DE102014218282A1 - Verfahren zur Überwachung einer Streustrahlendosis bei einer Röntgeneinrichtung und Röntgeneinrichtung - Google Patents

Verfahren zur Überwachung einer Streustrahlendosis bei einer Röntgeneinrichtung und Röntgeneinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102014218282A1
DE102014218282A1 DE102014218282.4A DE102014218282A DE102014218282A1 DE 102014218282 A1 DE102014218282 A1 DE 102014218282A1 DE 102014218282 A DE102014218282 A DE 102014218282A DE 102014218282 A1 DE102014218282 A1 DE 102014218282A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
scattered radiation
patient
ray
radiation dose
person
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.)
Pending
Application number
DE102014218282.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Dirk Ertel
Yiannis Kyriakou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthineers Ag De
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102014218282.4A priority Critical patent/DE102014218282A1/de
Publication of DE102014218282A1 publication Critical patent/DE102014218282A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/542Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/10Safety means specially adapted therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/58Testing, adjusting or calibrating thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5294Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving using additional data, e.g. patient information, image labeling, acquisition parameters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/542Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure
    • A61B6/544Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure dependent on patient size

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Verfahren zur Überwachung einer in wenigstens einem wenigstens teilweise von einer an einer betriebenen Röntgeneinrichtung (7) arbeitenden Person (21) genutzten Bereich (20) auftretenden Streustrahlendosis, wobei die Streustrahlendosis in Abhängigkeit von wenigstens einem die Primärstrahlung beschreibenden Röntgenparameter (2) und von wenigstens einem einen durch die Primärstrahlung bestrahlten, die Streustrahlung erzeugenden Patienten (15) beschreibenden Patientenparameter (2) als Eingangsparameter eines Ermittlungsalgorithmus und/oder unter Berücksichtigung wenigstens eines aktuellen Messwerts (4) einer Messeinrichtung für die Streustrahlendosis an einer außerhalb und/oder innerhalb des Bereichs (20) liegenden Messposition seitens einer Recheneinrichtung ermittelt wird, woraufhin automatisch wenigstens eine die Streustrahlendosis an wenigstens einer Bereichsposition im Bereich (20) beschreibende Information an die Person (21) ausgegeben wird und/oder eine Maßnahme zur Abschirmung der Person (21) ergriffen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer in wenigstens einem wenigstens teilweise von einer an einer betriebenen Röntgeneinrichtung arbeitenden Person genutzten Bereich auftretenden Streustrahlendosis sowie eine Röntgeneinrichtung.
  • In der interventionellen Radiologie, also bei der Überwachung eines insbesondere minimalinvasiven medizinischen Eingriffs durch radiologische Bildgebung, wird häufig Röntgenstrahlung zur Bildüberwachung eingesetzt. Das bedeutet, die wenigstens eine den Eingriff durchführende Person arbeitet im Bereich einer Röntgeneinrichtung, die durch regelmäßige und/oder ausgelöste Bildaufnahmevorgänge Bilder des Eingriffsbereichs des Patienten aufnimmt. Dabei arbeitet die Person zwar meist in Bereichen, die außerhalb des Strahlungsfeldes der zur Bildaufnahme verwendeten Primärstrahlung liegen, allerdings entsteht im Rahmen von Röntgenbildgebung meist auch eine Streustrahlung, insbesondere am durchleuchteten Körper des Patienten. Dort tritt eine kohärente und inkohärente Streuung auf. Diese gestreute Röntgenstrahlung (Streustrahlung) kann eine Dosisbelastung für am Eingriff beteiligte Personen darstellen, obwohl sich diese Personen nicht im direkten Strahlungsfeld der Primärstrahlung des Röntgenstrahlers befinden. Diese Belastung durch die Streustrahlendosis kann ein Problem für die an der betriebenen Röntgeneinrichtung arbeitende Person darstellen, so dass diverse Schutzmaßnahmen vorgeschlagen wurden. Insbesondere ist es bekannt, dedizierte Schutzkleidung im Bereich der betriebenen Röntgeneinrichtung zu verwenden, beispielsweise Bleischürzen für den Oberkörper und den Lendenbereich, eine Halskrause zum Schutz der Schilddrüse und dergleichen. Ferner wurde bereits vorgeschlagen, die Röntgeneinrichtungen, insbesondere moderne Angiographie-Systeme, mit passiven Schutzelementen zu versehen, um die Strahlenbelastung der Person, insbesondere eines Radiologen, weiter zu reduzieren. Bei diesen Streustrahlenschutzelementen, die auch als Schirmmittel zur Abschirmung der Streustrahlung bezeichnet werden können, handelt es sich beispielsweise um besondere Oberkörperstrahlenschutzelemente, beispielsweise kleine Bleiglas-Elemente, die über einen Schwenkarm oder eine sonstige Bewegungseinrichtung durch den Anwender positioniert werden können.
  • Die Positionierung solcher Schirmmittel und/oder das Anlegen von Schutzkleidung erfolgt heutzutage manuell durch den Anwender, ohne dass die tatsächliche Wirksamkeit hinsichtlich der Streustrahlendosis, der die Person ausgesetzt ist, bekannt ist. Mithin kann eine Adaption der Schirmmittel und Schutzkleidung an spezifische Einstellungen der Röntgeneinrichtung, bestimmte Patienten und somit die aktuelle Streustrahlungsbelastung nicht erfolgen.
  • Mithin wurde bereits vorgeschlagen, die Streustrahlendosis, der eine Person ausgesetzt ist, zu überwachen, wozu verschiedene Arten von Dosimetern, die die Person am Körper trägt, eingesetzt werden können, beispielsweise Filmdosimeter, Fingerdosimeter und/oder Stabdosimeter. Werden diese Dosimeter nachträglich ausgewertet, kann eine nachträgliche Bestimmung der akkumulierten Streustrahlendosis vorgenommen werden.
  • Kürzlich wurden auch elektronische Dosimeter vorgeschlagen, die eine Erfassung und Darstellung der aktuellen Streustrahlendosis in Echtzeit erlauben, insbesondere auch als eine Streustrahlendosisrate. Auch ein derartiges elektronisches Dosimeter kann am Körper der Person befestigt werden und der entsprechende gemessene Messwert wird entsprechend dargestellt.
  • Problematisch bei Verwendung solcher Dosimeter ist, dass sie stets nur die Möglichkeit bereitstellen, die Streustrahlendosis an einer bestimmten Position an der Person zu dokumentieren. Gerade in den empfindlichen, exponierten Bereichen der Person, insbesondere also an den Händen, den Augen und/oder im Bereich der Schilddrüse, liegen keine Streustrahleninformationen vor; auch existiert keine Information darüber, wie eine räumliche Veränderung, insbesondere beim Arbeiten, sich auf die Streustrahlendosis an bestimmten Punkten auswirkt. Selbst wenn der Person also bewusst wird, dass sie an einer bestimmten Position einer hohen Streustrahlendosis ausgesetzt ist, existieren keine Informationen dazu, wie das Verhalten/ihre Position verändert werden muss, um die eigene Streustrahlendosisbelastung zu reduzieren.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte, weitergehende Informationen liefernde Streustrahlenüberwachung anzugeben.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Streustrahlendosis in Abhängigkeit von wenigstens einem die Primärstrahlung beschreibenden Röntgenparameter und von wenigstens einem einen durch die Primärstrahlung bestrahlten, die Streustrahlung erzeugenden Patienten beschreibenden Patientenparameter als Eingangsparameter eines Ermittlungsalgorithmus und/oder unter Berücksichtigung wenigstens eines aktuellen Messwerts einer Messeinrichtung für die Streustrahlendosis an einer außerhalb und/oder innerhalb des Bereichs liegenden Messposition seitens einer Recheneinrichtung ermittelt wird, woraufhin automatisch wenigstens eine die Streustrahlendosis an wenigstens einer Bereichsposition im Bereich beschreibende Information an die Person ausgegeben wird und/oder eine Maßnahme zur Abschirmung der Person ergriffen wird.
  • Erfindungsgemäß wird mithin vorgeschlagen, vorliegende Informationen, insbesondere a priori-Wissen und/oder auf bestimmte Messpositionen bezogene Werte für die Streustrahlendosis, einzusetzen, um eine auf einen relevanten Arbeitsbereich der Person bezogene Streustrahleninformation zu schaffen, die eine weitergehende Information und/oder gegebenenfalls auch Maßnahmen, die automatisch durchgeführt werden können, ermöglicht. Letztlich ermöglicht es die Erfindung also erstmals, über die punktweise Messung hinauszugehen und eine Verteilung der Streustrahlendosis in einem relevanten Bereich, der von der an der Röntgeneinrichtung arbeitenden Person genutzt wird, bereitzustellen. Wird insbesondere für den gesamten Bereich und/oder wenigstens einen Unterbereich des Bereiches eine die Streustrahlendosis beschreibende Information zur Verfügung gestellt, ist mithin das automatische Durchführen bzw. verbesserte Informieren der Person möglich, welche auch folgern kann, wie die eigene Streustrahlenbelastung reduziert werden kann. Als relevante, zu betrachtende Bereiche zur Ermittlung der Streustrahlendosis werden dabei insbesondere Bereiche definiert, in denen besonders durch Streustrahlung gefährdete organische Strukturen der Person befindlich sind und/oder bewegt werden, beispielsweise die Hände, die Augen und/oder die Schilddrüse.
  • Dabei sind im Rahmen der Erfindung als Grundlage zur Ermittlung einer solchen Verteilung der Streustrahlendosis in einem Bereich, wobei selbstverständlich auch mehrere relevante Bereiche betrachtet werden können, zwei unterschiedliche Grundlagen möglich, die besonders bevorzugt gemeinsam angewendet werden können. Zum einen schlägt die Erfindung vor, einen Ermittlungsalgorithmus zu verwenden, der als Eingangsparameter wenigstens einen Röntgenparameter und wenigstens einen Patientenparameter einsetzt, um hieraus die Streustrahlendosis an unterschiedlichen Bereichspositionen innerhalb des Bereichs ermitteln zu können, insbesondere im Rahmen einer Simulation. Es werden mithin relevante Daten, die Eingangsparameter, erfasst, auf deren Basis eine Abschätzung der Verteilung der Streustrahlendosis im insbesondere zwei- oder dreidimensionalen Bereich möglich ist.
  • Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass als Patientenparamater ein Gewicht des Patienten verwendet wird und/oder als Röntgenparameter eine die Ausrichtung umfassende Position eines Röntgenstrahlers der Röntgeneinrichtung und eine die Stärke der Primärstrahlung beschreibende Referenzdosis verwendet werden. Diese Eingangsparameter haben sich als zentral erwiesen, nachdem zum einen Eigenschaften des Patienten, insbesondere dessen Gewicht, die Entstehung und Verteilung von Streustrahlung hauptsächlich bestimmen. So existiert beispielsweise bei einem leichtgewichtigen Kind eine gänzlich andere Streustrahlungsverteilung auf als bei einem adipösen Erwachsenen oder dergleichen. Ein Patientenparameter, der diese Veränderung besonders gut beschreibt, ist das Gewicht des Patienten. Ferner ist relevant, welche Geometrie und Stärke das Strahlungsfeld der Primärstrahlung hat. Hierzu wird vorgeschlagen, als Röntgenparameter wenigstens eine die Ausrichtung umfassende Position eines Röntgenstrahlers der Röntgeneinrichtung und eine die Stärke der Primärstrahlung beschreibende Referenzdosis zu verwenden. Wird beispielsweise eine Röntgeneinrichtung mit einem C-Bogen verwendet, kann die Angulation des C-Bogens als entsprechender Röntgenparameter betrachtet werden, der die Geometrie der Bestrahlung des Patienten, der üblicherweise auf einer Patientenliege angeordnet ist, beschreibt. Um die Stärke der Primärstrahlung zu beschreiben, insbesondere also den Quantenoutput, kann eine Referenzdosis verwendet werden. Derartige Referenzdosen können sich beispielsweise auf einen Referenzpunkt beziehen, beispielsweise ein Referenzpunkt 15 cm unterhalb des Isozentrums, und können beispielsweise als ein Referenzkerma in Luft angegeben werden (Kerma steht als Abkürzung für „kinetic energy released in matter“). Auf Grundlage dieser nun genannten Röntgenparameter ist bereits eine nutzbare Abschätzung der Streustrahlung möglich.
  • Selbstverständlich können auch weitere Patientenparameter und/oder Röntgenparameter eingesetzt werden, um das Ergebnis des Ermittlungsalgorithmus weiter zu verbessern, wobei beispielsweise vorgesehen sein kann, dass als weitere Patientenparameter die Größe des Patienten und/oder das Geschlecht des Patienten und/oder die Ausrichtung des Patienten auf einer Patientenliege und/oder als weitere und/oder die Referenzdosis und/oder die Position des Röntgenstrahlers beschreibende Röntgenparameter eine Emitterspannung und/oder ein Emitterstrom und/oder wenigstens ein verwendeter Filter und/oder die Geometrie des Strahlenfeldes der Primärstrahlung verwendet werden. Wie verschiedene Patientenparameter beeinflussen auch verschiedene Röntgenparameter die resultierenden Streustrahlendosen an bestimmten Positionen im Raum. Über eine zweckmäßige Erweiterung der Eingangsparameter lässt sich im Rahmen des Ermittlungsalgorithmus ein verbessertes Ergebnis für die Streustrahlendosis in dem Bereich erzielen, wobei zweckmäßig sowohl die Erzeugung der Röntgenstrahlung betreffende Röntgenparameter, insbesondere Röhrenspannung, Röhrenstrom, dedizierte Röntgenspektren-Vorfilter und dergleichen, mithin insbesondere auch das Röntgenspektrum an sich beschreibende Röntgenparameter, und die Position und Ausdehnung des Strahlungsfeldes beschreibende Röntgenparameter, beispielsweise die Position des Röntgenstrahlers bzw. eines C-Bogens, die Größe des Strahlungsfeldes bzw. des Field of View und dergleichen, berücksichtigt werden. Bezüglich der Patientenparameter ist es im Übrigen auch zweckmäßig, wenn Informationen zur Patientenlagerung existieren, insbesondere auch die eingestellte Höhe der Patientenliege, und die Position des Patienten auf der Patientenliege, insbesondere dessen Ausrichtung, und dergleichen.
  • Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass die hier genannten Eingangsparameter nicht zwangsläufig manuell abgefragt werden müssen, sondern üblicherweise in der Röntgeneinrichtung, beispielsweise einer Steuereinrichtung der Röntgeneinrichtung, die auch als die Recheneinrichtung verwendet werden kann, bereits vorliegen. Patientenparameter werden üblicherweise ohnehin erfasst und/oder von einem Informationssystem, beispielsweise einem Radiologieinformationssystem (RIS) zur Verfügung gestellt. Röntgenparameter sind der insbesondere ohnehin automatisierten Steuerung zu entnehmen, nachdem Positionen und Einstellungen von Komponenten der Röntgeneinrichtung meist anhand einer speziellen Sensorik oder dergleichen erfasst werden. Auch wenn Einstellungen, beispielsweise bezüglich des Röntgenspektrums oder des Field of View, seitens einer Bedieneinrichtung manuell vorgenommen werden, liegen die entsprechenden Einstellungen selbstverständlich innerhalb der Röntgeneinrichtung vor. Es sind mithin im Idealfall keine zusätzlichen Informationen von einem Bediener, insbesondere der Person selbst, abzufragen.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht zudem vor, dass als weitere Eingangsparameter wenigstens ein die Position und/oder Art wenigstens eines Schirmmittels zur Abschirmung der Person von der Streustrahlung beschreibender Schirmmittelparameter verwendet wird. Als eine weitere Klasse von Eingangsparametern kann mithin das systemspezifische Absorptionsverhalten betrachtet werden, insbesondere was ohnehin vorhandene, insbesondere als Teil der Röntgeneinrichtung realisierte Schirmmittel, also Streustrahlenschutzelemente, betrifft. Derartige Schirmmittel können beispielsweise bewegliche Bleiglasscheiben bzw. allgemein Bleiglaselemente betreffen, die manuell und/oder automatisch positioniert werden können. Ist diesen Schirmmitteln bzw. ihren Bewegungseinrichtungen/Positionierungseinrichtungen eine geeignete Sensorik zugeordnet, können die entsprechenden Eingangsparameter, also die Schirmmittelparameter, ebenso vollautomatisch ermittelt werden und mithin zur weiteren Verbesserung der Ermittlung der Streustrahlendosis im relevanten Bereich anhand des Ermittlungsalgorithmus eingesetzt werden.
  • Wie bereits erwähnt, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ermittlung der Streustrahlendosis durch eine Simulation erfolgt, insbesondere eine Monte-Carlo-Simulation. Im Stand der Technik sind viele Simulationstechniken bereits bekannt, die, insbesondere ausgehend von bestimmten Randbedingungen, eine Abschätzung von Verteilungen von Streustrahlendosen im Raum ermitteln können, auf die vorliegend nicht näher eingegangen werden soll, nachdem sie im Stand der Technik grundsätzlich bekannt sind.
  • Eine andere äußerst zweckmäßige Weiterbildung bei der Verwendung des Ermittlungsalgorithmus sieht vor, dass bei der Ermittlung der Streustrahlendosis eine Kalibrierungsdatenbank mit Streustrahlendosen für wenigstens einen Satz von wenigstens einen Teil aller Eingangsparameter umfassenden Eingangsparametern des Ermittlungsalgorithmus verwendet wird. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Einträge der Kalibrierungsdatenbank im Rahmen von Kalibrierungsmessungen ermittelt werden. Derartige Kalibrierungsmessungen können letztlich die Einflüsse unterschiedlicher Eingangsparameter auf die Verteilung der Streustrahlenbelastung beschreiben, wobei es im Übrigen auch zweckmäßig denkbar sein kann, zunächst im Rahmen der Kalibrierungsdatenbank noch keine Patientenparameter zu berücksichtigen bzw. fest vorgegebene Patientenparameter zu verwenden, so dass die Kalibrierungsdatenbank die Einflüsse der systeminternen Eingangsparameter betrifft. Beispielsweise kann also vorgesehen sein, dass das Gesamtsystem mit der Röntgeneinrichtung für eine endliche Zahl an Kombinationen von Eingangsparametern vermessen wird, woraufhin die entsprechenden Ergebnisse in der Kalibrierungsdatenbank abgelegt werden, mithin zusätzliche Hintergrundinformationen existieren, die es erlauben, beispielsweise bei Simulationen im Ermittlungsalgorithmus geeignete Startwerte zu wählen und/oder Randbedingungen des Ermittlungsalgorithmus zu formulieren und/oder sonstige Simulationsparameter anzupassen.
  • Alternativ oder bevorzugt zusätzlich zur Verwendung eines Ermittlungsalgorithmus können Messeinrichtungen zur Erfassung von aktuellen Messwerten der Streustrahlendosis an bestimmten Messpositionen verwendet werden, um die Ermittlung der Streustrahlendosis zu verbessern. Dabei wird es bevorzugt, wenn als Messeinrichtungen elektronische Dosimeter verwendet werden. Derartige elektronische Dosimeter liefern aktuelle Werte für Streustrahlendosen, insbesondere auch als Raten für die Streustrahlendosis, die ebenso die Stärke der Streustrahlung an der Messposition beschreiben.
  • Insbesondere dann, wenn eine Ausgestaltung gewählt wird, in der nur mit Messwerten gearbeitet wird, aber auch dann, wenn beispielsweise Vergleichswerte für Ergebnisse eines Ermittlungsalgorithmus ermittelt werden sollen, ist es zweckmäßig, wenn eine Streustrahlendosis für wenigstens eine innerhalb des Bereichs liegende Bereichsposition durch insbesondere lineare Interpolation der Messwerte an allen Messpositionen bestimmt wird. In dieser Ausgestaltung wird also vorgeschlagen, auf der Grundlage der Messwerte die zwei- oder dreidimensionale Verteilung der Streustrahlenbelastung im Bereich durch einen Interpolationsvorgang zu bestimmen, wobei zweckmäßigerweise geeignete Messpositionen für die Messeinrichtungen gewählt werden, die einen Rückschluss auf die Werte an den Bereichspositionen ermöglichen. Mithin hat die Art der Verteilung der Anzahl der verwendeten Messeinrichtungen einen deutlichen Einfluss auf die Qualität der Ergebnisse, wobei insbesondere Folgendes beachtet werden sollte. Zum einen ist es zweckmäßig, wenn die Messeinrichtungen einen gewissen Abstand zueinander aufweisen und möglichst den relevanten Bereich einschließen und/oder, insbesondere gleichverteilt, abdecken. Ferner sollten zumindest ein Teil der Messeinrichtungen so angebracht sein, dass ein direkter Rückschluss auf einen repräsentativen Wert der Streustrahlendosis am Aufenthaltsort der Person, beispielsweise eines Radiologen, eines Anästhesisten oder eines medizinisch-technischen Assistenten, möglich ist. Es sollte mithin eine gewisse räumliche Nähe zum Aufenthaltsort des Anwenders (und somit wiederum zum Bereich) vorliegen. Es sei angemerkt, dass es durchaus im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen kann, eine an der Person angeordnete Messeinrichtung einzusetzen.
  • Dabei kann zur Interpolation grundsätzlich jeder beliebige Interpolationsalgorithmus verwendet werden, beispielsweise ein linearer Interpolationsalgorithmus, der auf Polarkoordinaten bezogen auf das Isozentrum arbeitet. Die Zahl der für eine zweckmäßige Interpolation notwendigen Messeinrichtungen hängt dabei stark vom betrachteten Bereich ab. Soll beispielsweise als Bereich der gesamte Raum, in dem die Röntgeneinrichtung angeordnet ist, dreidimensional betrachtet werden, ist eine deutlich größere Anzahl von Messeinrichtungen erforderlich als in eher eingeschränkten, insbesondere auch zweidimensionalen, relevanten Bereichen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einer Messung aktueller Messwerte mit Messeinrichtungen und der Verwendung einer ebenen, horizontalen Fläche als Bereich bevorzugt in der Ebene der Fläche liegende Messeinrichtungen verwendet werden, wobei selbstverständlich auch andere Ausgestaltungen denkbar sind.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bewegliche, in Abhängigkeit des Bereichs platzierbare Messeinrichtungen verwendet werden, deren Position durch ein Positionsbestimmungssystem ermittelt wird. Mithin kann die Erfindung derart erweitert werden, dass keine festen Messpositionen erforderlich sind, sondern die Positionen der Messeinrichtungen, insbesondere Dosimeter, sich über die Zeit verändern können, beispielsweise zur Anpassung an einen neu gewählten Bereich, für den die Verteilung der Streustrahlendosis bestimmt werden soll. Dabei werden zweckmäßigerweise die Messeinrichtungen auch durch eine Ortserfassung erweitert, so dass neben den Messwerten auch die Positionen, also die Raumkoordinaten der Messeinrichtungen, bevorzugt in Echtzeit erfasst werden können. Dazu können die Messeinrichtungen mit einer entsprechenden Nachverfolgungsfunktionalität ausgestattet werden, wobei verschiedene Arten von Positionsbestimmungssystemen eingesetzt werden können. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass als Positionsbestimmungssystem ein auf RFID basierendes System und/oder ein optisches Nachverfolgungssystem und/oder ein die Laufzeit und/oder Signalstärke von Funksignalen verwendendes Funksystem und/oder ein elektromagnetisches System verwendet werden. Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Messeinrichtungen an einer mobilen Halterungseinrichtung und/oder an der Person angeordnet werden, welche sich auch bewegen kann.
  • Eine die Verwendung von Messwerten und einem Ermittlungsalgorithmus verbindende Ausführungsform der vorliegende Erfindung sieht besonders vorteilhafterweise vor, dass bei Verwendung einer Simulation eine Abweichung zwischen den Messwerten und dem Simulationsergebnis ermittelt wird und zur Anpassung wenigstens eines Simulationsparameters für einen erneuten Simulationsdurchlauf verwendet wird. Es kann mithin vorgesehen sein, dass die Messwerte letztlich als Plausibilisierungskriterium für das Ergebnis der Simulation im Ermittlungsalgorithmus eingesetzt werden, wobei bei innerhalb des Bereichs liegenden Messpositionen die entsprechenden Messwerte unmittelbar zur Ermittlung einer Abweichung herangezogen werden können, es aber auch möglich ist, beispielsweise anhand der beschriebenen Interpolation Vergleichswerte für andere Bereichspositionen in dem Bereich zur Bestimmung der Abweichung aus den Messwerten zu ermitteln. Die festgestellte Abweichung kann nun eingesetzt werden, um einen erneuten Simulationsdurchlauf zu starten, bei dem die Simulationsparameter modifiziert sind, um die Abweichung möglichst zu verringern, beispielsweise durch Anpassung von Randbedingungen und/oder Startwerten für die Durchführung der Simulation. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Simulation iterativ bis zum Eintritt wenigstens eines Abbruchkriteriums aufgrund der Messwerte angepasst und wiederholt wird. Iterativ kann auf diese Weise das Ergebnis für die Verteilung der Streustrahlendosis in dem Bereich verbessert werden, indem eine Anpassung an tatsächliche Messwerte bzw. daraus abgeleitete Vergleichswerte vorgenommen wird. Als Abbruchkriterium kann beispielsweise das Unterschreiten wenigstens eines Abweichungsgrenzwertes und/oder eine maximale Anzahl von Durchläufen der Simulation verwendet werden.
  • In allen Fällen erlaubt die Erfindung eine Bestimmung der Verteilung der Streustrahlendosis in einem relevanten Bereich und somit entweder das Durchführen automatischer Maßnahmen zur besseren Abschirmung der Person wie auch eine verbesserte Information der Person, insbesondere dahingehend, welche Auswirkungen ihre Handlungen hinsichtlich der Streustrahlendosis haben könnten. Letztendlich wurde festgestellt, dass häufig die Motivation zur Auseinandersetzung mit der Streustrahlenproblematik seitens der Personen, die insbesondere an einem medizinischen Eingriff mit Röntgenüberwachung beteiligt sind, nur in sehr geringem Maße vorliegt, was nicht unwesentlich darin begründet ist, dass die Auswirkungen von Maßnahmen zur Verbesserung der Streustrahlenabschirmung oder zur Reduzierung der eintreffenden Streustrahlung nicht absehbar sind. Hier schafft die vorliegende Erfindung Abhilfe, nachdem der Person durch die verbesserte Information, die auch die Verteilung der Streustrahlendosis in einem relevanten Bereich beschreibt, Anhaltspunkte gegeben sind, wie er am besten sein Verhalten und/oder die Schutzmaßnahmen anpassen kann, um die auf ihn einwirkende Streustrahlendosis zu verkleinern.
  • Mithin liefert das Verfahren insgesamt und allgemein gesagt die folgenden Vorteile: in der interventionellen Radiologie kann die Streustrahlenbelastung für an der betriebenen Röntgeneinrichtung arbeitende Personen, insbesondere den behandelnden Arzt, deutlich reduziert werden, denn durch die Kenntnis der Verteilung der Streustrahlenbelastung können Streustrahlenschutzelemente, insbesondere auch Schirmmittel, adäquat positioniert werden, es wird ein effektiver Einsatz der Streustrahlenschutzelemente gewährleistet und eine adäquate Information der Person über die aktuelle Streustrahlenbelastung wird ermöglicht.
  • Als Bereich wird mit besonderem Vorteil, wie bereits angedeutet, ein Arbeitsbereich der Person anhand der Position einer gefährdeten anatomischen Struktur der Person gewählt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein zweidimensionaler Bereich gewählt wird, insbesondere wenigstens eine auf der Höhe der Hände der Person, der Schilddrüse der Person und/oder der Augen der Person liegende, horizontale, ebene Fläche. Bei Wahl einer Fläche als interessierender Bereich (Arbeitsbereich) ist es möglich, die Ermittlung der Verteilung der Streustrahlendosis auf zwei Dimensionen zu reduzieren, so dass beispielsweise bei Verwendung einer Simulation eine höhere Genauigkeit erzielt werden kann bzw. bei Verwendung von Messeinrichtungen deren Anzahl reduziert werden kann, da beispielsweise nur noch in zwei Dimensionen interpoliert werden muss. Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass der Verlauf der Streustrahlendosis in der Vertikalen nur langsam veränderlich ist, mithin eine Fläche stellvertretend für einen ausgedehnten dreidimensionalen Bereich um die Fläche, also eine Schicht, steht, so dass auch die Tatsache, dass Hände, Augen sowie die Schilddrüse in verschiedenen Höhen eines Höhenintervalls benutzt werden können, adäquat Berücksichtigung finden kann, indem beispielsweise ein Mittelwert für das Höhenintervall angesetzt wird, welcher dann als Höhe für die ebene Fläche herangezogen wird. Auf der anderen Seite wird zweckmäßig der Berechnungsaufwand und gegebenenfalls auch der Messaufwand deutlich reduziert. Wenn nur eine ebene horizontale Fläche als Bereich betrachtet wird, können im Fall von Messeinrichtungen bereits fünf Dosimeter ausreichend sein, um beispielsweise eine sinnvolle Interpolation zu ermöglichen.
  • Die Höhe der Fläche kann dabei zweckmäßigerweise in Abhängigkeit einer Höhe einer bzw. der den Patienten tragenden Patientenliege bestimmt und/oder angepasst werden, insbesondere als die Höhe der Patientenliege plus einen Offsetwert. Ist bekannt, in welcher Höhe über dem Patiententisch üblicherweise gearbeitet wird, beispielsweise mit den Händen, ist es mithin denkbar, die Höheneinstellung der Patientenliege unmittelbar heranzuziehen, um automatisch die Höhe der horizontalen ebenen Fläche als Bereich zu definieren. Ähnliche Betrachtungen können selbstverständlich für die Augen und/oder die Schilddrüse einer Person angestellt werden. Die Höhe dieser Fläche kann selbstverständlich auch hinsichtlich aktuell geänderter Positionsdaten der Patientenliege adaptiert werden.
  • Eine weitere Ausbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass als Maßnahme eine automatische Positionierung wenigstens eines bzw. des Schirmmittels zur Abschirmung der Person von der Streustrahlung durchgeführt wird. Sind mithin über ansteuerbare Bewegungseinrichtungen gehalterte Schirmmittel vorhanden, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar, diese automatisch so zu positionieren, dass die Streustrahlung insbesondere hinsichtlich einer gefährdeten anatomischen Struktur der Person verkleinert wird, wobei darauf hingewiesen sei, dass selbstverständlich auch Sensoren vorgesehen sein können, die die Position der Person erfassen und deren Sensordaten ebenso berücksichtigt werden können. Allerdings sei darauf hingewiesen, dass es auch sinnvoll sein kann, den Einsatz von Schirmmitteln und sonstigen Streustrahlungsschutzelementen der Person selbst zu überlassen, die aufgrund der dargestellten, die Verteilung der Streustrahlendosis beschreibenden Information und unter Berücksichtigung ihrer momentanen Tätigkeit selbst beurteilen kann, inwieweit ein zusätzlicher oder veränderter Schutz erforderlich ist.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die die ermittelte Streustrahlendosis an wenigstens einer Bereichsposition im Bereich beschreibende Information in wenigstens zwei Koordinaten eines rechtwinkligen Koordinatensystems an der Bereichsposition ortsgetreu durch wenigstens eine Anzeigeeinrichtung optisch dargestellt wird. Das bedeutet, der Betrachter kann unmittelbar einen Bezug zwischen der Darstellung und der räumlichen Relevanz der Streustrahlendosis herstellen, da wenigstens teilweise die Ortstreue in der Anzeigeform, wie sie hier beschrieben ist, erhalten bleibt. Auf diese Weise sind die Informationen, die die Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich beschreiben, besonders leicht interpretierbar und hinsichtlich von Maßnahmen beurteilbar. Zudem wird bei bestimmten Varianten auch eine Art Warnfunktion erfüllt, beispielsweise wenn Isoflächen bzw. aus Isolinien abgeleitete Isoflächen, die die Lage von Schwellwerten in der Verteilung der Streustrahlendosis angeben, derart wiedergegeben werden, dass beispielsweise bei Bewegungen eines Körperteils, beispielsweise der Hände, durch diese Isofläche die optische Markierung auf dem Körperteil erscheint.
  • Dabei betreffen die nun im Folgenden dargestellten Realisierungen der optischen Anzeige der Information hauptsächlich Projektionstechniken auf Projektionsflächen und/oder in den dreidimensionalen Raum, über die es besonders bevorzugt ermöglicht wird, die Ortstreue herzustellen. Dabei ist diese Ausgestaltung besonders vorteilhaft nutzbar, wenn als Bereich eine ebene, horizontale Fläche betrachtet wird, da dann beispielsweise Isolinien in dieser Fläche einfach auf andere, in der Höhe versetzte Projektionsflächen projiziert werden können. Die Person, der jedoch bekannt ist, auf welche Ebene sich die Information bezieht, kann die Information jedoch leicht zuordnen, welche dann in zwei Koordinaten ortsgetreu abgebildet wird.
  • Eine erste konkrete Ausgestaltungsform der ortsgetreuen Darstellung der Information sieht vor, dass als Anzeigeeinrichtung eine Projektionseinrichtung verwendet wird, die die insbesondere auf eine ebene, horizontale Fläche bezogene Information auf wenigstens einer Projektionsfläche darstellt. Das bedeutet, in einer einfachen Ausgestaltung kann eine Projektionseinrichtung vorgesehen werden, welche wenigstens eine Projektionsfläche nutzt, um die Information, beispielsweise farbkodiert oder in Form von Strukturen, wiederzugeben. Dabei kann als Projektionsfläche eine Oberfläche des Patienten und/oder einer Patientenliege und/oder ein Boden des Raumes, in dem sich die Röntgeneinrichtung befindet, verwendet werden. In dieser Ausgestaltung ist es besonders bevorzugt, wenn die Realisierung derart ist, dass als Projektionsfläche der Boden des Raumes verwendet wird, um eine in zwei Koordinaten ortsgetreue Darstellung der die Verteilung der Streustrahlendosis beschreibenden Information zu ermöglichen. Hierzu kann die Projektionseinrichtung beispielsweise unterhalb der Patientenliege oder an einem anderen geeigneten, niedrigen Ort vorgesehen werden. Selbstverständlich ist es bei einer beispielsweise anderweitig positionierten Projektionseinrichtung, beispielsweise einer an der Decke angeordneten Projektionseinrichtung, auch denkbar, wenigstens teilweise die Oberfläche des Patienten und/oder der Patientenliege mitzunutzen, so dass sich die insbesondere eine Projektion auf die Darstellungsebenen darstellende Information auf verschiedene Projektionsflächen verteilt, die insbesondere wenigstens im Wesentlichen parallel zu dem dann als ebene, horizontale Fläche ausgebildeten Bereich sind.
  • Vorzugsweise kann in diesem Kontext als Information eine nach der Streustrahlendosis farbkodierte Karte verwendet werden. Eine derartige „color map“, die beispielsweise auf den Untergrund projiziert werden kann, korrespondiert mit der aktuell vorliegenden Streustrahlendosis im Bereich, insbesondere einer horizontalen, ebenen Fläche. Dabei kann die Zuordnung von Farben zu Werten der Streustrahlendosis abhängig davon, ob der Bereich zweidimensional oder dreidimensional ist, verschieden gewählt werden. In einer ersten alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Farbe zu der Projektion der im dreidimensionalen Bereich vorliegenden Streustrahlendosis auf den Untergrund, also die Projektionsfläche, gewählt wird, das bedeutet, es wird der Wert eines Linienintegrals über die dreidimensional vorliegende Streustrahlendosis verwendet. Alternativ ist es denkbar, dass, wenn als Bereich eine ebene, horizontale Fläche, mithin eine repräsentative Schnittebene durch den Raum, gewählt wird, die Streustrahlendosiswerte an den einzelnen Bereichspositionen unmittelbar in eine Farbkodierung übersetzt werden. Dabei kann die Farbwahl selbstverständlich der Informationswirkung angepasst sein, so dass beispielsweise niedrige Streustrahlendosen bzw. Linienintegrale in einer grünen Farbe dargestellt werden können, mittlere Streustrahlendosen in einer gelben Farbe und höhere Streustrahlendosen in einer roten Farbe, wobei die Farbbereiche durch entsprechende Grenzwerte voneinander getrennt sein können.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann als Anzeigeeinrichtung eine Holographieeinrichtung verwendet werden. Holographieeinrichtungen, die auch zur Wiedergabe dreidimensionaler Informationen im Stand der Technik bereits bekannt sind, sind besonders geeignet, wenn eine Darstellung der Information (zumindest teilweise) vollständig ortsgetreu ermöglicht werden soll. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass als Information eine einem Schwellwert entsprechende Isolinien oder Isofläche der Streustrahlendosis in dem Bereich verwendet wird, die ortsgetreu im Raum dargestellt wird, wobei im Fall einer Isolinie in einer horizontalen, ebenen Fläche als Bereich diese insbesondere senkrecht zu einer Isofläche fortgesetzt wird. Wird die Verteilung der Streustrahlendosis in einem Volumen als Bereich, mithin dreidimensional, ermittelt, ergibt sich, wenn ein bestimmter Schwellwert betrachtet wird, eine dreidimensionale Isofläche, die über eine Holographieeinrichtung dreidimensional und ortsgetreu dargestellt werden kann. Die Verwendung einer Holographieeinrichtung ist jedoch auch dann zweckmäßig, wenn ein einer horizontalen, ebenen Fläche entsprechender Bereich betrachtet wird, nachdem die dann entstehende Isolinie selbstverständlich nach oben und unten, also vertikal, zu einer Isofläche erweitert werden kann, die nach Art eines „Vorhangs“ wiedergibt, wo der Schwellwert überschritten ist. Mit anderen Worten wird die Holographieeinrichtung genutzt, um die Information als eine gekrümmte Isofläche in den Raum zu projizieren. So ist eine direkte visuelle Rückmeldung über die aktuelle räumliche Lage eines fest definierten Schwellwertes hinsichtlich der Streustrahlendosis gegeben.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Realisierung der Anzeigeeinrichtung sieht vor, dass als Anzeigeeinrichtung eine Lasereinrichtung mit wenigstens einer beweglichen Laserquelle und/oder wenigstens einer veränderbaren Optik verwendet wird. Auch mittels einer Lasereinrichtung kann eine Art optischer „Vorhang“ erzeugt werden, so dass zweckmäßig vorgesehen sein kann, dass als Information durch die Lasereinrichtung eine einem bzw. dem Schwellwert entsprechende Isolinie des als horizontale, ebene Fläche ausgebildeten Bereichs durch Projektion der Isolinie auf wenigstens eine Projektionsfläche dargestellt wird. Selbstverständlich ist es jedoch auch denkbar, über die Lasereinrichtung die als Referenzlinie dienende Isolinie auf eine Projektionsfläche zu projizieren, beispielsweise wiederum auf den Boden und/oder die Oberfläche des Patienten und/oder der Patientenliege. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn bei einer Projektion auf Projektionsflächen unterschiedlicher Höhe ein senkrechter, in zu der ebenen Fläche parallelen Projektionsflächen die Form der Isolinie aufweisender Laservorhang von der Lasereinrichtung erzeugt wird. Dabei ist die Verwendung von beweglichen Laserquellen und/oder diesbezüglich veränderbaren Optiken besonders zweckmäßig, die vorteilhaft deckenmontiert sein können. Auf diese Weise werden letztlich senkrechte Laserstrahlen erzeugt, die bei Auftreffen auf ein Objekt ortsgenau zumindest in zwei Koordinaten die Isolinie wiedergeben. Greift beispielsweise die Person mit ihren Händen durch den Laservorhang hindurch, wird ihr dies unmittelbar durch die Projektion auf ihre Handfläche auffallen und es kann entsprechend reagiert werden.
  • In den Fällen, in denen Isolinien oder Isoflächen betrachtet werden, kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Schwellwert in Abhängigkeit eines eine maximal erlaubte Röntgenstrahlenbelastung für die Person beschreibenden Grenzwerts definiert werden. Dabei ist es im Übrigen auch denkbar, den Schwellwert benutzereinstellbar zu machen, so dass dieser durch die Person selbst und/oder sonstige Bediener konfigurierbar ist.
  • Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass eine mechanische Anbringung der Anzeigeeinrichtung innerhalb des Raumes, in dem sich auch die Röntgeneinrichtung befindet, sinnvoll ist. Dabei existieren verschiedene Möglichkeiten, die Anzeigeeinrichtung anzubringen, beispielsweise eine Montage an der Decke, am Boden, an einer Seitenwand des Raumes, an einem die Patientenliege tragenden Patiententisch oder auch durch Kombination der genannten Montagemöglichkeiten.
  • In der Ausgestaltung mit einer solchen wenigstens teilweise ortsgetreuen Darstellung wird der Person mithin eine visuelle Rückmeldung über die aktuelle Streustrahlendosis im Raum bereitgestellt. Hierdurch ist es der Person verbessert möglich, sich adäquat im Raum zu verhalten und somit die eigene Streustrahlenbelastung möglichst gering zu halten. Durch die adäquate Visualisierung wird die bereitgestellte Information auf die essentiellen Aspekte reduziert. Die Person bleibt somit fokussiert und kann sich vollständig auf die medizinische Prozedur, den Patienten und die bei der Bildüberwachung entstehenden medizinischen Bilder konzentrieren. Störende Einflüsse auf den klinischen Workflow sind auf ein Minimum reduziert.
  • Eine allgemein vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ermittlung der Streustrahlendosis vorausschauend für einen zukünftigen Bildaufnahmevorgang erfolgt. In einer derartigen Ausgestaltung wird mithin eine prospektive Darstellung bereitgestellt, die nicht auf Basis einer aktuellen Streustrahlendosis die Informationen ausgibt, sondern auf Basis einer abgeschätzten zukünftigen Verteilung der Streustrahlendosis bei einer Strahlungsauslösung unter den derzeitigen Bedingungen, die durch die Patientenparameter und die Röntgenparameter, ggf. auch die Schirmmittelparameter, beschrieben werden. Dabei ist im Übrigen eine Ermittlung von Messwerten durch die Messeinrichtung nicht gänzlich ausgeschlossen, da beispielsweise auch prospektiv während eines Eingriffs aus Daten über vergangene Strahlungsauslösungen vorausgerechnet werden kann und dergleichen, wobei jedoch die Verwendung von Simulationen, insbesondere gemeinsam mit einer Kalibrierungsdatenbank, in diesem Fall die bevorzugte Ausgestaltung darstellt.
  • Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass eine Ausgabe der Information nur in Pausen zwischen Bildaufnahmevorgängen erfolgt. Das bedeutet, insbesondere die grafische Darstellung mittels der Anzeigeeinrichtung liegt lediglich in Strahlungspausen vor, wenn also keine Röntgenstrahlung ausgelöst ist. Während der Bildaufnahme soll die grafische Darstellung deaktiviert sein. Durch diese Weiterbildung kann sichergestellt werden, dass die grafische Darstellung keinen störenden Einfluss auf die Erkennbarkeit der medizinischen Bilder während der Strahlungsauslösung hat.
  • Das Verfahren kann bei allen möglichen denkbaren medizinischen Prozeduren eingesetzt werden, bei denen eine Bildüberwachung durch Röntgenbildgebung vorliegt. Besonders zweckmäßig kann das Verfahren bei der Bildüberwachung eines insbesondere minimalinvasiven medizinischen Eingriffs durchgeführt werden. In diesem Fall befindet sich meist wenigstens eine Person, nämlich der behandelnde Arzt, auch dann in der Nähe der Röntgeneinrichtung, wenn gerade eine Bildaufnahme, also eine Strahlungsauslösung, erfolgt.
  • Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Röntgeneinrichtung, aufweisend eine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildete Steuereinrichtung. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Röntgeneinrichtung übertragen, mit welcher mithin ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können. Die Steuereinrichtung umfasst dabei mithin die Recheneinrichtung, auf der die Ermittlung der räumlichen Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich ermittelt werden kann. Zudem ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in Abhängigkeit der bestimmten Streustrahlendosis und gegebenenfalls unter Auswertung weiterer Betriebsparameter andere Komponenten der Röntgeneinrichtung selbst oder dieser zugeordnete Komponenten zur Durchführung von Maßnahmen anzusteuern, seien es Maßnahmen zur Abschirmung der Person oder Maßnahmen zur Ausgabe der die Verteilung der Streustrahlendosis beschreibenden Information. Anzusteuernde Komponenten sind also beispielsweise Bewegungseinrichtungen für Schirmmittel und/oder Anzeigeeinrichtungen für die Information, insbesondere die bezüglich der wenigstens teilweise ortsgetreuen Darstellung genannten Anzeigeeinrichtungen. Diesbezüglich kann die Steuereinrichtung im Übrigen auch eine Aufbereitungseinheit aufweisen, die aus der ermittelten Streustrahlendosis für den Bereich eine darzustellende Grafik erzeugt, beispielsweise eine Isofläche, die durch die Anzeigeeinrichtung dargestellt werden soll und an diese übertragen bzw. zu deren Ansteuerung verwendet wird.
  • Im Fall einer Aufnahme von Messwerten kann die Röntgeneinrichtung selbstverständlich auch die beschriebenen Messeinrichtungen aufweisen. Üblicherweise ist die Steuereinrichtung auch mit einer externen Servereinrichtung, die beispielsweise einem Informationssystem, insbesondere einem Radiologieinformationssystem, zugeordnet sein kann, verbunden, um dort beispielsweise Patientendaten abzurufen. Nachdem Komponenten der Röntgeneinrichtung ansteuerbar sind, beispielsweise ein den Röntgenstrahler und den Röntgendetektor tragender C-Bogen und eine verstellbare Patientenliege, liegen selbstverständlich auch auf die Röntgeneinrichtung bzw. den Patienten bezogene Positionsdaten als Röntgenparameter oder Patientenparameter vor.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
  • 1 einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Röntgeneinrichtung,
  • 3 eine mögliche Lage eines Bereichs bei einem medizinischen Eingriff,
  • 4 eine mögliche Anordnung von Messeinrichtungen,
  • 5 eine Prinzipskizze zur Darstellung einer Isofläche,
  • 6 die Darstellung aus 5 in einer perspektivischen Ansicht,
  • 7 die Projektion einer Isolinie mittels einer Lasereinrichtung, und
  • 8 die Projektion einer farbkodierten Karte mittels einer Projektionseinrichtung.
  • 1 zeigt einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird von zwei im Wesentlichen parallel ausgeführten Schritten S1 und S2 ausgegangen. In einem Schritt S1 werden Eingangsparameter eines Ermittlungsalgorithmus für die Verteilung der Streustrahlendosis in einem Bereich, in dem eine Person bei einem medizinischen Eingriff mit einer gefährdeten anatomischen Struktur an einer betriebenen Röntgeneinrichtung arbeitet, ermittelt. Bei der Röntgeneinrichtung kann es sich dabei beispielsweise um eine Röntgeneinrichtung mit einem C-Bogen, an dem sich gegenüberliegend ein Röntgenstrahler und ein Röntgendetektor angeordnet sind, handeln (Angiographiesystem). Die gefährdete anatomische Struktur, auf die sich das Verfahren bezieht, kann beispielsweise die Hände der Person, die Augen der Person oder die Schilddrüse der Person sein, wobei selbstverständlich auch ein mehrere dieser anatomischen Strukturen umfassender Bereich und/oder mehrere getrennte Bereiche für unterschiedliche anatomische Strukturen betrachtet werden können. Der Bereich kann grundsätzlich dreidimensional sein, wobei es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen hat, eine horizontale, ebene Fläche zu betrachten, da sich die Streustrahlendosis in vertikaler Richtung meist nicht zu stark verändert und die Verteilung auf der Fläche als Bereich aufgrund der geringeren Dimensionalität mit geringerem Rechenaufwand bestimmt werden kann. Dabei wirkt die ebene, horizontale Fläche dennoch repräsentativ für eine ganze Schicht um die Fläche herum, in der, beispielsweise mit den Händen, gearbeitet wird. Vorliegend wird der Bereich seitens einer Recheneinrichtung der Röntgeneinrichtung automatisch als eine ebene, horizontale Fläche einer bestimmten Höhe ausgewählt, die sich aus der aktuellen Höhe einer Patientenliege der Röntgeneinrichtung, auf der der zu behandelnde Patient gelagert ist, und einem festen Offsetwert ergibt, um beispielsweise den typischen Arbeitsbereich für die Hände der Person zu definieren.
  • Eingangsparameter für den Ermittlungsalgorithmus lassen sich in Patientenparameter 1 über den Patienten, Röntgenparameter 2 über die Primärstrahlung und Schirmmittelparameter 3 (optional) einteilen. Die Patientenparameter 1 umfassen dabei die Größe des Patienten, das Gewicht des Patienten, das Geschlecht des Patienten, die Ausrichtung des Patienten auf der Patientenliege, gegebenenfalls weitere Positionsdaten zu dem Patienten, insbesondere auch die Höhe der Patientenliege, sowie gegebenenfalls weitere Informationen zum Patienten. Nachdem sie vor dem medizinischen Eingriff ohnehin erfasst werden, können sie automatisch von der Röntgeneinrichtung selbst und/oder einem Informationssystem, insbesondere einem Radiologieinformationssystem (RIS), abgerufen werden. Die Röntgenparameter 2 umfassen vorliegend eine die Ausrichtung erfassende Position des Röntgenstrahlers der Röntgeneinrichtung, eine die Stärke der Primärstrahlung beschreibende Referenzdosis, einen Emitterstrom, eine Emitterspannung, verwendete Filter für die Primärstrahlung, die Geometrie des Strahlenfeldes der Primärstrahlung (beispielsweise die Einstellung von Kollimatoren) und dergleichen, wobei die Position des Röntgenstrahlers auch über eine Angulation des C-Bogens angegeben werden kann. Somit sind das Strahlungsfeld und die Stärke der Primärstrahlung aus den Röntgenparametern 2 möglichst vollständig ableitbar.
  • Auch die Röntgenparameter 2 können, nachdem sie innerhalb der Röntgeneinrichtung vorliegen, beispielsweise aufgrund von Einstellungsprozessen, automatisch abgerufen werden.
  • Optional ist es schließlich denkbar, auch Schirmmittelparameter 3 zu verwenden, wenn bewegliche Schirmmittel als Streustrahlenschutzelemente, beispielsweise Bleiglaselemente, an oder im Bereich der Röntgeneinrichtung vorgesehen sind, die automatisch oder manuell verstellbar sind. Zweckmäßig wird, beispielsweise über eine bestimmte Sensorik, deren Position ebenso automatisch bestimmt und als Schirmmittelparameter 3 im Schritt S1 ermittelt.
  • Der Schritt S2 betrifft die Aufnahme von aktuellen Messwerten 4 an Messpositionen, an denen als Messeinrichtungen elektronische Dosimeter angeordnet wurden. Im hier dargestellten Fall werden fünf Dosimeter an unterschiedlichen Messpositionen verwendet, wobei die Messpositionen jedoch alle auf der Ebene der horizontalen, ebenen Fläche liegen, die als Bereich verwendet wird. Um die Dosimeter entsprechend positionieren zu können, sind diese an der Person befestigbar und/oder an mobilen Halterungseinrichtungen geführt. Ihre Position und somit die Messposition lässt sich über ein Positionsbestimmungssystem ermitteln, wobei unterschiedliche Arten von grundsätzlich bekannten Positionsbestimmungssystemen eingesetzt werden können, beispielsweise optische und/oder elektromagnetische Systeme.
  • In einem Schritt S3 werden dann die im Schritt S1 ermittelten Eingangsdaten, also die Patientenparameter 1, die Röntgenparameter 2 und die Schirmmittelparameter 3, verwendet, um im Rahmen des Ermittlungsalgorithmus eine Simulation, hier eine Monte-Carlo-Simulation, durchzuführen, um die Streustrahlendosis an verschiedenen, von den Messpositionen unterschiedlichen Bereichspositionen innerhalb des Bereichs und somit die Verteilung der Streustrahlendosis in dem Bereich zu ermitteln. Dabei werden bevorzugt Werte, die die Streustrahlendosis beschreiben, für den gesamten Bereich, im vorliegenden Ausführungsbeispiel also die gesamte Fläche, bestimmt. Berücksichtigt wird im Rahmen des Ermittlungsalgorithmus ferner eine Kalibrierungsdatenbank 5, in der während einer Kalibrierung vermessene Streustrahlendosen für bestimmte Sätze von Röntgenparametern 2 bei einem festen Satz von Patientenparametern 1 gespeichert sind. Mithin liegen für bestimmte Situationen bereits Streustrahlendosen bzw. Streustrahlendosisverteilungen vor, die zur Ermittlung geeigneter Startwerte für die Simulation eingesetzt werden können.
  • Die Durchführung des Ermittlungsalgorithmus im Schritt S3 liefert schließlich Ergebnisdaten, die eine Abschätzung der Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich beschreiben.
  • Im Schritt S4 werden die Messwerte 4 genutzt, um eine Abweichung zwischen den Ergebnisdaten und den Messwerten 4 bzw. daraus abgeleiteten Werten für die Streustrahlendosis zu ermitteln. Hierzu können, insbesondere dann, wenn die Messpositionen zum Teil im Bereich liegen, unmittelbare Vergleiche durchgeführt werden; zweckmäßig ist es jedoch, aus den Messwerten 4 durch Interpolation ebenso eine Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich zu ermitteln und die Abweichung zu dieser zu bestimmen. Dabei können sowohl lineare als auch komplexere Interpolationsalgorithmen eingesetzt werden.
  • Im Schritt S5 werden verschiedene Abbruchkriterien überprüft. Eines dieser Abbruchkriterien wertet die im Schritt S4 ermittelte Abweichung aus, wobei immer dann, wenn die Abweichung wenigstens einen vorbestimmten Abweichungsgrenzwert überschreitet, gemäß dem Pfeil 6 eine erneute Simulation im Schritt S3 mit modifizierten Simulationsparametern durchgeführt wird. Ein zweites Abbruchkriterium des Schrittes S5 überprüft, ob eine bestimmte Zahl von Iterationen noch nicht überschritten ist, wobei bei Überschreitung dieser Zahl unabhängig vom Ergebnis des anderen Abbruchkriteriums mit dem Schritt S6 fortgefahren wird. Durch iterative Wiederholung der Schritte S3 bis S5 wird also die als Streustrahlendosisdatensatz letztendlich erhaltene Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich immer weiter verbessert und anhand der vorliegenden Messwerte 4 der Realität angepasst. Somit liegt im Schritt S6 als Ergebnis der Ermittlung der Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich der Streustrahlendosisdatensatz vor.
  • Dabei seien an dieser Stelle einige Anmerkungen zu Varianten des dargestellten Verfahrens gemacht. So ist es zum einen auch möglich, die Messwerte 4 unmittelbar in den Ermittlungsalgorithmus einfließen zu lassen, beispielsweise, indem bestimmte Randbedingungen anhand der Messwerte bzw. einer daraus folgenden Interpolation definiert werden können. Die Schritte S4 und S5 können dann gegebenenfalls entfallen, wobei selbstverständlich auch andere Optimierungsalgorithmen eingesetzt werden können, um die Abschätzung der Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich iterativ zu verbessern.
  • Stärkere Abwandlungen arbeiten entweder ohne den Ermittlungsalgorithmus und die Eingangsparameter oder ohne die Messwerte 4. Im erstgenannten Fall wird dann der Interpolationsalgorithmus genutzt, um die Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich zu ermitteln, im zweitgenannten Fall allein der Ermittlungsalgorithmus, wobei angemerkt sei, dass in diesem zweiten Fall besonders einfach auch prospektive Abschätzungen der Streustrahlendosis im Bereich für die Zukunft, also ohne Strahlungsauslösung in der Röntgeneinrichtung, ermittelt werden können. Bei länger andauernden Prozeduren ist es selbstverständlich auch denkbar, Messwerte 4 vergangener Strahlungsauslösungen zu einer prospektiven Abschätzung einzusetzen.
  • Die im Schritt S6 nun vorliegende Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich, die automatisch durch die Recheneinrichtung ermittelt wurde, kann auf verschiedene Art und Weise genutzt werden. So ist es zum einen grundsätzlich denkbar, aber weniger bevorzugt, in Abhängigkeit des Streustrahlendosisdatensatzes in einem Schritt S7 automatisch ansteuerbare Schirmmittel, beispielsweise die erwähnten Bleiglaselemente, in eine Position zu verfahren, in der sie die Person bzw. insbesondere die gefährdeten anatomischen Strukturen der Person besonders gut schützen. In der Praxis wird die Entscheidung über die Einstellung der Schirmmittel und auch die Nutzung von weiteren Streustrahlenschutzelementen, beispielsweise Kleidungsstücken, jedoch bevorzugt der Person überlassen, so dass die bevorzugte Variante der Erfindung im Schritt S8 vorsieht, eine die Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich beschreibende Information zu ermitteln und der Person auszugeben. Hierzu wird zur optischen Darstellung insbesondere eine Anzeigeeinrichtung verwendet, die es erlaubt, die Information wenigstens teilweise ortsgetreu, also in wenigstens zwei Koordinaten eines rechtwinkligen Koordinatensystems ortsgetreu, wiederzugeben. Spezielle Ausgestaltungen diesbezüglich werden im Folgenden hinsichtlich der 4 bis 7 näher dargestellt werden.
  • Es sei an dieser Stelle bezüglich des Schrittes S8 noch angemerkt, dass Ausgestaltungen denkbar sind, in denen die Ausgabe der Streustrahleninformation nur in Strahlungspausen, also außerhalb der Bildaufnahme, erfolgt, um diese nicht zu stören bzw. ein Verständnis des in Echtzeit angezeigten Röntgenbildes nicht beeinträchtigen. Dies ist jedoch nicht zwangsläufig, da insbesondere im Fall der wenigstens teilweise ortsgetreuen Darstellung der Information die darzustellende Information trotz intuitiver Erfassbarkeit auf eine äußerst geringe Menge reduziert ist, die die Fokussierung der Person auf ihre Aufgaben nicht oder nur unwesentlich einschränkt.
  • 2 zeigt in Form einer Prinzipskizze wesentliche Komponenten einer erfindungsgemäßen Röntgeneinrichtung 7. Diese umfasst vorliegend einen an einem Stativ 8 gehalterten, beweglichen C-Bogen 9, an dem sich gegenüberliegend ein Röntgenstrahler 10 und ein Röntgendetektor 11 angeordnet sind. Der Röntgenstrahler 10 erzeugt die Primärstrahlung zur Bildaufnahme mit der Röntgeneinrichtung 7 in einem Strahlungsfeld 12, so dass Röntgenbilder eines auf der Patientenliege 13 eines Patiententisches 14 angeordneten Patienten 15 aufgenommen werden können. Der Patient 15 sorgt durch die entsprechenden Materialübergänge und Materialien dafür, dass ein Teil der Primärstrahlung gestreut wird, mithin die Umgebung der Röntgeneinrichtung 7 bei einem Bildaufnahmevorgang verschiedenen Streustrahlendosen ausgesetzt wird, um deren Ermittlung zumindest für einen relevanten Bereich es bei dem eben erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren geht.
  • Mithin ist im Übrigen auch die Steuereinrichtung 16 der Röntgeneinrichtung 7 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, sie enthält also insbesondere die Recheneinrichtung zur Ermittlung der Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich.
  • Hierzu kann sie, wie beschrieben, Messwerte 4 von als elektronische Dosimeter 17 ausgebildeten, frei positionierbaren Messeinrichtungen entgegennehmen. Zur Ermittlung der jeweiligen Position der Dosimeter 17, mithin der Messposition, ist ein Positionsbestimmungssystem 18 vorgesehen. Schließlich ist in 2 auch eine hier deckenmontierte Anzeigeeinrichtung 19 zur optischen, wenigstens teilweise ortsgetreuen Darstellung der Information über die Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich vorgesehen.
  • Optional vorzusehende, positionierbare Schirmmittel, beispielsweise Bleiglaselemente, sind der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt.
  • 3 zeigt eine Prinzipskizze zur möglichen Lage eines Bereichs 20 und zur Platzierung von Dosimetern 17. Gezeigt sind zunächst erneut der Patient 15 auf der Patientenliege 13, der Röntgenstrahler 10 mit dem Strahlungsfächer 12 der Primärstrahlung zum Detektor 11 und zusätzlich eine Person 21, hier der behandelnde Radiologe. Die Entstehung von Streustrahlung an einem Streuzentrum 22 ist durch die Pfeile 23 und 24 symbolisiert, wobei der Pfeil 23 dem Verlauf der Primärstrahlung, der Pfeil 24 dem Verlauf der Streustrahlung entspricht.
  • Sollen als gefährdete anatomische Struktur der Person 21 deren hier nicht sichtbare Hände betrachtet werden, arbeiten diese während des medizinischen Eingriffs meist in einem bestimmten Gebiet oberhalb des Patienten 15, dessen mittlere Lage durch die angedeutete ebene, horizontale Fläche 25 beschrieben ist, die vorliegend auch als Bereich 20 genutzt wird. Der Bereich 20 ist hier also zweidimensional.
  • Um Messwerte 4 zu erhalten, die einen Rückschluss auf die Verteilung der Streustrahlendosis im Bereich 20 geben, werden diese mithin, wie beispielhaft an einem Dosimeter 17 angedeutet, auf derselben Höhe wie die Fläche 25 angeordnet. Die Höhe der Fläche 25 kann sich im Übrigen als die Höhe der Patientenliege 13 plus ein Offsetwert 26 ergeben, wie rechts in 3 angedeutet wurde.
  • 4 zeigt eine Aufsicht auf die entsprechende Situation in 3, wobei erneut der Patient 15 auf der Patientenliege 13, der Detektor 11 und die Person 21 zu erkennen sind. Die Ausdehnung des Bereichs 20 ist ebenso gezeigt. Den Bereich 20 umschließend sind nun auf derselben Höhe wie die Fläche 25 die elektrischen Dosimeter 17 verteilt angeordnet, die entsprechend Messwerte Di (ri, t) liefern, also die Streustrahlendosis Di an der Messposition ri zum Zeitpunkt t. Aufgrund der mobilen Halteeinrichtungen ist eine entsprechende Positionierung der Dosimeter 17 leicht möglich; es ist im Übrigen aber auch denkbar, ein Dosimeter 17 an der Person 21 selbst bzw. innerhalb des Bereichs 20 anzuordnen.
  • Für unterschiedliche Bereichspunkte 27, idealerweise den gesamten Bereich 20, lassen sich durch Interpolation aus den Messwerten Di Streustrahlendosen ableiten, die beispielsweise zur Ermittlung der Abweichung im Schritt S4 verwendet werden können.
  • Die 5 bis 8 illustrieren nun anhand von ähnlichen Ansichten Möglichkeiten zur Darstellung der Information über die Streustrahlendosis im Bereich 20.
  • Dabei wird zunächst im Ausführungsbeispiel gemäß den 5 und 6 als Anzeigeeinrichtung 19 eine Holographieeinrichtung 28 verwendet. Mit dieser ist es möglich, eine gekrümmte dreidimensionale Fläche 29 in den Raum zu projizieren, womit Isoflächen der Streustrahlendosis in dreidimensionalen Bereichen dreidimensional ortsgenau dargestellt werden können. Vorliegend entspricht jedoch der Verlauf der gekrümmten Fläche 29 in horizontaler Richtung dem Verlauf einer Isolinie im Bereich 20, also auf der Fläche 25, entspricht, die sich für einen bestimmten Schwellwert ergibt und in vertikaler Richtung fortgesetzt wurde. Das bedeutet, die gekrümmte Fläche 29 wirkt wie eine Art „Vorhang“, wobei der Person 21 bewusst ist, dass sie visuell einen Bereich höherer Streustrahlendosis abgrenzt. Der Schwellwert ist dabei in Abhängigkeit eines erlaubten Grenzwertes gewählt.
  • 6 zeigt zur Verdeutlichung die Szene der 5 perspektivisch, wobei auch das Strahlungsfeld 12 der Primärstrahlung der Übersichtlichkeit halber gezeigt ist.
  • 7 deutet eine andere Ausgestaltung einer Anzeigeeinrichtung 19 an, nämlich die Verwendung einer Lasereinrichtung 30, mit der vorliegend eine Isolinie 31, wie beschrieben, auf verschiedene Projektionsflächen projiziert wird, vorliegend den Boden 32, die Oberfläche 33 des Patienten 15 und die Oberfläche 34 der Patientenliege 13. In dieser Ausgestaltung ist es besonders zweckmäßig, wenn die Isolinie 31 auch zu einer Isofläche erweitert ist, also jeweils in vertikaler Richtung fortgesetzt, so dass sie durch einen „Laservorhang“ realisiert werden kann, bei dessen Durchgreifen, beispielsweise mit den Händen, die Person 21 dies auch auf deren Oberfläche ortsgenau bezüglich der zwei Koordinaten der Fläche 25 sieht. Um dies zu realisieren, sind (hier nicht näher gezeigt) bewegliche Laserquellen und veränderbare Optiken vorgesehen. Auch die Lasereinrichtung 30 ist deckenmontiert.
  • 8 zeigt schließlich einen Fall, in dem als Anzeigeeinrichtung 19 eine übliche optische Projektionseinrichtung 35 (ein Projektor) verwendet wird, die beispielsweise an einer Seitenwand der Raumes, in dem sich die Röntgeneinrichtung 7 befindet, angeordnet werden kann und den Boden 32 als Projektionsfläche verwendet, um dort eine farbkodierte Karte 36 darzustellen. In der farbkodierten Karte 36 sind Streustrahlendosen der Fläche 25, die unterhalb eines ersten Grenzwerts liegen, grün dargestellt, Streustrahlendosen, die zwischen dem ersten Grenzwert und einem zweiten Grenzwert liegen in Gelb und Streustrahlendosen oberhalb des zweiten Grenzwerts rot. Somit ergibt sich auch hier eine hervorragende, visuell intuitiv erfassbare Darstellung für die Person 21.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Patientenparameter
    2
    Röntgenparameter
    3
    Schirmmittelparameter
    4
    Messwert
    5
    Kalibrierungsdatenbank
    6
    Pfeil
    7
    Röntgeneinrichtung
    8
    Stativ
    9
    C-Bogen
    10
    Röntgenstrahler
    11
    Röntgendetektor
    12
    Strahlungsfeld
    13
    Patientenliege
    14
    Patiententisch
    15
    Patient
    16
    Steuereinrichtung
    17
    Dosimeter
    18
    Positionsbestimmungssystem
    19
    Anzeigeeinrichtung
    20
    Bereich
    21
    Person
    22
    Streuzentrum
    23
    Pfeil
    24
    Pfeil
    25
    Fläche
    26
    Offsetwert
    27
    Bereichspunkt
    28
    Holographieeinrichtung
    29
    Fläche
    30
    Lasereinrichtung
    31
    Isolinie
    32
    Boden
    33
    Oberfläche
    34
    Oberfläche
    35
    Projektionseinrichtung
    36
    Karte
    S1
    Schritt
    S2
    Schritt
    S3
    Schritt
    S4
    Schritt
    S5
    Schritt
    S6
    Schritt
    S7
    Schritt

Claims (29)

  1. Verfahren zur Überwachung einer in wenigstens einem wenigstens teilweise von einer an einer betriebenen Röntgeneinrichtung (7) arbeitenden Person (21) genutzten Bereich (20) auftretenden Streustrahlendosis, dadurch gekennzeichnet, dass die Streustrahlendosis in Abhängigkeit von wenigstens einem die Primärstrahlung beschreibenden Röntgenparameter (2) und von wenigstens einem einen durch die Primärstrahlung bestrahlten, die Streustrahlung erzeugenden Patienten (15) beschreibenden Patientenparameter (2) als Eingangsparameter eines Ermittlungsalgorithmus und/oder unter Berücksichtigung wenigstens eines aktuellen Messwerts (4) einer Messeinrichtung für die Streustrahlendosis an einer außerhalb und/oder innerhalb des Bereichs (20) liegenden Messposition seitens einer Recheneinrichtung ermittelt wird, woraufhin automatisch wenigstens eine die Streustrahlendosis an wenigstens einer Bereichsposition im Bereich (20) beschreibende Information an die Person (21) ausgegeben wird und/oder eine Maßnahme zur Abschirmung der Person (21) ergriffen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Patientenparameter (1) ein Gewicht des Patienten (15) verwendet wird und/oder als Röntgenparameter (2) eine die Ausrichtung umfassende Position eines Röntgenstrahlers (10) der Röntgeneinrichtung (7) und eine die Stärke der Primärstrahlung beschreibende Referenzdosis verwendet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Patientenparameter (1) die Größe des Patienten (15) und/oder das Geschlecht des Patienten (15) und/oder die Ausrichtung des Patienten (15) auf einer Patientenliege (13) und/oder als weitere und/oder die Referenzdosis und/oder die Position des Röntgenstrahlers (10) beschreibende Röntgenparameter (2) eine Emitterspannung und/oder ein Emitterstrom und/oder wenigstens ein verwendeter Filter und/oder die Geometrie des Strahlenfeldes (12) der Primärstrahlung verwendet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Eingangsparameter wenigstens ein die Position und/oder Art wenigstens eines Schirmmittels zur Abschirmung der Person (21) von der Streustrahlung beschreibender Schirmmittelparameter (3) verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Streustrahlendosis durch eine Simulation erfolgt, insbesondere eine Monte-Carlo-Simulation, und/oder bei der Ermittlung der Streustrahlendosis eine Kalibrierungsdatenbank (5) mit Streustrahlendosen für wenigstens einen Satz von wenigstens einen Teil aller Eingangsparameter umfassenden Eingangsparametern des Ermittlungsalgorithmus verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einträge der Kalibrierungsdatenbank (5) im Rahmen von Kalibrierungsmessungen ermittelt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Messeinrichtung ein elektronisches Dosimeter (17) verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Streustrahlendosis für wenigstens eine innerhalb des Bereichs (20) liegende Bereichsposition durch insbesondere lineare Interpolation der Messwerte (4) an allen Messpositionen bestimmt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bewegliche, in Abhängigkeit des Bereichs (20) platzierbare Messeinrichtungen verwendet werden, deren Position durch ein Positionsbestimmungssystem (18) ermittelt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Positionsbestimmungssystem (18) ein auf RFID basierendes System und/oder ein optisches Nachverfolgungssystem und/oder ein die Laufzeit und/oder Signalstärke von Funksignalen verwendendes Funksystem und/oder ein elektromagnetisches System verwendet werden und/oder die Messeinrichtungen an einer mobilen Halterungseinrichtung und/oder an der Person (21) angeordnet werden.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer Simulation eine Abweichung zwischen den Messwerten (4) und dem Simulationsergebnis ermittelt wird und zur Anpassung wenigstens eines Simulationsparameters für einen erneuten Simulationsdurchlauf verwendet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulation iterativ bis zum Eintritt wenigstens eines Abbruchkriteriums aufgrund der Messwerte (4) angepasst und wiederholt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bereich (20) ein Arbeitsbereich (20) einer gefährdeten anatomischen Struktur der Person (21) gewählt wird, insbesondere wenigstens eine auf der Höhe der Hände, der Schilddrüse und/oder der Augen liegende ebene Fläche (25).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Fläche (25) in Abhängigkeit einer Höhe einer bzw. der den Patienten (15) tragenden Patientenliege (13) bestimmt und/oder angepasst wird, insbesondere als die Höhe der Patientenliege (13) plus einen Offsetwert (26).
  15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Maßnahme eine automatische Positionierung wenigstens eines bzw. des Schirmmittels zur Abschirmung der Person (21) von der Streustrahlung durchgeführt wird.
  16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die ermittelte Streustrahlendosis an wenigstens einer Bereichsposition des Bereichs (20) beschreibende Information in wenigstens zwei Koordinaten eines rechtwinkligen Koordinatensystems an der Bereichsposition ortsgetreu durch wenigstens eine Anzeigeeinrichtung (19) optisch dargestellt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Anzeigeeinrichtung (19) eine Projektionseinrichtung (25) verwendet wird, die die insbesondere auf eine ebene, horizontale Fläche (25) bezogene Information auf wenigstens einer Projektionsfläche darstellt.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Projektionsfläche eine Oberfläche (33, 34) des Patienten (15) und/oder einer Patientenliege (13) und/oder ein Boden (32) des Raumes, in dem sich die Röntgeneinrichtung (7) befindet, verwendet wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Information eine nach der Streustrahlendosis farbkodierte Karte (36) verwendet wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Anzeigeeinrichtung (19) eine Holographieeinrichtung (28) verwendet wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Information eine einem Schwellwert entsprechende Isolinie (31) oder Isofläche der Streustrahlendosis in dem Bereich (20) verwendet wird, die ortsgetreu im Raum dargestellt wird, wobei im Fall einer Isolinie (31) in einer horizontalen, ebenen Fläche (25) als Bereich (20) diese insbesondere senkrecht als eine Isofläche fortgesetzt ist.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Anzeigeeinrichtung (19) eine Lasereinrichtung (30) mit wenigstens einer beweglichen Laserquelle und/oder wenigstens einer veränderbaren Optik verwendet wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Information durch die Lasereinrichtung (30) eine einem bzw. dem Schwellwert entsprechende Isolinie (31) des als horizontale, ebene Fläche (25) ausgebildeten Bereichs (20) durch Projektion der Isolinie (31) auf wenigstens eine Projektionsfläche dargestellt wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Projektion auf Projektionsflächen unterschiedlicher Höhe ein senkrechter, in zu der ebenen Fläche (25) parallelen Flächen die Form der Isolinie (31) aufweisender Laservorhang von der Lasereinrichtung (30) erzeugt wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 21, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert in Abhängigkeit eines eine maximal erlaubte Röntgenstrahlenbelastung für die Person (21) beschreibenden Grenzwerts definiert wird.
  26. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Streustrahlendosis vorausschauend für einen zukünftigen Bildaufnahmevorgang erfolgt.
  27. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabe der Information nur in Pausen zwischen Bildaufnahmevorgängen erfolgt.
  28. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei der Bildüberwachung eines insbesondere minimalinvasiven medizinischen Eingriffs durchgeführt wird.
  29. Röntgeneinrichtung (7), aufweisend eine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildete Steuereinrichtung (16).
DE102014218282.4A 2014-09-12 2014-09-12 Verfahren zur Überwachung einer Streustrahlendosis bei einer Röntgeneinrichtung und Röntgeneinrichtung Pending DE102014218282A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014218282.4A DE102014218282A1 (de) 2014-09-12 2014-09-12 Verfahren zur Überwachung einer Streustrahlendosis bei einer Röntgeneinrichtung und Röntgeneinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014218282.4A DE102014218282A1 (de) 2014-09-12 2014-09-12 Verfahren zur Überwachung einer Streustrahlendosis bei einer Röntgeneinrichtung und Röntgeneinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014218282A1 true DE102014218282A1 (de) 2016-03-17

Family

ID=55405869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014218282.4A Pending DE102014218282A1 (de) 2014-09-12 2014-09-12 Verfahren zur Überwachung einer Streustrahlendosis bei einer Röntgeneinrichtung und Röntgeneinrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014218282A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202662A1 (de) 2021-03-18 2022-09-22 Siemens Healthcare Gmbh Mobiles Röntgengerät und Verfahren zum Betreiben eines mobilen Röntgengeräts

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004017183A1 (de) * 2004-04-07 2005-11-10 Siemens Ag Gesamtsystem, insbesondere medizinische Anlage
DE102008034716A1 (de) * 2008-07-25 2010-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bildüberwachung während eines minimalinvasiven Eingriffs an einem Patienten und medizinische Einrichtung
DE102008049565A1 (de) * 2008-09-30 2010-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Röntgenaufnahmegeräts und Röntgenaufnahmegerät
US20120314842A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System for Identifying Radiation Zones in X-ray Imaging
US8552858B2 (en) * 2007-02-27 2013-10-08 Koninklijke Philips N.V. Simulation and visualization of scattered radiation
DE102012218529B3 (de) * 2012-10-11 2014-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Darstellung von Dosiswerten zur Planung einer Bestrahlung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004017183A1 (de) * 2004-04-07 2005-11-10 Siemens Ag Gesamtsystem, insbesondere medizinische Anlage
US8552858B2 (en) * 2007-02-27 2013-10-08 Koninklijke Philips N.V. Simulation and visualization of scattered radiation
DE102008034716A1 (de) * 2008-07-25 2010-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bildüberwachung während eines minimalinvasiven Eingriffs an einem Patienten und medizinische Einrichtung
DE102008049565A1 (de) * 2008-09-30 2010-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Röntgenaufnahmegeräts und Röntgenaufnahmegerät
US20120314842A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System for Identifying Radiation Zones in X-ray Imaging
DE102012218529B3 (de) * 2012-10-11 2014-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Darstellung von Dosiswerten zur Planung einer Bestrahlung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202662A1 (de) 2021-03-18 2022-09-22 Siemens Healthcare Gmbh Mobiles Röntgengerät und Verfahren zum Betreiben eines mobilen Röntgengeräts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014219667B3 (de) Verfahren zur Auswahl eines Aufnahmebereiches und System zur Auswahl eines Aufnahmebereichs
EP2883568B1 (de) System zum Ermitteln der Position von Objekten in einem Bestrahlungsraum für eine Strahlentherapie
DE102012201798A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Planung einer Röntgenbildgebung mit geringer Strahlenbelastung
CN105011955B (zh) X射线诊断装置及图像处理装置
DE202008012275U1 (de) Strahlentherapiesystem mit Drehplattform
DE102014215448B3 (de) Bildgebungsvorrichtung mit Streustrahlungsschutz
DE102005023165A1 (de) Medizinisches Bildgebungssystem mit einem um einen Patienten verfahrbaren Teil und Kollisionsschutzverfahren
EP3501400A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur sicherstellung einer korrekten positionierung für eine radiographieaufnahme
DE102015201070A1 (de) Röntgenaufnahmesystem
DE102013214393A1 (de) Röntgenaufnahmesystem zur differentiellen Phasenkontrast-Bildgebung eines Untersuchungsobjekts mit Phase-Stepping
EP2755051A2 (de) Bilderzeugungsapparat und -methode zur Nuklearbildgebung
DE102015216052B4 (de) Bildgebungsvorrichtung und Verfahren zum Anzeigen einer Positionsinformation
DE102009021239A1 (de) Verfahren zur Überwachung der einem Patienten durch eine Strahlungsquelle verabreichten Röntgendosis bei einer Röntgeneinrichtung und Röntgeneinrichtung
DE102014203492A1 (de) Einstellen einer Röntgenstrahlungseinheit
DE102010018627A1 (de) Röntgensystem und Verfahren zur Generierung von 3D-Bilddaten
DE102011084444A1 (de) Verfahren zur Ermittlung von Begrenzungsinformationen eines Patienten und/oder eines Objekts
DE102014215953A1 (de) Untersuchungsraum zur Durchführung von Computertomographieaufnahmen
DE102014219436A1 (de) Mobiles Röntgengerät
DE102014219666A1 (de) Verfahren zur automatischen Patientenpositionierung sowie bildgebendes System
DE102014203811B4 (de) Ergänzungssystem zur interferometrischen Röntgenbildgebung und projektive Röntgenvorrichtung
EP3323347A1 (de) Verfahren zur bildunterstützung einer einen minimalinvasiven eingriff mit einem instrument in einem eingriffsbereich eines patienten durchführenden person, röntgeneinrichtung, computerprogramm und elektronisch lesbarer datenträger
DE102019204508A1 (de) Verfahren zur Blendeneinstellung eines Röntgensystems
DE102012205238B4 (de) Verfahren zur Unterstützung eines Benutzers bei Aufnahme mit symmetrischer Kollimierung und Röntgeneinrichtung
DE102012202498B4 (de) Automatische Positionierung von Kollimatoren
DE102010027671A1 (de) Modell- und sensorikbasierte Erhöhung der Genauigkeit bei einem Röntgensystem mit einem C-Bogen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHINEERS AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, MUENCHEN, DE