DE102012200616B4

DE102012200616B4 - Verfahren zur Dosisüberwachung und Röntgengerät

Info

Publication number: DE102012200616B4
Application number: DE201210200616
Authority: DE
Inventors: Martin Hoheisel; Andreas Maier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-10-10
Anticipated expiration: 2032-01-18
Also published as: DE102012200616A1

Abstract

Für eine besonders sichere Fluoroskopiebildgebung ist ein Verfahren zur Dosisüberwachung bei einer Fluoroskopieaufnahmeserie mit einem Röntgengerät, aufweisend einen Röntgenstrahler, einen Röntgendetektor, eine Patientenliege und einen Kollimator, vorgesehen, bei welchem Verfahren nach Ablauf eines voreingestellten Zeitintervalls automatisch überprüft wird, ob in dem Zeitintervall eine Positionsänderung zumindest einer der Komponenten Röntgenstrahler, Röntgendetektor oder Patientenliege erfolgt ist, in dem Fall, dass keine Positionsänderung erfolgt ist, überprüft wird, ob eine Kollimation zur Formung des von dem Röntgenstrahler bestrahlten Strahlungsfeldes eingestellt ist, und in dem Fall, dass keine Kollimation eingestellt ist, eine Warnung ausgegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dosisüberwachung bei einer Fluoroskopieaufnahmeserie mit einem Röntgengerät gemäß dem Patentanspruch 1 und ein Röntgengerät gemäß dem Patentanspruch 8.
In der Röntgenaufnahmetechnik bezeichnet die Fluoroskopie oder Durchleuchtung die kontinuierliche Betrachtung von Vorgängen in einem tierischen oder menschlichen Körper mittels Röntgenstrahlung. Durch die andauernde Applikation von Röntgenstrahlung kommt es durch Fluoroskopieaufnahmen zu einer hohen Dosisbelastung des Körpers, deutlich höher als bei einer einmaligen Röntgenaufnahme. Bei bekannten Fluoroskopie-Röntgensystemen wird üblicherweise nach einer bestimmten Fluoroskopiedauer, z. B. fünf Minuten, standardisiert eine Warnung ausgelöst. Diese Warnung erfolgt unabhängig von den Einstellungen des Röntgensystems wie Betriebsspannung und unabhängig von der Kollimation. Der Anwender wird durch die Warnung erinnert, dass die Anlage schon seit der bestimmten Dauer, z. B. fünf Minuten, im Fluoroskopiebetrieb ist. Da die Warnung dem Anwender jedoch keinen Informationsgehalt bietet und einfach gelöscht oder ignoriert werden kann, verhindert die Warnvorrichtung nicht, dass zu viel Röntgendosis appliziert wird. Die auf einen Patienten einwirkende Röntgendosis (Patientendosis) kann durch Kollimation des Strahlungsfeldes der Röntgenstrahlung auf den tatsächlich interessierenden Bereich erheblich gemindert werden. In komplexen Interventionen kann eine Kollimation vom Anwender leicht vergessen werden, da der Anwender sich voll und ganz auf den Eingriff konzentrieren muss. Bei bekannten Röntgensystemen werden zur Zeit keine weiteren Maßnahmen zur Reduktion der Röntgendosis angeboten.
Aus der DE 10 2008 034 580 A1 ist ein Verfahren zur automatischen Anpassung der Position eines Filters bekannt, bei welchem bei bereits positioniertem Filter auf ein aktuelles Röntgenbild zurückgegriffen und aus diesem mittels einer Bildverarbeitungseinheit der Einfluss des Filters herausgerechnet wird, um bei Bedarf die Position des Filters anzupassen.
Aus der DE 10 2005 020 898 A1 ist ein Verfahren zur Durchleuchtung eines in variablem Abstand zu einer Röntgenquelle platzierbaren Patienten bekannt, bei welchem die von der Röntgenquelle abgegebene Dosisleistung bei Verringerung des Abstandes verkleinert und/oder bei Vergrößerung des Abstandes vergrößert wird.
Aus der US 2010/0034352 A1 ist ein Radiotherapiegerät bekannt, bei welchem Schwankungen der Strahlendosis durch die Überwachung der Stromstärke und der Strahlendosis reguliert werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Röntgengerät bereitzustellen, welche eine Überwachung und Reduzierung der Röntgendosis ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Dosisüberwachung bei einer Fluoroskopieaufnahmeserie mit einem Röntgengerät gemäß dem Patentanspruch 1 und durch ein Röntgengerät gemäß dem Patentanspruch 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Dosisüberwachung bei einer (Langzeit-)Fluoroskopieaufnahmeserie mit einem Röntgengerät, aufweisend einen Röntgenstrahler, einen Röntgendetektor, eine Patientenliege und einen Kollimator, wird nach Ablauf eines voreingestellten Zeitintervalls automatisch überprüft, ob (in dem Zeitintervall) eine Positionsänderung zumindest einer der Komponenten Röntgenstrahler, Röntgendetektor oder Patientenliege erfolgt ist. In dem Fall, dass keine Positionsänderung erfolgt ist, wird überprüft, ob eine Kollimation zur Formung des von dem Röntgenstrahler bestrahlten Strahlungsfeldes eingestellt ist, und in dem Fall, dass keine Kollimation eingestellt ist, wird ein Hinweis oder eine Warnung ausgegeben. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Hinweis von einer Anzeige oder Ausgabe einer angepassten Kollimation des Strahlungsfeldes gebildet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Anwender nun in den Fällen, in denen tatsächlich die Patientendosis sinnvoll verringert werden kann, zeitnah darauf und nach der Ausgestaltung auf die mögliche angepasste Kollimation, welche eine Senkung der Röntgendosis bewirkt, hingewiesen. Dadurch weiß der Anwender sicher, dass und vor allem wie es ihm auf einfache Weise möglich ist, die Röntgendosis, die auf den Patienten und auch auf den Untersucher einwirkt, zu senken und damit die Fluoroskopieaufnahme sicherer und unschädlicher zu machen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird nach einer Entgegennahme einer Eingabe die angepasste Kollimation zur Formung des Strahlungsfeldes an dem Kollimator eingestellt. Die Eingabe kann durch den Anwender durchgeführt werden. Durch den Vorschlag der angepassten Kollimation muss der Anwender nicht selbst tätig werden, um eine Möglichkeit zu ermitteln, die auf den Patienten oder den Untersucher einwirkende Röntgendosis zu senken. Der Anwender kann einfach den Vorschlag annehmen und dabei sicher sein, eine Reduzierung der Röntgendosis bewirkt zu haben.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die angepasste Kollimation unter Verwendung zumindest eines der Fluoroskopiebilder der Fluoroskopieaufnahmeserie bestimmt. Dies erleichtert die Ermittlung der angepassten Kollimation, da die Fluoroskopiebilder durch die Aufnahmeserie sowieso bereits aufgenommen wurden. Zur Bestimmung der angepassten Kollimation kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in diesem Zusammenhang mittels einer Bilderkennung ein Ausschnitt für ein Röntgenbild ausgewählt werden und eine angepasste Kollimation ermittelt werden, durch welche das Strahlungsfeld genau den ausgewählten Ausschnitt erzeugt.
In vorteilhafter Weise wird das Verfahren erneut gestartet, wenn eine Positionsänderung z. B. der Patientenliege oder der Röntgenröhre oder des Röntgenstrahlers oder eines C-Bogens, an dem die Röntgenröhre und der Röntgendetektor angeordnet sind, erfolgt ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Verfahren wiederholt, wenn eine Ausgabe des Hinweises oder der Warnung und/oder der angepassten Kollimation erfolgt ist.
Ein erfindungsgemäßes Röntgengerät zur Durchführung des Verfahrens weist einen Röntgenstrahler, einen Röntgendetektor, eine Patientenliege und einen Kollimator sowie eine Steuerungs- und Regelungsvorrichtung auf, wobei die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, zu überprüfen, ob in dem Zeitintervall eine Positionsänderung zumindest einer der Komponenten Röntgenstrahler, Röntgendetektor oder Patientenliege erfolgt ist, und zu überprüfen, ob eine Kollimation zur Formung des von dem Röntgenstrahler bestrahlten Strahlungsfeldes eingestellt ist, und weist außerdem eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe eines Hinweises oder einer Warnung auf. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Röntgengerät eine Berechnungsvorrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, eine angepasste Kollimation des Strahlungsfeldes zu bestimmen. Es kann z. B. vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung und die Berechnungsvorrichtung gemeinsam von einem Steuerungs-PC gebildet werden oder in eine Systemsteuerung, welche das gesamte Röntgengerät steuert, integriert ist.
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 Röntgengerätes zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
2 eine Abfolge der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der 2 ist eine Abfolge der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. An einem Startschritt 10 wird das Verfahren gestartet, wobei in Folge dessen mehrere Abfragen durchgeführt werden. Zunächst wird in einem ersten Abfrageschritt 11 geprüft, ob die Applikationsdauer der Röntgenstrahlung bei der Fluoroskopieaufnahmeserie ein bestimmtes vorgegebenes Zeitintervall überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, so beginnt das Verfahren von vorne oder ist damit abgeschlossen. Das Zeitintervall kann z. B. von einem Anwender vor Beginn der Fluoroskopieaufnahme oder bereits bei Inbetriebnahme des Röntgengerätes, mit dem die Fluoroskopieaufnahme durchgeführt wird, vorgegeben werden. Ein typisches Zeitintervall ist z. B. fünf Minuten.
Ist das Zeitintervall erreicht oder bereits überschritten, so wird als nächstes in einem zweiten Abfrageschritt 12 überprüft, ob eine oder mehrere der Komponenten des Röntgengerätes, also insbesondere ein Röntgenstrahler, ein Röntgendetektor, ein C-Bogen, an welchem der Röntgenstrahler und der Röntgendetektor angeordnet sind, oder eine Patientenliege innerhalb des Zeitintervalls bewegt worden sind. Ist eine Bewegung oder Positionsänderung erfolgt, so beginnt das Verfahren von vorne oder ist damit abgeschlossen. Ist keine der Komponenten bewegt worden, so wird als nächstes in einem dritten Abfrageschritt 13 überprüft, ob mittels eines vor der Röntgenröhre angeordneten Kollimators eine Kollimation, welche z. B. mittels Lamellen oder Backen des Kollimators ein Strahlungsfeld, das von der Röntgenröhre erzeugt wird, einschränkt, eingestellt ist. Ist eine solche Kollimation eingestellt worden, kann davon ausgegangen werden, dass der Anwender bereits bewusst eine passende Kollimation eingestellt hat, und damit beginnt das Verfahren von vorne oder ist abgeschlossen. Ist jedoch keine Kollimation eingestellt worden, so wird anschließend in einem Berechnungsschritt 14 eine für die Darstellung angepasste Kollimation ermittelt.
Die angepasste Kollimation kann zum Beispiel unter Verwendung von einem oder mehreren der innerhalb des Zeitintervalls aufgenommenen Fluoroskopiebilder berechnet werden. Es kann z. B. für die Berechnung zur Unterstützung eine Bilderkennungssoftware verwendet werden, welche auf einem oder mehreren Fluoroskopiebildern Ausschnitte oder Organe oder einen interessierenden Bereich identifiziert oder auswählt. Anschließend wird eine angepasste Kollimation berechnet, durch welche das Strahlungsfeld auf dem Röntgendetektor ein Röntgenbild genau des ausgewählten Ausschnitts erzeugt. Es können auch Bewegungen (Atembewegungen, Herzschlag oder unwillkürliche Bewegungen) eines Patienten in die Berechnung der angepassten Kollimation einfließen. Auch weitere Informationen zu der mittels Fluoroskopie überwachten Untersuchung können für die Berechnung einbezogen werden.
Nach der Ermittlung der angepassten Kollimation wird in einem Anzeigeschritt 15 ein Vorschlag für eine angepasste Kollimation angezeigt. Dies kann z. B. an einer Anzeigevorrichtung wie einem Monitor ausgegeben werden. Zusätzlich kann eine Warnung z. B. akustischer Art ausgegeben werden. Es können auch mehrere Vorschläge angezeigt werden. Der oder die angezeigten Vorschläge für eine angepasste Kollimation kann mittels einer Eingabe durch den Anwender anschließend bestätigt oder verworfen werden. Bestätigt der Anwender z. B. durch Drücken einer Taste sein Einverständnis, so kann vorgesehen sein, dass eine automatische Einstellung der angepassten Kollimation an dem Kollimator durchgeführt wird.
In der 1 ist ein Röntgengerät 1 gezeigt, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Das Röntgengerät 1 weist einen C-Bogen 2 auf, an welchem ein Röntgenstrahler 3 mit einem Kollimator und ein Röntgendetektor 4 angeordnet sind. Zusätzlich ist eine Patientenliege 5 zur Lagerung eines Patienten vorgesehen. Der C-Bogen 2 sowie die Patientenliege 5 können bewegt werden. Das Röntgengerät ist zur Aufnahme von Fluoroskopieaufnahmeserien ausgebildet, z. B. während der Durchführung von interventionellen Eingriffen durch einen Arzt. Zur automatischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere der Überprüfungs- und Steuerungsschritte, ist eine Steuerungs- und Regelungsvorrichtung, welche z. B. die Form eines Steuerungs-PCs 6 haben kann, vorgesehen. Als Berechnungsvorrichtung zur Bestimmung der angepassten Kollimation kann ebenfalls der Steuerungs-PC 6 verwendet werden. Außerdem weist das Röntgengerät eine Anzeigevorrichtung in Form eines Monitors 7 auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet, einen Anwender wie z. B. einen Arzt auf eine mögliche Reduktion der Strahlungsfläche und damit auf eine Reduktion der Röntgendosis während einer Fluoroskopieaufnahmeserie aufmerksam zu machen und damit dafür zu sorgen, dass die Röntgendosis, die auf den Patienten und/oder seinen Untersucher einwirkt, reduziert werden kann. Bleibt während der Fluoroskopieaufnahme über ein vorgegebenes Zeitintervall die Position von Röntgenröhre, Röntgendetektor und Patiententisch unverändert und ist überdies das Strahlungsfeld nicht durch Kollimation eingeschränkt, wird dem Anwender vorgeschlagen, eine geeignete Kollimation einzustellen.
Die Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen: Für eine besonders sichere Fluoroskopiebildgebung ist ein Verfahren zur Dosisüberwachung bei einer Fluoroskopieaufnahmeserie mit einem Röntgengerät, aufweisend einen Röntgenstrahler, einen Röntgendetektor, eine Patientenliege und einen Kollimator, vorgesehen, bei welchem Verfahren nach Ablauf eines voreingestellten Zeitintervalls automatisch überprüft wird, ob in dem Zeitintervall eine Positionsänderung zumindest einer der Komponenten Röntgenstrahler, Röntgendetektor oder Patientenliege erfolgt ist, in dem Fall, dass keine Positionsänderung erfolgt ist, überprüft wird, ob eine Kollimation zur Formung des von dem Röntgenstrahler bestrahlten Strahlungsfeldes eingestellt ist, und in dem Fall, dass keine Kollimation eingestellt ist, eine Warnung ausgegeben wird.

Claims

Verfahren zur Dosisüberwachung bei einer Fluoroskopieaufnahmeserie mit einem Röntgengerät (1), aufweisend einen Röntgenstrahler (3), einen Röntgendetektor (4), eine Patientenliege (5) und einen Kollimator, bei welchem Verfahren nach Ablauf eines voreingestellten Zeitintervalls automatisch – überprüft wird, ob in dem Zeitintervall eine Positionsänderung zumindest einer der Komponenten Röntgenstrahler (3), Röntgendetektor (4) oder Patientenliege (5) erfolgt ist, – in dem Fall, dass keine Positionsänderung erfolgt ist, überprüft wird, ob eine Kollimation des Kollimators zur Formung des von dem Röntgenstrahler (3) bestrahlten Strahlungsfeldes eingestellt ist, und – in dem Fall, dass keine Kollimation eingestellt ist, ein Hinweis oder eine Warnung ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hinweis von einer Anzeige oder einer Ausgabe einer angepassten Kollimation zur Formung des Strahlungsfeldes gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei nach einer Entgegennahme einer Eingabe die angepasste Kollimation zur Formung des Strahlungsfeldes an dem Kollimator eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die angepasste Kollimation unter Verwendung zumindest eines der Fluoroskopiebilder der Fluoroskopieaufnahmeserie bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei mittels einer Bilderkennung ein Ausschnitt für ein Röntgenbild ausgewählt und eine Kollimation ermittelt wird, durch welche das Strahlungsfeld genau den ausgewählten Ausschnitt erzeugt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren erneut gestartet wird, wenn eine Positionsänderung zumindest einer der Komponenten Röntgenstrahler, Röntgendetektor oder Patientenliege erfolgt ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren wiederholt wird, wenn eine Ausgabe der Warnung und/oder der angepassten Kollimation erfolgt ist.
Röntgengerät zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend einen Röntgenstrahler (3), einen Röntgendetektor (4), eine Patientenliege (5) und einen Kollimator sowie eine Steuerungs- und Regelungsvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, zu überprüfen, ob in dem Zeitintervall eine Positionsänderung zumindest einer der Komponenten Röntgenstrahler (3), Röntgendetektor (4) oder Patientenliege (5) erfolgt ist, und zu überprüfen, ob eine Kollimation zur Formung des von dem Röntgenstrahler (3) bestrahlten Strahlungsfeldes eingestellt ist, und aufweisend eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe eines Hinweises oder einer Warnung.
Röntgengerät nach Anspruch 8, aufweisend eine Berechnungsvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, eine angepasste Kollimation des Strahlungsfeldes zu bestimmen.