DE102013217944A1 - Method for tracking an X-ray detector and X-ray machine with an X-ray source and an X-ray detector - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachführung eines Röntgendetektors eines Röntgengeräts bei Bewegungen eines mittels Röntgenstrahlung einer Röntgenquelle durchleuchteten Untersuchungsobjekts, wobei mittels des Röntgendetektors ein oder mehrere Röntgenbilder des Untersuchungsobjektes aufgenommen werden, und wobei das Röntgengerät eine Vorrichtung ausweist, mittels der der Röntgendetektor derart gelagert ist, dass er in der Detektorebene und/oder senkrecht dazu verschiebbar und/oder um eine Achse drehbar ist, mit den folgenden Schritten: – Messung einer Bewegung des Untersuchungsobjektes, – Ermittlung einer die Bewegung des Untersuchungsobjekts kompensierenden Verschiebung und/oder Drehung des Röntgendetektors, und – Ansteuerung der Vorrichtung zur Verschiebung oder Drehung des Röntgendetektors.The invention relates to a method for tracking an X-ray detector of an X-ray apparatus during movements of an X-ray-examined X-ray source examination object, wherein by means of the X-ray detector one or more X-ray images of the examination subject are recorded, and wherein the X-ray device identifies a device by means of which the X-ray detector is mounted in such a way in that it can be displaced in the detector plane and / or perpendicularly and / or rotatable about an axis, with the following steps: measuring a movement of the examination object, determining a displacement and / or rotation of the X-ray detector compensating for the movement of the examination object, and Driving the device for displacement or rotation of the X-ray detector.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachführung eines Röntgendetektors gemäß dem Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 8. The invention relates to a method for tracking an X-ray detector according to claim 1 and to an apparatus for carrying out such a method according to claim 8.

Ein häufiges Problem bei verschiedenen Verfahren der Röntgenbildgebung (wie z.B. der Radiologie oder Mammographie) liegt darin, dass durch willkürliche und unwillkürliche Bewegungen von Patienten oder deren Organen die Qualität der Röntgenbilder negativ beeinflusst wird. So kann es in Folge der Bewegungen z.B. durch Verschmierungseffekte zu einer Verringerung der möglichen Ortsauflösung kommen. Je nach Aufnahmesituation gibt es für dieses Probleme verschiedene Lösungsansätze. So kann der Patient z.B. fixiert werden, wobei dies für den Patienten unangenehm ist und häufig Kleinstbewegungen nicht verhindern kann. Es kann die Aufnahmezeit für eine Röntgenakquisition verkürzt werden, wodurch die Röntgenbilder jedoch häufig an Schärfe und damit Informationsgehalt einbüßen. Oder es können Softwarekorrekturen zum Ausgleich der Verschmierungen angewendet werden, was jedoch einen großen Aufwand mit häufig nicht zufriedenstellendem Resultat bedeutet. A common problem with various methods of x-ray imaging (such as radiology or mammography) is that the quality of the x-ray images is adversely affected by random and involuntary movements of patients or their organs. Thus, as a result of the movements, e.g. due to smearing effects to a reduction of the possible spatial resolution come. Depending on the shooting situation, there are different solutions for this problem. Thus, the patient may e.g. be fixed, which is uncomfortable for the patient and often can not prevent micro-movements. It can be shortened recording time for an X-ray acquisition, which, however, the X-ray images often lose sharpness and thus information content. Or software corrections can be used to compensate for the smearing, but this requires a great deal of effort, often with unsatisfactory results.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches eine Verringerung der negativen Effekte von Bewegungen von Untersuchungsobjekten bei der Röntgenbildgebung ermöglicht. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein für die Durchführung des Verfahrens geeignetes Röntgengerät bereitzustellen. It is an object of the present invention to provide a method which makes it possible to reduce the negative effects of movements of examination objects in X-ray imaging. Furthermore, it is an object of the invention to provide a suitable for carrying out the method X-ray machine.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Nachführung eines Röntgendetektors gemäß dem Patentanspruch 1 und von einem Röntgengerät mit einem Röntgendetektor gemäß dem Patentanspruch 8.Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche. The object is achieved by a method for tracking an X-ray detector according to claim 1 and of an X-ray machine with an X-ray detector according to claim 8.Vorteilhafte embodiments of the invention are each the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Nachführung eines Röntgendetektors eines Röntgengeräts bei Bewegungen eines mittels Röntgenstrahlung einer Röntgenquelle durchleuchteten Untersuchungsobjekts, wobei mittels des Röntgendetektors während des Verfahrens ein oder mehrere Röntgenbilder des Untersuchungsobjektes aufgenommen werden, und wobei das Röntgengerät eine Vorrichtung aufweist, mittels der der Röntgendetektor derart gelagert ist, dass er in der Detektorebene und/oder senkrecht dazu verschiebbar und/oder um eine Achse drehbar ist. Mit den folgenden Schritten:

  • – Messung einer Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjektes (welche durch eine Bewegung zustande kommt),
  • – Ermittlung einer die Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts kompensierenden Verschiebung und/oder Drehung des Röntgendetektors, und
  • – Ansteuerung der Vorrichtung zur Verschiebung oder Drehung des Röntgendetektors,
kann durch die schnelle, sofortige Anpassung der Position des Röntgendetektors an die sich während der oder den Aufnahmen durch Bewegungen ändernde Position/Orientierung des Untersuchungsobjekts eine deutliche Verbesserung der Ortsauflösung erzielt werden und damit eine Steigerung der Qualität der Röntgenbilder. Vor allem bei über bis zu einige Sekunden andauernden Röntgenaufnahmen (z.B. in der Radiologie) ist dieses Verfahren besonders gut einsetzbar. In the method according to the invention for tracking an X-ray detector of an X-ray device during movements of an X-ray-examined X-ray source examination object, wherein by means of the X-ray detector during the procedure, one or more X-ray images of the examination subject are received, and wherein the X-ray device comprises a device by means of which the X-ray detector so mounted in that it is displaceable in the detector plane and / or perpendicularly and / or rotatable about an axis. With the following steps:
  • Measurement of a change in the position and / or orientation of the examination object (which is due to a movement),
  • Determining a displacement and / or rotation of the X-ray detector which compensates the change in position and / or orientation of the examination subject, and
  • Driving the device for displacement or rotation of the X-ray detector,
can be achieved by the rapid, immediate adjustment of the position of the X-ray detector to the during or the images by movements changing position / orientation of the examination object, a significant improvement of the spatial resolution and thus an increase in the quality of the X-ray images. Especially with up to a few seconds continuous X-rays (eg in radiology), this method is particularly useful.

Zur Durchführung des Verfahrens ist ein Röntgengerät mit einer Röntgenquelle und einem Röntgendetektor vorgesehen, aufweisend eine Vorrichtung, mittels der der Röntgendetektor derart gelagert ist, dass er in der Detektorebene und/oder senkrecht dazu verschiebbar und/oder um eine Achse drehbar ist, und aufweisend eine Messeinheit zur Messung einer Positions- und/oder Orientierungsveränderung eines Untersuchungsobjekts, eine Ermittlungseinheit zur Ermittlung einer die Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts kompensierenden Verschiebung und/oder Drehung des Röntgendetektors und einer Ansteuerungseinheit zur Ansteuerung der Verschiebung und/oder Drehung des Röntgendetektors. For carrying out the method, an X-ray device with an X-ray source and an X-ray detector is provided, comprising a device by means of which the X-ray detector is mounted so that it is displaceable in the detector plane and / or perpendicular to and / or about an axis, and having a Measuring unit for measuring a change in position and / or orientation of an examination object, a determination unit for determining a displacement and / or rotation of the X-ray detector compensating for the change in position and / or orientation of the examination subject and a control unit for controlling the displacement and / or rotation of the X-ray detector.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Röntgengerät Piezoaktoren auf, mittels derer der Röntgendetektor verschiebbar und/oder drehbar an der Vorrichtung gelagert ist. Die Piezoaktoren können auf einer oder mehreren Seiten des Röntgendetektors angeordnet sein und diesen damit zum Beispiel in einer Halterung bewegbar fixieren. Es können auch Piezoaktoren unterhalb des Röntgendetektors angeordnet sein. Piezoaktoren erlauben kleine und sehr schnelle Bewegungen zum Beispiel im Bereich von wenigen bis wenigen hundert Pixellängen eines Pixelelements. According to one embodiment of the invention, the X-ray device on piezo actuators, by means of which the X-ray detector is displaceably and / or rotatably mounted on the device. The piezoelectric actuators can be arranged on one or more sides of the X-ray detector and thus fix it movably, for example, in a holder. Piezo actuators may also be arranged below the X-ray detector. Piezo actuators allow small and very fast movements, for example in the range of a few to a few hundred pixel lengths of a pixel element.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Positionsund/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts mittels optischer Messverfahren, insbesondere mittels eines Lasers oder mindestens einer Videokamera, gemessen. Hier bieten sich z.B. Lasertriangulationsverfahren oder Videoverfahren zur Messung an, da derartige optische Messverfahren eine sehr schnelle und genaue Messung auch von kleinsten Bewegungen des Untersuchungsobjekts gewährleisten. Es können auch andere Messverfahren eingesetzt werden. According to one embodiment of the invention, the position and / or orientation change of the examination object is measured by means of optical measuring methods, in particular by means of a laser or at least one video camera. For example, laser triangulation or video techniques are available for the measurement, since such optical measuring methods allow a very fast and accurate measurement of even the smallest movements of the Ensure the examination object. Other measuring methods can also be used.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Röntgendetektor entlang zweier zueinander rechtwinkliger Achsen der Detektorebene, insbesondere der Detektorachsen, verschiebbar, wobei die Abstände der Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts parallel zu den beiden Achsen gemessen werden, eine Projektion der Abstände ausgehend von der Röntgenquelle auf die Ebene des Röntgendetektors ermittelt und der Röntgendetektor entsprechend verschoben wird. In diesem Fall werden vor allem Bewegungen des Untersuchungsobjekts parallel zur Ebene des Röntgendetektors berücksichtigt, da durch diese besonders starke Verschmierungen zustande kommen können. Die Bewegungen werden dann auf die Ebene des Röntgendetektors projiziert, was insbesondere bei großen Distanzen zwischen Untersuchungsobjekt und Röntgendetektor sinnvoll ist. Ist die Distanz eher klein, so kann eine Projektion auch entfallen und stattdessen der Röntgendetektor um den Bewegungen des Untersuchungsobjekts entsprechende Abstände verschoben werden. According to a further embodiment of the invention, the X-ray detector along two mutually orthogonal axes of the detector plane, in particular the detector axes, displaceable, wherein the distances of the position and / or orientation change of the examination object are measured parallel to the two axes, a projection of the distances starting from the X-ray source determined on the plane of the X-ray detector and the X-ray detector is moved accordingly. In this case, especially movements of the examination object parallel to the plane of the X-ray detector are taken into account, since they can cause particularly strong smearing. The movements are then projected onto the plane of the X-ray detector, which makes sense in particular for large distances between the examination object and the X-ray detector. If the distance is rather small, a projection can also be omitted and instead the X-ray detector can be displaced corresponding distances around the movements of the examination subject.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Röntgendetektor um eine Achse rechtwinklig zur Detektorebene drehbar, wobei ein Drehwinkel der Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts um die Achse gemessen wird und der Röntgendetektor entsprechend um den Drehwinkel um die Achse gedreht wird. In diesem Fall werden zusätzlich (oder alternativ) zu den Verschiebungen auch Drehungen des Untersuchungsobjekts berücksichtigt, da diese ebenfalls zu starken Verschmierungen beitragen können. According to a further embodiment of the invention, the X-ray detector is rotatable about an axis perpendicular to the detector plane, wherein a rotation angle of the position and / or orientation change of the examination object is measured about the axis and the X-ray detector is rotated about the rotation angle about the axis. In this case, in addition (or as an alternative) to the displacements, also rotations of the examination object are taken into account, since these can likewise contribute to heavy smears.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Verfahren über einen vorbestimmten Zeitraum kontinuierlich wiederholt. Der Zeitraum kann z.B. der Dauer einer Röntgenaufnahme entsprechen, so dass während der Röntgenaufnahme der Röntgendetektor stets allen Bewegungen des Untersuchungsobjekts nachgeführt wird. According to a further embodiment of the invention, the method is repeated continuously over a predetermined period of time. The period may e.g. correspond to the duration of an X-ray, so that during the X-ray recording of the X-ray detector is always tracked all movements of the examination subject.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Röntgendetektor eine Vielzahl von Pixelelementen auf und ist in einer Größenordnung von bis zu 100 Pixellängen verschiebbar. Auf diese Weise können insbesondere kleine Bewegungen des Untersuchungsobjekts ausgeglichen werden. According to a further embodiment of the invention, the X-ray detector has a multiplicity of pixel elements and is displaceable on the order of up to 100 pixel lengths. In this way, in particular small movements of the examination object can be compensated.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Röntgendetektor (zusätzlich) senkrecht zur Detektorebene verschiebbar, wobei der Abstand der Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts senkrecht zur Detektorebene gemessen wird und der Röntgendetektor entsprechend verschoben wird. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn die Distanz zwischen der Röntgenquelle und dem Untersuchungsobjekt eher groß und die Distanz zwischen Untersuchungsobjekt und Röntgendetektor eher klein ist und dazu beitragen kann, eine Unschärfe der Röntgenaufnahme zu verringern. According to a further embodiment of the invention, the X-ray detector (additionally) is displaceable perpendicular to the detector plane, wherein the distance of the position and / or orientation change of the examination object is measured perpendicular to the detector plane and the X-ray detector is moved accordingly. This is particularly useful if the distance between the X-ray source and the examination subject is rather large and the distance between the examination subject and the X-ray detector is rather small and can contribute to reducing a blurring of the X-ray image.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt. Es zeigen: The invention and further advantageous embodiments according to features of the subclaims are explained in more detail below with reference to schematically illustrated embodiments in the drawing, without thereby limiting the invention to these embodiments. Show it:

1 eine Ansicht einer Abfolge des erfinderischen Verfahrens, 1 a view of a sequence of the inventive method,

2 eine Seitenansicht der Geometrie des Röntgengeräts während des Verfahrens, 2 a side view of the geometry of the X-ray machine during the process,

3 eine Draufsicht auf einen Röntgendetektor mit einer Vorrichtung zur Verschiebung in der Detektorebene, 3 a top view of an X-ray detector with a device for displacement in the detector plane,

4 eine Draufsicht auf einen Röntgendetektor und eine Drehung gemäß dem Verfahren, und 4 a plan view of an X-ray detector and a rotation according to the method, and

5 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Röntgengeräts. 5 a view of an X-ray device according to the invention.

In der 1 ist eine Abfolge der Schritte des erfinderischen Verfahrens gezeigt. In einem ersten Schritt 15 wird eine Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts gemessen. Die Messung kann z.B. mittels optischer Messverfahren wie der Lasertriangulation oder mittels Videoaufnahmen durchgeführt werden, in denen die Ausgangsposition und Orientierung des Untersuchungsobjekts und die nach der Bewegung eingenommene Endposition und -Orientierung gemessen werden und daraus die Veränderung bestimmt wird. Es werden jeweils die Abstände der Veränderungen des Untersuchungsobjektes in den Richtungen gemessen, in die der Röntgendetektor auch entsprechend verschiebbar ist. Es können sowohl Bewegungen parallel zur Ebene des Röntgendetektors als auch senkrecht dazu gemessen werden, ebenso wie Drehungen um bestimmte oder beliebige Achsen. In einem zweiten Schritt 16 wird anschließend eine die Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts kompensierende Verschiebung und/oder Drehung des Röntgendetektors aus den Bewegungen des Untersuchungsobjekts ermittelt. Hierbei kann im einfachsten Fall eine Verschiebung ermittelt werden, welche den Abständen oder Drehwinkeln der jeweiligen Positions- und/oder Orientierungsveränderungen des Untersuchungsobjekts entspricht. Es kann aber auch eine aufwändigere Ermittlung oder Berechnung vorgesehen sein, z.B. indem die Abstände der Bewegungen des Untersuchungsobjekts auf die Detektorebene projiziert werden. Die kann insbesondere bei großen Distanzen zwischen dem Untersuchungsobjekt und dem Röntgendetektor vorgesehen sein. In einem dritten Schritt 17 wird anschließend der Röntgendetektor derart angesteuert, dass er um die entsprechenden ermittelten Abstände verschoben oder um die Drehwinkel gedreht wird. Das Verfahren kann sehr schnell, z.B. innerhalb von Millisekunden durchgeführt werden. In the 1 is shown a sequence of the steps of the inventive method. In a first step 15 a position and / or orientation change of the examination subject is measured. The measurement can be carried out, for example, by means of optical measurement methods such as laser triangulation or by video recordings, in which the starting position and orientation of the examination object and the end position and orientation taken after the movement are measured and the change is determined therefrom. In each case, the distances between the changes of the examination object in the directions in which the X-ray detector can also be displaced are measured. It is possible to measure both movements parallel to the plane of the x-ray detector and perpendicular thereto, as well as rotations about specific or arbitrary axes. In a second step 16 Subsequently, a displacement and / or rotation of the X-ray detector compensating for the change in position and / or orientation of the examination subject is determined from the movements of the examination subject. Here, in the simplest case, a shift can be determined, which corresponds to the distances or angles of rotation of the respective position and / or orientation changes of the examination object. But it can also be a more complex determination or calculation be provided, for example by the distances of the movements of the examination object are projected onto the detector plane. This can be provided in particular for large distances between the examination subject and the X-ray detector. In a third step 17 Subsequently, the X-ray detector is driven so that it is shifted by the corresponding determined distances or rotated by the rotation angle. The method can be carried out very quickly, eg within milliseconds.

Das erfinderische Verfahren kann während der Aufnahme eines Röntgenbilds (z.B. Radiographie-Röntgenbild) oder einer Serie von Röntgenbildern (z.B. Fluoroskopie-Röntgenbilder) eines Untersuchungsobjekts schnell und kontinuierlich wiederholt werden, so dass stets eine angepasste Positionierung des Röntgendetektors möglich ist und die Verschmierung des oder der Röntgenbilder durch die Bewegungen des Untersuchungsobjekts vermieden wird. Das Verfahren wird bevorzugt für kleine Bewegungen des Untersuchungsobjekts angewendet, z.B. unwillkürliche oder willkürliche Bewegungen eines Patienten oder Bewegungen von Atmung, Peristaltik oder Herzschlag. Für letztere können auch Sensoren zur Messung der Positions- und/oder Orientierungsveränderungen an dem Untersuchungsobjekt angeordnet werden. The inventive method can be repeated quickly and continuously during the recording of an X-ray image (eg radiographic X-ray image) or a series of X-ray images (eg fluoroscopic X-ray images) of an examination subject, so that always an adapted positioning of the X-ray detector is possible and the smearing of the or X-ray images are avoided by the movements of the examination subject. The method is preferably used for small movements of the examination object, e.g. involuntary or voluntary movements of a patient or movements of breathing, peristalsis or heartbeat. For the latter, sensors for measuring the position and / or orientation changes on the examination object can also be arranged.

In der 3 ist eine Draufsicht auf einen in einer Halterung 11 mittels Piezoaktoren 12 bewegbaren Röntgendetektor 10 gezeigt. Die Piezoaktoren 12 sind an allen vier Seitenflächen des Röntgendetektors 10 angeordnet. Der Röntgendetektor 10 ist durch die Piezoaktoren z.B. entlang seiner Detektorachsen, angedeutet durch die x-Achse und die y-Achse des Koordinatensystems, bewegbar. Die Beträge, um welche der Röntgendetektor verschoben werden kann, sind dabei z.B. in einer Größenordnung von wenigen bis wenigen Hundert Pixellängen eines Pixelelements. Durch die Piezoaktoren kann auch eine Drehung des Röntgendetektors um seine Mittenachse 18 möglich sein, wie z.B. in der 4 gezeigt. Es können auch Piezoaktoren auf der Unterseite des Röntgendetektors oder auf den Bereichen der Oberseite, die nicht zur Sensorfläche gehören, angeordnet sein, so dass der Röntgendetektor auch senkrecht zu seiner Detektorebene bewegt werden kann. Durch Piezoaktoren sind in besonderem Maße präzise Bewegungen bei hoher Frequenz möglich. Außerdem haben Piezoaktoren geringe Außenmaße und können somit Platz sparend am Gehäuse untergebracht werden. In the 3 is a top view of one in a holder 11 by means of piezo actuators 12 movable x-ray detector 10 shown. The piezo actuators 12 are on all four side surfaces of the x-ray detector 10 arranged. The x-ray detector 10 is movable by the piezoelectric actuators, for example along its detector axes, indicated by the x-axis and the y-axis of the coordinate system. The amounts by which the X-ray detector can be displaced are, for example, on the order of a few to a few hundred pixel lengths of a pixel element. The piezo actuators can also rotate the x-ray detector about its center axis 18 be possible, as in the 4 shown. It is also possible to arrange piezoactuators on the underside of the x-ray detector or on the regions of the upper side which do not belong to the sensor surface, so that the x-ray detector can also be moved perpendicular to its detector plane. By piezo actuators precise movements at high frequency are possible in particular. In addition, piezo actuators have small outer dimensions and can thus be accommodated to save space on the housing.

In der 2 ist eine Seitenansicht der Geometrie des Aufnahmesystems während des Verfahrens gezeigt. Eine Röntgenquelle 13 sendet eine Röntgenstrahlung 23 aus, welche ein Untersuchungsobjekt 14 durchstrahlt und anschließend von dem Röntgendetektor 10 detektiert wird. Bewegt sich das Untersuchungsobjekt in Richtung des Pfeils, angedeutet durch die Strichelung, um einen ersten Abstand x0, so wird im Laufe des erfindungsgemäßen Verfahrens der Röntgendetektor um einen zweiten Abstand x1 verschoben, ebenfalls mittels eines Pfeils und eine Strichelung angedeutet. Der zweite Abstand x1 kann dabei im einfachsten Fall dem ersten Abstand x0 entsprechen (z.B. kleine Distanz Untersuchungsobjekt Röntgendetektor) oder in einer aufwändigeren Berechnung aus diesem ermittelt werden, z.B. Projektion des ersten Abstands x0 in die Detektorebene. In the 2 Figure 3 is a side view of the geometry of the pickup system during the process. An x-ray source 13 sends an x-ray 23 out, which is a research object 14 radiates and then from the X-ray detector 10 is detected. If the examination object moves in the direction of the arrow, indicated by the dashes, by a first distance x 0 , the x-ray detector is displaced by a second distance x 1 in the course of the method according to the invention, likewise indicated by an arrow and a dashed line. In the simplest case, the second distance x 1 may correspond to the first distance x 0 (eg small distance examination object x-ray detector) or be determined from this in a more complex calculation, for example projection of the first distance x 0 into the detector plane.

In der 5 ist ein erfindungsgemäßes Röntgengerät 22 gezeigt, welches einen Röntgendetektor 10 aufweist, welcher innerhalb seiner Halterung 11 z.B. mittels Piezoaktoren 12 verschiebbar gehaltert ist (z.B. wie zuvor beschrieben). Der Röntgendetektor 10 kann auch mittels einer anders aufgebauten Vorrichtung derart bewegbar gelagert sein, dass er in der Detektorebene und/oder senkrecht dazu verschiebbar und/oder um eine Achse drehbar ist. Außerdem weist das Röntgengerät 22 eine Röntgenquelle 13, eine Kamera 19 und eine Systemsteuerung 20 sowie eine Recheneinheit 21 auf. Die Kamera 19 ist dazu ausgebildet, die Bewegungen des Untersuchungsobjekts zu messen, die entsprechenden, die Bewegungen kompensierenden Verschiebungen oder Drehungen werden z.B. von der Recheneinheit 21, welche in die Systemsteuerung 20 integriert ist, ermittelt und die Systemsteuerung ist dazu ausgebildet, die Verschiebungen oder Drehungen des Röntgendetektors anzusteuern. In the 5 is an inventive X-ray device 22 shown, which is an x-ray detector 10 which is inside its holder 11 eg by means of piezo actuators 12 is slidably supported (eg as described above). The x-ray detector 10 can also be movably mounted by means of a differently constructed device, that it is rotatable in the detector plane and / or perpendicular thereto and / or about an axis. In addition, the X-ray machine has 22 an X-ray source 13 , a camera 19 and a system control 20 as well as a computing unit 21 on. The camera 19 is designed to measure the movements of the object to be examined, the corresponding displacements or rotations compensating the movements are, for example, from the arithmetic unit 21 which in the control panel 20 is integrated, determined and the system controller is adapted to control the displacements or rotations of the X-ray detector.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Lage, die Ortsauflösung von Röntgenaufnahmen durch adaptive Anpassung der Position und/oder Orientierung des Röntgendetektors an die aktuelle, sich während des Röntgenaufnahmeprozesses ändernde Position und/oder Orientierung des Untersuchungsobjekts bzw. Patienten zu verbessern. Dies wird durch eine Nachführung des Röntgendetektors erzielt. The method according to the invention is able to improve the spatial resolution of X-ray images by adaptively adapting the position and / or orientation of the X-ray detector to the current position and / or orientation of the examination object or patient during the X-ray acquisition process. This is achieved by tracking the X-ray detector.

Die Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen: Für eine besonders gute Verringerung der negativen Effekte von Bewegungen von Untersuchungsobjekten bei der Röntgenbildgebung ist ein Verfahren zur Nachführung eines Röntgendetektors eines Röntgengeräts bei Bewegungen eines mittels Röntgenstrahlung einer Röntgenquelle durchleuchteten Untersuchungsobjekts, wobei mittels des Röntgendetektors während des Verfahrens ein oder mehrere Röntgenbilder des Untersuchungsobjektes aufgenommen werden, und wobei das Röntgengerät eine Vorrichtung aufweist, mittels der der Röntgendetektor derart gelagert ist, dass er in der Detektorebene und/oder senkrecht dazu verschiebbar und/oder um eine Achse drehbar ist, mit den folgenden Schritten vorgesehen:

  • – Messung einer Bewegung des Untersuchungsobjektes,
  • – Ermittlung einer die Bewegung des Untersuchungsobjekts kompensierenden Verschiebung und/oder Drehung des Röntgendetektors, und
  • – Ansteuerung der Vorrichtung zur Verschiebung oder Drehung des Röntgendetektors.
The invention can be summarized briefly in the following way: For a particularly good reduction of the negative effects of movements of examination objects in X-ray imaging is a method for tracking an X-ray detector of an X-ray device during movements of an X-rayed X-ray source examination object, wherein by means of the X-ray detector during the One or more X-ray images of the examination subject are recorded, and wherein the X-ray device comprises a device by means of which the X-ray detector is mounted such that it is displaceable in the detector plane and / or perpendicular thereto and / or about an axis, with the following steps intended:
  • Measurement of a movement of the examination object,
  • Determining a displacement and / or rotation of the X-ray detector which compensates the movement of the examination subject, and
  • - Control of the device for displacement or rotation of the X-ray detector.

Claims (9)

Verfahren zur Nachführung eines Röntgendetektors (10) eines Röntgengeräts (22) bei Bewegungen eines mittels Röntgenstrahlung (23) einer Röntgenquelle (13) durchleuchteten Untersuchungsobjekts (14), wobei mittels des Röntgendetektors (10) während des Verfahrens ein oder mehrere Röntgenbilder des Untersuchungsobjektes (14) aufgenommen werden, und wobei das Röntgengerät (22) eine Vorrichtung aufweist, mittels der der Röntgendetektor (10) derart gelagert ist, dass er in der Detektorebene und/oder senkrecht dazu verschiebbar und/oder um eine Achse drehbar ist, mit den folgenden Schritten: – Messung (15) einer Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjektes (14), – Ermittlung (16) einer die Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts kompensierenden Verschiebung und/oder Drehung des Röntgendetektors, – Ansteuerung (17) der Vorrichtung zur Verschiebung oder Drehung des Röntgendetektors (10). Method for tracking an X-ray detector ( 10 ) of an X-ray machine ( 22 ) during movements of an X-ray ( 23 ) an X-ray source ( 13 ) examined examination object ( 14 ), wherein by means of the X-ray detector ( 10 ) during the procedure one or more X-ray images of the examination subject ( 14 ), and wherein the x-ray device ( 22 ) has a device by means of which the X-ray detector ( 10 ) is mounted so that it is displaceable in the detector plane and / or perpendicular thereto and / or about an axis, with the following steps: - Measurement ( 15 ) a change in position and / or orientation of the examination subject ( 14 ), - Detection ( 16 ) a displacement and / or rotation of the X-ray detector which compensates for the change in position and / or orientation of the examination object, 17 ) of the device for displacing or rotating the X-ray detector ( 10 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts (14) mittels optischer Messverfahren, insbesondere mittels eines Lasers oder mindestens einer Kamera (19), gemessen wird. Method according to claim 1, wherein the position and / or orientation change of the examination subject ( 14 ) by means of optical measuring methods, in particular by means of a laser or at least one camera ( 19 ), is measured. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Röntgendetektor (10) entlang zweier zueinander rechtwinkliger Achsen der Detektorebene, insbesondere der Detektorachsen, verschiebbar ist, wobei der Abstand (x0) der Positionsund/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts (14) parallel zu den beiden Achsen gemessen wird, eine Projektion des Abstands (x0) ausgehend von der Röntgenquelle (13) auf die Ebene des Röntgendetektors (10) ermittelt und der Röntgendetektor (10) entsprechend verschoben wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the x-ray detector ( 10 ) along two mutually perpendicular axes of the detector plane, in particular the detector axes, is displaceable, wherein the distance (x 0 ) of the position and / or orientation change of the examination subject ( 14 ) is measured parallel to the two axes, a projection of the distance (x 0 ) from the X-ray source ( 13 ) to the plane of the X-ray detector ( 10 ) and the X-ray detector ( 10 ) is moved accordingly. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Röntgendetektor um eine Achse (18) rechtwinklig zur Detektorebene drehbar ist, wobei ein Drehwinkel der Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts (14) um die Achse (18) gemessen wird und der Röntgendetektor (10) entsprechend um den Drehwinkel um die Achse (18) gedreht wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the x-ray detector is mounted about an axis ( 18 ) is rotatable perpendicular to the detector plane, wherein a rotation angle of the position and / or orientation change of the examination object ( 14 ) around the axis ( 18 ) and the X-ray detector ( 10 ) corresponding to the angle of rotation about the axis ( 18 ) is rotated. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren über einen vorbestimmten Zeitraum kontinuierlich wiederholt wird.  Method according to one of the preceding claims, wherein the method is continuously repeated over a predetermined period of time. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Röntgendetektor (10) eine Vielzahl von Pixelelementen aufweist und in einer Größenordnung von bis zu 100 Pixellängen verschiebbar ist. Method according to one of the preceding claims, wherein the x-ray detector ( 10 ) has a plurality of pixel elements and is displaceable on the order of up to 100 pixel lengths. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Röntgendetektor (10) senkrecht zur Detektorebene verschiebbar ist, wobei der Abstand der Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts (14) senkrecht zur Detektorebene gemessen wird und der Röntgendetektor (10) entsprechend verschoben wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the x-ray detector ( 10 ) is displaceable perpendicular to the detector plane, wherein the distance of the position and / or orientation change of the examination subject ( 14 ) is measured perpendicular to the detector plane and the X-ray detector ( 10 ) is moved accordingly. Röntgengerät mit einer Röntgenquelle (13) und einem Röntgendetektor (10), ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend eine Vorrichtung, mittels der der Röntgendetektor (10) derart gelagert ist, dass er in der Detektorebene und/oder senkrecht dazu verschiebbar und/oder um eine Achse (18) drehbar ist, und aufweisend eine Messeinheit zur Messung einer Positions- und/oder Orientierungsveränderung eines Untersuchungsobjekts (14), eine Ermittlungseinheit zur Ermittlung einer die Positions- und/oder Orientierungsveränderung des Untersuchungsobjekts kompensierenden Verschiebung und/oder Drehung des Röntgendetektors und einer Ansteuerungseinheit zur Ansteuerung der Verschiebung und/oder Drehung des Röntgendetektors. X-ray device with an X-ray source ( 13 ) and an X-ray detector ( 10 ), configured to carry out the method according to one of claims 1 to 7, comprising a device by means of which the X-ray detector ( 10 ) is mounted such that it is displaceable in the detector plane and / or perpendicular thereto and / or about an axis ( 18 ), and comprising a measuring unit for measuring a position and / or orientation change of an examination object ( 14 ), a determination unit for determining a position and / or orientation change of the examination object compensating displacement and / or rotation of the X-ray detector and a drive unit for controlling the displacement and / or rotation of the X-ray detector. Röntgengerät nach Anspruch 8, wobei der Röntgendetektor (10) mittels Piezoaktoren (12) verschiebbar und/oder drehbar an der Vorrichtung gelagert ist. X-ray apparatus according to claim 8, wherein the X-ray detector ( 10 ) by means of piezo actuators ( 12 ) is slidably and / or rotatably mounted on the device.
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