DE102013212833A1

DE102013212833A1 - Verfahren zum Gewinnen von Röntgenbildern sowie Röntgenbildaufnahmesystem

Info

Publication number: DE102013212833A1
Application number: DE102013212833.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schmitt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2015-01-08
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: DE102013212833B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Röntgenbildern mit Hilfe eines Röntgenbildaufnahmesystems, die eine Röntgenquelle (10), ein röntgenstrahlungsempfindliches Flächenelement (18) und eine Blendeneinrichtung (20), die im Strahlengang der Röntgenstrahlung zwischen dem Objekt (16) und dem röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelement (18) angeordnet ist, umfasst. Die Blendeneinrichtung (20) umfasst mehrere sekundäre Blenden (32, 34). Die sekundären Blenden (32, 34) werden in einer gemeinsamen Blendenebene bewegt, sodass in einer ersten Stellung mindestens ein Durchlass (36) der ersten sekundären Blende (32) in Deckung mit mindestens einem Durchlass (38) der mindestens einen weiteren sekundären Blende (34) steht, und sodass nach einem Stellungswechsel der sekundären Blenden (32, 34) eine andere Kombination an Durchlässen (36, 38) der sekundären Blenden (32,34) in Deckung steht. Dabei kann eine primäre Blende (14), die zwischen der Röntgenquelle (10) und dem Objekt (16) angeordnet ist, den Röntgenstrahl fächerförmig aufteilen und bewegt werden. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein entsprechend ausgelegtes Röntgenbildaufnahmesystem.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Röntgenbildern mit Hilfe einer Röntgenquelle und eines röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelements, z.B. eines Röntgen-Flachdetektors.
Röntgenstrahlung kann beim Aufnehmen eines Röntgenbildes an dem abzubildenden Objekt stark streuen. Die gestreuten Strahlen können auf dem Röntgen-Flachdetektor auftreffen, und dadurch kann die Bildqualität beeinträchtigt werden, denn diese ist nur dann optimal, wenn geradlinig auf dem Röntgen-Flachdetektor aufgetroffene Röntgenstrahlen erfasst werden. Um Streustrahlung abzuschirmen, verwendet man üblicherweise so genannte Streustrahlenraster. Diese bestehen aus einer Vielzahl von Bleilamellen, die als eine Art Wände oder Rost (Englisch: grating) vor dem Röntgen-Flachdetektor eine Mehrzahl von Teilbereichen schützen, indem schachtartige Gebilde bereitgestellt werden. Die Lamellen eines Rasters schirmen aber auch die an sich erwünschte geradlinig eintreffende Strahlung zum Teil ab, und dadurch geht die Röntgenstrahlung verloren, die das abzubildende Objekt durchlaufen hat.
Die DE 3 619 027 A1 offenbart eine Röntgenanordnung zum Röntgen eines Objekts. Hierfür sind eine Röntgenstrahlungsquelle und ein Röntgenempfänger auf zwei entgegengesetzten Seiten des Objekts angeordnet. Hinter der Röntgenquelle ist als Blende eine rotierende Scheibe angeordnet, welche Schlitze zur Bildung von Sektoren aufweist. Der Röntgenempfänger weist eine Bildfläche auf, auf der Röntgenstrahlen flächig auftreffen, die das Objekt durchleuchtet haben.
Die DE 77 10 947 U beschreibt ein Röntgenuntersuchungsgerät mit einer Röntgenstrahlungsquelle, einem der Röntgenstrahlungsquelle entgegen gesetzten Bildempfänger und einer Lochblende zum Bilden eines pyramidenförmigen Strahlenbündels.
Ein Röntgenstrahlensystem zum radiologischen Untersuchen eines Gegenstands ist ebenfalls aus der DE 33 46 868 C2 bekannt. Eine Röntgenstrahlungsquelle und eine Einrichtung zur Aufnahme des emittierten Lichts sind an einander entgegengesetzten Seiten eines durch Röntgenstrahlung zu durchleuchtenden Gegenstands angeordnet. Das Röntgenstrahlensystem umfasst des Weiteren eine Blende, die als rotierende Scheibe ausgebildet ist und im Strahlengang hinter der Röntgenstrahlungsquelle und vor dem durchleuchteten Gegenstand Röntgenstrahlen sektorförmig passieren lässt.
Die DE 10 2008 025 201 beschreibt ein Verfahren zum Gewinnen von Röntgenbildern mit Hilfe einer Röntgenquelle und einem Röntgendetektor, bei dem durch eine erste Blende vor einem abzubildenden Objekt der Röntgenstrahl fächerförmig aufgeteilt wird. In einem Blendensystem zwischen dem Objekt und dem Detektor sind zwei Blenden mit jeweils mehreren Durchlässen angeordnet, wobei die obere Blende verstellt werden kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist das Vermeiden von Streustrahlung bei gleichzeitiger Reduktion der Strahlendosis. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird ebenfalls von einem Röntgenbildaufnahmesystem mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Gewinnen von Röntgenbildern eines abzubildenden Objekts auf einem Sollplatzierungsort, also z.B. einem Patienten auf einem Röntgentisch, wird mithilfe eines Röntgenbildaufnahmesystems durchgeführt, das eine Röntgenquelle, ein röntgenstrahlungsempfindliches Flächenelement und eine Blendeneinrichtung umfasst. Ein röntgenstrahlungsempfindliches Flächenelement ist dabei eine Vorrichtung mit einer planaren Oberfläche, die von den Röntgenstrahlen der Röntgenquelle nach deren Durchdringen des abzubildenden Objekts belichtet wird und in Abhängigkeit von der Belichtung ein Röntgenbild des Objekts speichern kann, also z.B. ein röntgenstrahlungsempfindlicher Schirm, ein Röntgenfilm, eine Speicherfolie oder ein Röntgen-Flachdetektor.
Eine Blendeneinrichtung des Röntgenbildaufnahmesystems befindet sich dabei im Strahlengang der Röntgenstrahlung zwischen dem Objekt und dem röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelement. Die Blendeneinrichtung umfasst eine erste sekundäre Blende und mindestens eine weitere sekundäre Blende, wobei die Blendenebenen aller sekundärer Blenden parallel zueinander angeordnet sind. Durch Bewegen jeder der sekundären Blenden in ihrer jeweiligen Blendenebene steht in einer ersten Stellung der sekundären Blenden zueinander mindestens ein Durchlass der ersten sekundären Blende in Deckung mit mindestens einem Durchlass der mindestens einen weiteren sekundären Blende. Mit anderen Worten fluchten jeweils mindestens ein Durchlass der primären Blende und mindestens ein Durchlass der mindestens einen sekundären Blende. Nach einem Stellungswechsel der sekundären Blenden steht eine andere Kombination an Durchlässen der sekundären Blenden in Deckung, so dass Röntgenstrahlung hier ungehindert durch die Blendeneinrichtung durchtreten kann.
Die erste sekundäre Blende, also die im Röntgenstrahl dem Sollplatzierungsort am nächsten liegende sekundäre Blende, blendet die Streustrahlung des Röntgenstrahls aus und gibt dadurch ein Zeilen- oder Pixel-Grundmuster vor. Durch das Bewegen der mindestens einen weiteren sekundären Blende können nun im Vergleich zu den Blendensystemen des Stands der Technik auch diejenigen Zeilen oder Punkte des Röntgen-Flachdetektors belichtet werden, die unter den die Röntgenstrahlung ausblendenden Bereichen, also unter dem die Durchlässe umgebenden Bereich, der mindestens einen weiteren sekundären Blende liegen. Die mindestens eine weitere sekundäre Blende übernimmt also die Funktion eines Auswahlrasters. Das Bewegen der mindestens einen weiteren sekundären Blende gewährleistet so zusätzlich eine höhere Pixelauflösung und ein durch das erfindungsgemäße Verfahren aufgenommene Röntgenbild weist weniger Schatten auf. Das erfindungsgemäße Verfahren ersetzt die Verwendung eines Streustrahlenrasters und verringert dabei die notwendige Strahlendosis.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl zum Aufnehmen statischer als auch dynamischer Bilder geeignet. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren sehr flexibel verwendbar, da beispielsweise nur die theoretisch zu belichtenden Pixel, alle Pixel oder beliebige Teilmengen in beliebigen Zeitintervallen ausgelesen werden können. Das Verfahren ist für einen oder mehrere röntgenstrahlungsempfindliche Flächenelemente geeignet.
Die Bereiche zwischen den Durchlässen der sekundären Blenden sind dabei bevorzugt breiter als Lamellen eines Streustrahlenrasters. Dies vermindert die Streustrahlung, die durch die Durchlässe der sekundären Blenden hindurch gelassen wird und gewährt gleichzeitig wird eine hohe Auflösung.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die sekundären Blenden nacheinander bewegt werden. Dies ermöglicht eine einfache Steuerung der sekundären Blenden, z.B durch eine Steuereinrichtung des Röntgenbildaufnahmesystems, die z.B. durch einen Mikroprozessor eines mit dem Röntgenbildaufnahmesystem verbundenen Computers realisiert sein kann. Außerdem können so viele verschiedene Stellungen der sekundären Blenden zueinander schneller erreicht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren die Schritte:

– Ausblenden zumindest eines Teilbereichs des von der Röntgenquelle abgegebenen Röntgenstrahls durch die primäre Blende des Röntgenbildaufnahmesystems, die sich zwischen der Röntgenquelle und dem Objekt befindet, so dass auf zumindest zwei Teilbereiche der Blendeneinrichtung Röntgenstrahlung auftrifft, und
– Bewegen der primären Blende und/oder der Röntgenquelle, wobei sich die durch den oder die Stellungswechsel jeweils von der Röntgenstrahlung getroffenen Teilbereiche des Blendeneinrichtung zu einem abgeschlossenen Bereich ergänzen.

Dies vermindert die auf das Objekt abgegebene Strahlendosis, da bei einem „Auffächern“ des Röntgenstrahls nicht durchgehend die gesamte Oberfläche des Objekts bestrahlt wird.
Die primäre Blende und die Röntgenquelle können gekoppelt bewegt werden. Bevorzugt geht ein z.B. translatorisches Bewegen der Blende mit einem Verschwenken der Röntgenquelle einher. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die röntgenstrahlungsdurchlässigen Bereiche der Blende jeweils so zur Röntgenquelle stehen, dass ein bestimmter in einem in der Röntgenquelle zentrierten und mit diesem verschwenkbaren Koordinatensystem definierter Raumwinkel an definierter Stelle im Koordinatenraum durch die Blende freigegeben ist. Selbst, wenn die Röntgenquelle dann in unterschiedliche Raumwinkel unterschiedliche Röntgenstrahlungsintensitäten abgibt, ist gewährleistet, dass bei jeder Stellung der Blende Röntgenstrahlung derselben Intensität diese durchläuft.
Zusätzlich kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein Bewegen jeder der sekundären Blenden in ihrer jeweiligen Blendenebene für jede Stellung der primären Blende erfolgen. Die primäre und zumindest eine der sekundären Blenden werden dabei bevorzugt gleichzeitig bewegt. Dies beschleunigt die Belichtung des gesamten zu belichtenden Bereichs des röntgentrahlungsempfindlichen Flächenelements.
Die sekundären Blenden können parallel oder zumindest in einem Winkel von etwa 20° zu einer Liegeebene einer Ablagefläche für das Objekt am Sollplatzierungsort bewegt werden. Dadurch ergeben sich mehrere Möglichkeiten der Belichtung unterschiedlicher Teilbereiche des Flächenlements.
Das erfindungsgemäße Röntgenbildaufnahmesystem umfasst entsprechend eine Röntgenquelle, ein röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelement und eine wie bereits oben beschriebene Blendeneinrichtung. Das röntgenstrahlungsempfindliche Flächenelement braucht nicht vollständig mit Röntgenstrahlung beaufschlagt zu werden, sondern es können auch lediglich auf einen Teilbereich des röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelements Röntgenstrahlen auftreffen. Die erste sekundäre Blende und die mindestens eine weitere sekundäre Blende sind dabei bezüglich der Röntgenquelle hintereinander angeordnet und weisen jeweils mehrere Durchlässe auf, und die sekundären Blenden sind gegenüber dem Sollplatzierungsort unabhängig voneinander verfahrbar.
Das Röntgenbildaufnahmesystem kann in einer bevorzugten Ausführungsform eine wie bereits oben beschriebene primäre Blende umfassen, wobei die primäre Blende vorzugsweise in einem Bereich innerhalb des Strahlengangs mehrere Durchlässe aufweist, sodass das die primäre Blende bei einer aktivierten Röntgenquelle eine Mehrzahl von Röntgenstrahlenfächern in Richtung des röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelement durchlässt.
Die primäre Blende und/oder die Röntgenquelle können senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Durchlässe verfahrbar und/oder um eine parallel zur Erstreckungsrichtung der Durchlässe verlaufende Achse verschwenkbar angeordnet sein.
Eine oder mehrere der sekundären Blenden können Schlitze in derselben Erstreckungsrichtung oder schräg zu derselben wie die der primären Blende aufweist.
Die sekundären Blenden können genau solche Durchlässe (also Durchlassbereiche) aufweisen, die auch in der primären Blende vorgesehen sind, im bevorzugten Fall also z.B. Schlitze in derselben Anzahl und Erstreckungsrichtung wie sie die die primäre Blende aufweist. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgenbildaufnahmesystems können sich die sekundären Blenden in der Anzahl und Anordnung der Durchlässe untereinander und von der primären Blende unterscheiden. Dabei kann eine Erstreckungsrichtung der Durchlässe aller Blenden weiterhin übereinstimmen. Beispielsweise kann die mindestens eine weitere sekundäre Blende weniger Durchlässe aufweisen als die erste sekundäre Blende. Dadurch hat die erste sekundäre Blende kürzere Verfahrwege, während die Streustrahlung weiterhin effizient von der mindestens einen weiteren sekundären Blende ausgeblendet wird.
Alternativ oder zusätzlich können sich die Durchlässe der sekundären Blenden in der Größe unterscheiden. Dadurch muss eine sekundäre Blende mit größeren Durchlässen, die im Röntgenstrahlengang vor oder nach einer sekundären Blende mit kleineren Durchlässen angeordnet ist, weniger oft verfahren werden.
Das röntgenstrahlungsempfindliche Flächenelement kann beispielsweise eine rechteckige Kontur aufweisen und die Durchlässe der sekundären Blenden können parallel zu einer der das Rechteck bildenden Konturlinien verlaufen. Dadurch wird das Flächenelement zeilenweise z.B. über seine gesamte Breite belichtet, nicht aber jede Zeile gleichzeitig.
Zum Gewährleisten einer gleichmäßigen Beleuchtung kann die Röntgenquelle und/oder die primäre Blende bewegbar und/oder verschwenkbar angeordnet sein, und zwar ist sie dies bevorzugt um eine parallel zur Erstreckungsrichtung der Schlitze verlaufende Achse.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen noch einmal durch konkrete Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die gezeigten Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar. Funktionsgleiche Elemente weisen in den Figuren dieselben Bezugszeichen auf. Es zeigt:
1 schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Röntgenbildaufnahmesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel und einen Ablauf ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2, 3 schematisch ein vor einem röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelement angeordnete Blendeneinrichtung, bei dem die sekundären Blenden gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung von einer Ausgangsstellung in eine weitere Stellung bewegt werden,
4 ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das Bewegen der sekundären Blenden gezeigt ist.
Die 1 zeigt ein Röntgenbildaufnahmesystem mit einer Röntgenquelle 10, die einen Röntgenstrahl 12 erzeugt und auskoppelt. Die Strahlung kann dabei während einem Aufnehmen eines Röntgenbildes gepulst oder permanent sein und in Abhängigkeit von einer Blendenbewegung erfolgen. Ein abzubildendes Objekt 16, z.B. ein Patient, ist auf einem Sollplatzierungsort 17 angeordnet, liegt also z.B. auf einem Röntgentisch.
Ein röntgenstrahlungsempfindliches Flächenelement 18 ist, von der Röntgenstrahlenquelle 10 aus gesehen, hinter dem Sollplatzierungsort 17 angeordnet. In diesem und in den folgenden Beispielen wird ein Röntgen-Flachdetektor 18 als röntgenstrahlungsempfindliches Flächenelement 18 gezeigt, es sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch alternative röntgenstrahlungsempfindliche Flächenelemente, z.B. ein ein Röntgenfilm oder ein röntgenstrahlenempfindlicher Schirm, möglich.
Das Objekt 16 kann auf einmal über seine gesamte Fläche von Röntgenstrahlung getroffen werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann bevorzugt eine primäre Blende 14 verwendet werden, die zwischen der Röntgenquelle 10 und dem Sollplatzierungsort 17 und dem Objekt 16 angeordnet ist und die Teilbereiche des Röntgenstrahls 12 ausblendet und so eine Mehrzahl von Röntgenstrahlenfächern 12a, 12b, 12c, 12d durchlässt. Die Zahl der durchgelassenen Röntgenstrahlenfächer bestimmt die Zahl der gleichzeitig von Röntgenstrahlung getroffenen Teilbereiche einer Blendeneinrichtung 20. Die Blende 14 kann z.B. in der Bewegungsrichtung 19 translatorisch bewegt werden, sodass werden nacheinander unterschiedliche Teilbereiche der Blendeneinrichtung 20 getroffen werden. Da stets mehrere Teilbereiche auf einmal von Röntgenstrahlung getroffen werden, ist das gesamte Röntgenabbildungsverfahren schneller beendet, als wenn nur ein Teilbereich der Blendeneinrichtung 20 getroffen wird.
Wie in der 1 gezeigt, umfasst die Blendeneinrichtung 20 mindestens zwei sekundäre Blenden 32, 34, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer den sekundären Blenden 32,34 gemeinsamen Ebene bewegt werden können. Alternativ oder zusätzlich zu der in der 1 gezeigten zu dem Sollplatzierungsort 17 waagerechten Richtung 22, 23 können die sekundären Blenden 32, 34 auch in einer hierzu senkrechten Richtung bewegt werden.
Die sekundären Blenden 32, 34 können z.B. auch in die Richtung 22, 23 analog zur primären Blende 14 verfahren werden. Das Bewegen der sekundären Blenden 32, 34 kann in einer den sekundären Blenden 32, 34 gemeinsamen Blendenebene für jede Stellung der primären Blende 14 erfolgen.
Die optional mit der primären Blende 14 gekoppelte Röntgenstrahlungsquelle 10 kann mit der Blende 14 translatorisch bewegt werden und/oder es können beide in die Bewegungsrichtung 24 verschwenkt werden. Das Verfahren und/oder das Verschwenken der primären Blende 14 und der Röntgenquelle 10 sowie der sekundären Blenden 32, 34 kann durch eine Steuereinrichtung 26 bewirkt werden, die dafür sorgt, dass das Röntgenabbildungsverfahren zuverlässig abläuft. Dazu kann die Steuereinrichtung 26 über z.B. elektrische Verbindungen 27 mit dem Röntgendetektor 10, der primären Blende 14, mit der Blendeneinrichtung 20 und/oder einer sekundären Blende 32, 34 verbunden sein.
Die sekundären Blenden 32, 34 der Blendeneinrichtung 20 sorgen dafür, dass nur die geradlinig von der Röntgenquelle 10 zum Röntgen-Flachdetektor 18 verlaufende Strahlung auf Letzterem ankommt. An einem Streuzentrum 28 gestreute Strahlen 30 hingegen werden von den sekundären Blenden 32, 34 abgeschirmt, sodass sie nicht auf den Detektor treffen. Damit wird die Bildqualität besonders gut, weil keine Streustrahlung eine Kontrastverminderung oder Unschärfen bewirkt.
Die Blendeneinrichtung 20 kann so ausgebildet sein wie in der 2 und der 3 gezeigt: Sie besteht aus zwei sekundären Blenden 32 und 34, die in Bezug auf die Röntgenquelle hintereinander angeordnet sind. Die sekundäre Blende 34 weist eine Mehrzahl von Durchlässen 36 auf. Auch die sekundäre Blende 32 weist eine Mehrzahl von Durchlässen 38 auf, diese können jedoch weiter voneinander beabstandet sein. Bevorzugt ist hier jedoch eine Blendeneinrichtung 20, bei der die sekundäre Blende 32, also diejenige sekundäre Blende, die dem Sollplatzierungsort 17 am nächsten ist, eine höhere Anzahl an Durchlässen 36 aufweist als die weitere sekundäre Blende 34.
Die sekundäre Blende 32 ist in die Bewegungsrichtung 22 verfahrbar und kann von einer in 2 gezeigten Stellung in die in 3 gezeigte Stellung übergehen. Analog hierzu ist die sekundäre Blende 32 in die Bewegungsrichtung 23 verfahrbar und kann z.B. in eine in der 3 gezeigte Stellung verfahren werden.
In einer ersten Stellung der sekundären Blenden 32, 34 zueinander steht mindestens ein Durchlass 36 der ersten sekundären Blende 32 in Deckung mit mindestens einem Durchlass 38 der mindestens einen weiteren sekundären Blende 34, sodass Röntgenstrahlung der Röntgenquelle 10 ungehindert durch beide Durchlässe gelangen kann. Nach einem Stellungswechsel der sekundären Blenden 32, 34 steht eine andere Kombination an Durchlässen 36, 38 der sekundären Blenden 32, 34 in Deckung.
Wie ein Vergleich der 2 und 3 ergibt, decken sich die Durchlässe 38 einmal mit einer ersten Gruppe von Durchlässen 36, und ein andermal mit einer zweiten Gruppe von Durchlässen 36. Die sekundären Blenden 32, 34 werden bevorzugt nacheinander bewegt, sodass unterschiedliche Teilbereiche auf dem Röntgen-Flachdetektor belichtet werden.
Die Durchlässe 36, 38 können schlitzartig oder lochartig ausgebildet sein. Bei schlitzartigen Durchlässen 36, 38 erfolgt eine zeilenweise Belichtung des Röntgen-Flachdetektors mit z.B. einem Feld von 20 x 20 Pixeln, während lochartige Durchlässe 36, 38 eine punktweise Belichtung ermöglichen. Insbesondere bei einer punktartigen Ausgestaltung der Durchlässe 36, 38 können die sekundären Blenden 32, 34 auch innerhalb einer Blendenebene in verschiedene, senkrecht zueinander stehende Richtungen bewegt werden. Bei einem Bewegen der sekundären Blenden 32, 34 in eine zu dem Sollplatzierungsort senkrechte Richtung können damit z.B. mit einem Durchlasspaar 36, 38 z.B. vier Pixel gleichzeitig belichtet werden.
Die die Röntgenstrahlung ausblendeten Bereiche 42 der sekundären Blenden 32, 34 sind vorzugsweise stegartig ausgebildet, also breiter als die Lamellen in einem Streustrahlenraster, z.B. als eine geschlitzte Scheibe aus Blei. Dies vermindert die Streustrahlung, die durch die Durchlässe 36, 38 hindurch gelassen wird.
Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass jeder Röntgenstrahlenfächer 12a, 12b, 212c, 12d genau auf einem 1/16 der Höhe des Röntgen-Flachdetektors einnehmenden und die gesamte Breite des Röntgen-Flachdetektors 18 überdeckenden Streifen auftreffen. Da gleichzeitig vier solcher Streifen belichtet werden, genügt es, wenn vier Stellungen der primären Blende 14 und der sekundären Blenden 32, 34 durchfahren werden. Bei der ersten Stellung sind der erste, fünfte, neunte und dreizehnte Streifen von Röntgenstrahlung getroffen, bei der zweiten Stellung der zweite, sechste, zehnte und vierzehnte Streifen, bei der dritten Stellung der dritte, siebte, elfte und fünfzehnte Streifen und bei der vierten Stellung der vierte, achte, zwölfte und sechzehnte Streifen. Insgesamt ist dann der Röntgen-Flachdetektor 18 vollständig belichtet, d. h. jedes Detektorelement ist bei jeweils einem der Schritte von Röntgenstrahlung getroffen worden (sofern nicht vollständig durch das abzubildende Objekt absorbiert). Das Bewegen der weiteren sekundären Blende 34 ermöglicht dabei, dass auch diejenigen Zeilen des Röntgen-Flachdetektors 18 belichtet werden, die z.B. in der ersten Stellung der weiteren sekundären Blende 34 unter den die Röntgenstrahlung ausblendenten Bereichen 42 liegen.
Optional kann der Röntgen-Flachdetektor 18 ebenfalls verschwenkbar sein, und zwar um eine Achse parallel zur Schwenkachse von Röntgenstrahlungsquelle 10 und der primären Blende 14. Die Steuereinrichtung 26 kann ein solches Verschwenken bewirken, und zwar derart, dass einer der mittleren Röntgenstrahlenfächer 12b beziehungsweise 12c möglichst senkrecht auf der Fläche des Röntgen-Flachdetektors auftrifft. Werden nur drei Röntgenstrahlenfächer durchgelassen, kann der Röntgen-Flachdetektor so geregelt werden, dass genau der zweite, mittlere Röntgenstrahlenfächer senkrecht auf dem Röntgen-Flachdetektor auftrifft. Durch eine solche Maßnahme ist gewährleistet, dass die jeweils seitlichen Röntgenstrahlenfächer, im Beispiel von 4 die Röntgenstrahlenfächer 12a und 12d, mit möglichst wenig kleinem Winkel auf dem Röntgen-Flachdetektor 218 auftreffen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird wirksam verhindert, dass Streustrahlung auf dem Röntgen-Flachdetektor 18 auftrifft, es ist aber ausreichend schnell durchführbar.
Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei sind in der 4 nur die Bewegungen der sekundären Blenden 32, 34 gezeigt. Die sekundären Blenden 32, 34 sind jedoch Bestandteil eines erfindungsgemäßen Röntgenbildaufnahmesystem wie z.B. zur 1 beschrieben und der in der 4 gezeigte Teil des Verfahrens kann weitere, z.B. wie oben beschriebene Verfahrensschritte umfassen.
Das Objekt 16, hier z.B. ein Patient, liegt auf dem Sollplatzierungsort 17, z.B. einem Röntgentisch. Die Röntgenstrahlen kommen dabei aus der dem Röntgen-Flachdetektor 18 gegenüberliegenden Seite des Sollplatzierungsorts 17. Die in der 4 mit den Bezugszeichen 36 und 38 gekennzeichneten Durchlässe der z.B. zwei sekundären Blenden 32, 34 stehen miteinander in Deckung und lassen in der Stellung A Röntgenstrahlen 40 zu dem Röntgen-Flachdetektor 18 durch. Auf diesem werden z.B. die Zeilen 118 belichtet.
In der 4 sind dabei, aus Gründen der Übersichtlichkeit, nicht alle Bereiche der sekundären Blenden 32, 34 und des Röntgen-Flachdetektors mit Bezugszeichen gekennzeichnet. Die schraffierten Bereiche innerhalb der sekundären Blenden 32, 34 stellen jeweils einen Durchlass 36, 38 dar, während die nicht schraffierten Bereiche 42 die Röntgenstrahlen ausblendende Bereiche darstellen. Die in dem Röntgen-Flachdetektor 18 schraffierten Bereiche stellen belichtete Bereiche 118 dar. Auch die Anzahl der Röntgenstrahlen 40, 44, 46 ist dabei nur beispielhaft und aufgrund der Übersichtlichkeit vereinfacht dargestellt. Die Anzahl der Durchlässe 36, 38 und damit der gleichzeitig belichteten Bildpunkte 118 oder Zeilen 118 kann ein Vielfaches von den in der 4 gezeigten Bildpunkte 118 oder Zeilen 118 sein, z.B. das jeweils zehnfache oder zwanzigfache.
Die Streustrahlen 30 von einem Streuzentrum 28 gelangen nicht zu dem Röntgen-Flachdetektor 18. Die 4 zeigt zwar, dass z.B. zwei der gezeigten Streustrahlen 30 durch die erste sekundäre Blende 32 gelangen, jedoch durch jeweils einen ausblendenden Bereich 42 zwischen den Durchlässen 38 der z.B. zweiten sekundären Blende 34 ausgeblendet werden.
Beispielsweise kann dann die hier unten dargestellte sekundäre Blende 34 bewegt werden, sodass die sekundären Blenden 32, 34 in einer Stellung B zueinander stehen. Die Röntgenstrahlen 44 können nun eine andere Kombination von miteinander in Deckung stehenden Durchlässen 36, 38 der sekundären Blenden 32, 34 passieren, wodurch nun andere Bereiche 118‘ des Röntgen-Flachdetektors 18 belichtet werden. Die Röntgenstrahlen 40 hingegen werden von ausblendenden Bereichen 42 der sekundären Blenden 32, 34 an einer Belichtung des Röntgen-Flachdetektors 18 gehindert. Analog kann zur Stellungsänderung der z.B. sekundären Blende 34 eine primäre Blende 14 bewegt werden, sodass nur die Röntgenstrahlen 44 auf die Blendeneinrichtung 20 treffen, also eine Kombination von in Deckung stehender Durchlässe aller Blenden 14, 32, 34 gebildet wird. Die Bewegung der primären Blende 14 erfolgt dabei bevorzugt in die gleiche Richtung wie die sekundäre(n) Blende(n) 32, 34. Hierdurch entstehen kurze Verfahrwege.
Eine weitere Blendenstellung C zeigt die Anordnung der sekundären Blenden 32, 34 nach einem weiteren beispielhaften Bewegungsschritt, bei dem z.B. die hier oben angeordnete sekundäre Blende 32 bewegt wird. Auch hier kann analog, wie oben beschrieben, die primäre Blende 14 verstellt werden, sodass eine weitere Kombination von in Deckung stehender Durchlässe aller Blenden 14, 32, 34 gebildet wird. In der Stellung C treten Röntgenstrahlen 46 durch die Kombination miteinander in Deckung stehender Durchlässe 36, 38, sodass weitere Bereiche 118‘‘ des Röntgen-Flachdetektors belichtet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden alle Zeilen oder Zellen eines röntgenstrahlempfindlichen Flächenelements 18 belichtet. Dabei können die paarweise dargestellten Röntgenstrahlen z.B. mit dem Faktor n multipliziert werden um mehr Felder gleichzeitig zu belichten. Das erfindungsgemäße Verfahren mit der beispielhaft gezeigten Anordnung ersetzt ein Streustrahlenraster und verringert dabei die notwendige Strahlendosis.
Bezugszeichenliste

10: Röntgenquelle
12: Röntgenstrahl
12a, 12b,
12c, 12d: Röntgenstrahlenfächer
14: primäre Blende
16: Objekt
17: Sollplatzierungsort
18: röntgenstrahlungsempfindliches Flächenelement
20: Blendeneinrichtung
19, 22,
23, 24: Bewegungsrichtungen
26: Steuereinrichtung
27: elektrische Verbindung
28: Streuzentrum
30: Streustrahlen
32, 34: sekundäre Blende
36, 38: Durchlass
40, 44, 46: Röntgenstrahlen
42: ausblendender Bereich
118: belichteter Bereich des röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3619027 A1 [0003]
DE 7710947 U [0004]
DE 3346868 C2 [0005]
DE 102008025201 [0006]

Claims

Verfahren zum Gewinnen von Röntgenbildern eines auf einem Sollplatzierungsort (17) befindlichen abzubildenden Objekts (16) mit Hilfe eines Röntgenbildaufnahmesystems, das eine Röntgenquelle (10), ein röntgenstrahlungsempfindliches Flächenelement (18) und eine Blendeneinrichtung (20) umfasst, wobei sich die Blendeneinrichtung (20) im Strahlengang der Röntgenstrahlung zwischen dem Objekt (16) und dem röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelement (18) befindet und die eine erste sekundäre Blende (32) und mindestens eine weitere sekundäre Blende (32) umfasst, wobei Blendenebenen aller sekundären Blenden parallel zueinander angeordnet sind, gekennzeichnet durch den Schritt: – Bewegen jeder sekundären Blenden (32, 34) in ihrer jeweiligen Blendenebene, sodass in einer ersten Stellung der sekundären Blenden (32, 34) zueinander mindestens ein Durchlass (36) der ersten sekundären Blende (32) jeweils mit mindestens einem Durchlass (38) der mindestens einen weiteren sekundären Blende (34) fluchtet, und sodass nach einem Stellungswechsel der sekundären Blenden (32, 34) eine andere Kombination an Durchlässen (36, 38) der sekundären Blenden (32,34) miteinander fluchten.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte: – Ausblenden zumindest eines Teilbereichs des von der Röntgenquelle (10) abgegebenen Röntgenstrahls durch eine primäre Blende (14) des Röntgenbildaufnahmesystems, die sich zwischen der Röntgenquelle (10) und dem Objekt (16) befindet, so dass auf zumindest zwei Teilbereiche der Blendeneinrichtung (20) Röntgenstrahlung auftrifft, und – Bewegen der primären Blende (14) und/oder der Röntgenquelle (10), wobei sich die durch den oder die Stellungswechsel jeweils von der Röntgenstrahlung getroffenen Teilbereiche der Blendeneinrichtung (20) zu einem abgeschlossenen Bereich ergänzen.
Verfahren nach Anspruch 2, umfassend den Schritt: – Bewegen jeder der sekundären Blenden (32, 34) in ihrer jeweiligen Blendenebene für jede Stellung der primären Blende (14).
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die primäre Blende (14) und die Röntgenquelle (10) gekoppelt bewegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die sekundären Blenden (32, 34) nacheinander bewegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die sekundären Blenden (32, 34) parallel oder zumindest in einem Winkel von etwa 20° zu einer Liegeebene einer Ablagefläche für das Objekt am Sollplatzierungsort bewegt werden.
Röntgenbildaufnahmesystem mit einer Röntgenquelle (10) und einem röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelement (18), umfassend – eine Blendeneinrichtung (20), die zwischen einem Sollplatzierungsort (17) für ein abzubildendes Objekt (16) und dem röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelement (18) angeordnet ist und eine erste sekundäre Blende (32) und mindestens eine weitere sekundäre Blende (34) aufweist, wobei die erste sekundäre Blende (32) und die mindestens eine weitere sekundäre Blende (34) in Bezug auf die Röntgenquelle hintereinander angeordnet sind und jeweils mehrere Durchlässe (36, 38) aufweisen, und wobei bei die sekundären Blenden (36, 38) beide gegenüber dem Sollplatzierungsort (17) verfahrbar sind.
Röntgenbildaufnahmesystem nach Anspruch 7, weiterhin umfassend eine primäre Blende (14) zwischen der Röntgenquelle (10) und dem Sollplatzierungsort, wobei die primäre Blende (14) in einem Bereich innerhalb des Strahlengangs mehrere Durchlässe aufweist, sodass die primäre Blende (14) bei einer aktivierten Röntgenquelle (10) eine Mehrzahl von Röntgenstrahlenfächern (12a, 12b, 12c, 12d) in Richtung des röntgenstrahlungsempfindlichen Flächenelements (18) durchlässt.
Röntgenbildaufnahmesystem nach Anspruch 8, bei dem die primäre Blende (14) und/oder die Röntgenquelle (10) senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Durchlässe der primären Blende (14) verfahrbar und/oder um eine parallel zur Erstreckungsrichtung der Durchlässe der primären Blende (14) verlaufende Achse verschwenkbar sind.
Röntgenbildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem eine oder mehrere der sekundären Blenden (32, 34) Schlitze in derselben Erstreckungsrichtung oder schräg zu derselben wie die der primären Blende (14) aufweist.
Röntgenbildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei sich die sekundären Blenden (32, 34) in der Anzahl und Anordnung der Durchlässe (36, 38) unterscheiden.
Röntgenbildaufnahmesystem nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine weitere sekundäre Blende (34) weniger Durchlässe (38) aufweist als die erste sekundäre Blende (32).
Röntgenbildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei das röntgenstrahlungsempfindliche Flächenelement (18) eine rechteckige Kontur aufweist und die Schlitze parallel zu einer der das Rechteck bildenden Konturlinien verlaufen.
Röntgenbildaufnahmesystem nach einem der Ansprüche 7 bis 13, weiterhin umfassend eine Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die sekundären Blenden (32, 34) zu bewegen.
Röntgenbildaufnahmesystem nach Anspruch 14, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die Röntgenquelle (10) und/oder die primäre Blende (14) zu bewegen.