DE102013206113A1

DE102013206113A1 - Procedure for monitoring the validity of the system calibration of a C-arm system

Info

Publication number: DE102013206113A1
Application number: DE201310206113
Authority: DE
Inventors: Rainer Graumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2014-10-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Gültigkeit einer Kalibrierung einer Datenakquisition bei einem C-Bogen-System (1) im laufenden Betrieb, wobei im laufenden Betrieb bei einer 3D-Datenakquisition eines im Aufnahmebereich nicht bewegenden Patienten (5) mit zumindest einem Hochkontrastobjekt ein originäres Sinogramm gewonnen wird, das originäre Sinogramm mit aktuell zur 3D-Bilderzeugung verwendeten Kalibrierungsdaten zu einem korrigierten Sinogramm korrigiert wird, im korrigierten Sinogramm nach entsprechend der Aufnahmesituation typisch sinusähnlichen Kantenverläufen gesucht wird, die Abweichung der gefundenen Kantenverläufe von einem ideal glatten Kantenverlauf ermittelt wird, und das Vorliegen der Abweichung oder die Größe der Abweichung angezeigt und/oder gespeichert wird. Außerdem betrifft die Erfindung ein C-Bogen-System (1) mit einem Computer mit einem Speicher für Programmcode, welcher das vorstehend genannte Verfahren ausführt.The invention relates to a method for monitoring the validity of a calibration of a data acquisition in a C-arm system (1) during operation original sinogram is obtained, the original sinogram is corrected to a corrected sinogram with calibration data currently used for the 3D image generation, the corrected sinogram is searched for typical sinusoidal edge profiles according to the recording situation, the deviation of the edge profiles found from an ideally smooth edge profile is determined, and the presence of the deviation or the size of the deviation is displayed and / or stored. The invention also relates to a C-arm system (1) having a computer with a memory for program code, which executes the above-mentioned method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Gültigkeit einer Kalibrierung einer Datenakquisition (=Systemkalibrierung) bei einem C-Bogen-System im laufenden Betrieb. The invention relates to a method for monitoring the validity of a calibration of a data acquisition (= system calibration) in a C-arm system during operation.

Grundsätzlich sind im Stand der Technik Kalibrierungsverfahren für C-Bogen-Systeme bekannt, bei denen die regelmäßig auftretenden Schwingungen und Bewegungen des C-Bogens bei der Ausführung einer 3D-Bildakquisition kompensiert werden. Dabei rotiert der C-Bogen auf reproduzierbare Weise von vorgegebenen Ausgangspunkten aus und tastet ein Untersuchungsobjekt kreisförmig über eine Rotation von mindestens 180° ab. Die dabei ermittelten Bewegungen – die sich durch Verschiebungen im Sinogramm zeigen – werden über ein entsprechendes Kalibrierungsverfahren bestimmt und bei weiteren Abtastungen dazu verwendet, die während einer folgenden 3D-Abtastung wiederholt in gleicher Weise auftretenden unerwünschten Bewegungen im Sinogramm zu kompensieren. Basically, in the prior art calibration methods for C-arm systems are known in which the regularly occurring vibrations and movements of the C-arm are compensated in the execution of a 3D image acquisition. The C-arm rotates in a reproducible manner from predetermined starting points and scans an object to be examined in a circle over a rotation of at least 180 °. The movements thus determined-which are indicated by displacements in the sinogram-are determined by means of a corresponding calibration method and, in the case of further scans, used to compensate for the undesired movements in the sinogram which occur repeatedly in a subsequent 3D scan.

Bezüglich solcher bekannter Kalibrierungsverfahren wird beispielhaft auf die Druckschriften EP 2098168 B1 , DE 10215808 A1 (~ US 6,851,855 B2 ), die DE 10210287 A1 (~ US 6,932,506 B2 ) und US 7,251,522 B2 verwiesen. With regard to such known calibration methods, reference is made to the documents EP 2098168 B1 . DE 10215808 A1 (~ US Pat. No. 6,851,855 B2 ), the DE 10210287 A1 (~ US 6,932,506 B2 ) and US Pat. No. 7,251,522 B2 directed.

Da sich im Laufe der Zeit die mechanischen Belastungen auf einen C-Bogen summieren wird es notwendig, solche Kalibrierungen von Zeit zu Zeit zu wiederholen. Bekannt ist dabei, dass entweder nach vorgegebenen Zeitintervallen oder Nutzungsperioden oder vorgezogen bei einer auffälligen Verschlechterung der Bildergebnisse eine solche Kalibrierung wiederholt wird. Since, over time, the mechanical stresses add up to a C-arm, it becomes necessary to repeat such calibrations from time to time. It is known that either after predetermined time intervals or periods of use or preferred in case of a conspicuous deterioration of the image results such a calibration is repeated.

Nachteilig ist dabei, dass die mechanische Belastung des C-Bogens nur sehr schwer vorhersagbar ist beziehungsweise auch von zufälligen Ereignissen bei der Nutzung oder Lagerung des C-Bogen-Systems abhängt und daher gemessen an der tatsächlichen Notwendigkeit entweder zu häufig oder auch zu selten ausgeführt wird. The disadvantage here is that the mechanical stress of the C-arm is very difficult to predict or depends on random events in the use or storage of the C-arm system and is therefore performed either too often or too rarely measured by the actual need ,

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung der Gültigkeit einer Kalibrierung bei der Datenakquisition bei einem C-Bogen-System im laufenden Betrieb zu finden, ohne dass die Kalibrierung selbst unnötig ausgeführt werden muss und ohne dass zusätzliche Phantommessungen vorgenommen werden müssen. It is therefore an object of the invention to find a method for monitoring the validity of a calibration during data acquisition in a C-arm system during operation, without the calibration itself must be carried out unnecessarily and without additional phantom measurements must be made.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche. This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are the subject of the subordinate claims.

Der Erfinder hat erkannt, dass der Prozess der Re−Kalibrierung nicht nach festgesetzten zeitlichen Abständen, sondern nach der augenblicklich vorhandenen Kalibrierungsqualität auf der Basis einer Sinogrammauswertung aktueller Patientenaufnahmen ausgeführt werden kann. Dafür wird vorgeschlagen, eine automatische Analyse aktueller Sinogramme von Patienten im laufenden Betrieb auszuführen. Bei dieser Analyse können aufgenommene Hochkontrastobjekte im Patienten, wie beispielsweise Knochen in Gewebe oder Implantate, oder auch im Bild aufgenommene zusätzliche Markierungen am oder um den Patienten verwendet werden. Wesentlich ist dabei, dass die dafür genutzten Hochkontrastobjekte, und damit die daran entstehenden signifikanten Helligkeitsstufen im Sinogramm, während der Datenakquisition selbst keiner Bewegung unterworfen sind. The inventor has recognized that the process of re-calibration can not be performed after fixed time intervals, but according to the currently available calibration quality on the basis of a sinogram evaluation of current patient recordings. For this it is proposed to perform an automatic analysis of current sinograms of patients during operation. In this analysis, recorded high-contrast objects in the patient, such as bones in tissue or implants, or also included in the image additional markings on or around the patient can be used. It is essential that the high-contrast objects used for this purpose, and thus the significant brightness levels in the sinogram arising therefrom, are not subject to any movement during the data acquisition itself.

Werden solche unbeweglichen Hochkontrastobjekte im Sinogramm abgebildet und durch ein Kalibrierungsverfahren mit an sich aktuellen Kalibrierungsdaten korrigiert, so sollten diese Hochkontrastobjekte im korrigierten Sinogramm einen ideal sinusförmigen Verlauf abbilden. Liegt jedoch eine Verschlechterung der Systemkalibrierung vor, so führt diese zu einer Verschmierung der Sinogrammstrukturen. Diese Verschmierung oder Abweichung des tatsächlichen Verlaufs solcher Kanten von der idealen Sinusform ist zu bestimmen. If such immovable high-contrast objects are imaged in the sinogram and corrected by a calibration procedure with actual calibration data, these high-contrast objects should map an ideally sinusoidal course in the corrected sinogram. However, if there is a deterioration of the system calibration, this leads to a smearing of the sinogram structures. This smearing or deviation of the actual course of such edges from the ideal sinusoidal shape is to be determined.

Es ist möglich, solche Objektgrenzen im Sinogramm automatisch durch Kantenerkennung aufzufinden und deren Verlauf beziehungsweise deren Abweichung vom sinusförmigen Verlauf zu analysieren und automatisch zu quantifizieren. Dazu kann eine geeignete glatte Funktion, vorzugsweise eine Sinuskurve, an eine solche Objektkante im Sinogramm angepasst und mit dem Kantenverlauf zeilenweise verglichen werden. Aus den Abweichungen können entsprechende Grenzwerte abgeleitet werden. Ein Überschreiten der Grenzwerte ist ein Hinweis auf vorhandene Fehlkalibrierungen. Bei Überschreitung eines Grenzwertes kann beispielsweise der Service informiert werden und eine neue Kalibrierung in die Wege geleitet werden. It is possible to find such object boundaries in the sinogram automatically by edge detection and to analyze their course or their deviation from the sinusoidal course and to automatically quantify it. For this purpose, a suitable smooth function, preferably a sine curve, can be adapted to such an object edge in the sinogram and compared with the edge profile line by line. From the deviations corresponding limit values can be derived. Exceeding the limits is an indication of existing incorrect calibrations. If a limit value is exceeded, for example, the service can be informed and a new calibration can be initiated.

Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die 3D-Bildqualität konstant über einem vorgegebenen Grenzwert liegt und bei Verschlechterungen der 3D-Bildqualität sehr schnell eine neue Systemkalibrierung erfolgen kann. Es wird weiterhin vermieden, dass neue Systemkalibrierungen stattfinden, ohne dass dafür eine technische Notwendigkeit besteht, wobei die 3D-Bildqualität durch einen standardisierten Messprozess aus ohnehin anfallenden Patientendaten sichergestellt wird. This ensures that the 3D image quality remains consistently above a predetermined threshold, and that degradations in 3D image quality can quickly be followed by a new system calibration. It also avoids the need for new system calibrations without any technical necessity, ensuring 3D image quality through a standardized measurement process of patient data that is already available.

Demgemäß schlägt der Erfinder ein Verfahren zur Überwachung der Gültigkeit einer Kalibrierung einer Datenakquisition bei einem C-Bogen-System im laufenden Betrieb vor, wobei:

– im laufenden Betrieb bei einer 3D-Datenakquisition eines im Aufnahmebereich nicht bewegenden Patienten mit zumindest einem Hochkontrastobjekten ein originäres Sinogramm gewonnen wird,
– das originäre Sinogramm mit aktuell zur 3D-Bilderzeugung verwendeten Kalibrierungsdaten zu einem korrigierten Sinogramm korrigiert wird,
– im korrigierten Sinogramm nach entsprechend der Aufnahmesituation typisch sinusähnlichen Kantenverläufen gesucht wird,
– die Abweichung der gefundenen Kantenverläufe von einem ideal glatten Kantenverlauf ermittelt wird, und
– das Vorliegen der Abweichung oder die Größe der Abweichung angezeigt und/oder gespeichert wird.

Accordingly, the inventor proposes a method for monitoring the validity of a Calibration of a data acquisition in a C-arm system during operation, wherein:

During operation of a 3D data acquisition of a patient not moving in the recording area with at least one high-contrast object, an original sinogram is obtained,
The original sinogram is corrected to a corrected sinogram with calibration data currently used for 3D imaging,
- in the corrected sinogram, according to the shooting situation, typical sinusoidal edge progressions are sought,
- The deviation of the found edge curves is determined by an ideal smooth edge profile, and
The presence of the deviation or the magnitude of the deviation is displayed and / or stored.

Vorteilhaft ist es, wenn die Untersuchung ausschließlich an medikamentös ruhiggestellten und gegebenenfalls fixierten Patienten ausgeführt wird. Denn hierdurch wird sichergestellt, dass sonst mögliche Bewegungen der Hochkontrastobjekte während der Datenakquisition zu falschen Abweichungen der Kantenverläufe im Sinogramm führen. It is advantageous if the examination is carried out exclusively on medically sedated and possibly fixed patients. This ensures that otherwise possible movements of the high-contrast objects during the data acquisition lead to false deviations of the edge profiles in the sinogram.

Weiterhin wird vorgeschlagen, zur Ausführung des Verfahrens als zumindest ein Hochkontrastobjekt ein vorliegendes Implantat und/oder zumindest eine Knochenpartie zu verwenden beziehungsweise zumindest ein zusätzliches Markierungsobjekt in den Aufnahmebereich einzubringen, so dass durch den dadurch erreichten Kontrastsprung im Aufnahmebereich eine entsprechend signifikante sinusartige Kante im Sinogramm entsteht. Hierzu kann eventuell von Zeit zu Zeit auch ein hochkontrastiges Objekt, zum Beispiel eine Markierungskugel, in das Strahlenfeld gelegt werden. It is further proposed to use at least one high-contrast object for implementing the method as a present implant and / or at least one bone section or to introduce at least one additional marker object in the receiving area, so that a correspondingly significant sinusoidal edge in the sinogram is created by the contrast jump achieved in the receiving area , For this purpose, from time to time a high-contrast object, for example a marking sphere, may also be placed in the radiation field.

Weiterhin werden zur Bestimmung der Abweichungen zwischen dem ideal glatten Kantenverlauf einer Hochkontrastkante in einem idealen Sinogramm und der mindestens einen gefundenen Hochkontrastkante im gemessenen und korrigierten Sinogramm bevorzugt zwei Verfahren vorgeschlagen, nämlich die Durchführung eines Vergleiches der gemessenen und korrigierten Hochkontrastkante mit einer Sinuskurve, also die Ausführung eines Sinefits, also eines Least Square Fits der ermittelten Daten mit einer Sinuskurve. Beispielsweise wird bezüglich dieses Vergleichsverfahrens auf den Link http://www.math.unl.edu/~sdunbar1/sinefit.html verwiesen. Dabei kann bevorzugt als Maß für die Abweichung die ermittelte Standardabweichung verwendet werden. Furthermore, in order to determine the deviations between the ideally smooth edge profile of a high-contrast edge in an ideal sinogram and the at least one found high-contrast edge in the measured and corrected sinogram, two methods are preferably proposed, namely the performance of a comparison of the measured and corrected high contrast edge with a sine curve, ie the design a sine-hit, that is, a least square fit of the determined data with a sinusoid. For example, with respect to this comparison method, the link http://www.math.unl.edu/~sdunbar1/sinefit.html directed. In this case, the determined standard deviation can preferably be used as a measure of the deviation.

Alternativ kann auch an Stelle einer anzunähernden Sinuskurve auch ein Polynom verwendet werden, so dass ein Least Square Polynom Fit ausgeführt wird und dann als Maß für die Abweichung ebenso die ermittelte Standardabweichung verwendet werden kann. Alternatively, instead of an approximate sine curve, a polynomial can also be used so that a Least Square Polynomial Fit is carried out and then the standard deviation can be used as a measure of the deviation as well.

Obwohl die oben genannten Kurventypen, insbesondere die geometrisch sich ohnehin ergebende Sinusfunktion, bevorzugt verwendet werden, können jedoch auch andere glatte Funktionen zu Anpassung verwendet werden und beispielsweise nur eine Vielzahl kurzer Kurvenabschnitte betrachtet werden. Denn Fehler in der zuvor ausgeführten Systemkalibrierung auf der Basis der bis dahin aktuellen Kalibrierungsdaten zeigen sich bereits auf Teilabschnitten der aufgenommenen und kalibrierten Hochkontrastkurve. Although the above-mentioned curve types, in particular the geometrically resulting sine function, are preferably used, however, other smooth functions can be used for adaptation and, for example, only a plurality of short curve sections are considered. Because errors in the previously performed system calibration based on the hitherto current calibration data already show up on sections of the recorded and calibrated high-contrast curve.

Der Erfinder schlägt weiterhin vor, dass auf der Basis mehrerer Messungen ein Trend der ermittelten Abweichungen bestimmt wird, so dass auch hier ungewöhnliche Ausreißer schnell erkannt werden können und entsprechend durch eine Neukalibrierung oder gegebenenfalls eine notwendige Reparaturmaßnahme an der Mechanik des C-Bogens eingeleitet werden kann. The inventor further proposes that a trend of the deviations determined is determined on the basis of a number of measurements, so that unusual outliers can also be detected quickly and initiated accordingly by a recalibration or possibly a necessary repair of the mechanics of the C-arm ,

Weiterhin wird auch vorgeschlagen, dass nach dem Überschreiten der Abweichung des gefundenen Kantenverlaufs im korrigierten Sinogramm vom ideal glatten Kantenverlauf über ein vorgegebenes Maß eine Meldung ausgegeben wird, die auf die Notwendigkeit einer neuen Kalibrierung hinweist. Furthermore, it is also proposed that after exceeding the deviation of the found edge curve in the corrected sinogram from the ideal smooth edge curve over a predetermined amount, a message is issued indicating the need for a new calibration.

Zum Rahmen der Erfindung zählt nicht nur das oben beschriebene Verfahren, sondern auch ein C-Bogen-System mit einem Computer mit einem Speicher für Programmcode, der im Betrieb ausgeführt wird, wobei im Speicher ein Programmcode vorliegt, welcher das hier beschriebene Verfahren ausführt. The scope of the invention includes not only the method described above, but also a C-arm system with a computer having a memory for program code which is executed in operation, wherein in the memory there is a program code which executes the method described here.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind. Es werden folgende Bezugszeichen verwendet: 1: C-Bogen-System; 2: Röntgenröhre; 3: Flachdetektor: 5: Patient; 6: Gehäuse; 7: C-Bogen; 8: Patiententisch; 10: Steuer- und Recheneinheit; Prg₁–Prg_n: Computerprogramme. In the following the invention with reference to a preferred embodiment with reference to the figures will be described in more detail, with only the necessary features for understanding the invention features are shown. The following reference symbols are used: 1 : C-arm system; 2 : X-ray tube; 3 : Flat detector: 5 : Patient; 6 : Casing; 7 : C-bow; 8th : Patient table; 10 : Control and computing unit; Prg ₁ prg _n : computer programs.

Es zeigen im Einzelnen: They show in detail:

1: C-Bogen-System mit erfindungsgemäßem Programmcode; 1 : C-arm system with inventive program code;

2: Beispielhaftes korrigiertes Sinogramm eines Patienten aus einer aufgenommenen Knochenpartie als Hochkontrastobjekt; 2 : Exemplary corrected sinogram of a patient from a recorded bone part as a high-contrast object;

3: Sinogramm aus 2 mit einer gefundenen sinusartig verlaufenden Kontrastkante. 3 : Sinogram off 2 with a found sinusoidal contrasting edge.

Die 1 zeigt ein C-Bogen-System 1 mit einem Gehäuse 6 an dem der C-Bogen 7 in einem Orbitalbogen beweglich angeordnet ist. Am C-Bogen 7 befindet sich an einem Ende eine Röntgenröhre 2 und am anderen Ende ein Flachdetektor 3. Zur Datenakquisition wird der C-Bogen 7 aus einer vorgegebenen Drehposition heraus um mindestens 180° mit einer Orbitalbewegung um den auf dem Patiententisch 8 befindlichen Patienten 5 bewegt und tastet diesen in der Untersuchungsregion ab, um einen zur Rekonstruktion verwendbaren Sinogrammdatensatz zu gewinnen. Je fragiler solche C-Bögen sind, insbesondere bei mobilen C-Bogen-Systemen, umso mehr treten Eigenschwingungen des C-Bogens auf, die diesen aus der idealen Orbitalbewegung ablenken, so dass diese zur Erlangung einer guten Bildqualität kompensiert werden müssen. Die hierfür anzuwendenden Verfahren sind allgemein bekannt. The 1 shows a C-arm system 1 with a housing 6 on the C-arm 7 is movably arranged in an orbital arch. At the C-bow 7 There is an X-ray tube at one end 2 and at the other end a flat detector 3 , For data acquisition, the C-arm 7 out of a given rotational position by at least 180 ° with an orbital motion around the patient table 8th located patients 5 moves and scans it in the examination region in order to obtain a sinogram data set that can be used for the reconstruction. The more fragile such C-arms are, especially in mobile C-arm systems, the more occur natural oscillations of the C-arm, which distract him from the ideal orbital motion, so that they must be compensated to obtain a good image quality. The methods used for this purpose are well known.

Die Steuerung des C-Bogen-Systems und die Bildrekonstruktion werden durch eine angeschlossene Steuer- und Recheneinheit 10 unter Anwendung der darin gespeicherten Computerprogramme Prg₁ bis Prg_n ausgeführt. Bei einer erfindungsgemäßen Ausstattung des C-Bogen-Systems befindet sich unter diesen Programmen auch Programmcode, der das erfindungsgemäße Verfahren im Betrieb ausführt. The control of the C-arm system and the image reconstruction are performed by a connected control and processing unit 10 using the computer programs Prg ₁ to Prg _n stored therein. In an inventive equipment of the C-arm system is among these programs also program code that executes the inventive method in operation.

Demgemäß werden die während der Untersuchungen von Patienten ermittelten Sinogramme zunächst an Hand der vorliegenden Kalibrierungsdaten bezüglich der unvermeidbaren Eigenbewegungen des C-Arms kompensiert und ein kalibriertes Sinogramm erstellt. Ein solches beispielhaftes, bereits kalibriertes Sinogramm ist in der 2 gezeigt. Es ist unschwer zu erkennen, dass in diesem Sinogramm einige aus der Orbitalbewegung resultierende sinusartige Kantenverläufe bestimmt werden können, die aus hochkontrastigen Objekten im Untersuchungsbereich stammen. Beispielsweise können dies Knochen bei orthopädischen Aufnahmen sein, wobei zur Sicherstellung einer optimalen Aufnahme der entsprechende Körperteil des Patienten fixiert und der Patient durch eine entsprechende Anästhesie ruhiggestellt ist. Sind die Basisdaten der vorgenommenen Kalibrierung noch aktuell, so werden durch diese auch tatsächlich die Eigenbewegungen des C-Bogens kompensiert und die so gewonnenen Kantenverläufe erscheinen ideal sinusförmig und insbesondere glatt. Accordingly, the sinograms determined during the examinations of patients are first compensated for using the present calibration data relating to the unavoidable proper movements of the C-arm and a calibrated sinogram is created. Such an exemplary, already calibrated sinogram is in the 2 shown. It is not difficult to see that this sinogram can be used to determine some sinusoidal edge profiles resulting from orbital motion, which originate from high-contrast objects in the examination area. For example, these can be bones in orthopedic recordings, with the corresponding body part of the patient being fixed and the patient being immobilized by a corresponding anesthesia in order to ensure optimum admission. If the basic data of the calibration is still up-to-date, this actually compensates for the proper movements of the C-arm and the edge profiles thus obtained appear ideally sinusoidal and in particular smooth.

Sind jedoch zwischen der letzten Kalibrierung und der aktuellen Untersuchung mechanische Belastungen aufgetreten, die den C-Bogen oder seine Halterung verändert haben oder haben sich Gewichtsverteilungen auf dem C-Bogen verändert, so kann die Kalibrierung die sich dadurch verändernden Eigenbewegungen nicht mehr vollständig kompensieren. Entsprechend treten Abweichungen zwischen einem ideal glatten Kantenverlauf und dem tatsächlich ermittelten Kantenverlauf auf. Ein idealer sinusförmiger Kantenverlauf ist in der 3 gestrichelt in das korrigierte Sinogramm an einer korrespondierenden Kontrastkante des Sinogramms aus der 2 eingetragen. However, if mechanical stresses have occurred between the last calibration and the current examination, which have changed the C-arm or its mounting, or if weight distributions have changed on the C-arm, the calibration can no longer completely compensate for the inherent motions that are changing as a result. Accordingly, deviations occur between an ideally smooth edge course and the actually determined edge profile. An ideal sinusoidal edge course is in the 3 Dashed into the corrected sinogram at a corresponding contrast edge of the sinogram from the 2 entered.

Erfindungsgemäß kann nun der ideale Kantenverlauf über die Zeilen des Sinogramms mit einem ideal glatten Kantenverlauf verglichen werden und die Abweichungen bestimmt werden. Überschreiten die Abweichungen ein vorgegebenes Maß, so sollte eine Neukalibrierung ausgeführt oder zumindest vorgeschlagen werden. Zur Bestimmung der Abweichung kann beispielsweise ein Least Square Fit mit einer entsprechend geeigneten Funktion, insbesondere einer Sinusfunktion oder einer Polynomfunktion, ausgeführt werden, wobei die dabei ermittelte Größe der Standardabweichung als Maß für die Präzision der vorhandenen Kalibrierung beziehungsweise als Maß für die Fehlerhaftigkeit der Kalibrierungsdaten genommen werden kann. According to the invention, the ideal edge profile over the lines of the sinogram can now be compared with an ideally smooth edge profile and the deviations determined. If the deviations exceed a predetermined level, a recalibration should be carried out or at least proposed. To determine the deviation, for example, a least square fit with a correspondingly suitable function, in particular a sine function or a polynomial function, be executed, wherein the determined size of the standard deviation as a measure of the precision of the existing calibration or taken as a measure of the error of the calibration data can be.

Durch dieses Verfahren ist es also möglich ohne besondere zusätzliche Maßnahmen, wie Phantommessungen, im laufenden Betrieb eines C-Bogen-Systems zu bestimmen, ob eine neue Kalibrierung notwendig ist oder nicht. Entsprechend kann auch auf routinemäßiges Kalibrieren nach vorgegebenen Intervallen verzichtet werden. By this method, it is possible without special additional measures, such as phantom measurements, during operation of a C-arm system to determine whether a new calibration is necessary or not. Accordingly, it is also possible to dispense with routine calibration after predetermined intervals.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel 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. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, 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.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: C-Bogen-System C-arm system
2 2: Röntgenröhre X-ray tube
3 3: Flachdetektor FPD
5 5: Patient patient
6 6: Gehäuse casing
7 7: C-Bogen C-arm
8 8th: Patiententisch patient table
10 10: Steuer- und Recheneinheit Control and computing unit
Prg₁–Prg_n Prg ₁ prr _n: Computerprogramme computer programs

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2098168 B1 [0003]
DE 10215808 A1 [0003]
US 6851855 B2 [0003]
DE 10210287 A1 [0003]
US 6932506 B2 [0003]
US 7251522 B2 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

http://www.math.unl.edu/~sdunbar1/sinefit.html [0015]

Claims

Method for monitoring the validity of a calibration of a data acquisition in a C-arm system ( 1 ) on the fly, where: 1.1. during operation in a 3D data acquisition of a non-moving patient in the receiving area ( 5 ) with at least one high-contrast object an original sinogram is obtained, 1.2. correcting the original sinogram with calibration data currently used for 3D imaging to a corrected sinogram, 1.3. in the corrected sinogram, according to the recording situation, typical sinusoidal edge progressions are sought, 1.4. the deviation of the found edge courses from an ideally smooth edge course is determined, and 1.5. the presence of the deviation or the magnitude of the deviation is displayed and / or stored.

Method according to the preceding claim 1, characterized in that the examination is carried out exclusively on medically sedated patients ( 5 ) is performed.

Method according to one of the preceding claims 1 to 2, characterized in that for the execution of the method as at least one high-contrast object, a present implant is required.

Method according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that for carrying out the method as at least one high-contrast object, at least one bone section in the receiving area is assumed.

Method according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that for carrying out the method as at least one high-contrast object at least one additional marking object is introduced into the receiving area.

Method according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that for the determination of the deviations between the ideal smooth edge profile of a high contrast edge and the at least one found high contrast edge in the corrected sinogram a comparison with a sine curve is performed and as a measure of the deviation, the determined standard deviation is used.

Method according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that to determine the deviations between the ideal smooth edge curve of a high contrast edge and the at least one found high contrast edge in the corrected sinogram a comparison with a polynomial curve is performed and as a measure of the deviation, the determined standard deviation is used.

Method according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that a trend of the determined deviations is determined on the basis of a plurality of measurements.

Method according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that after exceeding the deviation of the found edge curve in the corrected sinogram of the ideal smooth edge curve over a predetermined amount a message is issued indicating the need for a new calibration.

C-arm system ( 1 ) with a computer with a memory for program code, which is executed in operation, characterized in that in the memory a program code (Prg ₁ -Prg _n ) is present, which carries out the method according to one of the claims 1 to 9.