wie
dies durch die Schritte 152, 156 und 160 allgemein
dargestellt ist. Wie vorstehend in Bezug auf den Betrieb in einem
Tischmodus erwähnt,
kann das Verfahren 146 ferner Schritte 162 und 164 zum
Unterbinden einer Strahlungsexposition, wenn kein Detektor 22 in
dem Wandstativ 40 detektiert wird, und zum Alarmieren eines
Bedieners, dass er einen Detektor 22 in dem Wandstativ 40 positionieren
soll, enthalten. Diese vorhergehenden Schritte des Verfahrens 146 können wiederholt
werden, während
das Bildgebungssystem 34 in dem Stativmodus bleibt, wie
dies durch die Bezugszeichen 166 und 168 allgemein
angezeigt ist, bevor es in Block 170 beendet wird.
-
Das
Bildgebungssystem 34 kann auch Daten mittels eines Verfahren 176 gemäß einer
Ausführungsform
akquirieren, wie sie in 9 allgemein dargestellt ist.
In einem Schritt 178 des Verfahrens 176 kann das
Bildgebungssystem 34 einen Digitalkassetten-Betriebsmodus
wählen,
wie er vorstehend allgemein beschrieben ist, um die Verwendung eines von
dem Tisch 38 und dem Wandstativ 40 gesonderten,
getrennten digitalen Detektors 22 zu ermöglichen.
Ein technischer Assistent oder ein sonstiger Nutzer kann in einem
Schritt 180 einen gewünschten digitalen
Detektor 22 auswählen
und den Detektor für eine
Bestrahlung bereitmachen bzw. aktivieren. Wie aus der vorstehenden
Beschreibung verstanden werden kann, kann der technische Assistent
in einigen Ausführungsformen
einen bestimmten digitalen Detektor 22 bereitmachen bzw.
aktivieren, indem er seinen Bereitmachungsmechanismus 74 betätigt. In
anderen Ausführungsformen
kann jedoch ein Assistent oder das Bildgebungssystem 34 einen
bestimmten Detektor 22 auf irgendeine andere Weise auswählen. Beispielsweise
kann ein Detektor 22 einen Gewichtssensor 80 enthalten,
und der Detektor 22 kann beim Erfassen eines auf dem Detektor 22 platzierten
Gewichts automatisch bereitgemacht bzw. aktiviert werden. Der bereitgemachte
Detektor 22 kann bereit bleiben, bis das Bildgebungssystem 34 in
irgendeinen anderen Betriebsmodus (einschließlich eines Standby- und abgeschalteten
Modus) versetzt wird oder bis ein anderer Detektor 22 bereitgemacht
bzw. aktiviert wird. In einer weiteren Ausführungsform kann die Systemsteuerung 28 eine
Strahlungsexposition verhindern, wenn mehrere als ein einzelner
Detektor bereitgemacht bzw. aktiviert sind.
-
In
einem Schritt 182 können
der gewählte Detektor 22,
die Quelle 12 und der Patient 18 derart positioniert
werden, dass eine Strahlung von der Quelle 12 durch eine
gewünschte
Anatomie des Patienten 18 hindurchtreten und auf den Detektor 22 auftreffen
wird. Das Verfahren 176 kann ferner einen Schritt 184 zum
Vorbereiten des bereitgemachten bzw. aktivierten Detektors 22 für eine Bestrahlung und
zur Synchronisation der Bestrahlung zwischen der Quelle 12 und
dem bereitgemachten bzw. aktivierten Detektor 22 in einem
Schritt 186 enthalten. Das Bildgebungssystem 34 kann
fortfahren, weitere Bilddaten zu akquirieren, oder zum Schluss kommen, wie
dies durch die Bezugszeichen 188, 190 und 192 allgemein
angezeigt ist.
-
Technische
Effekte der Erfindung umfassen die Fähigkeit, vor einer Bestrahlung
genau und effizient feststellen zu können, dass ein digitaler Detektor an
einer gewünschten
Stelle positioniert ist, und einen richtig positionierten Detektor
aus mehreren Detektoren auswählen
zu können.
In wenigstens einigen Ausführungsformen
reduzieren die vorliegend offenbarten Techniken die Häufigkeit,
dass in einem Mehrdetektorsystem ein falscher Detektor bestrahlt wird
und dass ein Patient einer Strahlung ausgesetzt wird, bevor ein
Detektor an einer Position positioniert wird, um die Strahlung zu
empfangen. Demgemäß enthalten
technische Effekte der Erfindung auch eine Reduktion der Wahrscheinlichkeit
von Bedienerfehlern während
der Bildgebungsprozesse.
-
Während lediglich
bestimmte Merkmale der Erfindung hierin veranschaulicht und beschrieben worden
sind, werden Fachleuten auf dem Fachgebiet viele Modifikationen
und Veränderungen
einfallen. Es ist deshalb zu verstehen, dass die beigefügten Ansprüche all
derartige Modifikationen und Veränderungen,
soweit sie in den wahren Rahmen der Erfindung fallen, mit umfassen
sollen.
-
Es
ist ein Bildgebungssystem 34 geschaffen. In einer Ausführungsform
enthält
das Bildgebungssystem eine Strahlungsquelle 12 und einen
digitalen Detektor 22. Das Bildgebungssystem kann ferner eine
erste und eine zweite Struktur 48, 50 enthalten, die
jeweils konfiguriert sind, um den digitalen Detektor aufzunehmen.
Ferner kann das Bildgebungssystem eine Systemsteuerschaltung 28 enthalten,
die konfiguriert ist, um eine Bestrahlung des digitalen Detektors
durch die Strahlungsquelle zu steuern und um Bilddaten von dem digitalen
Detektor zu akquirieren. Außerdem
kann der digitale Detektor konfiguriert sein, um seine Lage der
Systemsteuerschaltung auf der Basis einer Aufnahme des digitalen
Detektors durch die erste oder die zweite Aufnahmestruktur mitzuteilen.
Weitere Systeme, Verfahren und Vorrichtungen sind ebenfalls offenbart.
-
- 10
- Bildgebungssystem
- 12
- Strahlungsquelle
- 14
- Kollimator
- 16
- Strahlung
- 18
- Patient
- 20
- Strahlung
- 22
- Detektor
- 24
- Energieversorgungs/Steuerschaltung
- 26
- Detektorsteuerung
- 28
- Systemsteuerung
- 30
- Anzeige
oder Drucker
- 32
- Bedienerworkstation
- 34
- Bildgebungssystem
- 36
- Strahlerträger, -deckenstativ
- 38
- Patiententisch
- 40
- Wandstativ
- 48
- Struktur
- 50
- Aufnahmestruktur
- 58
- Gehäuse
- 60
- Fenster
- 62
- Detektorarray
- 64
- Griff,
Handhabe
- 66
- Anbindung
- 68
- Drahtloser
Transceiver
- 70
- Sensor
- 72
- Sensor
- 74
- Bereitmachungs-
bzw. Aktivierungsmechanismus
- 76
- Anzeigeeinrichtung
- 78
- Kommunikationsschnittstelle
- 80
- Gewichtssensor
- 82
- Energiequelle
- 86
- Aktuator
- 88
- Schnittstelle
- 90
- Aktuator
- 92
- Schnittstelle
- 98
- Verfahren
- 100–110
- Schritte
- 116
- Verfahren
- 118
- Schritt
- 120
- Block
- 122
- Schritt
- 124
- Block
- 126
- Schritt
- 128
- Block
- 130–138
- Schritte
- 140
- Ende
- 146
- Verfahren
- 148
- Schritt
- 150
- Block
- 152
- Schritt
- 154
- Block
- 156
- Schritt
- 158
- Block
- 160–164
- Schritte
- 166
- Stativmodus?
- 168
- Wiederholung
- 170
- Ende
- 176
- Verfahren
- 178–186
- Schritte
- 188
- Block
- 190
- Wiederholung
- 192
- Ende