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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Röntgeneinrichtung zur Unterstützung der Reduzierung der einem Patienten bei der Aufnahme wenigstens einer Röntgenprojektion von dem Patienten applizierten Dosis an Röntgenstrahlung. Die Erfindung betrifft außerdem ein das Verfahren umsetzendes Rechenprogramm sowie einen das Rechenprogramm aufweisenden Datenträger.
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In der Medizintechnik ist man bei der Bildgebung mit Röntgenstrahlung, z. B. in der Computertomographie, stets bestrebt, einem Patienten zur Erzeugung eines oder mehrerer Bilder von einem Gewebe des Patienten eine möglichst geringe Dosis an Röntgenstrahlung zu applizieren. Allerdings muss für die Lösbarkeit einer klinischen Fragestellung anhand des oder der erzeugten Bilder auch eine bestimmte Bildqualität erreicht werden, was ein Mindestmaß an Dosis erfordert.
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Um einen Benutzer z. B. eines Computertomographiegerätes bei der Untersuchung eines bestimmten Gewebes eines Patienten bzw. bei der Aufnahme von Röntgenprojektionen und der anschließenden Rekonstruktion von Bildern von dem bestimmten Gewebe des Patienten zu unterstützen, weisen Computertomographiegeräte auswählbare Scanprotokolle auf, die für die jeweilige Untersuchung bzw. die jeweilige Aufnahme von Röntgenprojektionen spezielle Einstellparameter, wie die Röhrenspannung, den Röhrenstrom, die Schichtkollimation etc. für das jeweilige Computertomographiegerät umfassen. In den Scanprotokollen sind auch Maßnahmen zur Reduzierung der einem Patienten während der Aufnahme von Röntgenprojektionen zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung enthalten. Die werksseitig oder herstellerseitig mitgelieferten Scanprotokolle eines Computertomographiegerätes werden aber nicht selten von den Benutzern der Computertomographiegeräte ihren eigenen Bedürfnissen und Vorstellungen, insbesondere im Hinblick auf die Bildqualität entsprechend, angepasst.
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Hersteller von Röntgeneinrichtungen, wie von Computertomographiegeräten, führen in der Regel mit jeder neuen Version eines Gerätetyps auch neue bzw. verbesserte Maßnahmen zur Dosisreduktion ein. Exemplarisch sei hier als Maßnahme die iterative Rekonstruktion genannt. Erhält ein Kunde bzw. ein Benutzer eines Computertomographiegerätes ein neues Gerät oder auch nur eine neue Protokolle aufweisende Software-Version, sind zwar alle vom Hersteller mitgelieferten Protokolle mit allen neuen oder verbesserten Maßnahmen zur Dosisreduktion versehen, allerdings ist es technisch zumeist nicht möglich, die bereits bestehenden vom Benutzer auf seine eigenen Bedürfnisse angepassten Protokolle, welche der Benutzer weiterverwenden möchte, automatisch mit den neuen oder verbesserten Maßnahmen zur Dosisreduktion zu versehen. Es besteht daher die Gefahr, dass der Benutzer, sei es aus Unkenntnis oder sei es aufgrund der nicht automatisierten Adaption der von ihm vor dem Software-Update an seine Bedürfnisse angepassten Protokolle, von den neuen bzw. verbesserten Maßnamen zur Dosisreduktion zumindest zeitweise keinen Gebrauch macht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren, eine Röntgeneinrichtung, ein Rechenprogramm und einen Datenträger der eingangs genannten Art derart anzugeben, dass ein Benutzer in verbesserter Weise zur Reduzierung der einem Patienten bei einer Aufnahme von wenigstens einer Röntgenprojektion applizierten Dosis an Röntgenstrahlung unterstützt wird.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Unterstützung der Reduzierung der einem Patienten bei der Aufnahme wenigstens einer Röntgenprojektion von dem Patienten applizierten Dosis an Röntgenstrahlung, bei dem basierend auf einem für die Aufnahme der wenigstens einen Röntgenprojektion ausgewählten bestimmten Protokoll einer Röntgeneinrichtung die in dem Protokoll enthaltene Maßnahme oder enthaltenen Maßnahmen zur Reduzierung der dem Patienten bei der Aufnahme der wenigstens einen Röntgenprojektion zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung mit den an der Röntgeneinrichtung, vorzugsweise für das ausgewählte bestimmte Protokoll zur Verfügung stehenden Maßnahmen zur Reduzierung der einem Patienten bei der Aufnahme der wenigstens einen Röntgenprojektion zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung verglichen werden und bei dem bei einer aus dem Vergleich hervorgehenden Diskrepanz für das ausgewählte bestimmte Protokoll wenigstens eine an der Röntgeneinrichtung zur Verfügung stehende Maßnahme als einstellbare bzw. aktivierbare Maßnahme visualisiert wird, die noch nicht in dem Protokoll enthalten ist.
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Die Erfindung beruht auf der Überlegung, einem Benutzer einer Röntgeneinrichtung immer dann, wenn ein von ihm ausgewähltes, bestimmtes Protokoll zur Untersuchung eines bestimmten Gewebes eines Patienten bzw. zur Aufnahme von Röntgenprojektionen von dem bestimmten Gewebe des Patienten mit anschließender Bildrekonstruktion nicht alle an der Röntgeneinrichtung zur Verfügung stehenden Maßnahmen zur Reduktion der dem Patienten während der Aufnahme der Röntgenprojektionen von dem bestimmten Gewebe zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung ausschöpft, diejenige oder diejenigen geräte- bzw. softwareseitig zur Verfügung stehenden Maßnahmen anzuzeigen, die zu einer weiteren Reduzierung der dem Patienten während der Aufnahme der Röntgenprojektionen von dem bestimmten Gewebe zu applizierende Dosis an Röntgenstrahlung führen. Auf diese Weise wird der Benutzer, insbesondere wenn er nach einem Software-Update oder gänzlich an einem neuen Gerätetyp der Röntgeneinrichtung mit seinen vor dem Software-Update an seine Bedürfnisse angepassten Protokollen arbeitet, auf die weiteren zur Verfügung stehenden Maßnahmen zur Dosisreduktion für den Patienten hingewiesen und in die Lage versetzt, diese zu aktivieren. Dadurch ergibt sich nicht nur ein Vorteil für den Patienten, indem ihm bei entsprechender Aktivierung neu zur Verfügung stehender Maßnahmen weniger Dosis an Röntgenstrahlung appliziert wird, sondern auch für den Benutzer. Für diesen vereinfacht sich nicht nur der Workflow, sondern Fehlbedienungen werden reduziert und auch der Zeitaufwand des für den Benutzer durchzuführenden Applikationstrainings bei einem Software-Update oder dem Wechsel auf einen neuen Gerätetyp lässt sich verringern.
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Das Verfahren lässt sich auf alle Protokolle der Röntgeneinrichtung anwenden, so dass jedes Protokoll vor seiner beabsichtigten Anwendung stets auf seine Aktualität im Hinblick auf die Aktivierung von Maßnahmen zur Dosisreduktion für den Patienten überprüft wird. Dies ermöglicht es dem Benutzer auch, jedes seiner individuell auf seine Bedürfnisse angepassten Protokoll um neu zur Verfügung stehende Maßnahmen zur Dosisreduktion zu ergänzen, so dass nach einem Gerätewechsel oder Software-Update die Adaption der benutzerdefinierten bzw. benutzerangepassten Protokolle sukzessive erfolgen kann ohne Gefahr zu laufen, anzupassende Protokolle zu übersehen.
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Nach einer Variante der Erfindung werden für das ausgewählte bestimmte Protokoll neben der wenigstens einen einstellbaren Maßnahme die bereits in dem Protokoll enthaltene Maßnahme oder enthaltenen Maßnahmen zur Reduzierung der dem Patienten bei der Aufnahme der wenigstens einen Röntgenprojektion zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung visualisiert. Auf diese Weise erhält der Benutzer einen schnellen Überblick, welche Möglichkeiten ihm zur Dosisreduktion für die Untersuchung eines Patienten zur Verfügung stehen.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird für das ausgewählte bestimmte Protokoll für die wenigstens eine einstellbare Maßnahme und für die bereits in dem Protokoll enthaltene oder enthaltenen Maßnahmen zur Reduzierung der dem Patienten bei der Aufnahme der wenigstens einen Röntgenprojektion zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung jeweils visualisiert, ob die jeweilige Maßnahme aktiviert, nicht aktiviert oder verfügbar, aber ihre Aktivierung nicht empfehlenswert ist. Auf diese Weise erhält der Benutzer nicht nur einen schnellen Überblick, welche Möglichkeiten ihm zur Dosisreduktion für die Untersuchung eines Patienten zur Verfügung stehen, sondern auch über deren Aktivierung. Dabei werden auch die jeweiligen Abhängigkeiten der verschiedenen Möglichkeiten der Dosisreduktion untereinander sowie deren Auswirkungen auf die erreichbare Bildqualität berücksichtigt. In Abhängigkeit davon, welche Maßnahme oder Maßnahmen zur Dosisreduktion bereits aktiviert sind, können daher andere bzw. weitere Maßnahmen zur Dosisreduktion empfohlen oder aber auch als nicht empfehlenswert visualisiert werden.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, für das ausgewählte bestimmte Protokoll von der Röntgeneinrichtung eine oder mehrere nicht zur Verfügung gestellte Maßnahmen zur Reduzierung der dem Patienten bei der Aufnahme der wenigstens einen Röntgenprojektion zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung als nicht verfügbar zu visualisieren. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer ggf. bei bestimmten, als zur Verfügung stehend erwarteten Maßnahmen über deren tatsächliche Verfügbarkeit nicht im Unklaren gelassen wird. Unter „nicht verfügbar” wird im Übrigen auch verstanden, dass die Maßnahme zur Dosisreduktion für das ausgewählte bestimmte Protokoll technisch nicht sinnvoll ist.
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Nach einer Variante der Erfindung erfolgt die Visualisierung bei der Auswahl des bestimmten Protokolls automatisch oder manuell durch eine Aktivierung durch einen Benutzer. Insbesondere bei der Auswahl von benutzerdefinierten bzw. benutzeradaptierten Protokollen wäre es zweckmäßig die Visualisierung der Möglichkeiten des Dosisreduktion automatisch vorzunehmen.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem ausgewählten bestimmten Protokoll um ein Scanprotokoll eines Computertomographiegerätes.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch gelöst durch eine Röntgeneinrichtung mit einer Recheneinheit, die ein eines der vorstehend beschriebenen Verfahren umsetzendes Rechenprogramm umfasst.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Röntgeneinrichtung ein Röntgengerät, ein C-Bogen-Röntgengerät oder ein Computertomographiegerät.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Rechenprogramm, welches eines der vorstehend beschriebenen Verfahren umsetzt, sowie durch einen Datenträger, der ein derartiges Rechenprogramm aufweist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 ein Computertomographiegerät und
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2 einen Ausschnitt eines graphischen Benutzerinterfaces.
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In 1 ist ein Computertomographiegerät 1 gezeigt, welches zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung geeignet ist. Das Computertomographiegerät 1 weist eine Patientenliege 2 zur Lagerung eines zu untersuchenden Patienten P auf. Das Computertomographiegerät 1 umfasst ferner eine Gantry 4 mit einem um eine Systemachse 5 drehbar gelagerten Röhren-Detektor-System. Das Röhren-Detektor-System weist einander gegenüberliegend eine Röntgenröhre 6 und eine Röntgendetektoreinheit 7 auf. Im Betrieb geht von der Röntgenröhre 6 Röntgenstrahlung 8 in Richtung der Röntgendetektoreinheit 7 aus, und wird mittels dieser erfasst.
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Die Patientenliege 2 weist einen Liegensockel 9 auf, an dem eine zur eigentlichen Lagerung des Patienten P vorgesehene Patientenlagerungsplatte 10 angeordnet ist. Die Patientenlagerungsplatte 10 ist derart relativ zu dem Liegensockel 9 verstellbar, dass die Patientenlagerungsplatte 10 mit dem Patienten P in die Öffnung 3 der Gantry 4 zur Aufnahme von Röntgenprojektionen von dem Patienten P, z. B. für ein Topogramm oder in einem Spiralscan, eingeführt werden kann. Die rechnerische Verarbeitung der Röntgenprojektionen, beispielsweise die Erzeugung eines Topogramms, eines Schichtbildes oder die Rekonstruktion eines Volumendatensatzes von einer Körperregion bzw. einem Gewebe des Patienten P basierend auf den Röntgenprojektionen erfolgt mit einem schematisch dargestellten Bildrechner 11 des Computertomographiegerätes 1.
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Das Computertomographiegerät 1 weist außerdem eine Recheneinheit 12 auf, mit der Rechenprogramme zur Bedienung und Steuerung des Computertomographiegerätes 1 ausführbar sind und ausgeführt werden. Die Recheneinheit 12 muss dabei nicht als separate Recheneinheit 12 ausgebildet, sondern kann auch in das Computertomographiegerät 1 integriert sein.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung soll mit dem Computertomographiegerät 1 ein Scan bzw. eine Untersuchung eines bestimmten Gewebes, vorliegend des Lebergewebes des Patienten P durchgeführt werden, wozu der Benutzer über ein nicht explizit gezeigtes graphisches Benutzerinterface der Recheneinheit 12 ein bestimmtes Scanprotokoll auswählt. Das Scanprotokoll weist eine Vielzahl von Aufnahmeparametern, wie die Röhrenspannung, den Röhrenstrom, die Schichtkollimation, den Pitch etc. sowie Maßnahmen zur Dosisreduktion für den Scan des Lebergewebes auf. Unter einem Scan wird dabei die Aufnahme von Röntgenprojektionen von dem Lebergewebe aus unterschiedlichen Richtungen mit dem Röhren-Detektor-System verstanden.
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Basierend auf den aufgenommenen Röntgenprojektionen sollen im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung Schichtbildern des Lebergewebes des Patienten P mit dem Bildrechner 11 rekonstruiert werden, deren Auswertung die Grundlage für eine klinische Diagnose bzw. die Lösung einer klinischen Fragestellung bilden. Für die Erzeugung der Schichtbilder soll dem Patienten P unter Einhaltung einer für die klinische Diagnose bzw. die Lösung der klinischen Fragestellung erforderlichen bzw. gewünschten Bildqualität eine möglichst geringe Dosis an Röntgenstrahlung appliziert werden.
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Die Recheneinheit 12 ist hierzu mit einem Rechenprogramm 13 versehen, mit welchem dem Benutzer des Computertomographiegerätes 1 neben den bereits in dem ausgewählten Scanprotokoll für den Scan des Lebergewebes enthaltenen Maßnahmen zur Dosisreduktion ggf. weitere zur Verfügung stehende, einstellbare Maßnahmen zur Dosisreduktion visualisiert werden sollen. Das Rechenprogramm 13 setzt dabei das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Unterstützung der Reduzierung der einem Patienten bei der Aufnahme wenigstens einer Röntgenprojektion von dem Patienten applizierten Dosis an Röntgenstrahlung um, das beispielsweise von einem tragbaren Speichermedium, z. B. von einer CD 14 oder einem Memory Stick, oder von einem Server 15 als Datenträger über ein Netzwerk 16 in die Recheneinheit 12 geladen worden sein kann.
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Wie bereits erwähnt, wählt der Benutzer ein bestimmtes Scanprotokoll zur Untersuchung des Lebergewebes aus, das bereits Maßnahmen zur Dosisreduktion aufweist. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die in dem ausgewählten Scanprotokoll bereits enthaltenen Maßnahmen zur Reduzierung der dem Patienten P bei der Aufnahme der Röntgenprojektionen zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung mit den an dem Computertomographiegerät 1 zur Verfügung stehenden Maßnahmen zur Reduzierung der einem Patienten bei der Aufnahme der Röntgenprojektionen zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung verglichen. Insbesondere erfolgt der Vergleich protokollspezifisch, d. h. die Maßnahmen zur Dosisreduktion des ausgewählten Protokolls werden mit den für die Untersuchung von Lebergewebe zur Verfügung stehenden Maßnahmen zur Dosisreduktion verglichen.
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Ergibt sich aus dem Vergleich eine Diskrepanz derart, dass seitens des Computertomographiegerätes 1 zur Verfügung stehende Maßnahmen nicht in dem ausgewählten Scanprotokoll enthalten sind, wird dies dem Benutzer über das graphische Benutzerinterface visualisiert.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung werden aber nicht nur die neuen, nicht in dem ausgewählten Scanprotokoll enthaltenen und die bereits in dem Scanprotokoll enthaltenen Maßnahmen zur Dosisreduktion, sondern auch die nicht für die gewählte Untersuchungsform, also vorliegend für die Untersuchung von Lebergewebe zur Verfügung stehenden Maßnahmen zur Dosisreduktion visualisiert. 2 veranschaulicht anhand eines Ausschnittes des graphischen Benutzerinterfaces exemplarisch die Visualisierung. Für verschiedene Scanprotokolle SP1 bis SP3 zu Untersuchung von Lebergewebe stehen fünf Maßnahmen zur Dosisreduktion M1 bis M5 zur Verfügung. Bei den Maßnahmen zur Dosisreduktion kann es sich beispielesweise um die rotationswinkelabhängige Steuerung des Röhrenstroms des Röhren-Detektor-Systems, die bei Produkten der Firma Siemens AG u. a. als CARE Dose4D bekannt ist, um die iterative Rekonstruktion, die die Aufnahmeparameter beeinflusst, um die rotationswinkelabhängige Abschaltung der Röntgenstrahlung, die bei Produkten der Siemens AG u. a. als X-CARE bekannt ist, um die automatische Einstellung der Röhrenspannung, die bei Produkten der Siemens AG u. a. als CARE kV bezeichnet wird, etc. handeln.
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Visualisiert werden die in einem Scanprotokoll bereits enthaltenen und somit auch bereits aktivierten Maßnahmen zur Dosisreduktion durch ein grünes Ampellicht. Durch das Setzen eines gelben Ampellichtes werden Maßnahmen visualisiert, die zusätzlich für das jeweilige Scanprotokoll verfügbar, aber noch nicht aktiviert sind. Des Weiteren werden für das jeweilige Scanprotokoll nicht in dem jeweiligen Scanprotokoll enthaltene, für das jeweilige Scanprotokoll verfügbare, aber nicht zur Aktivierung empfohlene Maßnahmen durch das Setzen eines roten Ampellichtes gekennzeichnet. Ein schwarzes Ampellicht kennzeichnet für das jeweilige Scanprotokoll nicht zur Verfügung stehende Maßnahme zur Dosisreduktion.
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Für das ausgewählte Scanprotokoll SP1 sind demnach die Maßnahmen M1 und M3 bereist im Scanprotokoll enthalten und somit aktiviert, die Maßnahme M2 steht zur Aktivierung zur Verfügung, die Maßnahme M5 steht zwar zur Aktivierung zur Verfügung, deren Aktivierung wird jedoch nicht empfohlen und die Maßnahme M4 ist für das ausgewählte Scanprotokoll überhaupt nicht verfügbar. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung kann die Aktivierung im Übrigen durch eine Betätigung des jeweiligen Ampellichtes beispielsweise mit einem Mauszeiger einer Computermaus erfolgen. Das Ampellicht ist also quasi ein „Button”. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass auch eine Deaktivierung erfolgen kann.
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Der Benutzer des Computertomographiegerätes erhält auf diese Weise schnell einen Überblick über alle für das ausgewählte Scanprotokoll relevanten Maßnahmen zur Dosisreduktion und kann zur Reduzierung der dem Patienten P bei der Aufnahme der Röntgenprojektionen von dem Lebergewebe zu applizierenden Dosis an Röntgenstrahlung die hierfür relevanten Maßnahmen, sofern noch nicht geschehen, aktivieren.
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Die in 2 exemplarisch gezeigte Visualisierung kann bei Auswahl eines Scanprotokolls stets automatisch erfolgen. Alternativ erfolgt die Visualisierung durch eine manuelle Aktivierung seitens des Benutzers im Bedarfsfall.
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Die Visualisierung muss im Übrigen nicht mittels Ampellichter, sondern kann auch mit anderen graphischen Zeichen oder Symbolen oder mittels Textfelder erfolgen.
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Die Erfindung wurde vorliegend am Beispiel eines Scanprotokolls für den Scan von Lebergewebe erläutert. Die Erfindung ist jedoch auf jegliche andere Scanprotokolle zum Scan bestimmter Gewebe eines Patienten anwendbar.
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Die Erfindung wurde vorstehend für ein Computertomographiegerät beschrieben. Die Erfindung ist jedoch bei Röntgengeräten im Allgemeinen, insbesondere auch bei C-Bogen-Röntgengeräten anwendbar.
