DE102014201645A1 - Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur biplanen Rotationsangiographie - Google Patents
Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur biplanen Rotationsangiographie Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014201645A1 DE102014201645A1 DE102014201645.2A DE102014201645A DE102014201645A1 DE 102014201645 A1 DE102014201645 A1 DE 102014201645A1 DE 102014201645 A DE102014201645 A DE 102014201645A DE 102014201645 A1 DE102014201645 A1 DE 102014201645A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ray
- angiographic
- image
- diagnostic device
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
- A61B6/4458—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit or the detector unit being attached to robotic arms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computerised tomographs
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
- A61B6/035—Mechanical aspects of CT
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/10—Application or adaptation of safety means
- A61B6/102—Protection against mechanical damage, e.g. anti-collision devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4007—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units
- A61B6/4014—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units arranged in multiple source-detector units
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
- A61B6/4435—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
- A61B6/4441—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
- A61B6/4452—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being able to move relative to each other
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
- A61B6/4464—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit or the detector unit being mounted to ceiling
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4476—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to motor-assisted motion of the source unit
- A61B6/4482—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to motor-assisted motion of the source unit involving power assist circuits
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4064—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis specially adapted for producing a particular type of beam
- A61B6/4085—Cone-beams
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
- A61B6/545—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving automatic set-up of acquisition parameters
Abstract
Die Erfindung betrifft eine angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur Rotationsangiographie mit zwei voneinander unabhängig bewegten Röntgensystemen (1, 2) aufweisend: – zwei rotierende C-Bogen (4, 4'), wobei an den einen Enden der C-Bogen (4, 4') Röntgenstrahler (5, 5') und an den anderen, den jeweiligen Röntgenstrahlern (5, 5') gegenüberliegenden Enden Bilddetektoreinheiten (6, 6') angebracht sind, wobei bei Rotation der C-Bogen (4, 4') der jeweilige Röntgenstrahler (5, 5') und die den jeweiligen Röntgenstrahlern (5, 5') gegenüberliegenden Bilddetektoreinheiten (6, 6') um ein auf einem Patientenlagerungstisch (10) befindliches Untersuchungsobjekt (22) auf einer Umlaufbahn (23) bewegbar sind, – ein digitales Bildsystem (13) zur Erfassung von jeweils zwei Datensätzen einer Vielzahl von Projektionsbildern mittels der Rotationsangiographie, und zur Bildverarbeitung, durch die die zwei Datensätze von Projektionsbildern zu einem 3-D-Volumenbild rekonstruiert werden, – eine Steuervorrichtung (12) zur unterschiedlichen Synchronisation der zwei gleichzeitig rotierenden C-Bogen (4, 4'), zur Optimierung der Bildqualität in Abhängigkeit von der diagnostischen Aufgabe- bzw. Fragestellung, so dass verschiedene Bewegungs- oder Abtastmuster erreicht werden können, und – eine mit der Steuervorrichtung (12) verbundene Eingabevorrichtung (16) zur Erfassung der verschiedenen Synchronisations-Bedingungen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur Rotationsangiographie mit zwei voneinander unabhängig bewegten Röntgensystemen.
- Eine übliche Röntgendiagnostikeinrichtung kann zwei Röntgensysteme aufweisen, bestehend jeweils aus einer Röntgenröhre, einem Röntgenbilddetektor und mechanischen Halterungen, die voneinander unabhängig bewegt werden können. Grundsätzlich können die Bewegungsformen – abgesehen von geometrischen Einschränkungen – sehr beliebig sein.
- Eine derartige in der
1 als Beispiel dargestellte Röntgendiagnostikeinrichtung mit zwei C-Bogen weist als sogenanntes Biplan-System im Wesentlichen zwei sogenannte Röntgenebenen auf, wobei die erste Röntgenebene1 aus einer ersten Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem ersten C-Bogen4 bestehen kann, an dessen Enden eine erste Röntgenstrahlungsquelle, beispielsweise ein Röntgenstrahler5 mit Röntgenröhre und Kollimator, und ein erster Röntgenbilddetektor6 als Bildaufnahmeeinheit angebracht sind. Die zweite Röntgenebene2 kann aus einer zweiten Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem zweiten C-Bogen4' , einem zweiten Röntgenstrahler5' und einem zweiten Röntgenbilddetektor6' bestehen. Diese C-Bogen4 und4' können jeweils an einem Ständer3 bzw.3' in Form eines sechsachsigen Industrie- oder Knickarmroboters drehbar gelagert sein. Der Ständer3 ist dabei auf dem Fußboden7 eines Untersuchungsraums montiert, während der zweite Ständer3' an der Decke8 des Untersuchungsraums befestigt sein kann. - Mittels des beispielsweise aus der
US 7,500,784 B2 bekannten Knickarmroboters, welcher bevorzugt sechs Drehachsen und damit sechs Freiheitsgrade aufweist, können die C-Bogen4 und4' beliebig räumlich verstellt werden, zum Beispiel, indem sie um ihre Drehzentren zwischen den Röntgenstrahlern5 und5' sowie den Röntgenbilddetektoren6 und6' gedreht werden. Das erfindungsgemäße angiographische biplane Röntgensystem1 bis6' ist insbesondere um Drehzentren und Drehachsen in der C-Bogen-Ebene der Röntgenbilddetektoren6 und6' drehbar, bevorzugt um den Mittelpunkt der Röntgenbilddetektoren6 und6' und um den Mittelpunkt der Röntgenbilddetektoren6 und6' schneidende Drehachsen. - Der bekannte Knickarmroboter weist ein Grundgestell auf, welches beispielsweise auf dem Boden
7 oder an der Decke8 fest montiert ist. Daran ist drehbar um eine erste Drehachse ein Karussell befestigt. Am Karussell ist schwenkbar um eine zweite Drehachse eine Roboterschwinge angebracht, an der drehbar um eine dritte Drehachse ein Roboterarm befestigt ist. Am Ende des Roboterarms ist drehbar um eine vierte Drehachse eine Roboterhand angebracht. Die Roboterhand weist ein Befestigungselement für den C-Bogen4 oder4' auf, welches um eine fünfte Drehachse schwenkbar und um eine senkrecht dazu verlaufende sechste Rotationsachse rotierbar ist. - Die Realisierung der in
1 beispielsweise dargestellten Röntgendiagnostikeinrichtung ist nicht auf den sechsachsigen Industrie- oder Knickarmroboter mit den Ständern3 und3' angewiesen. Bei dem angiographischen Röntgensystem können auch übliche C-Bogen-Geräte mit normaler decken- oder bodenmontierten Halterung für die C-Bogen4 und4' Verwendung finden. - Anstelle der beispielsweise dargestellten C-Bogen
4 und4' kann das angiographische Röntgensystem auch getrennte decken- und/oder bodenmontierte Halterungen für die Röntgenstrahler5 und5' und die Röntgenbilddetektoren6 und6' aufweisen, die beispielsweise elektronisch starr miteinander gekoppelt sind. - Die Röntgenbilddetektoren
6 und6' können rechteckige oder quadratische, flache Halbleiterdetektoren sein, die vorzugsweise aus amorphem Silizium (a-Si) erstellt sind. Es können aber auch integrierende und eventuell zählende CMOS-Detektoren Anwendung finden. - Im Strahlengang der Röntgenstrahler
5 und5' befindet sich eine Tischplatte9 eines Patientenlagerungstisches10 zur Aufnahme eines zu untersuchenden Patienten als Untersuchungsobjekt. Der Patientenlagerungstisch10 ist mit einem Bedienpult11 versehen. An der Röntgendiagnostikeinrichtung ist eine Systemsteuerungseinheit12 mit einem Bildsystem13 angeschlossen, das die Bildsignale der Röntgenbilddetektoren6 und6' empfängt und verarbeitet. Die Röntgenbilder können dann auf Displays einer mittels eines deckenmontierten, längs verfahrbaren, schwenk-, dreh- und höhenverstellbaren Trägersystems14 gehaltenen Monitorampel15 betrachtet werden. - In der
US 6,909,769 B2 ist ein Verfahren zur dreidimensionalen Bildgebung eines sich bewegenden Untersuchungsobjekts, insbesondere zur Herzbildgebung, mit einer Untersuchungseinrichtung, umfassend wenigstens einen C-Bogen mit einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsempfänger, wobei sich der C-Bogen zur Aufnahme von zweidimensionalen Projektionsbildern, anhand welcher eine dreidimensionale Bildrekonstruktion erfolgt, innerhalb der Zeitspanne, während der sich ein Kontrastmittel im Untersuchungsobjekt befindet, wenigstens einmal um wenigstens 180° zuzüglich des Strahlungsfächerwinkels um das Untersuchungsobjekt dreht. - Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur biplanen Rotationsangiographie derart auszubilden, dass die zwei gleichzeitig rotierenden C-Bogen verschiedentlich miteinander synchronisierbar sind, damit die Bildqualität je nach medizinischer bzw. diagnostischer Fragestellung optimierbar ist.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Vorrichtung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwei rotierende C-Bogen, wobei an den einen Enden der C-Bogen Röntgenstrahler und an den anderen, den jeweiligen Röntgenstrahlern gegenüberliegenden Enden Bilddetektoreinheiten angebracht sind, wobei bei Rotation der C-Bogen der jeweilige Röntgenstrahler und die den jeweiligen Röntgenstrahlern gegenüberliegenden Bilddetektoreinheiten um ein auf einem Patientenlagerungstisch befindliches Untersuchungsobjekt auf einer Umlaufbahn bewegbar sind, ein digitales Bildsystem zur Erfassung von jeweils zwei Datensätzen einer Vielzahl von Projektionsbildern mittels der Rotationsangiographie, und zur Bildverarbeitung, durch die die zwei Datensätze von Projektionsbildern zu einem 3-D-Volumenbild rekonstruiert werden, eine Steuervorrichtung zur unterschiedlichen Synchronisation der zwei gleichzeitig rotierenden C-Bogen, zur Optimierung der Bildqualität in Abhängigkeit von der diagnostischen Aufgabe- bzw. Fragestellung, so dass verschiedene Bewegungs- oder Abtastmuster erreicht werden können, und eine mit der Steuervorrichtung verbundene Eingabevorrichtung zur Erfassung der verschiedenen Synchronisations-Bedingungen vorgesehen sind.
- Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein biplanes C-Bogen-Angiographiesystem für die Neuroradiologie mit je einem Industrieroboter als Tragvorrichtungen und -
2 eine Ansicht der Bahn der Detektoren und der Strahlungsquellen gemäß1 um ein zu untersuchendes Objekt in axialer Blickrichtung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. - Die in der
1 als Beispiel dargestellte Röntgendiagnostikeinrichtung mit zwei Röntgenebenen1 und2 mit je einem C-Bogen4 ,4' weist als sogenanntes Biplan-System je einen Röntgenstrahler5 ,5' mit Röntgenröhre und Kollimator, und je einen Röntgenbilddetektor6 ,6' auf. Die Röntgenebenen1 und2 drehen sich bei der Rotationsangiographie, insbesondere zur Herzbildgebung, um einen auf einem Patientenlagerungstisch10 befindlichen Patienten wenigstens einmal um wenigstens 180° zuzüglich des Strahlungsfächerwinkels. Die Röntgenebenen1 und2 können dabei nahezu beliebige Bewegungen durchführen, da sie zwar voneinander entkoppelt und unabhängig sind; sie müssen aber jedoch miteinander vernetzt sein, damit keine Kollision miteinander und mit den weiteren Komponenten entsteht. - An der Systemsteuerungseinheit
12 der Röntgendiagnostikeinrichtung ist eine Eingabevorrichtung16 , beispielsweise eine medizinische Workstation, angeschlossen, über die die Röntgenebenen1 und2 bedient und mittels derer Steuerbefehle eingegeben und Funktionen, insbesondere verschiedene Bewegungs- oder Abtastmuster, ausgewählt werden können. - Die Röntgenstrahler
5 und5' der durch ihre Zentralstrahlen schematisch dargestellten Röntgenebenen1 und2 emittieren von Strahlenfoken ihrer Röntgenstrahlungsquellen ausgehende Strahlenbündel20 und21 , die auf die Röntgenbilddetektoren6 und6' treffen. Sollen 3-D-Datensätze nach dem sogenannten DynaCT-Verfahren, einem Verfahren zur Rotationsangiographie, erstellt werden, werden die drehbar gelagerten C-Bogen4 und4' mit Röntgenstrahlern5 und5' und Röntgenbilddetektoren6 und6' derart gedreht, dass, wie die2 schematisch in Aufsicht auf die Drehachse zeigt, sich der hier bildlich durch ihre Strahlenfoken dargestellte Röntgenstrahler5 und5' sowie der Röntgenbilddetektoren6 und6' um ein im Strahlengang der Röntgenstrahler5 und5' befindliches Untersuchungsobjekt22 , beispielsweise einen auf einem eines Patientenlagerungstisches10 befindlichen Patienten, auf einer Umlaufbahn23 bewegen. Die Umlaufbahn23 kann zur Erstellung eines 3-D-Datensatzes vollständig oder teilweise durchfahren werden. - Die C-Bogen
4 und4' mit Röntgenstrahlern5 und5' sowie Röntgenbilddetektoren6 und6' bewegen sich dabei gemäß der Rotationsangiographie, insbesondere dem DynaCT-Verfahren zur Herzbildgebung, vorzugsweise um mindestens einen Winkelbereich von 180°, beispielsweise 180° plus Strahlungsfächerwinkel Φ1 bzw. Φ2, und nehmen in schneller Folge Projektionsbilder aus verschiedenen Projektionen auf. Die Rekonstruktion kann nur aus einem Teilbereich dieser aufgenommenen Daten erfolgen. - Bei dem zu untersuchenden Objekt
22 kann es sich beispielsweise um einen tierischen oder menschlichen Körper aber auch einen Phantomkörper handeln. - Die Röntgenstrahler
5 und5' sowie die Röntgenbilddetektoren6 und6' laufen jeweils so um das Objekt22 herum, dass sich die Röntgenstrahler5 und5' sowie die Röntgenbilddetektoren6 und6' auf entgegengesetzten Seiten des Objekts22 gegenüberliegen. - Bei der normalen Radiographie oder Fluoroskopie mittels einer derartigen Röntgendiagnostikeinrichtung werden die medizinischen 2-D-Daten der Röntgenbilddetektoren
6 und6' im Bildsystem12 ggf. zwischengespeichert und/oder verarbeitet und anschließend auf einem der Displays einer Monitorampel15 wiedergegeben. - Die beiden Röntgenebenen
1 und2 nehmen zu Beginn einen Start- oder Anfangswinkel von φ10 oder φ20 ein. Nach dem Start der Rotationsangiographie drehen sich die Röntgenebenen1 und2 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω1 oder ω2 um beispielsweise 180° plus Strahlungsfächerwinkel Φ1 oder Φ2, wobei die Strahlungsfächerwinkel Φ1 oder Φ2 üblicherweise gleich sind. Durch unterschiedliche Source Image Distance (SID) können sich jedoch Unterschiede ergeben. - Zur besseren Transparenz und für eine analytische Formulierung wird die Rotation der zwei Röntgenebenen
1 und2 auf Kreisbahnen betrachtet, wobei die Kreisbahnen in einer gemeinsamen Ebene liegen oder aber auch relativ zueinander versetzt beziehungsweise verkippt sein können. Es können erfindungsgemäß jedoch beliebige Kurven sein. - Im Zusammenhang mit der
2 wird zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens folgende Notation verwendet: - a) Rotationswinkel:
- Die Rotationswinkel φ1 und φ2 der beiden Röntgenebenen
1 und2 lassen sich folgendermaßen beschreiben:φ1 = φ10 + ω1t = φ10 + ω1mΔt φ2 = φ20 + ω2t = ω20 + ω2mΔt - Der Index 1 bezieht sich auf Parameter der ersten Röntgenebene
1 , analog der Index 2 für die der zweiten Röntgenebene2 . - b) Winkelinkremente:
- Es ergeben sich während der Rotation folgende Winkelinkremente Δφ1 und Δφ2:
Δφ1 = ω1Δt und Δφ2 = ω2Δt - c) Winkelgeschwindigkeiten:
- Die Winkelgeschwindigkeiten ω1 und ω2 der beiden Röntgenebenen
1 und2 , aus denen sich die Winkelinkremente berechnen lassen, verhalten sich folgendermaßen:ω2 = δω1 - Im allgemeinen Fall – die Winkelgeschwindigkeiten sind nicht gleich ω2 ≠ ω1 und die Start- oder Anfangswinkel von φ10 und φ20 sind beliebig (so weit geometrisch möglich) – sind flexible Muster der Überabtastung beziehungsweise der Zwischenabtastung möglich, sobald φ2 ≥ φ10 ist.
- Zur weiteren Veranschaulichung werden einige Spezialfälle betrachtet:
- 1) Die beiden Röntgenebenen
1 und2 stehen im rechten Winkel. Die Winkelgeschwindigkeiten ω1 und ω2 sind gleich.φ20 = 0°, φ10 = 90°, ω1 = ω2 - Dies ist der bekannte Fall der Dual Source CT, wobei die Röntgenröhren und Röntgenbilddetektoren der beiden Röntgenebenen fest auf einer Gantry montiert sind.
- Dieser Fall lässt sich auch mit zwei C-Bogen-Angiographiesystemen realisieren, die um 90° versetzt rotieren. Diese Art der Anordnung wird Dual-Source-DynaCT genannt.
- Für eine 3-D-Rekonstruktion des Objektes sind Messdaten aus einem Winkelbereich von 180° plus Strahlungsfächerwinkel Φ1 bzw. Φ2 erforderlich.
- In der vorliegenden Konfiguration wird das bereits dadurch erreicht, wenn jede Röntgenebene um 90° gedreht wird. Damit können verkürzte Aufnahmezeiten erreicht werden, die sich insbesondere für eine Reduktion von Bewegungsunschärfen positiv auswirken.
- 2) Die Winkelinkremente Δφ1 und Δφ2 sowie
die Winkelgeschwindigkeiten ω1 und ω2 sind gleich und
die Differenz der Anfangswinkel φ10 und φ20 beträgt ein Vielfaches der Winkelinkremente Δφ1 und Δφ2.
ω1 = ω2, Δφ1 = Δφ2 = Δφ, φ10 – φ20 = nΔφ - Damit folgt, wenn φ2 ≥ φ10 gilt, die zweite Röntgenebene
2 genau den Abtastmustern der ersten Röntgenebene1 . Im Überlappungsbereich wird eine Doppelabtastung erhalten, die genutzt werden kann, um das Quantenrauschen oder als Röhrenschoner die Röntgenleistung zu reduzieren. - 3) Die Winkelinkremente Δφ1 und Δφ2 sowie
die Winkelgeschwindigkeiten ω1 und ω2 sind gleich und
die Differenz der Anfangswinkel φ10 und φ20 beträgt ein um ½ vergrößertes Vielfaches der Winkelinkremente Δφ1 und Δφ2.
ω1 = ω2, Δφ1 = Δφ2 = Δφ, φ10 – φ20 = (n + ½)Δφ - Damit wird eine Zwischenabtastung erhalten, wenn φ2 > φ10 ist. Somit werden die Abtastwerte verdoppelt und es wird eine Steigerung der Bildqualität in der 3-D-Rekonstruktion erreicht.
- Ist φ10 – φ20 = (n + x)Δφ mit 0 < x < 1, dann kann das Muster der Zwischenabtastung entsprechend verschoben werden.
- 4) Die Winkelgeschwindigkeiten ω1 und ω2 sind gleich und
der Anfangswinkel φ10 beträgt 90° und der Rotationswinkel φ1 120° und
der Anfangswinkel φ20 beträgt –60° und der Rotationswinkel φ2 180°.
ω1 = ω2, φ10 = 90°, 90° ≤ φ1 ≤ 210° φ20 = –60°, –60° ≤ φ2 ≤ 120° - Damit wird dann eine Abtastung des Objektes auf einem Vollkreis (360°) erreicht, was ebenfalls zu einer Steigerung der Bildqualität in der 3-D-Rekonstruktion führt.
- Die gleiche Situation einer 360° Abtastung lässt sich offensichtlich aber auch mit anderen Winkelkombinationen erreichen.
- Vergleichbare Vorteile lassen sich für die Bildgebung eines bewegten Objektes erzielen. Nun wird die 3-D-Bildgebung des schlagenden Herzens betrachtet. Um immer Daten in der gleichen Herzphase zu akquirieren, setzt man Δt = T RR, wobei T RR den zeitlichen Abstand der R-Zacken im EKG Signal bezeichnet. Mit φ10 – φ20 = nΔφ, φ10 – φ20 = (n + ½)Δφ oder φ10 – φ20 = (n + x)Δφ erhält man dann Mehrfachabtastungen oder regelmäßige Zwischenabtastungen.
- Die vorstehend beschriebenen Ausführungen beziehen sich auf die Datenakquisition mit zwei Röntgenebenen
1 und2 allgemein. - Für die interventionelle Radiographie und Kardiologie bieten sich dafür biplane C-Bogen-Angiographiesysteme an, die entsprechend unabhängig voneinander angesteuert werden können.
- Für die 3-D-Rekonstruktion des Objektes können alle bekannten Verfahren verwendet werden, wie beispielsweise der Feldkamp Algorithmus, wie er in "Practical Cone-beam Algorithm", J. Opt. Soc. Amer. A, Vol. 1, No. 6, June 1984, Seiten 612 bis 619 von L. A. Feldkamp et al. beschrieben ist.
- Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der angiographischen Röntgendiagnostikeinrichtung zur Rotationsangiographie mit zwei voneinander unabhängig bewegten Röntgensystemen, insbesondere der Systemsteuerungseinheit
12 und/oder der Eingabevorrichtung16 erhält man die Möglichkeit, die Rotationswinkel (φ1, φ2), die Winkelinkremente (Δφ1, Δφ2), die Winkelgeschwindigkeiten (ω1, ω2) und/oder die Start- oder Anfangswinkel (φ10, φ20) der beiden Röntgenebenen (1 ,2 ) entweder frei wählen und direkt eingeben oder über Programme verknüpft auswählen zu können. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 7500784 B2 [0004]
- US 6909769 B2 [0010]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- ”Practical Cone-beam Algorithm”, J. Opt. Soc. Amer. A, Vol. 1, No. 6, June 1984, Seiten 612 bis 619 von L. A. Feldkamp et al. [0045]
Claims (5)
- Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur Rotationsangiographie mit zwei gleichzeitig voneinander unabhängig bewegten Röntgensystemen (
1 ,2 ) aufweisend – zwei rotierende C-Bogen (4 ,4' ), wobei an den einen Enden der C-Bogen (4 ,4' ) Röntgenstrahler (5 ,5' ) und an den anderen, den jeweiligen Röntgenstrahlern (5 ,5' ) gegenüberliegenden Enden Bilddetektoreinheiten (6 ,6' ) angebracht sind, wobei bei Rotation der C-Bogen (4 ,4' ) der jeweilige Röntgenstrahler (5 ,5' ) und die den jeweiligen Röntgenstrahlern (5 ,5' ) gegenüberliegenden Bilddetektoreinheiten (6 ,6' ) um ein auf einem Patientenlagerungstisch (10 ) befindliches Untersuchungsobjekt (22 ) auf einer Umlaufbahn (23 ) bewegbar sind, – ein digitales Bildsystem (13 ) zur Erfassung von jeweils zwei Datensätzen einer Vielzahl von Projektionsbildern mittels der Rotationsangiographie, und zur Bildverarbeitung, durch die die zwei Datensätze von Projektionsbildern zu einem 3-D-Volumenbild rekonstruiert werden, – eine Steuervorrichtung (12 ) zur unterschiedlichen Synchronisation der zwei gleichzeitig rotierenden C-Bogen (4 ,4' ), zur Optimierung der Bildqualität in Abhängigkeit von der diagnostischen Aufgabe- bzw. Fragestellung, so dass verschiedene Bewegungs- oder Abtastmuster erreicht werden können, und – eine mit der Steuervorrichtung (12 ) verbundene Eingabevorrichtung (16 ) zur Erfassung der verschiedenen Synchronisations-Bedingungen. - Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als verschiedene Bewegungs- oder Abtastmuster sich die C-Bogen (
4 ,4' ) bei ihrer Rotation um ein auf einem Patientenlagerungstisch (10 ) befindliches Untersuchungsobjekt (22 ) mittels der Rotationsangiographie, insbesondere zur Herzbildgebung, wenigstens einmal um wenigstens 360° zuzüglich des Strahlungsfächerwinkels drehen. - Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Korrekturen physikalischer Effekte und/oder Unzulänglichkeiten im Aufnahmesystem zur Weichteildarstellung von Projektionsbildern und den daraus rekonstruierten 3-D-Volumenbildern vorgesehen sind, die wahlweise abschaltbar und/oder in ihrer Reihenfolge, mit der diese Korrekturen durchgeführt werden, wählbar und in ihren Parametern konfigurierbar sind, und die eine Truncation-Korrektur, eine Streustrahlungs-Korrektur, eine Überstrahlungs-Korrektur, eine Ringartefakt-Korrektur, eine Korrektur der Strahlaufhärtung und/oder eine Korrektur des Low-Frequency-Drop umfassen.
- Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (
16 ) derart ausgebildet ist, dass die Rotationswinkel (φ1, φ2), die Winkelinkremente (Δφ1, Δφ2), die Winkelgeschwindigkeiten (ω1, ω2) und/oder die Start- oder Anfangswinkel (φ10, φ20) der beiden Röntgenebenen (1 ,2 ) frei wählbar und direkt eingebbar sind. - Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (
12 ) derart ausgebildet ist, dass die Rotationswinkel (φ1, φ2), die Winkelinkremente (Δφ1, Δφ2), die Winkelgeschwindigkeiten (ω1, ω2) und/oder die Start- oder Anfangswinkel (φ10, φ20) der beiden Röntgenebenen (1 ,2 ) über Programme verknüpft auswählbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014201645.2A DE102014201645A1 (de) | 2014-01-30 | 2014-01-30 | Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur biplanen Rotationsangiographie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014201645.2A DE102014201645A1 (de) | 2014-01-30 | 2014-01-30 | Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur biplanen Rotationsangiographie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014201645A1 true DE102014201645A1 (de) | 2014-12-31 |
Family
ID=52017540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014201645.2A Ceased DE102014201645A1 (de) | 2014-01-30 | 2014-01-30 | Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur biplanen Rotationsangiographie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014201645A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3162290A1 (de) * | 2015-11-02 | 2017-05-03 | Siemens Healthcare GmbH | Tomographieanlage und verfahren für grossvolumige aufnahmen |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6909769B2 (en) | 2001-04-19 | 2005-06-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for three-dimensional imaging of a moving examination subject, particularly for heart imaging |
US7500784B2 (en) | 2005-03-18 | 2009-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray device |
DE102011086090A1 (de) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | C-Bogensystem |
-
2014
- 2014-01-30 DE DE102014201645.2A patent/DE102014201645A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6909769B2 (en) | 2001-04-19 | 2005-06-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for three-dimensional imaging of a moving examination subject, particularly for heart imaging |
US7500784B2 (en) | 2005-03-18 | 2009-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray device |
DE102011086090A1 (de) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | C-Bogensystem |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Practical Cone-beam Algorithm", J. Opt. Soc. Amer. A, Vol. 1, No. 6, June 1984, Seiten 612 bis 619 von L. A. Feldkamp et al. |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3162290A1 (de) * | 2015-11-02 | 2017-05-03 | Siemens Healthcare GmbH | Tomographieanlage und verfahren für grossvolumige aufnahmen |
DE102015221418A1 (de) * | 2015-11-02 | 2017-05-04 | Siemens Healthcare Gmbh | Tomographieanlage und Verfahren für großvolumige Aufnahmen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010026674B4 (de) | Bildgebungsvorrichtung und Strahlentherapiegerät | |
DE102006037564C5 (de) | Verfahren zur Röntgenbildaufzeichnung mit einem robotergeführten C-Bogen-System sowie Aufzeichnungsvorrichtung zur Röntgenbildaufzeichnung | |
DE10241184B4 (de) | Verfahren für eine Biplan-Röntgeneinrichtung zur Erzeugung eines Volumendatensatzes | |
DE102006041033B4 (de) | Verfahren zur Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildvolumens | |
DE69831742T2 (de) | System zur rekonstruktion bei kegelstrahltomographie | |
DE102005048892B4 (de) | Vorrichtung zur Durchführung von Rotablation sowie medizinische Behandlungseinrichtung | |
DE102009049074B4 (de) | Strahlentherapiegerät | |
DE102009043420B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme eines Projektionsdatensatzes eines Aufnahmeobjekts | |
DE102006021373A1 (de) | Röntgendiagnostikeinrichtung | |
DE102004057308A1 (de) | Angiographische Röntgendiagnostikeinrichtung zur Rotationsangiographie | |
DE10302565A1 (de) | Bildgebendes Tomographiegerät mit wenigstens zwei Strahler-Detektor-Kombinationen | |
DE102005009263A1 (de) | Verfahren und System zur Bildgebung unter Verwendung mehrerer versetzter Röntgenstrahlen-Emissionspunkte | |
DE10206716A1 (de) | Vorrichtung zum Positionieren eines zu röntgenden Objekts zur Verwendung in einer Röntgenbildaufnahmevorrichtung sowie damit versehene Röntgenbildaufnahmevorrichtung | |
DE102008032294A1 (de) | Röntgeneinrichtung | |
DE10244180B4 (de) | Verfahren zur Bilderstellung in der Computertomographie eines periodisch bewegten Untersuchungsobjektes und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102006037565B3 (de) | Verfahren zur Röntgenbildaufzeichnung mit einem C-Bogen-System bei einem außerhalb des Drehzentrums liegenden interessierenden Bereich sowie zugehöriges C-Bogen-System | |
DE102010041772A1 (de) | Dual-Source-CT-Gerät und Verfahren zur Spiralabtastung | |
DE202014002844U1 (de) | Röntgenfilter und Röntgengerät | |
DE10245116A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung eines Bildes mittels eines tomographiefähigen Röntgengeräts mit mehrzeiligem Röntgendetektorarray | |
DE102012219269A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer dreidimensionalen Abbildung eines Objekts | |
DE102014203363B4 (de) | Medizinisches Röntgensystem mit einer geschlossenen ringförmigen Gantry | |
DE102013204552B4 (de) | Verfahren zur artefaktfreien Wiedergabe von Metallteilen in dreidimensional rekonstruierten Bildern | |
DE102009037478B4 (de) | Verfahren zur 3-D-Datenerfassung mit einem Biplan-C-Bogen-System mit Biplan-Akquisitions-Multiplexing | |
DE60036260T2 (de) | Hybride Rekonstruktion für Hochschrittabstand-, Mehrschnitt und Wendelherzbildgebung | |
DE102010019989A1 (de) | Vorrichtung mit zwei Paaren aus Röntgenstrahlungsquelle und Röntgenstrahlendetektor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R230 | Request for early publication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |