DE102012202608B4 - Method for performing an x-ray examination on an x-ray machine - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Durchführen einer Röntgenuntersuchung mit einer Dual-Energy-Technik auf einem Röntgengerät (100), das einen AEC-Detektor aufweist, der zwischen einem zu untersuchenden Objekt und einem Röntgendetektor angeordnet ist, mit den Schritten:
- Bestimmen (S501) eines ersten Einstellungsparameters mittels einer Voraufnahme, wobei die Voraufnahme anhand eines AEC-Verfahrens durchgeführt wird;
- Aufnehmen (S503) eines ersten Röntgenbildes oder eines Tomographiescans mit einer ersten Energie, d.h. als eine Niedrigenergieaufnahme, in Abhängigkeit des ersten Einstellungsparameters;
- Bestimmen (S505) eines zweiten Einstellungsparameters mittels des ersten Röntgenbildes oder Tomographiescans, indem das bei der Aufnahme (S503) des ersten Röntgenbildes in Form einer Niedrigenergieaufnahme gewonnene Röntgenbild ausgewertet wird, wobei der zweite Einstellungsparameter als Differenzwert zwischen einem Sollwert einer Schwärzung und einem Istwert der Schwärzung des ersten Röntgenbildes ermittelt wird; und wobei durch Auswertung des ersten Röntgenbildes ein Korrekturfaktor (KF) ermittelt wird, so dass sich der zweite Einstellungsparameter für ein Aufnehmen (S507) eines zweiten Röntgenbildes ergibt anhand:
- Aufnehmen (S507) eines zweiten Röntgenbildes oder eines Tomographiescans mit einer zweiten Energie, d.h. als Hochenergieaufnahme, in Abhängigkeit des zweiten Einstellungsparameters.
A method for performing an X-ray examination with a dual-energy technique on an X-ray machine (100), which has an AEC detector, which is arranged between an object to be examined and an X-ray detector, with the following steps:
- determining (S501) a first setting parameter by means of a pre-recording, wherein the pre-recording is performed by means of an AEC method;
- recording (S503) a first X-ray image or a tomographic scan with a first energy, ie as a low-energy intake, in dependence on the first adjustment parameter;
Determining (S505) a second adjustment parameter by means of the first X-ray image or tomography scan by evaluating the X-ray image obtained during the acquisition (S503) of the first X-ray image in the form of a low energy acquisition, the second adjustment parameter being a difference value between a desired value of a blackening and an actual value of the Blackening of the first X-ray image is determined; and wherein a correction factor (KF) is determined by evaluating the first X-ray image so that the second adjustment parameter for recording (S507) of a second X-ray image results from
- recording (S507) a second X-ray image or a tomography scan with a second energy, ie as a high-energy intake, as a function of the second adjustment parameter.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Röntgenuntersuchung auf einem Röntgengerät, ein entsprechendes Röntgengerät sowie ein Computerprogramm für einen Computer zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for performing an X-ray examination on an X-ray apparatus, a corresponding X-ray apparatus and a computer program for a computer for carrying out the method.
Bei heutigen Röntgengeräten wird vor einer Röntgenaufnahme zur Kalibrierung des Röntgengerätes eine Kalibrierungsmessung durchgeführt, anhand derer ein Einstellungsparameter für die sich anschließende Röntgenaufnahme ermittelt werden kann. Werden zwei Röntgenaufnahmen durchgeführt, wird für jede dieser Röntgenaufnahmen eine jeweilige Kalibrierung durchgeführt. Daher werden bei einer Röntgenuntersuchung mit zwei Aufnahmen unterschiedlicher Energie, wie beispielsweise bei einer Dual-Energy-Tomosynthese, zwei Kalibrierungsmessungen durchgeführt. Erfolgt daneben eine Bestimmung der Kontrastmittelkinetik, ist eine weitere Kalibrierungsmessung nötig. Durch die hohe Anzahl von Kalibrierungsmessungen wird der Patient einer erhöhten Strahlenbelastung ausgesetzt.In today's x-ray devices, a calibration measurement is carried out before an x-ray image for calibrating the x-ray device, by means of which a setting parameter for the subsequent x-ray exposure can be determined. If two x-rays are taken, a calibration is performed for each of these x-rays. Therefore, in an X-ray study with two images of different energy, such as in a dual-energy tomosynthesis, two calibration measurements are performed. If, in addition, a determination of the contrast agent kinetics, a further calibration measurement is necessary. The high number of calibration measurements expose the patient to increased radiation exposure.
Die
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Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die Strahlenbelastung bei einer Röntgenuntersuchung zu senken.It is the object underlying the invention to reduce the radiation exposure during an X-ray examination.
Diese Aufgabe wird durch Gegenstände nach den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Figuren und den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by objects according to the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the description, the figures and the subclaims.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Durchführen einer Röntgenuntersuchung auf einem Röntgengerät gelöst, mit den Schritten eines Bestimmens eines ersten Einstellungsparameters mittels einer Voraufnahme, eines Aufnehmens eines ersten Röntgenbildes oder eines Tomographiescans mit einer ersten Energie in Abhängigkeit des ersten Einstellungsparameters; und eines Aufnehmens eines zweiten Röntgenbildes oder eines Tomographiescans mit einer zweiten Energie in Abhängigkeit des ersten Einstellungsparameters. Dadurch wird beispielsweise nicht nur der technische Vorteil erreicht, dass sich die Strahlenbelastung verringert, sondern auch dass sich die Untersuchungszeit verkürzt und Arbeitsabläufe vereinfacht werden.According to a first aspect, the object according to the invention is achieved by a method for carrying out an X-ray examination on an X-ray apparatus, comprising the steps of determining a first adjustment parameter by means of a pre-acquisition, taking a first X-ray image or a tomography scan with a first energy as a function of the first adjustment parameter; and recording a second x-ray image or tomography scan with a second energy in response to the first adjustment parameter. As a result, not only the technical advantage is achieved, for example, that the radiation exposure is reduced, but also that the examination time is shortened and work processes are simplified.
Das Röntgengerät ist ein Gerät zur Untersuchung von Gewebe oder eines Gegenstandes mittels Röntgenstrahlen.The X-ray machine is a device for examining tissue or an object by means of X-rays.
Der Schritt eines Bestimmens eines Einstellungsparameters ist ein technisches Ermitteln des Einstellungsparameters, beispielsweise anhand einer durch das Röntgengerät durchgeführten Messung.The step of determining a setting parameter is a technical determination of the setting parameter, for example based on a measurement performed by the X-ray machine.
Der Einstellungsparameter ist ein Parameter der zur Einstellung des Geräts bei einer Röntgenaufnahme dient. Im Allgemeinen kann der Einstellungsparameter ein mAs-Wert, ein Wert für den Röhrenstrom, ein Wert für die Röhrenspannung, ein Wert für eine Aufnahmezeit oder jeder andere technische Parameter sein, der zur Einstellung einer Röntgenaufnahme verwendet werden kann.The adjustment parameter is a parameter used to set the device during X-ray exposure. In general, the adjustment parameter may be a mAs value, a tube current value, a tube voltage value, a recording time value, or any other technical parameter that may be used to set an X-ray.
Eine Aufnahme ist eine Untersuchung des Gewebes oder des Gegenstandes mittels Röntgenstrahlen. Eine Voraufnahme kann ein Ermitteln einer Strahlungsintensität nach Durchlaufen des Gewebes oder des Gegenstandes (Transmission) anhand eines Sensors umfassen.A photograph is an examination of the tissue or the object by X-rays. A pre-acquisition may include determining a radiation intensity after passing through the tissue or the article (transmission) by means of a sensor.
Ein Röntgenbild ist die Abbildung des Gewebes oder des Gegenstandes mittels Röntgenstrahlen auf einer Bildfläche. Die Bildfläche kann durch einen Röntgenfilm oder einen Röntgendetektor gebildet sein. An X-ray image is the imaging of the tissue or the object by means of X-rays on an image surface. The image surface may be formed by an X-ray film or an X-ray detector.
Ein Tomographiescan ist ein bildgebendes Verfahren zur Untersuchung des Gewebes oder des Gegenstandes mittels Röntgenstrahlen, bei dem Schnittbilder oder Schichtaufnahmen verwendet werden, anhand derer die innere räumliche Struktur des Objektes ermittelt und in Form von Schnittbildern, Schichtbildern oder Tomogrammen dargestellt werden kann. Derartige Verfahren werden beispielsweise als Computertomographie oder Röntgentomographie bezeichnet.A tomographic scan is an imaging method for the examination of the tissue or the object by means of X-rays, in which sectional images or tomograms are used, by means of which the internal spatial structure of the object can be determined and displayed in the form of sectional images, slice images or tomograms. Such methods are referred to, for example, as computed tomography or X-ray tomography.
Eine Energie bezeichnet diejenige Energie, unter deren Einsatz das Röntgenbild aufgenommen wird.An energy refers to the energy under which the X-ray image is taken.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem ersten Aspekt die Schritte eines Bestimmens eines zweiten Einstellungsparameters mittels des ersten Röntgenbildes oder Tomographiescans und eines Aufnehmens des zweiten Röntgenbildes mit einer zweiten Energie in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Einstellungsparameters. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich ein besonders genauer Wert für die zweite Aufnahme ermitteln lässt, der auf einer breiteren Ausgangsdatenbasis beruht. Dadurch lässt sich die Qualität der zweiten Aufnahme verbessern.In one embodiment, the method of the first aspect includes the steps of determining a second adjustment parameter using the first x-ray image or tomography scan and taking the second x-ray image with a second energy in response to the first and second adjustment parameters. As a result, for example, the technical advantage is achieved that a particularly accurate value can be determined for the second image, which is based on a broader starting data base. This will improve the quality of the second shot.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Durchführen einer Röntgenuntersuchung auf einem Röntgengerät gelöst, mit den Schritten eines Bestimmens eines ersten Einstellungsparameters mittels einer Voraufnahme, eines Aufnehmens eines ersten Röntgenbildes oder eines Tomographiescans mit einer ersten Energie in Abhängigkeit des ersten Einstellungsparameters, eines Bestimmens eines zweiten Einstellungsparameters mittels des ersten Röntgenbildes oder Tomographiescans und eines Aufnehmens eines zweiten Röntgenbildes oder eines Tomographiescans mit einer zweiten Energie in Abhängigkeit des zweiten Einstellungsparameters. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich mit einfachen Schritten ein Einstellungsparameter für die zweite Aufnahme bestimmen lässt.According to a second aspect, the object according to the invention is achieved by a method for carrying out an x-ray examination on an x-ray device, comprising the steps of determining a first adjustment parameter by means of a pre-acquisition, taking a first x-ray image or a tomography scan with a first energy as a function of the first adjustment parameter, determining a second adjustment parameter using the first X-ray image or tomography scan and taking a second X-ray image or a tomography scan with a second energy as a function of the second adjustment parameter. As a result, for example, the technical advantage is achieved that can be determined with simple steps, a setting parameters for the second shot.
Erfindungsgemäß ist die zweite Energie höher als die erste Energie. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass zunächst der Patient mit einer niedrigen Strahlendosis belastet wird, anhand der dann ein Einstellungsparameter für eine Aufnahme mit einer hohen Energie ermittelt wird. Dadurch wird die Sicherheit des Verfahrens verbessert.According to the invention, the second energy is higher than the first energy. As a result, for example, the technical advantage is achieved that first the patient is charged with a low radiation dose, based on the then a setting parameter for a recording with a high energy is determined. This improves the safety of the process.
In einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt ist die zweite Energie niedriger als die erste Energie. Durch ein mit einer hohen Energie aufgenommenes Bild wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich ein Einstellungsparameter besonders genau ermitteln lässt.In a non-inventive embodiment according to the first or the second aspect, the second energy is lower than the first energy. By taking a picture with a high energy image, for example, the technical advantage is achieved that a setting parameter can be determined very accurately.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt umfasst das Verfahren weiter den Schritt eines Einstellens eines mAs-Wertes für die Aufnahme des ersten und/oder zweiten Röntgenbilds in Abhängigkeit des ersten und/oder zweiten Einstellungsparameters. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein leicht zu beeinflussender und zu verändernder Wert des Röntgengerätes als Einstellungsparameter verwendet wird.In an advantageous embodiment of the invention according to the first or the second aspect, the method further comprises the step of setting a mAs value for the acquisition of the first and / or second X-ray image as a function of the first and / or second adjustment parameter. As a result, for example, the technical advantage is achieved that an easy-to-influence and to-change value of the X-ray machine is used as a setting parameter.
Der mAs-Wert ist das Produkt aus Röhrenstrom der Röntgenröhre in Milliampere (mA) und der Zeit für die Aufnahme in Sekunden (s).The mAs value is the product of X-ray tube current in milliamps (mA) and the time taken to record in seconds (s).
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren weiter den Schritt eines Berechnens des mAs-Wertes für die Aufnahme des zweiten Röntgenbildes durch Multiplikation des mAs-Wertes für das erste Röntgenbild mit einem Faktor. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich der Einstellungsparameter auf besonders einfache Weise ermitteln lässt.According to the invention, the method further comprises the step of calculating the mAs value for the acquisition of the second X-ray image by multiplying the mAs value for the first X-ray image by a factor. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the adjustment parameter can be determined in a particularly simple manner.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt hängt der Faktor von einem bei der Aufnahme verwendeten Filter ab. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich der Einstellungsparameter besonders präzise unter Berücksichtigung bestimmter Untersuchungsgegebenheiten ermitteln lässt.In a further advantageous embodiment of the invention according to the first or the second aspect, the factor depends on a filter used in the recording. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that the adjustment parameter can be determined particularly precisely taking into account certain examination conditions.
Ein Röntgenfilter oder Vorfilter kann beispielsweise eine bei der Röntgenuntersuchung zwischen Röntgenröhre und dem Objekt angebrachte Platte aus Metall sein, die bestimmte Teile des von der Röntgenröhre ausgestrahlten Spektrums absorbiert.An X-ray filter or pre-filter may be, for example, a metal plate attached to the X-ray examination between the X-ray tube and the object, which absorbs certain parts of the spectrum emitted by the X-ray tube.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt hängt der Faktor von einer bei der Aufnahme verwendeten Anode ab. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass sich der Einstellungsparameter besonders präzise unter Berücksichtigung bestimmter Untersuchungsgegebenheiten ermitteln lässt. In a further advantageous embodiment of the invention according to the first or the second aspect, the factor depends on an anode used in the recording. As a result, for example, the technical advantage is also achieved that the adjustment parameters can be determined particularly precisely taking into account certain examination conditions.
Eine Röntgenanode ist ein Teil der Röntgenröhre. Von der Röntgenkathode werden Elektronen emittiert (ausgesandt) und durch eine Hochspannung (25-150 kV) zur Anode beschleunigt. Dort dringen die Elektronen in das Anodenmaterial ein und werden abgebremst. Je nach verwendetem Anodenmaterial verändert sich das Spektrum der Röntgenstrahlung.An x-ray anode is part of the x-ray tube. From the X-ray cathode electrons are emitted (emitted) and accelerated by a high voltage (25-150 kV) to the anode. There, the electrons penetrate into the anode material and are decelerated. Depending on the anode material used, the spectrum of the X-ray radiation changes.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt hängt der Faktor von einem bei der Aufnahme applizierten Dosiswert ab. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich die Genauigkeit des Einstellungsparameters noch weiter verbessert.In a further advantageous embodiment of the invention according to the first or the second aspect, the factor depends on a dose value applied during the recording. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the accuracy of the adjustment parameter improves even further.
Als Dosis wird die pro Masseneinheit absorbierte Energie bezeichnet.The dose is the energy absorbed per unit mass.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt sind die Faktoren für Filter, Anoden und/oder Dosiswerte in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass einmal abgespeicherte Werte als Grundlage für eine Einstellungsparameterbestimmung bei einer Vielzahl unterschiedlicher Messungen dienen können.In a further advantageous embodiment of the invention according to the first or the second aspect, the factors for filters, anodes and / or dose values are stored in a non-volatile memory. As a result, for example, the technical advantage is achieved that once stored values can serve as the basis for a setting parameter determination in a multiplicity of different measurements.
Ein nicht-flüchtiger Speicher (nonvolatil, zur persistenten Datenspeicherung) ist ein Speicher (oder ein Halbleiterbaustein, wie z.B. ein EPROM), der Daten über einen längeren Zeitraum ohne Datenverlust speichern kann.A nonvolatile memory (non-volatile, for persistent data storage) is a memory (or a semiconductor device, such as an EPROM) that can store data for an extended period of time without data loss.
Gemäß einem dritten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Röntgengerät gelöst, das eingerichtet ist, das Verfahren nach dem ersten oder zweiten Aspekt durchzuführen. Das Röntgengerät umfasst einen AEC-Detektor und einen Röntgendetektor
Gemäß einem vierten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Computerprogramm gelöst, das auf einem Datenträger oder auf einem Speicher eines Computers gespeichert ist und das von dem Computer lesbare Befehle umfasst, die zur Ausführung des Verfahrens nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt bestimmt sind, wenn die Befehle auf dem Computer ausgeführt werden. Dadurch werden ebenfalls die gleichen technischen Vorteile wie durch das Verfahren nach dem ersten oder zweiten Aspekt erreicht.According to a fourth aspect, the object according to the invention is achieved by a computer program which is stored on a data carrier or on a memory of a computer and which comprises computer-readable instructions which are intended for carrying out the method according to the first or the second aspect, if the commands are executed on the computer. This also achieves the same technical advantages as with the method according to the first or second aspect.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
2 ein Diagramm für eine Röhrenausbeute bei einer niedrigen und einer hohen Energie bei unterschiedlichen Filtern; -
3 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform mit Teilaspekten des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
4 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform mit Teilaspekten des erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
5 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform mit Teilaspekten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic representation of the method according to the invention; -
2 a diagram for a tube yield at a low and a high energy with different filters; -
3 a block diagram of a first embodiment with partial aspects of the method according to the invention; -
4 a block diagram of a second embodiment with partial aspects of the method according to the invention; and -
5 a block diagram of a third embodiment with partial aspects of the method according to the invention.
Stellvertretend für ein beliebiges Röntgengerät wird die vorliegende Erfindung anhand eines Röntgengerätes zur Untersuchung einer Brust dargestellt (Mammographie).Representing any X-ray device, the present invention is illustrated by means of an X-ray machine for examining a breast (mammography).
Das Röntgengerät
Die Röntgenröhre
Die Strahlenqualität oder -energie der aus der Röntgenröhre austretenden Primärstrahlung ist über den eingestellten Hochspannungswert gegeben. Die Strahlenintensität kann über den Röhrenstrom (mA) variiert werden. Das Produkt aus Röhrenstrom (mA) und Zeit (s) - mAs - ist ein ungefähres Maß der applizierten Dosis zur Bilderzeugung.The beam quality or energy of the primary radiation emerging from the x-ray tube is given over the set high voltage value. The radiation intensity can be varied via the tube current (mA). The product of tube current (mA) and time (s) mAs is an approximate measure of the applied dose for imaging.
Die Projektionsfläche
Im ersten Schritt
Die AEC-Technik verwendet als Sensor einen dünnen Strahlungsionisationsdetektor (AEC-Detektor), der beispielsweise durch eine mit Gas gefüllte Ionisationskammer gebildet wird. Der Strahlungsionisationsdetektor wird zwischen dem Objekt
Der Strahlungsionisationsdetektor kann mehrere Messfelder umfassen. Die Ionisationskammern können als luftgefüllte Parallelplattenkammern (Flat-Panel-Detektoren) mit einem oder mehreren Messfeldern (z.B. 3 oder 5) aufgebaut sein und mit einem Verstärker und einer Feldanwahl versehen sein. Eine geringe Gesamtdicke dieser Anordnung ermöglicht den Einsatz in vielen Röntgenanlagen.The radiation ionization detector may comprise a plurality of measuring fields. The ionization chambers may be constructed as air-filled flat-panel detectors with one or more measuring fields (e.g., 3 or 5) and provided with an amplifier and field selection. A small overall thickness of this arrangement allows use in many X-ray systems.
Die Ionisationskammern werden mit einer miniaturisierten Elektronik geliefert, die den erzeugten Ionisationsstrom verstärkt, digitalisiert und entsprechend der gewählten Messfeldkombination verarbeitet. Die Verstärkerelektronik beinhaltet auch die Erzeugung der Ionisationskammerspannung, so dass von außen keine Hochspannung an die Kammer herangeführt wird. In einer anderen Ausführungsform kann die Elektronik auch von der Ionisationskammer entfernt angeordnet sein.The ionization chambers are supplied with miniaturized electronics that amplify the generated ionization current, digitized and processed according to the selected field combination. The amplifier electronics also includes the generation of the ionization chamber voltage, so that no high voltage is supplied to the outside of the chamber. In another embodiment, the electronics may also be located remotely from the ionization chamber.
Um eine geeignete Schwärzung oder einen Kontrast der Aufnahmen zu erhalten, wird der Strahlungsionisationsdetektor in einem Bereich eingestellt, der dem dichtesten Bereich der Brust entspricht. Dies ist in den meisten Fällen der äußere Teil der Brust.In order to obtain appropriate blackening or contrast of the images, the radiation ionization detector is set in a region corresponding to the most dense region of the breast. This is in most cases the outer part of the breast.
Die durch die Röntgenstrahlung in der Ionisationskammer erzeugte Ladung wird im Verstärker digitalisiert und an den Belichtungsautomaten übertragen, der ein Abschaltsignal für den Röntgengenerator erzeugt. Unabhängig von bestimmten Eigenschaften, wie beispielsweise der emittierten Strahlenqualität oder der Objektdicke, wird damit eine optimale und reproduzierbare Filmschwärzung garantiert.The charge generated by the X-radiation in the ionization chamber is digitized in the amplifier and transmitted to the exposure machine, which generates a shutdown signal for the X-ray generator. Regardless of certain properties, such as the emitted beam quality or the object thickness, this ensures optimal and reproducible film blackening.
Beispielsweise kann bei der AEC-Technik der mAs-Wert der Röntgenröhre
Mit dem AEC-System ist es somit möglich, Röntgenaufnahmen mit einer zuverlässigen Intensität und Qualität zu erzeugen, indem vor den eigentlichen Röntgenaufnahmen ein Einstellungsparameter ermittelt wird.With the AEC system, it is thus possible to produce X-ray images with a reliable intensity and quality by determining a setting parameter before the actual X-ray recordings.
Bei der Dual-Energy-Technik (Zweienergietechnik) werden zwei Röntgenaufnahmen oder Tomographiesequenzen mit unterschiedlicher Energie in zeitlicher Abfolge erzeugt. Die Dual-Energy-Technik ermöglicht, die Sichtbarkeit von pathologischen Gewebeveränderungen zu verbessern und kann bei Injektion eines Kontrastmittels auch zur Darstellung des Kontrastmittelverlaufs (gewebespezifische Kontrastmittelkinetik) dienen. Die Sensitivität der Untersuchung wird erhöht, indem eine Aufnahme mit niedriger Energie und eine Aufnahme mit hoher Energie überlagert oder subtrahiert werden.In the dual-energy technique (dual energy technique) two X-ray images or tomography sequences with different energy are generated in chronological order. The dual-energy technique makes it possible to improve the visibility of pathological tissue changes and may result in injection of a Contrast also serve to represent the contrast agent course (tissue-specific contrast agent kinetics). The sensitivity of the examination is increased by superimposing or subtracting a low energy image and a high energy image.
Erfindungsgemäß wird bei der Dual-Energy-Technik der erste mAs-Wert für die erste Röntgenaufnahme mit niedriger Energie während des Schrittes
Zusätzlich wird der zweite mAs-Wert für die darauffolgende Aufnahme mit hoher Energie während des Schrittes
Daher wird für die Aufnahme mit hoher Energie keine zweite mittels der AEC-Technik gewonnene Voraufnahme benötigt und die Anzahl der Kalibrierungsmessungen sinkt.Therefore, for the high-energy recording, no second AEC-acquired preliminary image is needed and the number of calibration measurements decreases.
Der mAs-Wert für Hauptaufnahmen mit hoher und niedriger Energie, wie beispielsweise 2D-Projektionsaufnahmen oder Tomographiesynthesescans, wird somit aus der zuvor erzeugten Voraufnahme abgeleitet und zwar aus:
- - der Voraufnahme;
- - der Voraufnahme und einer vorangehenden Hauptaufnahme; oder
- - einer vorangegangenen Hauptaufnahme, deren Einstellungsparameter auf der Voraufnahme beruht.
- - the preview;
- - the pre-recording and a previous main recording; or
- - A previous main recording whose setting parameters based on the pre-recording.
Im Allgemeinen kann die Aufnahme aus einem Röntgenbild bestehen oder einen Tomographieaufnahme sein. Daneben können durch die Voraufnahme statt einem auch mehrere Einstellungsparameter bestimmt werden, die in Kombination als Grundlage für die Einstellung des Röntgengerätes bei weiteren Aufnahmen dienen.In general, the image can consist of an X-ray image or a tomography image. In addition, several setting parameters can be determined by the pre-recording instead of one, which serve in combination as a basis for the setting of the X-ray machine for further recordings.
Für jede verwendete Anoden/Filter-Kombination bei der Hochenergieaufnahme der Dual-Energy-Technik wird ein Umrechnungsfaktor UF zu einer Anoden/Filter-Kombination der vorherigen Niedrigenergieaufnahme ermittelt. Zum Beispiel können Umrechnungsfaktoren für folgende Kombinationen aus Anode/Filter verwendet werden:
Der mAs-Wert für die Hochenergieaufnahme mAs_HE berechnet sich dann aus dem Produkt des Umrechnungsfaktors UF mit dem mAs-Wert für die Niedrigenergieaufnahme mAs LE nach der Formel:
Der mAs-Wert für die Niedrigenergieaufnahme mAs LE wird zuvor über die AEC-Technik bestimmt.The low power mAs mAs LE is previously determined by the AEC technique.
Die oben erläuterten Umrechnungsfaktoren sind auch auf andere Anoden/Filterkombination übertragbar. Werden die Hochenergie- und die Niedrigenergieaufnahme in der Reihenfolge vertauscht können die reziproken Werte des Umrechnungsfaktors UF verwendet werden. The above-explained conversion factors can also be transferred to other anodes / filter combinations. If the high-energy and low-energy intake are reversed in the order, the reciprocal values of the conversion factor UF can be used.
Zur Bestimmung der Umrechnungsfaktoren UF können Nachschlagetabellen verwendet werden, die aus einer zuvor ermittelten oder hinterlegten Röhrenausbeute (Tube Yield) bei unterschiedlicher Röhrenspannung gewonnen werden.To determine the conversion factors UF, look-up tables can be used that are obtained from a previously determined or stored tube yield (tube yield) at different tube voltages.
Die Umrechnungsfaktoren können messtechnisch ermittelt, an ein konstantes Kontrast-zu-Rauschverhältnis CNR eines Kontrastmittels gekoppelt sein, beispielsweise für den gesamten Brustdickenbereich von typischerweise 2cm-12cm, und dann in der Nachschlagetabelle hinterlegt werden.The conversion factors can be determined by measurement, coupled to a constant contrast-to-noise ratio CNR of a contrast agent, for example for the entire breast thickness range of typically 2 cm-12 cm, and then stored in the look-up table.
Der Umrechnungsfaktor kann außerdem an die Parenchymdosis der Niedrigenergieaufnahme gekoppelt werden, die als bekannt vorliegt. Aufgrund bekannter Röhrenausbeuten kann dann ermittelt werden, zu welcher Parenchymdosis die Hochenergieaufnahmen führen.The conversion factor may also be coupled to the parenchyma dose of low energy intake that is known. Based on known tube yields, it can then be determined to which parenchymal dose the high energy intake leads.
Weiter kann anhand der applizierten Dosis der Niedrigenergieaufnahme eine Qualitätssicherung als Zusatzschritt in die Aufnahmeparameterfreigabe implementiert werden, so dass der Anwender in diesem Fall informiert wird.Furthermore, based on the applied dose of the low-energy intake, a quality assurance can be implemented as an additional step in the admission parameter release, so that the user is informed in this case.
Alle Umrechnungsfaktoren werden in dem Röntgengerät gespeichert und sind von einem Anwender über eine geeignete Schnittstelle modifizierbar und auswählbar.All conversion factors are stored in the X-ray machine and are modifiable and selectable by a user via a suitable interface.
In einer weiteren Ausführung sind die Umrechnungsfaktoren UF für eine bestimmte Anoden/Filterkombination je nach einer gewünschten Dosis und/oder einem Kontrastwert unterscheidbar und auswählbar, beispielsweise in
Dadurch kann je nach gewünschtem Kontrast ein Umrechnungsfaktor UF ausgewählt werden, der durch Multiplikation des mAs-Wertes für die Niedrigenergieaufnahme zur Berechnung des mAs-Wertes für die Hochenergieaufnahme dient.As a result, depending on the desired contrast, a conversion factor UF can be selected which serves to calculate the mAs value for the high-energy absorption by multiplying the mAs value for the low-energy absorption.
Für Hochenergieaufnahmen wird anhand der Umrechnungsfaktoren der mAs-Wert als Einstellungsparameter ermittelt, während der Hochspannungswert beispielsweise konstant auf dem höchsten Energiewert gehalten wird, beispielsweise bei einer Mammografie bei 49keV.For high-energy recordings, the conversion factor is used to determine the mAs value as the adjustment parameter, while the high-voltage value is kept constant at the highest energy value, for example in a mammography at 49keV.
Durch Verwendung der beschriebenen Umrechnungsfaktoren kann der mAs-Wert für die Hochenergieaufnahme durch einfache Multiplikation aus dem mAs-Wert für die Niedrigenergieaufnahme gewonnen werden, der zuvor über die AEC-Technik gewonnen worden ist.By using the described conversion factors, the mAs value for high energy uptake can be obtained by simple multiplication from the mAs value for the low energy uptake previously obtained via the AEC technique.
In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch das bei der Niedrigenergieaufnahme gewonnene Bild ausgewertet werden, beispielsweise im Rahmen eines Grauwertvergleichs, um einen zusätzlichen zweiten Einstellungsparameter zu erhalten. Die sich anschließende Hochenergieaufnahme wird dann in Abhängigkeit dieses zweiten Einstellungsparameters aufgenommen.In an alternative embodiment, however, the image obtained during the low-energy absorption can be evaluated, for example as part of a gray value comparison, in order to obtain an additional second adjustment parameter. The subsequent high-energy absorption is then recorded as a function of this second adjustment parameter.
In noch einer anderen Ausführungsform kann die sich anschließende Hochenergieaufnahme sowohl in Abhängigkeit des ersten Einstellungsparameters als auch des zweiten Einstellungsparameters gewonnen werden. Erfindungsgemäß wird anhand der Niedrigenergieaufnahme durch Bildauswertung ein Korrekturfaktor KF ermittelt so dass sich der mAs-Wert für die zweite Aufnahme anhand der Formel:
In Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Im Schritt
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur AEC-Bestimmung von Einstellungsparametern für Dual-Energy-Aufnahmen besteht darin, dass ein Teil der Voraufnahmen entfallen, die Untersuchungszeit verkürzt wird, der Arbeitsablauf optimiert wird, eine einfache AEC-Parametrierung für Dual-Energy-Aufnahmen erzeugt wird und Sicherungsmechanismen implementiert sind, die eine zu hohe Dosisapplizierung verhindern.The advantage of the method according to the invention for AEC determination of setting parameters for dual-energy recordings is that part of the preliminary recordings are omitted, the examination time is shortened, the workflow is optimized, a simple AEC parameterization for dual-energy recordings is generated and safeguards are implemented to prevent overdose application.
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