DE102010019990A1 - Biplan-Röntgenaufnahmesystem - Google Patents

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Abstract

Für eine besonders gute Einsetzbarkeit ist ein Biplan-Röntgenaufnahmesystem mit zwei in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Aufnahmeeinheiten mit jeweils einem Röntgendetektor und einer Röntgenquelle vorgesehen, wobei die erste Aufnahmeeinheit von einer Phasenkontrast-Aufnahmeeinheit zur Phasenkontrast-Röntgenbildgebung gebildet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Biplan-Röntgenaufnahmesystem gemäß dem Patentanspruch 1.
  • Minimal-invasive Interventionen und minimal-chirurgische Eingriffe an Patienten ersetzen zunehmend die klassischen chirurgischen Operationen. Von entscheidender Bedeutung ist dabei eine gute anatomische und funktionelle medizinische Bildgebung, insbesondere von Weichteilgewebe, beispielsweise bei Eingriffen am Herzen und der Leber. Daher sind bekannte mobile C-Bogen-Röntgengeräte mit Durchleuchtungs-Bildgebung nicht ausreichend, da diese in der Regel nur 2D-Bilddarstellungen mit geringer Weichteilauflösung liefern oder deren Röntgenleistung zu gering ist, um eine für komplexere Eingriffe ausreichend gute Bildqualität zu erreichen. Eine gute 3D-Bildgebung liefert z. B. ein fest montiertes, deckengehängtes C-Bogen-Röntgensystem, wie beispielsweise das Artis Zee mit DynaCT der Firma Siemens AG. Die Funktion des DynaCT ist unter anderem in der US 2006/0120507 A1 offenbart. Ein Flachbilddetektor auf Festkörperbasis (z. B. amorphem Silizium) besitzt mit einer Pixelgröße von ca. 100 μm eine gute Ortsauflösung, die jedoch im Zusammenhang mit konventioneller Röntgenbildgebung nicht für alle Anwendungen, wie beispielsweise die Darstellung von Tumorgewebe, ausreichend ist. Aus der US 7,020,235 B2 ist ein konventionelles Biplan-Röntgensystem bekannt, dessen beide Aufnahmebenen jeweils die gleiche Ortsauflösung besitzen. Bisher wurde in der Regel, wenn die Auflösung der Röntgenbilder nicht mehr ausreicht, eine Biopsie des zu untersuchenden Gewebes notwendig.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Röntgenaufnahmesystem bereitzustellen, welches sowohl eine gute Bildqualität in Bezug auf Ortsauflösung als auch eine gute Darstellung von Weichteilgewebe ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Biplan-Röntgenaufnahmesystem gemäß dem Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Biplan-Röntgenaufnahmesystem weist zwei in unterschiedlichen Ebenen angeordnete Aufnahmeeinheiten mit jeweils einem Röntgendetektor und einer Röntgenquelle auf, wobei die erste Aufnahmeeinheit von einer Phasenkontrast-Aufnahmeeinheit zur Phasenkontrast-Röntgenbildgebung gebildet wird. Die Phasenkontrast-Röntgenbildgebung nutzt die Tatsache, dass verschiedene Körpergewebe Röntgenstrahlen unterschiedlich stark brechen. Der Effekt der Phasenverschiebung beim Durchtritt eines Röntgenstrahls durch ein Untersuchungsobjekt ist wesentlich stärker als der Absorptionseffekt der von der Röntgenstrahlung durchdrungenen Materie. Mit der Phasenkontrast-Röntgenbildgebung können Weichteile beim Röntgen besonders kontrastreich dargestellt werden. In Kombination mit einer zweiten, konventionellen Aufnahmeeinheit (welche durch die Absorption in einem Untersuchungsobjekt abgeschwächte Röntgenstrahlung misst) kann das erfindungsgemäße Biplan-Röntgenaufnahmesystem sowohl konventionelle Aufnahmen bereitstellen als auch besonders hochqualitative Weichteildarstellungen liefern. Auf diese Weise ist ein solches System auch für minimal-invasive Interventionen und minimalchirurgische Eingriffe geeignet.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die erste, für die Phasenkontrast-Röntgenbildgebung ausgebildete, Aufnahmeeinheit einen Röntgenstrahler, einen Röntgendetektor, ein Phasengitter, welches zwischen einem Untersuchungsobjekt und dem Röntgendetektor angeordnet ist, und ein Amplitudengitter, welches zwischen dem Phasengitter und dem Röntgendetektor angeordnet ist, auf. Zur Erzeugung quasi-kohärenter Röntgenstrahlung, wie bei der Phasenkontrast-Röntgenbildgebung notwendig, können zwei Alternativen verwendet werden: Nach einer ersten Alternative weist die erste Aufnahmeeinheit ein weiteres Gitter auf, welches hinter dem Röntgenstrahler der ersten Aufnahmeeinheit angeordnet und dazu ausgebildet ist, aus der nicht-kohärenten Röntgenstrahlung des Röntgenstrahlers kohärente Röntgenstrahlung zu erzeugen. Nach einer zweiten Alternative weist der Röntgenstrahler der ersten Aufnahmeeinheit eine Vielzahl von Feldemissionsröntgenquellen zur Aussendung von quasi-kohärenter Röntgenstrahlung auf. Durch die Integration eines Röntgenstrahlers mit Feldemissionsröntgenquellen in ein Phasenkontrast-Röntgenaufnahmesystem fällt das aufwändige Quellengitter zur Erzeugung monochromatischer Röntgenstrahlung weg, da die Feldemissionsröntgenquellen eine einfache und aufwandslose Möglichkeit darstellen, zueinander kohärente Röntgenstrahlen mit engem Fokus zu erzeugen. Das Röntgenaufnahmesystem kann dadurch besonders kompakt und kostengünstig hergestellt werden.
  • Die grundsätzliche Idee der Phasenkontrast-Röntgenbildgebung liegt darin, die genauen Positionen von mittels des Phasengitters aus kohärenter, ein Untersuchungsobjekt durchstrahlender Röntgenstrahlung erzeugten Interferenzlinien zu finden und von diesen aus die Phasenverschiebung durch das Untersuchungsobjekt zu bestimmen. Da jedoch die Abstände der Interferenzlinien im Mikrometerbereich sind, hat ein normaler Röntgendetektor nicht ausreichend Auflösung, die Interferenzlinien oder deren Maxima abzubilden. Aus diesem Grund wird ein Amplitudengitter mit geringer Röntgentransparenz und möglichst derselben Periodizität und Orientierung wie die Interferenzlinien direkt vor dem Röntgendetektor angeordnet und mit diesem die Interferenzlinien abgetastet.
  • Das Phasengitter erzeugt also ein Interferenzmuster, das mit Hilfe des Amplitudengitters auf dem dahinterliegenden Röntgendetektor ein Moiré-Muster abbildet. Wird das Amplitudengitter geringfügig verschoben, so ergibt sich hieraus ebenfalls eine Verschiebung des Moiré-Musters, also eine Änderung der örtlichen Intensität im dahinter liegenden Röntgendetektor, welche relativ zur Verschiebung des Amplitudengitters bestimmt werden kann. Trägt man für jedes Detektorelement dieses Gitters, das heißt für jeden Strahl, die Intensitätsänderung in Abhängigkeit vom Verschiebungsweg des Absorptionsgitters auf, so lässt sich die Phasenverschiebung des jeweiligen Strahls bestimmen. Das Amplitudengitter erfüllt somit die Funktion einer Übertragungsmaske und wandelt lokale Interferenzlinien in Intensitätsschwankungen um. Das gemessene Signalprofil enthält quantitative Informationen über den Phasengradienten des Untersuchungsobjekts.
  • Das Phasengitter ist zum Beispiel zweidimensional strukturiert und besitzt eine niedrige Röntgenabsorption. Gleichzeitig erzeugt es eine deutliche Phasenverschiebung, zum Beispiel von π oder einem ungeraden Vielfachen hiervon. Das Phasengitter kann zum Beispiel aus Silizium oder einem Polymer gebildet sein. Es kann auch als Strahlteilergitter (beam splitter grating) ausgebildet sein. Das Amplitudengitter ist ebenfalls zweidimensional strukturiert und besitzt eine hohe Röntgenabsorption. Es ist zum Beispiel in Strahlungsrichtung direkt vor dem Röntgendetektor angeordnet und erfüllt die Funktion eines Rauschunterdrückungsgitters.
  • Bei einer Feldemissionsröntgenquelle bzw. der entsprechenden Feldemissionskathode werden Elektronen durch das Anlegen eines ausreichend hohen elektrischen Feldes emittiert. Feldemission wird z. B. erreicht durch einen einfachen Diodenmodus, bei dem eine Vorspannung zwischen Anode und Kathode angelegt wird. Elektronen werden von der Kathode emittiert, wenn das elektrische Feld die Schwelle für die Emission überschreitet. Es kann auch eine Triodenkonstruktion vorgesehen werden, bei der eine Gateelektrode nahe an der Kathode angeordnet wird. Elektronen werden hier emittiert, indem eine Vorspannung zwischen Gate und Kathode angelegt wird. Anschließend werden die emittierten Elektronen durch eine hohe Spannung zwischen Gate und Anode beschleunigt. Feldemissionskathoden erlauben einen sehr hohen, gut kontrollierbaren und leicht fokussierbaren Elektronenstrahlstrom. Insgesamt hat die Erfindung durch die Feldemissionsröntgenquellen die Vorteile einer geringen Wärmeentwicklung des Feldemissionsröntgenstrahlers und eines geringen Gewichts, sowohl durch den Feldemissionsstrahler selbst als auch durch das Entfallen bzw. die Reduzierung eines Kühlsystems. Zudem weist ein solcher Feldemissionsstrahler im Vergleich zu konventionellen Röntgenstrahlern eine hohe Kompaktheit auf, wodurch eine qualitativ hochwertige, flächenförmige Röntgenquelle mit einer Fläche von vielen nebeneinander angeordneten Fokuspunkten erst möglich wird. Insbesondere wird dies durch ein Array mit einer Vielzahl von Feldemissionsstrahlern gewährleistet. Auch die Lebensdauer von Feldemissionsstrahlern ist deutlich höher als die von bekannten Röntgenstrahlern mit thermischen Kathoden. Zusätzlich kann im Vergleich zu einer thermischen Kathode eine Feldemissionskathode ohne Aufheizen schnell gestartet werden. Durch den gut fokussierbaren Elektronenstrom kann zudem für Röntgenabbildungen eine höhere Ortsauflösung erzielt werden.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Feldemissionsröntgenquelle jeweils eine Feldemissionskathode mit einem nanostrukturierten Material mit Kohlenstoff-Nanoröhren auf (sogenannte CNT-Kathode; carbon nano tube). Derartige Materialien weisen eine besonders gute Emissionscharakteristik auf, sind auch bei hohen Strömen stabil und sind zudem besonders klein herstellbar. Die Feldemissionstechnik mittels CNT ist zum Beispiel aus der US 7,359,484 B2 bekannt.
  • Zweckmäßigerweise sind die Feldemissionsröntgenquellen in einem Array angeordnet, also zum Beispiel in einer zweidimensionalen, matrixartigen Anordnung, oder auch in einer Anordnung aus einer oder mehreren Reihen. Die Feldemissionsröntgenquellen können aufgrund ihrer geringen Größen sehr dicht angeordnet werden, so dass eine Fläche aus Röntgenfokuspunkten gebildet wird. Die einzelnen Feldemissionsröntgenquellen können auch einzeln oder in Gruppen aktiviert werden.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Röntgenaufnahmesystem Mittel zur Bewegung des Absorptionsgitters oder Amplitudengitters senkrecht zur Strahlungsrichtung auf. Die Mittel können zum Beispiel einen Motor oder einen Piezo-Aktor aufweisen.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Aufnahmeeinheit einen Flachbilddetektor auf Festkörperbasis auf. Der Flachbilddetektor kann zum Beispiel auf der Basis von amorphem Silizium (aSi) oder Cadmium Telluride (CdTe) oder Cadmium Zinc Telluride (CZT) oder CMOS gebildet sein, oder er kann organische Photodioden aufweisen. Der Flachbilddetektor der zweiten Aufnahmeeinheit ist insbesondere für eine hohe örtliche Auflösung bei der Bildgebung optimiert.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist auch die erste Aufnahmeeinheit einen Flachbilddetektor auf Festkörperbasis auf.
  • Zweckmäßigerweise weisen beide Aufnahmeeinheiten C-Bögen auf. In vorteilhafter Weise für eine besonders gute, schnelle und einfache räumliche Verstellbarkeit sind die Aufnahmeeinheiten an zumindest einem Roboterarm, insbesondere einem 6-Achs-Knickarmroboter, angeordnet.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt. Es zeigen:
  • 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Biplan-Röntgenaufnahmesystems zur Phasenkontrast-Röntgenbildgebung mit einem Deckenstativ,
  • 2 eine Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Biplan-Röntgenaufnahmesystems mit Knickarmroboter,
  • 3 einen typischen Aufbau einer Aufnahmeeinheit zur Phasenkontrast-Röntgenbildgebung mit einem Feldemissionsstrahler,
  • 4 eine Ansicht eines Feldemissionsstrahlers mit mehreren Feldemissionskathoden,
  • 5 eine Ansicht eines Feldemissionsstrahlers mit einer Feldemissionskathode,
  • 6 einen Aufbau eines Röntgenaufnahmesystems zur Phasenkontrast-Röntgenbildgebung nach dem Stand der Technik,
  • 7 eine Darstellung des Strahlungsverlaufs und des Phasengradienten bei der Phasenkontrast-Röntgenbildgebung ohne Untersuchungsobjekt nach dem Stand der Technik und
  • 8 eine Darstellung des Strahlungsverlaufs und des Phasengradienten bei der Phasenkontrast-Röntgenbildgebung mit Untersuchungsobjekt nach dem Stand der Technik.
  • In der 1 und der 2 ist je ein erfindungsgemäßes Biplan-Röntgenaufnahmesystem mit zwei in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Aufnahmeeinheiten, einer ersten, zur Phasenkontrast-Röntgenbildgebung ausgebildeten Aufnahmeeinheit 10 und einer zweiten „konventionellen”, zur Durchleuchtungsbildgebung ausgebildeten Aufnahmeeinheit 11 gezeigt. Die beiden Aufnahmeebenen sind zum Beispiel um 90° zueinander versetzt.
  • Die zweite, „konventionelle” Aufnahmeeinheit 11 in Form eines ersten C-Bogens 12 weist einen konventionellen Röntgenstrahler 14 und einen Röntgendetektor 16, bei welchem es sich zum Beispiel um einen Flachbilddetektor auf Festkörperbasis handeln kann, auf. Anstelle des konventionellen Röntgenstrahlers 14 kann auch ein Feldemissionsstrahler 15 mit einer einzigen Feldemissionskathode – wie in 5 gezeigt – oder ein Feldemissionsstrahler 15 mit mehreren Feldemissionskathoden – wie in 4 gezeigt – verwendet werden. Es können auch mehrere Feldemissionsstrahler 15 mit jeweils einer Feldemissionskathode verwendet werden. Bei der zweiten Aufnahmeeinheit 12 wird von dem Röntgenstrahler Röntgenstrahlung durch ein Untersuchungsobjekt gesendet, die Röntgenstrahlung durchdringt das Untersuchungsobjekt und wird teilweise reflektiert bzw. abhängig von der Beschaffenheit des Untersuchungsobjekts absorbiert und erzeugt auf dem hinter dem Untersuchungsobjekt angeordneten Röntgendetektor 16 ein Röntgen(projektions)bild. Das erzeugte Röntgenbild basiert auf der unterschiedlichen Absorption von Röntgenstrahlen in verschiedenen Materialien, z. B. Knochen gegenüber Weichteilgewebe. Die zweite Aufnahmeeinheit 11 ist besonders geeignet, Röntgenbilder von großen Bereichen, zum Beispiel Überblicks-Röntgenbilder, aufzunehmen. Insgesamt können mit der zweiten Aufnahmeeinheit Röntgenbilder mit qualitativ hochwertiger zeitlicher Auflösung und einer ausreichend guten örtlichen Auflösung durchgeführt werden.
  • Die erste, zur Phasenkontrast-Röntgenbildgebung ausgebildete Aufnahmeeinheit 10 ist dagegen besonders geeignet, Röntgenbilder von kleinen Bereichen mit besonders hoher örtlicher Auflösung und hohem Kontrast durchzuführen („Röntgenlupe”), um z. B. Tumorgewebe detailliert darzustellen. Die erste Aufnahmeeinheit 10 ebenfalls in Form eines zweiten C-Bogens 13 weist einen Feldemissionsstrahler 15, ein Phasengitter 17, ein Amplitudengitter 18 und einen Röntgendetektor 16 auf. Der Feldemissionsstrahler 15 weist z. B. eine Vielzahl von Feldemissionskathoden (siehe 4) auf, die zum Beispiel in einem Array, welches matrixartig aufgebaut ist, angeordnet sind. Die Feldemissionskathoden können auch zeilen- oder spaltenförmig angeordnet sein. Eine Vielzahl von gleichmäßig angeordneten, möglichst gleichartigen Feldemissionsröntgenquellen kann bei ihrer Aktivierung auf einfache Weise und ohne Verwendung eines Kohärenzgitters kohärente Röntgenstrahlung erzeugen. Optional können auch einzelne oder ein Teil der Feldemissionsröntgenquellen aktiviert werden. Alternativ zu dem Feldemissionsstrahler 15 kann auch ein konventioneller Röntgenstrahler mit einem dahinter angeordneten Kohärenzgitter vorgesehen sein, welches die Röntgenstrahlung in kohärente Röntgenstrahlung umwandelt.
  • Die Phasenkontrast-Röntgenbildgebung nutzt die Tatsache, dass verschiedene Körpergewebe Röntgenstrahlen unterschiedlich stark brechen. Der prinzipielle Aufbau bei der Phasenkontrast-Röntgenbildgebung mit kohärente Strahlung erzeugenden Feldemissionsröntgenquellen 23 ist in der 3 gezeigt. Die kohärente Röntgenstrahlung durchdringt ein Untersuchungsobjekt 24. Durch die Gitter wird in bekannter Art und Weise die kohärente Strahlung gebeugt, ein Interferenzmuster erzeugt und dieses entsprechend in Intensitätsschwankungen umgewandelt. Das gemessene Signalprofil enthält dann quantitative Informationen über den Phasengradienten des Untersuchungsobjekts. Das Amplitudengitter 18 wird dabei in vorteilhafter Weise senkrecht zur Strahlungsrichtung der Röntgenstrahlung bewegt, zum Beispiel durch einen Motor oder einen Piezo-Aktor.
  • In der 6 ist eine typische Anordnung bei der Phasenkontrast-Röntgenbildgebung mit drei aufeinander abgestimmten Gittern, mit einem Kohärenzgitter 25 zur Erzeugung kohärenter Strahlung aus einem nicht-kohärenten, konventionellen Röntgenstrahler 14, mit dem Phasengitter 17 zur Erzeugung von Interferenzlinien und mit dem Amplitudengitter 18 zum Auslesen des erzeugten Interferenzmusters, gezeigt. Der bekannte Strahlungsverlauf ohne und mit Untersuchungsobjekt ist in den 7 und 8 gezeigt. Eine mittels des konventionellen Röntgenstrahlers 14 und des Kohärenzgitters 25 erzeugte kohärente Strahlung 26 trifft auf das Phasengitter 17, wodurch ein Interferenzmuster erzeugt wird. Zum Auslesen des Interferenzmusters wird das vor dem Röntgendetektor 16 angeordnete Amplitudengitter 18 verwendet. Das Amplitudengitter 18 wird bewegt und wandelt lokale Interferenzlinien in Intensitätsschwankungen um. Das gemessene Signalprofil enthält quantitative Informationen über den Phasengradienten φ des Untersuchungsobjekts 24.
  • Die Aufnahmeeinheiten 10 und 11 bzw. die beiden C-Bögen 12, 13 (1 und 2) können zum Beispiel derart relativ zueinander versetzt angeordnet sein, dass die durch die C-Bögen aufgespannten C-Bogen-Ebenen um ca. 90° relativ zueinander versetzt sind; es können jedoch auch andere Winkel verwendet werden. Unter einer C-Bogen-Ebene wird dabei diejenige Ebene verstanden, die den C-Bogen längs seines Umfanges im Wesentlichen mittig durchdringt und den C-Bogen in zwei Hälften teilt.
  • Die beiden Aufnahmeeinheiten 10 und 11 sind gemeinsam, zum Beispiel mittels eines Drehgelenkes 19, an einer Halterung verstellbar bzw. verschwenkbar angeordnet. Die Halterung kann zum Beispiel von einem entlang der Decke verfahrbaren Deckenstativ 21 – wie in 1 gezeigt – oder einem Roboterarm 22 wie dem 6-achsigen Knickarmroboter – wie in 2 gezeigt – gebildet sein. Die Halterungen können am Boden, an einer Decke, an einer Wand oder an einer Patientenlagerungsvorrichtung 20 befestigt sein. Zur Unterstützung der Bewegungen der Aufnahmeeinheiten können motorische Antriebseinheiten verwendet werden (elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch). Mittels des Biplan-Röntgenaufnahmesystems können in schneller Abfolge Röntgenbilder mittels der beiden Aufnahmeeinheiten aufgenommen werden. So wird zum Beispiel die zweite Aufnahmeeinheit derart positioniert, dass ein Übersichts-Röntgenbild eines Untersuchungsobjekts aufgenommen werden kann; das Röntgenbild wird aufgenommen und anschließend wird das Biplan-Röntgenaufnahmesystem verschwenkt, so dass eine detaillierte Aufnahme eines Teilbereichs des Untersuchungsobjekts mit der ersten Aufnahmeeinheit aufgenommen werden kann.
  • Alternativ zu dem C-Bogen können die erste und/oder die zweite Aufnahmeeinheit die Form von einem U-Arm aufweisen oder es können Röntgenstrahler und Röntgendetektor jeweils einzeln an Halteelementen wie Roboterarmen angeordnet sein, so dass bis zu vier Halteelemente vorhanden sein können.
  • Zusätzlich weist das Biplan-Röntgenaufnahmesystem eine Patientenlagerungsvorrichtung 20 zur Lagerung eines Untersuchungsobjektes (Patient oder Körperteil, wie Hand, Arm, Bein des Patienten) auf. Die Patientenlagerungsvorrichtung kann in ihrer Höhe, Längs- und/oder Querrichtung manuell oder motorisch verstellbar sein. Die Patientenlagerungsvorrichtung kann bodenmontiert, wand- oder deckenmontiert und optional in x-y-z-Richtung geneigt sein sowie um einen Mittelpunkt rotiert werden. Außerdem kann die Patientenlagerungsvorrichtung kreis- oder ellipsenförmige Rotationsbewegungen um einen festen Punkt in der Ebene oder dem Raum ausführen.
  • Das Biplan-Röntgenaufnahmesystem kann auch für 3D- bzw. 4D-Bildgebung verwendet werden.
  • Die Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen: Für eine besonders gute Einsetzbarkeit ist ein Biplan-Röntgenaufnahmesystem mit zwei in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Aufnahmeeinheiten mit jeweils einem Röntgendetektor und einer Röntgenquelle vorgesehen, wobei die erste Aufnahmeeinheit von einer Phasenkontrast-Aufnahmeeinheit zur Phasenkontrast-Röntgenbildgebung gebildet wird. Eine zweite Aufnahmeeinheit weist eine konventionelle Anordnung auf. Der Vorteil eines solchen Biplan-Röntgenaufnahmesystems ist eine bessere Anpassung der medizinischen Bildgebung hinsichtlich minimal-invasiver Interventionen bzw. Operationen, da sowohl schnelle Röntgenaufnahmen eines größeren Organbereiches in ausreichender Auflösungen als auch zusätzlich Aufnahmen eines kleineren Ausschnittes in höchster Auflösung und Qualität erzielt werden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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    • US 7359484 B2 [0011]

Claims (11)

  1. Biplan-Röntgenaufnahmesystem mit zwei in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Aufnahmeeinheiten (10, 11) mit jeweils einem Röntgendetektor (16) und einer Röntgenquelle, wobei die erste Aufnahmeeinheit (10) von einer Phasenkontrast-Aufnahmeeinheit zur Phasenkontrast-Röntgenbildgebung gebildet wird.
  2. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach Anspruch 1, wobei die erste Aufnahmeeinheit (10) einen Röntgenstrahler, einen Röntgendetektor (16), ein Phasengitter (17), welches zwischen einem Untersuchungsobjekt und dem Röntgendetektor (16) angeordnet ist, und ein Amplitudengitter (18), welches zwischen dem Phasengitter (17) und dem Röntgendetektor (16) angeordnet ist, aufweist.
  3. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach Anspruch 2, wobei der Röntgenstrahler der ersten Aufnahmeeinheit (10) eine Vielzahl von Feldemissionsröntgenquellen (23) zur Aussendung von quasi-kohärenter Röntgenstrahlung aufweist.
  4. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach Anspruch 2, wobei die erste Aufnahmeeinheit (10) ein weiteres Gitter aufweist, welches hinter dem Röntgenstrahler angeordnet und dazu ausgebildet ist, aus der Röntgenstrahlung des Röntgenstrahlers kohärente Röntgenstrahlung zu erzeugen.
  5. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach Anspruch 3, wobei die Feldemissionsröntgenquellen (23) in einem Array angeordnet sind.
  6. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Aufnahmeeinheit (10) Mittel zur Bewegung des Amplitudengitters (18) senkrecht zur Strahlungsrichtung der Röntgenstrahlung aufweist.
  7. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach Anspruch 2, wobei die jeweiligen Feldemissionsröntgenquellen (23) Feldemissionskathoden mit jeweils einem nanostrukturierten Material mit Kohlenstoff-Nanoröhren aufweisen.
  8. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Aufnahmeeinheit (11) einen Flachbilddetektor auf Festkörperbasis aufweist.
  9. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Aufnahmeeinheit (10) einen Flachbilddetektor auf Festkörperbasis aufweist.
  10. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei beide Aufnahmeeinheiten (10, 11) C-Bögen (12, 13) aufweisen.
  11. Biplan-Röntgenaufnahmesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinheiten (10, 11) an zumindest einem Roboterarm, insbesondere einem 6-Achs-Knickarmroboter, angeordnet sind.
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