DE102012217604A1 - Method for recording x-ray image of examination region of patient using recording unit, involves recording x-ray image of examination region and segmenting examination region into two x-ray images - Google Patents

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Abstract

The method involves recording an x-ray image of the examination region and segmenting the examination region into two x-ray images. An axis of maximum extension of the examination region is determined in the segmented former x-ray image and the position of the axis of maximum extension of the examination region is determined. A recording angle is determined in the restricted region such that the axis of maximum extension encloses a smallest possible angle with the recording unit. An independent claim is included for a device for recording an x-ray image of an examination region of a patient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbildes. The invention relates to a method and a device for receiving an X-ray image.

Röntgengeräte messen im Wesentlichen die Röntgenabsorption eines Untersuchungsbereiches und geben diese als Bild aus. Röntgengeräte kommen im medizinischen Bereich vor allem bei der Diagnostik aber auch zur Unterstützung chirurgischer Eingriffe zum Einsatz. Von großer Bedeutung sind dabei Computertomographie-Geräte (CT-Geräte), die eine dreidimensionale sowie eine zeitaufgelöste Bildgebung ermöglichen. Sowohl bei konventionellen Röntgengeräten als auch bei CT-Geräten ist die Dosis der Röntgenstrahlung für den Patienten möglichst gering zu halten. Bei der (Energie-)Dosis handelt es sich um die Energie der Röntgenstrahlung, der ein Patient pro kg Körpergewicht ausgesetzt ist. Umso größer der Bereich des Patienten ist, der der Röntgenstrahlung ausgesetzt wird, umso höher ist bei gegebenen Aufnahmebedingungen wie der Strahlungsintensität die Dosis für den Patienten. Außerdem sind bestimmte Bereiche des Patienten besonders empfindlich gegenüber Röntgenstrahlung, so dass für diese die Dosis besonders klein gehalten werden sollte. X-ray devices essentially measure the X-ray absorption of an examination area and output it as an image. X-ray devices are used in the medical field, especially in diagnostics but also to support surgical procedures. Of great importance are computer tomography devices (CT devices), which enable three-dimensional as well as time-resolved imaging. Both with conventional X-ray equipment and with CT equipment, the dose of X-ray radiation for the patient should be kept as low as possible. The (energy) dose is the energy of the X-rays that a patient is exposed to per kg of body weight. The larger the area of the patient exposed to the X-radiation, the higher the dose for the patient under given conditions of admission, such as radiation intensity. In addition, certain areas of the patient are particularly sensitive to X-rays, so that for these the dose should be kept very small.

Aus WO 03/092502 A1 ist ein CT-Gerät zur Rekonstruktion von Absorptionswerten innerhalb eines Volumens bekannt. Das CT-Gerät umfasst eine Röntgenquelle, die so angebracht ist, dass sie um das Volumen in einer Rotationsebene rotieren kann während sie zumindest einen Teil des Volumens bestrahlt. Weiterhin umfasst das CT-Gerät mehrere Reihen von Röntgendetektoren, die durch die rotierende, an der gegenüber liegenden Seite des Volumens angebrachte Röntgenquelle beleuchtet werden. Das CT-Gerät umfasst eine Patientenunterstützung, das einen Patienten durch den Raum zwischen der Quelle und dem Detektor in einem Winkel zu der Normalen der Rotationsebene bewegen kann. Das CT-Gerät weist eine Kontrolleinheit auf um den Winkel auf Basis zumindest eines Radius R der besagten Rotation zu berechnen, sowie einen Radius r des Volumens und einen Helix Pitch, m, zu berechnen, der als die Distanz definiert ist, die sich die Patientenunterstützung während einer Rotation der Röntgenquelle bewegt. Out WO 03/092502 A1 For example, a CT apparatus for reconstructing absorption values within a volume is known. The CT device includes an x-ray source that is mounted to rotate about the volume in a plane of rotation while irradiating at least a portion of the volume. Furthermore, the CT device comprises a plurality of rows of X-ray detectors illuminated by the rotating X-ray source mounted on the opposite side of the volume. The CT device includes a patient support that can move a patient through the space between the source and the detector at an angle to the normal of the plane of rotation. The CT device includes a control unit to calculate the angle based on at least one radius R of said rotation, and calculate a radius r of the volume and a helix pitch, m, defined as the distance that the patient support during a rotation of the X-ray source moves.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Dosis bei der Aufnahme eines Röntgenbildes für den Patienten zu verringern. It is an object of the invention to reduce the dose when taking an X-ray image for the patient.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10. The object is achieved by a method according to claim 1 and by a device according to claim 10.

Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe in Bezug auf die beanspruchte Vorrichtung als auch in Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche, die beispielsweise auf eine Vorrichtung gerichtet sind, auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module ausgebildet. Below, the solution according to the invention of the object will be described in relation to the claimed device as well as in relation to the claimed method. Features, advantages or alternative embodiments mentioned herein are also to be applied to the other claimed subject matter and vice versa. In other words, the present claims directed, for example, to a device may also be developed with the features described or claimed in connection with a method. The corresponding functional features of the method are formed by corresponding physical modules.

Die Erfindung dient der Aufnahme eines Röntgenbildes eines Untersuchungsbereiches eines Patienten mittels einer Aufnahmeeinheit, wobei die Aufnahmeeinheit in einer Aufnahmeebene rotierbar und um eine erste Aufnahmeachse in der Aufnahmeebene in einem eingeschränkten Bereich von Aufnahmewinkeln kippbar ist. Die Erfindung basiert auf der Idee, dass ein erstes Röntgenbild des Untersuchungsbereiches aufgenommen und der Untersuchungsbereiche in dem ersten Röntgenbild segmentiert wird, um die Achse maximaler Ausdehnung des Untersuchungsbereiches in dem segmentierten ersten Röntgenbild sowie die Lage der Achse maximaler Ausdehnung des Untersuchungsbereiches zu bestimmen. Dann wird ein erster Aufnahmewinkel in dem eingeschränkten Bereich derart bestimmt, dass die Achse maximaler Ausdehnung einen möglichst kleinen Winkel mit der Aufnahmeeinheit einschließt. Denn entlang der Achse maximaler Ausdehnung ist der Querschnittsbereich des Patienten am kleinsten, der zur Aufnahme des Untersuchungsbereiches den Röntgenstrahlen ausgesetzt wird. Bei der anschließenden Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes des Untersuchungsbereiches ist die Aufnahmeeinheit deshalb um den ersten Aufnahmewinkel gegenüber der ersten Aufnahmeachse gekippt ist. Dadurch wird nur eine relativ kleiner Bereich des Patienten den Röntgenstrahlen ausgesetzt ist. The invention serves to record an X-ray image of an examination region of a patient by means of a recording unit, wherein the recording unit is rotatable in a recording plane and tiltable about a first recording axis in the recording plane in a limited range of recording angles. The invention is based on the idea that a first X-ray image of the examination area is recorded and the examination areas are segmented in the first X-ray image in order to determine the axis of maximum extent of the examination area in the segmented first X-ray image and the position of the axis of maximum extent of the examination area. Then, a first pickup angle in the restricted area is determined such that the maximum extent axis includes as small an angle as possible with the pickup unit. Because along the axis of maximum expansion of the cross-sectional area of the patient is the smallest, which is exposed to receive the examination area of the X-rays. In the subsequent recording of a second X-ray image of the examination region, the recording unit is therefore tilted by the first recording angle with respect to the first recording axis. As a result, only a relatively small area of the patient is exposed to X-rays.

Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren, bei dem die Aufnahmeeinheit um eine zweite Aufnahmeachse in der Aufnahmeebene in einem eingeschränkten Bereich von Aufnahmewinkeln kippbar ist. Dabei werden die Achse der zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches in dem segmentierten ersten Röntgenbild sowie die Lage der Achse der zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches bestimmt. Dann wird ein zweiter Aufnahmewinkel in dem eingeschränkten Bereich derart bestimmt, dass die Achse der zweitgrößten Ausdehnung einen möglichst kleinen Winkel mit der Aufnahmeeinheit einschließt. Dies ermöglicht den Querschnittsbereich des Patienten, der zur Aufnahme des Untersuchungsbereiches den Röntgenstrahlen ausgesetzt wird, entlang einer zweiten Achse zu optimieren. Zur Aufnahme des zweiten Röntgenbildes ist die Aufnahmeeinheit um den ersten Aufnahmewinkel gegenüber der ersten Aufnahmeachse sowie um den zweiten Aufnahmewinkel gegenüber der zweiten Aufnahmeachse gekippt, wodurch nur eine relativ kleiner Bereich des Patienten den Röntgenstrahlen ausgesetzt ist. Furthermore, the invention comprises a method in which the receiving unit is tiltable about a second receiving axis in the receiving plane in a limited range of receiving angles. In this case, the axis of the second largest extent of the examination region in the segmented first x-ray image and the position of the axis of the second largest extent of the examination region are determined. Then, a second acceptance angle in the restricted region is determined such that the axis of the second largest extension encloses as small an angle as possible with the acquisition unit. This makes it possible to optimize the cross-sectional area of the patient who is exposed to the X-rays for receiving the examination area along a second axis. For receiving the second X-ray image, the recording unit is the first Recording angle relative to the first receiving axis and tilted about the second receiving angle relative to the second receiving axis, whereby only a relatively small portion of the patient is exposed to the X-rays.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden ein besonders strahlungssensitiver Bereiches des Patienten in dem ersten Röntgenbild sowie die Lage des besonders strahlungssensitiven Bereiches bestimmt, wobei die Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes derart erfolgt, dass der besonders strahlungssensitive Bereich des Patienten in möglichst geringem Maße den Röntgenstrahlen ausgesetzt ist. Dadurch wird die Dosis der Röntgenstrahlung insbesondere in einem strahlungssensitiven Bereich verringert. In a further embodiment of the invention, a particularly radiation-sensitive region of the patient in the first x-ray image and the position of the particularly radiation-sensitive region are determined, the acquisition of a second x-ray image being such that the particularly radiation-sensitive region of the patient is exposed to x-rays to the least extent possible , As a result, the dose of the X-ray radiation is reduced, in particular in a radiation-sensitive area.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der eingeschränkte Bereich von Aufnahmewinkeln anhand der Ausdehnung des Patienten in dem ersten Röntgenbild bestimmt, wodurch eine Verletzung des Patienten durch die Aufnahmeeinheit vermieden wird. In a further embodiment of the invention, the restricted range of receiving angles is determined on the basis of the extent of the patient in the first X-ray image, whereby a violation of the patient by the receiving unit is avoided.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahmeebene zur Aufnahme eines ersten Röntgenbildes im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Patienten ausgerichtet. Denn in diesem Fall bedarf es keiner aufwändigen Voreinstellung des Aufnahmewinkels, so dass die Aufnahme des ersten Röntgenbildes A1 besonders schnell erfolgen kann, was insbesondere bei Traumapatienten wichtig ist. In a further embodiment of the invention, the receiving plane for receiving a first x-ray image is aligned substantially perpendicular to the longitudinal axis of the patient. Because in this case, no elaborate presetting of the recording angle, so that the recording of the first X-ray image A1 can be done very quickly, which is particularly important in trauma patients.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Röntgenbild um ein Topogramm, da ein Topogramm besonders schnell aufgenommen werden kann und viele Standardprozeduren existieren um den Aufnahmebereich sowie die Dosis für die Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes anhand eines Topogramms zu berechnen. In a further embodiment, the first X-ray image is a topogram, since a topogram can be recorded very quickly and many standard procedures exist for calculating the exposure range and the dose for taking a second X-ray image using a topogram.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Röntgenbild um einen niedrig aufgelösten spiralen CT-Scan, da dieser eine schnelle dreidimensionale Übersicht über den Untersuchungsbereich des Patienten ermöglicht. In a further embodiment, the first X-ray image is a low-resolution spiral CT scan, since this allows a quick three-dimensional overview of the examination area of the patient.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das zweite Röntgenbild während einer einzelnen Rotation der Aufnahmeeinheit aufgenommen, wodurch die Aufnahme besonders schnell erfolgt. In a further embodiment of the invention, the second X-ray image is recorded during a single rotation of the recording unit, whereby the recording takes place particularly quickly.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Röntgenbild ein hoch aufgelöster spiraler CT-Scan, wodurch auch ein großer Untersuchungsbereich mit einer hohen Auflösung dreidimensional dargestellt werden kann. Eine solch hoch aufgelöste Darstellung ist insbesondere für die Diagnostik wichtig. In a further embodiment of the invention, the second X-ray image is a high-resolution spiral CT scan, whereby a large examination area with a high resolution can also be displayed three-dimensionally. Such a high-resolution representation is particularly important for diagnostics.

Eine weitere Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbildes eines Untersuchungsbereiches eines Patienten, wobei die Vorrichtung folgende Einheiten umfasst: eine Aufnahmeeinheit, eine Segmentiereinheit, sowie eine Bestimmungseinheit, wobei die Aufnahmeeinheit in einer Aufnahmeebene rotierbar und um eine erste Aufnahmeachse in der Aufnahmeebene in einem eingeschränkten Bereich von Aufnahmewinkeln kippbar ist. A further embodiment comprises a device for acquiring an X-ray image of an examination region of a patient, the device comprising the following units: a recording unit, a segmentation unit, and a determination unit, the recording unit being rotatable in a recording plane and limited in a recording plane about a first recording axis in the recording plane Range of receiving angles is tiltable.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahmeeinheit um eine zweite Aufnahmeachse in der Aufnahmeebene in einem eingeschränkten Bereich von Aufnahmewinkel kippbar. In a further embodiment of the invention, the receiving unit is tiltable about a second receiving axis in the receiving plane in a limited range of receiving angle.

Eine weitere Ausführungsform umfasst eines der zuvor genannten Vorrichtungen, die dazu ausgelegt sind eines der zuvor genannten Verfahren durchzuführen. A further embodiment comprises one of the aforementioned devices, which are designed to carry out one of the aforementioned methods.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. The invention will be described and explained in more detail below with reference to the embodiments illustrated in the figures.

Es zeigen: Show it:

1 eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbildes, 1 a device for recording an X-ray image,

2 eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbildes, 2 a device for recording an X-ray image,

3 ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Aufnahme eines Röntgenbildes, 3 a flowchart of the method for taking an X-ray image,

4 ein erstes Röntgenbild, 4 a first x-ray image,

5 ein erstes Röntgenbild mit segmentiertem Untersuchungsbereich, 5 a first X-ray image with segmented examination area,

6 eine beispielhafte Orientierung der Aufnahmeeinheit gemäß der Erfindung, 6 an exemplary orientation of the receiving unit according to the invention,

7 eine beispielhafte Orientierung der Aufnahmeeinheit gemäß konventioneller Aufnahmetechnik und 7 an exemplary orientation of the receiving unit according to conventional recording technology and

8 eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbildes im Querschnitt. 8th a device for receiving an X-ray image in cross section.

1 zeigt eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbildes. Im Folgenden werden die Begriffe "Röntgenbild" und "Bild" synonym verwendet. Ein solches Bild kann sowohl eine Fläche als auch ein Volumen darstellen. Es kann also zweidimensional ausgebildet und aus sogenannten Pixeln aufgebaut sein, oder es kann dreidimensional ausgebildet und aus sogenannten Voxeln aufgebaut sein. Außerdem kann sich ein Bild im Sinne der vorliegenden Anmeldung nicht nur räumlich, sondern auch zeitlich erstrecken. Ein Bild kann also eine zeitliche Serie einzelner Aufnahmen umfassen, die jeweils zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen wurden. Dies ist insbesondere wichtig, wenn Rückschlüsse aus der zeitlichen Veränderung eines bildlich erfassbaren Vorgangs, beispielsweise dem Anfluten eines Kontrastmittels, gezogen werden sollen. 1 shows a device for receiving an X-ray image. In the following, the terms "X-ray image" and "image" are used interchangeably. Such an image can represent both a surface and a volume. It can therefore be formed two-dimensionally and constructed from so-called pixels be, or it may be formed in three dimensions and constructed of so-called voxels. In addition, an image within the meaning of the present application may not only spatially, but also temporally extend. An image can therefore comprise a temporal series of individual recordings, each recorded at different times. This is particularly important if conclusions are to be drawn from the temporal change of a graphically detectable process, for example the inundation of a contrast agent.

Bei der Aufnahme eines Röntgenbildes liegt der Patient 3 auf einer Patientenliege 6, die so mit einem Liegensockel 4 verbunden ist, dass er die Patientenliege 6 mit dem Patienten 3 trägt. Zur Aufnahme eines Bildes kann die Patientenliege 6 den Patienten 3 entlang der Längsachse 5 des Patienten 3 durch die Öffnung 10 der Gantry 16 eines CT-Geräts 1 bewegen. Bei der Aufnahme eines Röntgenbildes unter Bewegung der Patientenliege 6 spricht man auch von einem Scan und der durch die Röntgenstrahlen 17 abgedeckte Bereich des Patienten 3 entlang seiner Längsachse 5 wird als Abtastbereich 15 oder Scanbereich bezeichnet. Zur Aufnahme eines dreidimensionalen CT-Bildes rotiert die Aufnahmeeinheit AE, umfassend einen Röntgenemitter 8 sowie einen Röntgendetektor 9, um die Öffnung 10 des CT-Gerätes 1 und damit um die Längsachse 5 des Patienten 3 auf einer geschlossenen Bahnkurve. Die Aufnahmeebene ist die Ebene, in der die Aufnahmeeinheit AE bei der Aufnahme eines Röntgenbildes rotiert. In dem in 1 gezeigten Beispiel steht die Aufnahmeebene senkrecht auf der Längsachse 5 des Patienten 3. When taking an X-ray, the patient lies 3 on a patient couch 6 that way with a lying base 4 connected is that he is the patient bed 6 with the patient 3 wearing. The patient bed can be used to take a picture 6 the patient 3 along the longitudinal axis 5 of the patient 3 through the opening 10 the gantry 16 a CT device 1 move. When taking an X-ray image while moving the patient bed 6 This is also called a scan and X-rays 17 covered area of the patient 3 along its longitudinal axis 5 is called a sampling area 15 or scan area. For recording a three-dimensional CT image, the recording unit AE, comprising an X-ray emitter, rotates 8th and an X-ray detector 9 to the opening 10 of the CT device 1 and thus around the longitudinal axis 5 of the patient 3 on a closed trajectory. The recording plane is the plane in which the recording unit AE rotates when taking an X-ray image. In the in 1 As shown, the receiving plane is perpendicular to the longitudinal axis 5 of the patient 3 ,

Weiterhin kann die Aufnahmeeinheit AE um zwei Aufnahmeachsen innerhalb eines eingeschränkten Bereiches von Aufnahmewinkeln verkippt werden, wobei die beiden Aufnahmeachsen innerhalb der Aufnahmeebene liegen. Der eingeschränkte Bereich von Aufnahmewinkeln kann sich für eine Kippung der Aufnahmeeinheit AE um jeweils eine der beiden Aufnahmeachsen unterscheiden. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Aufnahmeeinheit AE um eine erste Aufnahmeachse in der Horizontalen sowie um eine zweite Aufnahmeachse in der Vertikalen kippbar, wobei die beiden Aufnahmeachsen jeweils durch den Mittelpunkt der Öffnung 10 verlaufen. In der Regel bewegt sich der Standfuß der Gantry 16 bei einer Kippbewegung der Aufnahmeeinheit AE nicht. Die Kippbarkeit der Aufnahmeeinheit AE wird durch eine entsprechende Aufhängung gegenüber dem Standfuß der Gantry 16 erreicht. Beispielsweise kann die Aufhängung Wälzlager oder Gleitlagerbuchsen sowie einen Antrieb mit Schneckengetriebe aufweisen, der mit einem Motor zusammenwirkt um die Aufnahmeeinheit AE zu kippen. Es ist auch eine magnetische Lagerung der Aufnahmeeinheit AE möglich, wobei die Aufnahmeeinheit AE dann durch einen elektromagnetischen Antrieb relativ zum Standfuß der Gantry 16 gekippt wird. Furthermore, the recording unit AE can be tilted about two recording axes within a limited range of recording angles, the two recording axes lying within the recording plane. The restricted range of receiving angles may differ for a tilting of the receiving unit AE by one of the two receiving axes. In the in 1 As shown, the receiving unit AE is tiltable about a first receiving axis in the horizontal and about a second receiving axis in the vertical, wherein the two receiving axes respectively through the center of the opening 10 run. As a rule, the base of the gantry moves 16 not at a tilting movement of the receiving unit AE. The tiltability of the receiving unit AE is by a corresponding suspension relative to the base of the gantry 16 reached. For example, the suspension roller bearings or plain bearing bushes and a drive with worm gear, which cooperates with a motor to tilt the receiving unit AE. It is also a magnetic mounting of the receiving unit AE possible, wherein the receiving unit AE then by an electromagnetic drive relative to the base of the gantry 16 is tilted.

Bei dem Röntgenemitter 8 handelt es sich typischer Weise um eine Röntgenröhre; bei der Röntgendetektor 9 handelt es sich typischer Weise um einen Zeilen- oder Flachdetektor, er kann aber auch als Szintillatorzähler oder CCD Kamera ausgebildet sein. Insbesondere kann ein solcher Röntgendetektor 9 eine Szintillatorkeramik aufweisen. Röntgenemitter 8 und Röntgendetektor 9 sind so in einer Gantry 16 angeordnet, dass sie sich gegenüber liegen und die Röntgenstrahlen 17 des Röntgenemitters 8 für den Röntgendetektor 9 detektierbar sind. With the X-ray emitter 8th it is typically an X-ray tube; at the x-ray detector 9 It is typically a line or flat detector, but it can also be designed as scintillator counter or CCD camera. In particular, such an X-ray detector 9 have a scintillator ceramic. X-ray emitter 8th and x-ray detector 9 are like that in a gantry 16 arranged that they face each other and the x-rays 17 of the X-ray emitter 8th for the x-ray detector 9 are detectable.

Die Aufnahmen des CT-Geräts 1 werden zur Verarbeitung und/oder Darstellung an einen Computer 18 gesendet. Weiterhin ist der Computer 18 mit Segmentiereinheit SE sowie der Bestimmungseinheit BE ausgestattet. Die Segmentiereinheit SE ist zum Segmentieren S eines Untersuchungsbereich UB in einem Röntgenbild, insbesondere in einem ersten Röntgenbild, ausgelegt. Die Bestimmungseinheit BE ist zum Bestimmen B1 der Achse maximaler Ausdehnung 12 sowie zum Bestimmen B2 der Achse der zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches UB in dem segmentierten ersten Röntgenbild und zum Bestimmen B1 der Lage der Achse maximaler Ausdehnung 12 sowie zum Bestimmen B2 der Lage der Achse zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches UB ausgelegt. Weiterhin ist die Bestimmungseinheit BE ausgelegt zum Bestimmen eines ersten Aufnahmewinkels BW1 sowie zum Bestimmen eines zweiten Aufnahmewinkels BW2 in dem eingeschränkten Bereich derart, dass die Achse maximaler Ausdehnung 12 sowie die Achse der zweitgrößten Ausdehnung einen möglichst kleinen Winkel mit der Aufnahmeeinheit AE einschließen. The recordings of the CT device 1 are for processing and / or presentation to a computer 18 Posted. Furthermore, the computer 18 equipped with segmentation unit SE and the determination unit BE. The segmentation unit SE is designed for segmenting S of an examination area UB in an X-ray image, in particular in a first X-ray image. The determination unit BE is for determining B1 of the maximum expansion axis 12 and for determining B2 the axis of the second largest dimension of the examination region UB in the segmented first X-ray image and for determining B1 the position of the axis of maximum extension 12 and designed to determine B2 the position of the axis second largest extent of the examination area UB. Furthermore, the determining unit BE is designed to determine a first pickup angle BW1 and to determine a second pickup angle BW2 in the restricted range such that the axis of maximum extent 12 and include the axis of the second largest extent as small an angle as possible with the receiving unit AE.

Sowohl die Segmentiereinheit SE als auch die Bestimmungseinheit BE können als Hard- oder Software ausgebildet sein. Sowohl die Segmentiereinheit SE als auch die Berechnungseinheit BE können auf unterschiedlichen Computern 18 implementiert werden. Beispielsweise ist die Bestimmungseinheit BE als Teil eines Servers ausgebildet, während die Segmentiereinheit SE als Teil eines lokalen Computers 18, der hauptsächlich zur Steuerung des CT-Geräts 1 dient, ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Segmentiereinheit SE als ein sogenanntes FPGA (Akronym für das englischsprachige "Field Programmable Gate Array") ausgebildet sein oder eine arithmetische Logikeinheit umfassen. Both the segmentation unit SE and the determination unit BE can be designed as hardware or software. Both the segmentation unit SE and the calculation unit BE can be used on different computers 18 be implemented. For example, the determination unit BE is designed as part of a server, while the segmentation unit SE is designed as part of a local computer 18 mainly for controlling the CT device 1 serves, is trained. For example, the segmentation unit SE can be designed as a so-called FPGA (acronym for the field-programmable gate array) or comprise an arithmetic logic unit.

Der Computer 18 ist mit einer Ausgabeeinheit 11 sowie einer Eingabeeinheit 7 verbunden. Bei der Ausgabeeinheit 11 handelt es sich beispielsweise um einen (oder mehrere) LCD-, Plasma- oder OLED-Bildschirm(e). Auf der Ausgabeeinheit 11 wird eine Ausgabe 2, beispielsweise ein Röntgenbild, angezeigt. Bei der Eingabeeinheit 7 handelt es sich beispielsweise um eine Tastatur, eine Maus, einen sogenannten Touchscreen oder auch um ein Mikrofon zur Spracheingabe. Die Eingabeeinheit 7 kann genutzt werden, um ein Programm zu starten, dass die Segmentiereinheit SE, die Bestimmungseinheit BE sowie die Aufnahmeeinheit AE ansteuern und damit das in 3 und 4 beschriebene Verfahren kontrollieren kann. The computer 18 is with an output unit 11 and an input unit 7 connected. At the output unit 11 For example, it is one (or more) LCD, plasma, or OLED screen (s). On the output unit 11 will be an issue 2 , for example an X-ray image, displayed. At the input unit 7 For example, it is a keyboard, a mouse, a so-called touch screen or even a microphone for voice input. The input unit 7 can be used to start a program that the segmentation unit SE, the determination unit BE and the recording unit AE control and thus the in 3 and 4 can control described method.

2 zeigt eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbildes. Die hier abgebildete Vorrichtung ist insbesondere dazu ausgelegt ein Verfahren durchzuführen wie es in 3 und 4 beschrieben ist. Die Vorrichtung umfasst eine Aufnahmeeinheit AE sowie eine Segmentiereinheit SE und eine Bestimmungseinheit BE. Die Aufnahmeeinheit AE ist zur Aufnahme eines ersten Röntgenbildes A1 ausgelegt. Dieses erste Röntgenbild wird an die Segmentiereinheit SE übertragen. Die Segmentiereinheit SE ist wiederum zum Segmentieren S eines Untersuchungsbereiches UB in dem ersten Röntgenbild ausgebildet. Das segmentierte Röntgenbild wird an die Bestimmungseinheit BE übergeben. Diese ist dazu ausgelegt mehrere Bestimmungen (B1, B2, BW1, BW2, BS) durchzuführen. Die Ergebnisse dieser Bestimmungen, insbesondere des ersten und zweiten Aufnahmewinkels sowie deren Lage, werden von der Bestimmungseinheit BE an die Aufnahmeeinheit AE zur Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes A2 übertragen. Eine beispielhafte Ausgestaltung der Einheiten (AE, SE, BE) ist in 1 beschrieben. 2 shows a device for receiving an X-ray image. The device shown here is in particular designed to perform a method as in 3 and 4 is described. The device comprises a recording unit AE and a segmentation unit SE and a determination unit BE. The recording unit AE is designed to receive a first x-ray image A1. This first x-ray image is transmitted to the segmentation unit SE. The segmenting unit SE is in turn designed for segmenting S of an examination area UB in the first X-ray image. The segmented X-ray image is transferred to the determination unit BE. This is designed to carry out several determinations (B1, B2, BW1, BW2, BS). The results of these determinations, in particular of the first and second recording angles and their position, are transmitted by the determination unit BE to the recording unit AE for recording a second X-ray image A2. An exemplary embodiment of the units (AE, SE, BE) is in 1 described.

3 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Aufnahme eines Röntgenbildes. Zuerst erfolgt die Aufnahme eines ersten Röntgenbildes A1 eines Untersuchungsbereiches UB eines Patienten 3 mittels einer Aufnahmeeinheit AE, wobei die Aufnahmeeinheit AE in einer Aufnahmeebene rotierbar und um eine erste Aufnahmeachse in der Aufnahmeebene in einem eingeschränkten Bereich von Aufnahmewinkeln kippbar ist. Die Aufnahme des ersten Röntgenbildes A1 dient dazu eine Übersicht über den Untersuchungsbereich UB sowie den ihn umgebenden Bereich des Patienten 3 zu gewinnen bevor eine weitere, höhere aufgelöste 3 shows a flowchart of the method for taking an X-ray image. First, a first x-ray image A1 of an examination area UB of a patient is recorded 3 by means of a receiving unit AE, wherein the receiving unit AE is rotatable in a receiving plane and tiltable about a first receiving axis in the receiving plane in a limited range of receiving angles. The recording of the first X-ray image A1 is used to provide an overview of the examination area UB and the surrounding area of the patient 3 to win before another, higher resolution

Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes A2 erfolgt. Der aufzunehmende Bereich kann entweder manuell von einer Bedienperson des medizinischen Geräts 1 eingestellt werden, wobei die Aufnahmeeinheit AE ein Teil des medizinischen Geräts 1 ist. Der aufzunehmende Bereich kann aber auch halbautomatisiert ausgewählt werden, etwa indem eine Bedienperson als Untersuchungsbereich UB an einer Eingabeeinheit 7, die über einen Computer 18 mit der Aufnahmeeinheit AE sowie der Patientenliege 6 verbunden ist, die Option "Herz" sowie die Startposition der Patientenliege 6 zur Aufnahme des ersten Röntgenbildes A1 auswählt. Typischer Weise wird das erste Röntgenbild so aufgenommen, dass die Rotationsebene der Aufnahmeeinheit AE senkrecht auf der Längsachse 5 des Patienten 3 steht. Die Patientenliege 6 bewegt sich – je nach Größe des Untersuchungsbereiches UB sowie der Größe des Röntgendetektors 9 – entlang der Längsachse 5 des Patienten 3. Die Länge der Bewegung der Patientenliege 6 wird als Abtastbereich 15 oder auch als Scanbereich bezeichnet. Bei einem relativ großen Röntgendetektor sowie einem relativ kleinen Untersuchungsbereich UB ist eine Bewegung der Patientenliege 6 zur Aufnahme des Untersuchungsbereiches UB nicht unbedingt notwendig. Recording of a second X-ray image A2 takes place. The area to be recorded can be either manually by an operator of the medical device 1 are set, wherein the receiving unit AE is part of the medical device 1 is. However, the area to be recorded can also be selected semi-automatically, for example by an operator as examination area UB at an input unit 7 that have a computer 18 with the recording unit AE and the patient bed 6 connected, the option "heart" as well as the starting position of the patient couch 6 to record the first X-ray image A1. The first x-ray image is typically recorded in such a way that the plane of rotation of the recording unit AE is perpendicular to the longitudinal axis 5 of the patient 3 stands. The patient bed 6 moves - depending on the size of the examination area UB and the size of the X-ray detector 9 - along the longitudinal axis 5 of the patient 3 , The length of the movement of the patient bed 6 is called a sampling area 15 or also referred to as scan area. In a relatively large X-ray detector and a relatively small examination area UB is a movement of the patient bed 6 for recording the examination area UB not absolutely necessary.

Dann wird das erste Röntgenbild an eine Segmentiereinheit BE übertragen um den Untersuchungsbereich UB in dem ersten Röntgenbild zu segmentieren. Beispielsweise erfolgt das Segmentieren S durch ein Schwellwertverfahren oder durch ein regionenorientiertes Verfahren wie das sogenannte Region Growing oder das sogenannte Region Splitting oder mit Hilfe von Kantenextraktion. Auf Basis der Segmentierung kann auch eine automatische Erkennung des Untersuchungsbereiches UB stattfinden. Hat die Bedienperson beispielsweise die Option "Herz" gewählt, dann kann die Segmentiereinheit SE durch Musterkennung das segmentierte Herz in dem ersten Röntgenbild erkennen und auf der Ausgabeeinheit 11 auch eine entsprechende Meldung ausgeben, beispielsweise "Herz erfolgreich segmentiert". Then, the first X-ray image is transmitted to a segmentation unit BE in order to segment the examination area UB in the first X-ray image. For example, the segmentation S is performed by a threshold method or by a region-oriented method such as the so-called region growing or the so-called region splitting or by means of edge extraction. On the basis of the segmentation, an automatic recognition of the examination area UB can also take place. For example, if the operator has selected the "heart" option, the segmentation unit SE can recognize the segmented heart in the first X-ray image by pattern recognition and on the output unit 11 also output a corresponding message, for example "Heart successfully segmented".

Zum Durchführen der folgenden Schritte wird das segmentierte Bild an eine Bestimmungseinheit BE übertragen: Bestimmen B1 der Achse maximaler Ausdehnung 12 des Untersuchungsbereiches UB sowie Bestimmen B2 der Achse der zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches UB in dem segmentierten ersten Röntgenbild; und Bestimmen B1 der Lage der Achse maximaler Ausdehnung 12 sowie Bestimmen B2 der Lage der Achse der zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches UB. Handelt es sich bei dem ersten Röntgenbild lediglich um ein zweidimensionales Bild, beispielsweise ein einzelnes Topogramm, dann liegen die beiden Achsen maximaler sowie der zweitgrößten Ausdehnung in einer Ebene. Bei einem dreidimensionalen ersten Röntgenbild müssen die beiden Achsen nicht in einer Ebene liegen. Im dreidimensionalen Fall bieten sich folgende Möglichkeiten an, um die beiden Achsen zu bestimmen: – Ein Ellipsoid wird an den segmentierten Untersuchungsbereich UB angepasst und die Hauptachsen des Ellipsoids werden bestimmt. – Ein möglichst kleiner Quader wird so an den Untersuchungsbereich UB angepasst, dass der Quader den Untersuchungsbereich UB noch gerade umschließt, und die Hauptachsen werden bestimmt. Analog dazu können an eine zweidimensionale Darstellung des Untersuchungsbereiches UB eine Ellipse oder ein Rechteck angepasst werden. Die Bestimmung der Lage der beiden Achsen meint die Lage der beiden Achsen in dem Raum, in dem sich der Patient 3 und der Untersuchungsbereich UB sowie die Aufnahmeeinheit AE befinden. Dazu muss zuerst die Lage der beiden Achsen in dem ersten (segmentierten) Röntgenbild bestimmt werden. Da normalerweise eine Transformation zwischen dem Koordinatensystem eines Röntgenbildes sowie des Raumes, in dem sich beispielsweise der Patient 3 befindet, bekann ist, kann die Lage der Achsen in diesem Raum unmittelbar berechnet werden. To perform the following steps, the segmented image is transmitted to a determination unit BE: determining B1 of the maximum expansion axis 12 the examination region UB and determining B2 of the axis of the second largest extension of the examination region UB in the segmented first X-ray image; and determining B1 the location of the maximum expansion axis 12 and determining B2 the position of the axis of the second largest dimension of the examination region UB. If the first X-ray image is merely a two-dimensional image, for example a single topogram, then the two axes of maximum as well as the second largest extent lie in one plane. For a three-dimensional first X-ray image, the two axes do not have to lie in one plane. In the three-dimensional case, the following options are available for determining the two axes: An ellipsoid is adapted to the segmented examination area UB and the major axes of the ellipsoid are determined. A cuboid as small as possible is adapted to the examination area UB in such a way that the cuboid still just encloses the examination area UB, and the main axes are determined. Analogously, an ellipse or a rectangle can be adapted to a two-dimensional representation of the examination region UB. The determination of the position of the two axes means the situation of the two axes in the room where the patient is 3 and the examination area UB and the recording unit AE are located. For this, the position of the two axes in the first (segmented) X-ray image must first be determined. Since there is usually a transformation between the coordinate system of an X-ray image and the room in which, for example, the patient 3 is known, the position of the axes in this room can be calculated directly.

Die Bestimmungseinheit BE ist auch zum durchführen der folgenden Schritte ausgelegt: Bestimmen eines Aufnahmewinkels BW1 in dem eingeschränkten Bereich derart, dass die Achse maximaler Ausdehnung 12 einen möglichst kleinen Winkel mit der Aufnahmeeinheit AE einschließt, sowie Bestimmen eines zweiten Aufnahmewinkels BW2 in dem eingeschränkten Bereich derart, dass die Achse der zweitgrößten Ausdehnung einen möglichst kleinen Winkel mit der Aufnahmeeinheit AE einschließt. Weiterhin ist die Bestimmungseinheit BE zum Bestimmen BS eines besonders strahlungssensitiven Bereiches des Patienten 3 in dem ersten Röntgenbild sowie zum Bestimmen der Lage des besonders strahlungssensitiven Bereiches ausgelegt. Die Informationen über die beiden Aufnahmewinkel sowie über Lage des besonders strahlungssensitiven Bereiches – insofern vorhanden – werden an die Aufnahmeeinheit AE übertragen. The determining unit BE is also designed to carry out the following steps: determining a pickup angle BW1 in the restricted area such that the axis of maximum extent 12 a smallest possible angle with the receiving unit AE includes, as well as determining a second receiving angle BW2 in the restricted area such that the axis of the second largest extent includes the smallest possible angle with the receiving unit AE. Furthermore, the determining unit BE is for determining BS of a particularly radiation-sensitive area of the patient 3 in the first X-ray image and for determining the position of the particularly radiation-sensitive area. The information about the two recording angles as well as about the position of the particularly radiation-sensitive area - insofar as they are present - are transmitted to the recording unit AE.

Bei der nun folgenden Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes A2 ist die Aufnahmeeinheit AE um den ersten Aufnahmewinkel gegenüber der ersten Aufnahmeachse sowie um den zweiten Aufnahmewinkel gegenüber der zweiten Aufnahmeachse gekippt. Dadurch wird bei der zweiten Aufnahme nur ein relativ kleiner Bereich des Patienten 3 den Röntgenstrahlen 17 ausgesetzt. In the following recording of a second X-ray image A2, the recording unit AE is tilted by the first recording angle with respect to the first recording axis and by the second recording angle with respect to the second recording axis. As a result, in the second shot only a relatively small area of the patient 3 the x-rays 17 exposed.

Weiterhin ist es möglich anhand des ersten Röntgenbildes einen besonders strahlungssensitiven Bereich des Patienten 3, beispielsweise die weibliche Brust, sowie dessen Lage zu bestimmen. Die Lage dieses Bereich kann bei der Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes A2 so berücksichtigt werden, dass dieser Bereich nicht oder in nur sehr geringem Maße den Röntgenstrahlen 17 ausgesetzt ist. Beispielsweise werden bei der Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes A2 lediglich der eigentliche Untersuchungsbereich UB aber kein umliegender Bereich, der besonders strahlungssensitiv ist, aufgenommen. Furthermore, it is possible on the basis of the first X-ray image, a particularly radiation-sensitive region of the patient 3 To determine, for example, the female breast, as well as its location. The position of this area can be taken into account when taking a second X-ray image A2 so that this area does not or only to a very limited extent the X-rays 17 is exposed. For example, when taking a second X-ray image A2, only the actual examination area UB but no surrounding area that is particularly radiation-sensitive are recorded.

Der Bereich von Aufnahmewinkeln, indem die Aufnahmeeinheit AE kippbar ist, ist oft durch die Aufhängung der Aufnahmeeinheit AE selbst begrenzt. Weiterhin ist dieser Bereich durch den Patienten 3 sowie die Patientenliege 6 beschränkt. Insbesondere kann die Ausdehnung 14 des Patienten 3 in dem ersten Röntgenbild bestimmt werden, und Aufgrund der Ausdehnung 14 des Patienten 3 kann wiederum der maximal zulässige Aufnahmewinkel der Aufnahmeeinheit AE entlang der jeweiligen Aufnahmeachsen bestimmt werden. Zur Bestimmung BS der Ausdehnung 14 des Patienten 3, kann beispielsweise die der abgebildete Bereiches des Patienten 3 (oder auch nur dessen Kontur) in dem ersten Röntgenbild segmentiert werden. The range of receiving angles by the receiving unit AE is tilted is often limited by the suspension of the receiving unit AE itself. Furthermore, this area is through the patient 3 as well as the patient bed 6 limited. In particular, the extent 14 of the patient 3 in the first X-ray image, and Due to the extent 14 of the patient 3 In turn, the maximum allowable acceptance angle of the recording unit AE along the respective recording axes can be determined. To determine BS of extent 14 of the patient 3 , For example, the area of the patient shown 3 (or even only its contour) are segmented in the first X-ray image.

Das erste Röntgenbildes wird typischer Weise so aufgenommen, dass die Aufnahmeeinheit AE im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 5 des Patienten 3 ausgerichtet. Denn in diesem Fall bedarf es keiner Voreinstellung des Aufnahmewinkels, so dass die Aufnahme des ersten Röntgenbildes A1 besonders schnell erfolgen kann, was insbesondere bei Traumapatienten wichtig ist. Außerdem lässt sich ein in dieser Form aufgenommenes Bild besonders einfach verarbeiten und interpretieren. The first x-ray image is typically recorded such that the acquisition unit AE is substantially perpendicular to the longitudinal axis 5 of the patient 3 aligned. Because in this case, there is no need to preset the recording angle, so that the recording of the first X-ray image A1 can be done very quickly, which is particularly important in trauma patients. In addition, a picture taken in this form can be processed and interpreted particularly easily.

Weiterhin kann es sich bei dem ersten Röntgenbild um ein Topogramm, insbesondere um ein sagittales Topogramm handeln. Ein Topogramm ist ein Röntgenbild in Form einer Röntgenprojektion, die es ermöglichen soll, den genauen Untersuchungsbereich UB sowie die Strahlendosis der Röntgenstrahlen 17 für eine diagnostische CT-Aufnahme zu berechnen. Da ein Topogramm nicht in allen drei räumlichen Dimensionen hoch aufgelöst ist, lässt es sich besonders schnell aufnehmen. Als erstes Röntgenbild können auch zwei Topogramme dienen, beispielsweise ein frontales und ein sagittales Topogramm. Denn aus zwei senkrecht zueinander orientierten Topogrammen lassen sich sowohl die Achse maximaler Ausdehnung 12 als auch die Achse der zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches UB bestimmen. Furthermore, the first x-ray image may be a topogram, in particular a sagittal topogram. A topogram is an X-ray image in the form of an X-ray projection, which should make it possible to determine the exact examination area UB as well as the radiation dose of the X-rays 17 for a diagnostic CT scan. Since a topogram is not highly resolved in all three spatial dimensions, it can be recorded very quickly. The first X-ray image can also serve two topograms, for example a frontal and a sagittal topogram. Because of two vertically oriented topograms can be both the axis of maximum expansion 12 and determine the axis of the second largest extent of the examination area UB.

Weiterhin kann es sich bei dem ersten Röntgenbild um einen niedrig aufgelösten spiralen CT-Scan handeln. Ein solcher CT-Scan liefert einen dreidimensionalen Datensatz, so dass sowohl die Achse maximaler Ausdehnung 12 als auch die Achse der zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches UB besonders genau bestimmt werden können. Im vergleich zu einem hochaufgelösten CT-Scan ist die Strahlenbelastung trotzdem noch gering. Furthermore, the first X-ray image may be a low-resolution spiral CT scan. Such a CT scan provides a three-dimensional data set so that both the axis of maximum extent 12 as well as the axis of the second largest extent of the examination area UB can be determined very precisely. Compared to a high-resolution CT scan, the radiation exposure is still low.

Weiterhin kann das zweite Röntgenbild während einer einzelnen Rotation der Aufnahmeeinheit AE aufgenommen werden. Dies ermöglicht eine besonders schnelle Aufnahme des zweiten Röntgenbildes. Dafür ist ein Röntgendetektor 9 mit einer besonders großen Fläche notwendig, insbesondere kann es sich um einen Mehrzeilendetektor handeln. Furthermore, the second X-ray image can be recorded during a single rotation of the recording unit AE. This allows a particularly fast recording of the second X-ray image. Therefor is an x-ray detector 9 with a particularly large area necessary, in particular, it may be a multi-line detector.

Weiterhin kann es sich bei dem zweiten Röntgenbild um einen hoch aufgelösten spiralen CT-Scan handeln. Dabei bewegt sich die Patientenliege 6 entlang der Längsachse 5 des Patienten 3 während der Rotation der Aufnahmeeinheit AE. Ein solcher CT-Scan erlaubt auch einen großen Untersuchungsbereich UB aufzunehmen. Die Aufnahme des zweiten Röntgenbildes A2 kann sowohl im Fall einer einzelnen Rotation als auch eines CT-Scans mit weiteren Aufnahmetechniken wie beispielsweise der Dosismodulation einher gehen. Furthermore, the second X-ray image may be a high-resolution spiral CT scan. The patient bed moves 6 along the longitudinal axis 5 of the patient 3 during the Rotation of the recording unit AE. Such a CT scan also allows to record a large examination area UB. The recording of the second X-ray image A2 can be accompanied by further recording techniques, such as dose modulation, both in the case of a single rotation and a CT scan.

4 zeigt ein erstes Röntgenbild in Form eines sagittalen Topogramms. Zur Aufnahme des ersten Röntgenbildes A1 hat sich die Patientenliege 6 entlang der Längsachse 5 des Patienten 3 bewegt. Dieses erste Röntgenbild wird zum Segmentieren S des Untersuchungsbereiches UB genutzt, wobei der Untersuchungsbereich UB in diesem Beispiel (4 bis 7) das menschliche Herz umfasst. 5 zeigt ein erstes Röntgenbild mit segmentiertem Untersuchungsbereich UB. Der Untersuchungsbereich UB ist durch die schraffierte Fläche hervorgehoben. Nun wird die Achse maximaler Ausdehnung 12 des Untersuchungsbereiches UB bestimmt sowie dessen Lage relativ zur Aufnahmeeinheit AE. 6 zeigt eine beispielhafte Orientierung der Aufnahmeeinheit AE, umfassend einen Röntgenemitter 8 sowie einen Röntgendetektor 9, gemäß der Erfindung. Die Aufnahmeeinheit AE ist um eine erste Aufnahmeachse kippbar. Die erste Aufnahmeachse befindet sich in dem in 6 gezeigten Beispiel in der Horizontalen und ragt in die Zeichenebene hinein bzw. aus ihr heraus. 6 zeigt weiterhin, dass die Ausdehnung 14 des Patienten 3 oft den ersten Aufnahmewinkel, um den die Aufnahmeeinheit AE gegenüber der Aufnahmeachse gekippt wird, begrenzt, da bei einer stärkeren Kippung der Aufnahmeeinheit AE gegenüber der Vertikalen der Patient 3 verletzt würde. Innerhalb des eingeschränkten Bereiches wird nun ein erster Aufnahmewinkel derart bestimmt, dass die die Achse maximaler Ausdehnung 12 einen möglichst kleinen Winkel mit der Aufnahmeeinheit AE einschließt. Nun wird ein zweites Röntgenbild des Untersuchungsbereiches UB durch die Aufnahmeeinheit AE aufgenommen. In 6 und 7 deuten die gestrichelten Linien zwischen dem Röntgenemitter 8 und dem Röntgendetektor 9 den Aufnahmebereich an, der durch den Röntgenfächer und/oder den Detektionsbereich des Röntgendetektors 9 begrenzt ist. Da es sich bei der Aufnahme des zweiten Röntgenbildes A2 um einen hoch aufgelöstes Bild handelt, bei dem Röntgenprojektionen aus vielen verschiedenen Positionen von Röntgenemitter 8 und Röntgendetektor 9 innerhalb der Aufnahmeebene 13 aufgenommen werden, rotiert die Aufnahmeeinheit AE in der Aufnahmeebene 13. In 6 und 7 kennzeichnet die durchgezogene Linie zwischen Röntgenemitter 8 und Röntgendetektor 9 den Querschnitt der Aufnahmeebene 13. Die Aufnahmeebene 13 erstreckt sich also aus der Zeichenebene hinaus bzw. in sie hinein; dementsprechend bewegen sich der Röntgenemitter 8 und der Röntgendetektor 9 in 6 und 7 aus der Zeichenebene hinaus bzw. in sie hinein. In dem in 6 gezeigten Beispiel ist die Fläche des Röntgendetektors 9 groß genug um auf eine Abtastung des Untersuchungsbereiches UB durch Bewegung der Patientenliege 6 zu verzichten. 7 zeigt eine beispielhafte Orientierung der Aufnahmeeinheit AE gemäß konventioneller Aufnahmetechnik. 7 verdeutlicht weiterhin den Vorteil des Verfahrens gegenüber einer konventionellen Aufnahme, bei der die Aufnahmeeinheit AE nicht gekippt wird. Zur Abdeckung des Untersuchungsbereiches UB müsste bei einer konventionellen Aufnahme ein Abtastbereich 15 durch Bewegung der Patientenliege 6 abgetastet werden. Dies ginge mit einer höheren Strahlenbelastung für den Patienten 3 sowie einer längeren Untersuchungszeit einher. Weiterhin wird durch das erfindungsgemäße Verfahren die gesamte Querschnittsfläche der Röntgenprojektionen, die zur Aufnahme des Untersuchungsbereiches UB notwendig sind, reduziert. In anderen Worten wird eine geringere Fläche des Patienten 3 den Röntgenstrahlen 17 ausgesetzt, indem die Abtastlänge – typischer Weise entlang der Längsachse 5 des Patienten 3 – reduziert wird. Damit wird auch das Volumen des Patienten 3, das den Röntgenstrahlen 17 ausgesetzt wird, sowie die gesamte Dosis für den Patienten 3 reduziert. 4 shows a first X-ray image in the form of a sagittal topogram. For receiving the first X-ray image A1, the patient bed has 6 along the longitudinal axis 5 of the patient 3 emotional. This first x-ray image is used for segmenting S of the examination area UB, the examination area UB in this example ( 4 to 7 ) comprises the human heart. 5 shows a first X-ray image with segmented examination area UB. The examination area UB is highlighted by the hatched area. Now the axis becomes maximum extent 12 of the examination area UB and its position relative to the recording unit AE. 6 shows an exemplary orientation of the recording unit AE, comprising an X-ray emitter 8th and an X-ray detector 9 , according to the invention. The receiving unit AE is tiltable about a first receiving axis. The first recording axis is located in the in 6 example shown in the horizontal and protrudes into the plane or out of her. 6 shows that the expansion 14 of the patient 3 often limited to the first receiving angle by which the receiving unit AE is tilted relative to the receiving axis, since with a stronger tilting of the receiving unit AE relative to the vertical of the patient 3 would hurt. Within the restricted range, a first acceptance angle is now determined such that the axis of maximum expansion 12 includes the smallest possible angle with the receiving unit AE. Now, a second X-ray image of the examination area UB is taken by the recording unit AE. In 6 and 7 indicate the dashed lines between the X-ray emitter 8th and the X-ray detector 9 the receiving area, by the X-ray fan and / or the detection area of the X-ray detector 9 is limited. Since the recording of the second X-ray image A2 is a high-resolution image in which X-ray projections from many different positions of X-ray emitter 8th and x-ray detector 9 within the recording level 13 are recorded, the receiving unit AE rotates in the receiving plane 13 , In 6 and 7 indicates the solid line between the X-ray emitter 8th and x-ray detector 9 the cross-section of the receiving plane 13 , The recording plane 13 thus extends out of the plane of the drawing or into it; accordingly, the X-ray emitter move 8th and the X-ray detector 9 in 6 and 7 out of the drawing plane or into it. In the in 6 The example shown is the area of the X-ray detector 9 large enough to scan the examination area UB by moving the patient bed 6 to renounce. 7 shows an exemplary orientation of the recording unit AE according to conventional recording technique. 7 further clarifies the advantage of the method over a conventional recording, in which the receiving unit AE is not tilted. To cover the examination area UB would have in a conventional recording a scanning 15 by movement of the patient bed 6 be scanned. This would go with a higher radiation exposure for the patient 3 and a longer examination time. Furthermore, the entire cross-sectional area of the X-ray projections, which are necessary for receiving the examination area UB, is reduced by the method according to the invention. In other words, a smaller area of the patient 3 the x-rays 17 exposed by the scan length - typically along the longitudinal axis 5 of the patient 3 - is reduced. This will also increase the volume of the patient 3 that the x-rays 17 as well as the entire dose to the patient 3 reduced.

8 zeigt eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbildes im Querschnitt. Die Aufnahmeeinheit AE ist um zwei Aufnahmeachsen innerhalb eines eingeschränkten Bereiches von Aufnahmewinkeln verkippbar, wobei die beiden Aufnahmeachsen innerhalb der Aufnahmeebene liegen. In dem in 8 gezeigten Beispiel ist die Aufnahmeeinheit AE um eine erste Aufnahmeachse in der Horizontalen sowie um eine zweite Aufnahmeachse in der Vertikalen kippbar, wobei die beiden Aufnahmeachsen jeweils durch den Mittelpunkt der Öffnung 10 verlaufen. Die beiden Aufnahmeachsen sind in 8 jeweils durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet. 8th shows a device for receiving an X-ray image in cross section. The receiving unit AE can be tilted about two receiving axes within a limited range of receiving angles, the two receiving axes lying within the receiving plane. In the in 8th As shown, the receiving unit AE is tiltable about a first receiving axis in the horizontal and about a second receiving axis in the vertical, wherein the two receiving axes respectively through the center of the opening 10 run. The two receiving axes are in 8th each indicated by a dashed line.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu Verlassen. Insbesondere können Verfahrensschritte in einer anderen als den angegebenen Reihenfolgen durchgeführt werden. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. In particular, method steps can be carried out in a sequence other than that indicated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 03/092502 A1 [0003] WO 03/092502 A1 [0003]

Claims (13)

Verfahren zur Aufnahme eines Röntgenbildes eines Untersuchungsbereiches (UB) eines Patienten (3) mittels einer Aufnahmeeinheit (AE), wobei die Aufnahmeeinheit (AE) in einer Aufnahmeebene (13) rotierbar und um eine erste Aufnahmeachse in der Aufnahmeebene in einem eingeschränkten Bereich von Aufnahmewinkeln kippbar ist, umfassend folgende Schritte: – Aufnahme eines ersten Röntgenbildes (A1) des Untersuchungsbereiches (UB), – Segmentieren (S) des Untersuchungsbereiches (UB) in dem ersten Röntgenbild, – Bestimmen (B1) der Achse maximaler Ausdehnung (12) des Untersuchungsbereiches (UB) in dem segmentierten ersten Röntgenbild sowie Bestimmen (B1) der Lage der Achse maximaler Ausdehnung (12) des Untersuchungsbereiches (UB), – Bestimmen eines ersten Aufnahmewinkels (BW1) in dem eingeschränkten Bereich derart, dass die Achse maximaler Ausdehnung (12) einen möglichst kleinen Winkel mit der Aufnahmeeinheit (AE) einschließt, – Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes (A2) des Untersuchungsbereiches (UB), wobei die Aufnahmeeinheit (AE) um den ersten Aufnahmewinkel gegenüber der ersten Aufnahmeachse gekippt ist. Method for acquiring an X-ray image of an examination area (UB) of a patient ( 3 ) by means of a recording unit (AE), wherein the recording unit (AE) in a recording plane (AE) ( 13 ) is rotatable and tiltable about a first receiving axis in the receiving plane in a limited range of receiving angles, comprising the following steps: - recording a first X-ray image (A1) of the examination area (UB), - segmenting (S) of the examination area (UB) in the first X-ray image, - determination (B1) of the axis of maximum expansion ( 12 ) of the examination region (UB) in the segmented first X-ray image and determining (B1) the position of the axis of maximum expansion (UB). 12 ) of the examination region (UB), - determining a first acquisition angle (BW1) in the restricted region such that the axis of maximum extension ( 12 ) includes the smallest possible angle with the recording unit (AE), - recording a second X-ray image (A2) of the examination area (UB), wherein the receiving unit (AE) is tilted by the first recording angle with respect to the first recording axis. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Aufnahmeeinheit (AE) um eine zweite Aufnahmeachse in der Aufnahmeebene in einem eingeschränkten Bereich von Aufnahmewinkeln kippbar ist, weiterhin umfassend folgende Schritte: – Bestimmen (B2) der Achse der zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches (UB) in dem segmentierten ersten Röntgenbild sowie Bestimmen (B2) der Lage der Achse der zweitgrößten Ausdehnung des Untersuchungsbereiches (UB), – Bestimmen eines zweiten Aufnahmewinkels (BW2) in dem eingeschränkten Bereich derart, dass die Achse der zweitgrößten Ausdehnung einen möglichst kleinen Winkel mit der Aufnahmeeinheit (AE) einschließt, wobei zur Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes (A2) die Aufnahmeeinheit (AE) um den ersten Aufnahmewinkel gegenüber der ersten Aufnahmeachse sowie um den zweiten Aufnahmewinkel gegenüber der zweiten Aufnahmeachse gekippt ist. The method of claim 1, wherein the receiving unit (AE) is tiltable about a second receiving axis in the receiving plane in a limited range of receiving angles, further comprising the following steps: Determining (B2) the axis of the second largest extent of the examination region (UB) in the segmented first X-ray image and determining (B2) the position of the axis of the second largest extent of the examination region (UB), Determining a second acceptance angle (BW2) in the restricted region such that the axis of the second largest extension encloses the smallest possible angle with the acquisition unit (AE), wherein for receiving a second X-ray image (A2), the recording unit (AE) is tilted by the first recording angle with respect to the first recording axis and by the second recording angle with respect to the second recording axis. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend folgenden Schritt: – Bestimmen (BS) eines besonders strahlungssensitiven Bereiches des Patienten (3) in dem ersten Röntgenbild sowie Bestimmen (BS) der Lage des besonders strahlungssensitiven Bereiches, wobei die Aufnahme eines zweiten Röntgenbildes (A2) derart erfolgt, dass der besonders strahlungssensitive Bereich des Patienten (3) in möglichst geringem Maße den Röntgenstrahlen (17) ausgesetzt ist. Method according to Claim 1 or 2, comprising the following step: determining (BS) a particularly radiation-sensitive region of the patient ( 3 ) in the first X-ray image as well as determining (BS) the position of the particularly radiation-sensitive region, wherein the acquisition of a second X-ray image (A2) takes place such that the particularly radiation-sensitive region of the patient ( 3 ) to the least extent possible the X-rays ( 17 ) is exposed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der eingeschränkte Bereich von Aufnahmewinkeln anhand der Ausdehnung (14) des Patienten (3) in dem ersten Röntgenbild bestimmt wird. Method according to one of claims 1 to 3, wherein the limited range of receiving angles based on the extent ( 14 ) of the patient ( 3 ) is determined in the first X-ray image. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Aufnahmeebene zur Aufnahme eines ersten Röntgenbildes (A1) im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse (5) des Patienten (3) ausgerichtet ist. Method according to one of claims 1 to 4, wherein the receiving plane for receiving a first X-ray image (A1) substantially perpendicular to the longitudinal axis ( 5 ) of the patient ( 3 ) is aligned. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Röntgenbild ein Topogramm ist. Method according to one of claims 1 to 5, wherein the first X-ray image is a topogram. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Röntgenbild durch einen niedrig aufgelösten spiralen CT-Scan aufgenommen wird. The method of any one of claims 1 to 5, wherein the first x-ray image is acquired by a low resolution spiral CT scan. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das zweite Röntgenbild während einer einzelnen Rotation der Aufnahmeeinheit (AE) aufgenommen wird. Method according to one of claims 1 to 7, wherein the second X-ray image is recorded during a single rotation of the recording unit (AE). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das zweite Röntgenbild ein hoch aufgelöster spiraler CT-Scan ist. The method of any one of claims 1 to 7, wherein the second X-ray image is a high resolution spiral CT scan. Vorrichtung zur Aufnahme eines Röntgenbildes eines Untersuchungsbereiches (UB) eines Patienten (3), umfassend folgende Einheiten: eine Aufnahmeeinheit (AE), eine Segmentiereinheit (SE), sowie eine Bestimmungseinheit (BE), wobei die Aufnahmeeinheit (AE) in einer Aufnahmeebene (13) rotierbar und um eine erste Aufnahmeachse in der Aufnahmeebene (13) in einem eingeschränkten Bereich von Aufnahmewinkeln kippbar ist. Device for acquiring an X-ray image of an examination area (UB) of a patient ( 3 ), comprising the following units: a recording unit (AE), a segmentation unit (SE), and a determination unit (BE), wherein the recording unit (AE) in a recording plane (AE) 13 ) and about a first receiving axis in the receiving plane ( 13 ) is tiltable in a limited range of receiving angles. Vorrichtung nach Anspruch 10, ausgelegt ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie nach Anspruch 3 bis 9 durchzuführen. Apparatus according to claim 10, adapted to perform a method according to claim 1 and according to claim 3 to 9. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Aufnahmeeinheit (AE) um eine zweite Aufnahmeachse in der Aufnahmeebene (13) in einem eingeschränkten Bereich von Aufnahmewinkel kippbar ist. Apparatus according to claim 10, wherein the receiving unit (AE) about a second receiving axis in the receiving plane ( 13 ) is tiltable in a limited range of pickup angles. Vorrichtung nach Anspruch 12, ausgelegt ein Verfahren nach Anspruch 2 sowie nach Anspruch 3 bis 9 durchzuführen. Apparatus according to claim 12, adapted to perform a method according to claim 2 and according to claim 3 to 9.
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WO2003092502A1 (en) 2002-05-06 2003-11-13 Philips Medical Systems Technologies Ltd. Cone beam ct scanners with reduced scan length
DE102007007803A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Siemens Ag Method for automatic analysis of tomographic image data sets of patient, involves scanning of patient with tomography system and determining spatial position and condition of vertebrae

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