DE102016219708A1

DE102016219708A1 - Variable Filtervorrichtung für ein Röntgengerät sowie Röntgengerät

Info

Publication number: DE102016219708A1
Application number: DE102016219708.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Meyer; Anton Nekovar
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2017-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung (5) für ein Röntgengerät (1), mit einem Filterblendenelement (6), welches ausgelegt ist, in dem Röntgengerät (1) in einen Strahlengang (8) zwischen einer Strahlungsquelle (3) des Röntgengerätes (1) und einem Detektorelement (4) des Röntgengerätes (1) angeordnet zu werden, wobei das Filterblendenelement (6) zumindest ein Loch (9) aufweist, mit einer Halteeinrichtung (7) zum Halten des Filterblendenelements (6) an dem Röntgengerät (1), wobei das Filterblendenelement (6) mittels der Halteeinrichtung (7) in einer Hochrichtung (z) senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Filterblendenelements (6) bewegbar ist, um die Flexibilität bei der Auswahl einer Größe eines ROI-Bereiches eines Röntgenbilds zu erhöhen, ohne dabei einen relevanten Bildinhalt des Röntgenbilds zu verändern. Die Erfindung betrifft auch ein Röntgengerät (1) mit einer solchen Filtervorrichtung (5) sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Röntgengerätes (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für ein Röntgengerät, mit einem Filterblendenelement, welches ausgelegt ist, in dem Röntgengerät in einem Strahlengang zwischen einer Strahlungsquelle des Röntgengeräts und einem Detektorelement des Röntgengeräts angeordnet zu werden, wobei das Filterblendenelement zumindest ein Loch aufweist, sowie mit einer Halteeinrichtung zum Halten des Filterblendenelements an dem Röntgengerät. Die Erfindung betrifft auch ein Röntgengerät mit einer solchen Filtervorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Röntgengeräts.
Für Röntgengeräte sind auch als Region-of-Interest-(ROI-)Filter bekannte Filtervorrichtungen bekannt, welche in einen Strahlengang des Röntgengeräts eingebracht werden und auf einem Röntgenbild innerhalb einer Gesamtansicht, des sogenannten Field of View (FOV), einen vorbestimmten Bereich, die Region of Interest oder ROI, in besonders vorteilhafter Weise abbilden und untersuchen zu können. Dabei durchlaufen Röntgenstrahlen, welche das Röntgenbild im Bereich der Region of Interest erzeugen, den ROI-Filter ungefiltert, laufen also beispielsweise durch ein Loch des ROI-Filters hindurch, und Röntgenstrahlen, welche das Röntgenbild außerhalb der Region of Interest erzeugen, gefiltert, beispielsweise indem im entsprechenden Bereich des Strahlengangs durch die Filtervorrichtung ein geeignetes Filtermaterial wie ein Metall, beispielsweise Wolfram, eingebracht wird.
In dem ROI-Bereich des Röntgenbilds ist die Bildqualität damit für die Durchführung einer Behandlung oder einer Diagnose geeignet. Zugleich wird außerhalb des ROI-Bereiches durch die Filtervorrichtung eine deutliche Reduktion der Durchleuchtungsdosis oder Strahlendosis erreicht, was zu einer Reduktion der Patienten- und/oder Bedienerdosis führt und überdies aufgrund der verringerten Streustrahlung auch eine Verbesserung der Bildqualität in dem ROI-Bereich des Röntgenbilds zur Folge hat. Dabei wird typischerweise ein durch die Filterung entstandener Helligkeitsunterschied zwischen den verschiedenen Bereichen des Röntgenbilds durch entsprechende Bildverarbeitungsschritte ausgeglichen.
Verfügbare ROI-Filter oder Filtervorrichtungen weisen dabei ein Filterblendenelement auf, welche typischerweise eine Platte umfasst oder ist, welche aus einem geeigneten Filtermaterial wie beispielsweise Wolfram gefertigt ist, und welche mit einem oder meist mehreren Löchern vorbestimmten Durchmessers versehen ist. Diese unterschiedlichen Löcher entsprechen dann unterschiedlichen ROI-Bereichen auf dem Röntgenbild. Die Löcher haben unterschiedliche Durchmesser, um den ROI-Bereich in seiner Größe an jeweilige Umstände anpassen zu können. Über ein Verschieben des Filterblendenelements parallel zu der Ebene der Platte mit den Löchern kann der ROI-Bereich auf dem Röntgenbild gewählt werden, sodass beispielsweise ein gewünschter Teil eines untersuchten Objekts oder Patienten in dem ROI-Bereich abgebildet wird.
Dabei ist grundsätzlich ein ROI-Filter oder eine Filtereinrichtung mit einer variablen Größenanpassung wünschenswert. Problematisch ist hier jedoch eine Inhomogenität in entsprechenden mehrteiligen Filterblendenelementen, welche durch überlappende Filterplatten bei einer nach dem Iris-Prinzip einstellbaren Lochblende oder bei einander stoßenden Filterplatten durch die jeweiligen Spalte zwischen diesen Platten zustandekommen. Die entstehenden Inhomogenitäten können nach aktuellem Stand der Technik nicht sinnvoll durch Algorithmen der Bildverarbeitung kompensiert werden, ohne dabei auch den medizinisch relevanten Bildinhalt zu verändern.
In diesem Zusammenhang offenbart beispielsweise die US 527 8887 A ein Durchleuchtungssystem mit einem ROI-Filter, welcher es erlaubt, einen ROI-Bereich eines gesamten Röntgenbildes ungefiltert zu durchleuchten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Flexibilität bei der Auswahl einer Größe eines ROI-Bereiches eines Röntgenbilds zu erhöhen, ohne dabei einen relevanten Bildinhalt des Röntgenbilds zu verändern.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für ein Röntgengerät, insbesondere für ein C-Bogen-Röntgengerät. Die Filtervorrichtung weist dabei ein Filterblendenelement auf, welches ausgelegt ist, in dem Röntgengerät in einem Strahlengang zwischen einer Röntgen- oder Strahlungsquelle des Röntgengerätes und einem Detektorelement des Röntgengerätes angeordnet zu werden. Das Filterblendenelement weist dabei zumindest ein Loch, insbesondere ein rundes Loch mit einem vorgegebenen Durchmesser, auf. Das Loch kann hier auch als Durchbruch, Lochung oder Bohrung bezeichnet werden. Das Filterblendenelement ist also nach Art einer Lochblende gestaltet, beispielsweise als ein gestanztes Blech. Durch das Loch kann bei der vorgesehenen Anordnung des Filterblendenelementes in dem Röntgengerät eine Röntgenstrahlung der Strahlungsquelle durch die Filtervorrichtung ungefiltert zu dem Detektorelement gelangen. Im Gegensatz dazu kann eine Röntgenstrahlung der Röntgenquelle, welche neben dem Loch durch das Filterblendenelement dringt, nur durch die Filtervorrichtung gefiltert zu dem Detektorelement gelangen. Die Filtervorrichtung weist des Weiteren eine Halteeinrichtung zum Halten des Filterblendenelementes an dem Röntgengerät auf. Das Filterblendenelement kann somit insbesondere in Form eines Bleches oder in Form einer Platte ausgeführt sein. Besonders bevorzugt ist das Filterblendenelement dabei einstückig aus einem Blech oder einer Platte gefertigt.
Dabei ist das Filterblendenelement mittels der Halteeinrichtung in einer Hochrichtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Filterblendenelementes bewegbar, also beispielsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des nach Art einer Lochblende als Lochblech ausgeführten Filterblendenelementes. Die Haupterstreckungsebene des Filterblendenelementes kann auch einer Erstreckungsebene des Lochs entsprechen. Mit anderen Worten kann die Hochrichtung alternativ oder ergänzend auch senkrecht zu der Erstreckungsebene des Lochs orientiert sein. Die Hochrichtung kann somit parallel zu einer mathematischen Orientierung einer von dem Loch umfassten Fläche stehen, welche beispielsweise parallel zu einer Filterblendenelementoberfläche verläuft. Damit ist bei der vorgesehenen Anordnung des Filterblendenelementes im Röntgengerät das Filterblendenelement entlang des Strahlenganges zwischen Strahlungsquelle und Detektorelement bewegbar. Dabei kann die Haupterstreckungsebene des Filterblendenelements quer zum Strahlengang verlaufen. Die Halteeinrichtung kann dabei zumindest einen Stellmotor umfassen, mittels welchem das Filterblendenelement in der Hochrichtung bewegbar ist.
Der Erfindung liegt somit der Gedanke zugrunde, dass der ROI-Bereich auf einem Röntgenbild bei einer Lochblende oder einem Filterblendenelement mit einem Loch von vorgegebener konstanter Größe veränderbar ist, indem das Filterblendenelement mit dem Loch an unterschiedlichen Positionen im Strahlengang zwischen der Strahlenquelle und dem Detektorelement mit jeweils unterschiedlichem Abstand zu Detektorelement beziehungsweise Strahlenquell angeordnet wird. Eine Anordnung an einer Position, welche der Strahlungsquelle beziehungsweise einem fokalen Zentrum oder Focal Spot der Strahlungsquelle näher ist, führt dabei zu einem größeren ROI.Bereich auf dem Detektor, auf welchem die von dem Filterblendenelement ungefilterte Röntgenstrahlung auftrifft als eine Position, welche näher an dem Detektorelement angeordnet ist. Damit kann die Größe des ROI-Bereiches in dem Röntgenbild durch ein Bewegen oder Verschieben des Filterblendenelementes entlang des Strahlengangs stufenlos eingestellt werden, ohne dass dabei Artefakte irgendeiner Art entstünden.
Die beschriebene Filtervorrichtung hat somit den Vorteil, dass die Größe des ROI-Bereiches flexibel an jeweilige Bedürfnisse angepasst werden kann, und dabei aufgrund eines einstückigen Filterblendenelementes Inhomogenitäten im Röntgenbild, wie sie beispielsweise durch überlappende Filterplatten oder aneinander anstoßende Filterplatten erzeugt werden, nicht auftreten. Außerdem kann das Einstellen der Größe des ROI-Bereiches kontinuierlich, also zum Beispiel ohne Unterbrechen einer Untersuchung oder Bestrahlung, eingestellt werden, was gerade bei der Anwendung im Rahmen einer Fluoroskopie vorteilhaft ist. Es muss somit hier nicht schrittweise zwischen Löchern verschiedener Größe umgeschaltet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Filterblendenelement mittels der Halteeinrichtung in den Richtungen seiner Haupterstreckungsebene, also parallel zu der Haupterstreckungsebene und/oder zu der Erstreckungsebene des Loches bewegbar ist. Das hat den Vorteil, dass der ROI-Bereich in dem Röntgenbild räumlich verschiebbar ist, wodurch eine besondere Flexibilität des ROI-Bereiches erreicht wird. Außerdem kann so das Filterblendenelement leicht auch ganz aus seinem Strahlengang entfernt werden, und damit quasi das gesamte Röntgenbild als ROI-Bereich gewählt werden. Gerade in Kombination mit der in dem nächsten Absatz beschriebenen Ausführungsform mit mehreren Löchern kann der ROI-Bereich besonders flexibel in seiner Größe eingestellt werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Filterblendenelement zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, bevorzugt vier Löcher unterschiedlicher Größe aufweist. Die Löcher können beispielsweise rund mit unterschiedlichem vorgegebenem Durchmesser ausgeführt sein. Das hat den Vorteil, dass durch die unterschiedlich großen Löcher durch das Bewegen oder Verschieben des Filterblendenelementes in der Hochrichtung ausgehend von einer der Anzahl der Löcher entsprechenden Anzahl von ROI-Bereichen unterschiedlicher Größe insgesamt ein breites Spektrum an unterschiedlichen Größen für den ROI-Bereich realisiert werden kann. Im Idealfall kann so sogar bei geeigneter Wahl der Löcher des Filterblendenelementes und der Bewegbarkeit des Filterblendenelementes in Hochrichtung ein fortlaufendes Spektrum für die Größe des einstellbaren ROI-Bereiches erreicht werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Röntgengerät mit einer Filtervorrichtung nach einer oder mehreren der genannten Ausführungsformen. Dabei ist das Filterblendenelement in dem Strahlengang zwischen der Strahlenquelle des Röntgengerätes und dem Detektorelement des Röntgengerätes angeordnet. Es kann sich also in diesem Fall bei der Filtervorrichtung um einen ROI-Filter, in dem in der Einführung beschriebenen Sinne handeln. Das Filterblendenelement ist dabei mittels der Halteeinrichtung und einer zugeordneten Steuereinrichtung des Röntgengerätes in einer Hochrichtung entlang des Strahlenganges bewegbar oder verschiebbar. Dadurch können für das Röntgengerät, bei welchem es sich beispielsweise um ein C-Bogen-Röntgengerät handeln kann, die oben beschriebenen Vorteile realisiert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Röntgengeräts ist dabei vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgelegt ist, eine Position des Filterblendenelementes in der Hochrichtung, also entlang des Strahlenganges zwischen Strahlungsquelle oder Röntgenquelle und Detektorelement und insbesondere auch in einer Ebene senkrecht zu der Hochrichtung, beispielsweise der Haupterstreckungsebene des Filterblendenelementes, in Abhängigkeit eines Abstandes oder einer Veränderung des Abstandes zwischen der Strahlungsquelle und dem Detektorelement einzustellen. Insbesondere kann das Einstellen dabei automatisch erfolgen.
Das hat den Vorteil, dass bei einer Veränderung des Abstandes zwischen Strahlungsquelle und Detektorelement, bei welchem sich eine Größe des im Röntgenbild ergebenden ROI-Bereiches durch die geänderten Abbildungsverhältnisse naturgemäß ebenfalls verändert, die wirksame Fläche des ROI-Bereiches, also die im Betrieb der Röntgeneinrichtung von der ungefilterten Strahlung bestrahlten Bildpunkte des Detektors, an die veränderte Anordnung angepasst wird. Beispielsweise kann dies realisiert werden, indem eine Positionserkennungseinrichtung der Steuereinrichtung eine Information über eine Position des Detektorelementes relativ zu der Strahlungsquelle bereitstellt, sodass die Steuereinrichtung die Position des Filterblendenelementes derart einstellt, dass sich gemäß einer in der Steuereinrichtung hinterlegten Information eine gewünschte Größe des ROI-Bereiches beziehungsweise dessen wirksamer Fläche ergibt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Röntgengeräts ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die Position des Filterblendenelementes in der Hochrichtung, und insbesondere wie für die letzte Ausführungsform beschrieben senkrecht zur Hochrichtung, in Abhängigkeit einer in dem Röntgengerät für das Detektorelement eingestellten Zoomeinstellung einzustellen. Dabei wird durch die Zoomeinstellung insbesondere eine Anzahl der von dem Röntgengerät auszulesenden Bildpunkte des Detektorelementes und/oder eine Größe einer von den auszulesenden Bildpunkten des Detektorelementes bestimmten Fläche auf dem Detektorelement vorgegeben. Das hat den Vorteil, dass sich die bei den in den unterschiedlichen Zoomformaten oder Zoomeinstellungen ergebenden unterschiedlichen Flächenverhältnisse unterschiedlicher verwendeter Detektoren ausgleichen und damit für die unterschiedlichen Zoomeinstellungen auch für unterschiedliche verwendete Detektoren die beschriebene wirksame Fläche des ROI-Bereiches konstant gehalten werden kann. Beispielsweise kann hier über eine Benutzerschnittstelle eine Zoomeinstellung mit einer Umschaltung des Detektorformates eingestellt werden. Die Steuereinrichtung kann in diesem Fall über die Positionierung des Filterblendenelementes in der Hochrichtung die unterschiedlichen Flächenformate der Zoomeinstellungen durch ein Verändern des ROI-Bereiches beziehungsweise dessen wirksamer Fläche aneinander anpassen. Auch damit wird der relevante Bildinhalt in dem ROI-Bereich konstant gehalten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Röntgengeräts ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die Position des Filterblendenelementes in der Hochrichtung, und insbesondere wie in den vorgenannten Ausführungsbeispielen senkrecht zur Hochrichtung, in Abhängigkeit einer Größe eines Objektes einzustellen, welches durch eine Bilderkennungseinrichtung des Röntgengeräts in einer von dem Detektorelement erfassten Bildinformation erkannt wurde oder ist. Es kann also in der Steuereinrichtung oder der Bilderkennungseinrichtung ein interessierendes Objekt detektiert werden und entsprechend der Größe des Objektes durch die Steuereinrichtung die Position des Filterblendenelementes und somit die Größe des ROI-Bereiches verändert werden. Besonders große Größenänderungen des ROI-Bereiches können hier bei einem Filterblendenelement mit mehreren Löchern realisiert werden. In diesem Fall wird die Position auch senkrecht zur Hochrichtung durch die Steuereinrichtung eingestellt. Hier ist die durch das Röntgengerät beziehungsweise die Filtervorrichtung erreichte große Flexibilität bei der Anpassung der Größe des ROI-Bereiches besonders vorteilhaft, da die Anpassung für eine große Vielzahl von unterschiedlich großen Objekten auf ideale Weise erfolgen kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Röntgengeräts ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die Position des Filterblendenelementes in der Hochrichtung, und insbesondere auch wie in den obigen Ausführungsbeispielen senkrecht zur Hochrichtung, in Abhängigkeit einer Bewegung eines Objektes, welches bei einer Kombination mit den obigen Ausführungsformen das eine oder aber auch ein weiteres Objekt sein kann, insbesondere auch ein weiterer Teil des einen Objektes, einzustellen, welche durch eine weitere oder die Bilderkennungseinrichtung des Röntgengerätes in einer von dem Detektorelement erfassten Bildinformation erkannt wurde oder ist. Das hat den Vorteil, dass bei der Beobachtung eines Objektes oder eines Teils des Objektes in dem ROI-Bereich dieser besonders klein gewählt werden kann, da bei einer Bewegung in der Nähe des von einem Betrachter untersuchten Objektes in dem ROI-Bereich der Schwenk ein für Menschen natürlicher Schwenk der Aufmerksamkeit des Betrachters zu der Bewegung hin antizipiert werden kann und die Größe des ROI-Bereichs an einen zu erwartenden Fokus oder eine zu erwartende Blickrichtung des Betrachters angepasst werden kann. Somit kann die Bildqualität maximiert und eine Dosis für den Patienten minimiert werden, ohne dass dies für den Betrachter nachteilige oder bei einer Bewegung durch das Objekt im Blickfeld des Betrachters einen irritierenden Effekte hätte.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Röntgengeräts ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die Position des Filterblendenelementes in der Hochrichtung, und insbesondere auch wie in den letzten Absätzen beschrieben senkrecht zur Hochrichtung, in Abhängigkeit einer Blickrichtung einer Bedienperson einzustellen, welche durch eine Blickrichtungserkennungseinrichtung des Röntgengeräts erkannt wurde oder ist. Das hat den Vorteil, dass die Größe des ROI-Bereiches dem von der Bedienperson betrachteten Objekt angepasst werden kann. So kann beispielsweise der ROI-Bereich verkleinert werden, wenn die Blickrichtungserkennung erkennt, dass die Bedienperson das Röntgenbild nur in einem ganz bestimmten Bereich betrachtet. Dies kann automatisch erfolgen, es kann aber auch über eine Benutzerschnittstelle von einer Bedienperson eine entsprechende Größenveränderung des ROI-Bereiches angefordert werden können. Die Einstellung kann auch über die Benutzerschnittstelle aktiviert oder deaktiviert werden. Für eine besonders große Flexibilität bei dem Einstellen der Größe des ROI-Bereiches kann das Filterblendenelement hier mehrere unterschiedlich große Löcher aufweisen. Somit kann die Bildqualität maximiert und eine Dosis für den Patienten minimiert werden, ohne dass dies für den Betrachter nachteilige oder bei einem Betrachten des Objekts einen irritierenden Effekte hätte.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Röntgengeräts, wobei das Röntgengerät eine Filtervorrichtung mit einem Filterblendenelement und mit einer Halteeinrichtung zum Halten des Filterblendenelements an dem Röntgengerät umfasst oder aufweist. Das Filterblendenelement weist dabei auch zumindest ein Loch auf. Das Filterblendenelement ist in einem Strahlengang zwischen einer Strahlungsquelle des Röntgengerätes und einem Detektorelement des Röntgengeräts angeordnet. Dabei wird das Filterblendenelement mittels der Halteeinrichtung und einer zugeordneten Steuereinrichtung entlang des Strahlengangs und damit in einer Hochrichtung senkrecht zu einer Erstreckungsebene des Loches beziehungsweise senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des Filterblendenelementes bewegt, um die Größe eines ROI-Bereichs in einem durch das Röntgengerät erzeugten Röntgenbild einzustellen.
Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens entsprechen hier Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Röntgengerätes beziehungsweise der Filtervorrichtung.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Röntgengerätes mit einer beispielhaften Filtervorrichtung; und
2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Anordnung eines Filterblendenelementes an unterschiedlichen Positionen in einem Strahlengang zwischen einer Strahlungsquelle und einem Detektorelement.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Röntgengeräts. Das Röntgengerät 1 ist vorliegend als C-Bogen-Röntgengerät ausgeführt. In einem jeweiligen Endbereich eines C-Bogens 2 weist das Röntgengerät 1 dabei eine Strahlungsquelle 3 sowie ein Detektorelement 4 auf. An dem Röntgengerät 1, vorliegend an der Strahlungsquelle 3, ist eine Filtervorrichtung 5 angeordnet, welche ein Filterblendenelement 6 sowie eine Halteeinrichtung 7 umfasst. Das Filterblendenelement 6 ist in einem Strahlengang 8 zwischen der Strahlungsquelle 3 und dem Detektorelement 4 angeordnet und weist ein Loch 9 auf.
Vorliegend weist das Röntgengerät 1 auch eine Steuereinrichtung 10 auf, mittels der das Filterblendenelement 6 durch ein Steuern der Halteeinrichtung 5 entlang des Strahlengangs 8 in einer Hochrichtung z bewegbar ist. Durch die Steuereinrichtung 10 ist vorliegend auch das Detektorelement 4 in der Hochrichtung z verstellbar. Damit kann die sogenannte Source-to-Image-Distance, also ein Abstand a zwischen dem Detektorelement 4 und der Strahlungsquelle 3 eingestellt werden. Die Steuermöglichkeiten der entsprechenden Komponenten durch die Steuereinrichtung 10 sind in der Figur durch Pfeile dargestellt. Im gezeigten Beispiel ist die Steuereinrichtung 10 auch mit einer Benutzerschnittstelle 11 gekoppelt, über welche die Steuereinrichtung 10 bedient werden kann. Außerdem weist das Röntgengerät 1 im gezeigten Beispiel noch einen Röntgengenerator 12 auf, welcher die Strahlungsquelle 3, welche beispielsweise als Röntgenröhre ausgeführt ist, steuert. Auch eine Bilderkennungseinrichtung 13 ist vorliegend Teil des Röntgengerätes 1. Mittels der Bilderkennungseinrichtung 13 kann beispielsweise ein Objekt in einer von dem Detektorelement 4 erfassten Bildinformation oder die Größe des Objektes erkannt werden. Der Röntgengenerator 12 und die Bilderkennungseinrichtung 13 sind dabei beide jeweils mit der Recheneinrichtung 10 gekoppelt. Dies ist durch einen entsprechenden Doppelpfeil in der Figur gekennzeichnet.
Wird nun beispielsweise über eine Bedienhandlung mittels der Benutzerschnittstelle 11 der Abstand a aus medizinischen Gründen verringert, so ist die Steuereinrichtung 10 im gezeigten Beispiel ausgelegt, in Abhängigkeit des Abstands a beziehungsweise der Veränderung des Abstands a das Filterblendenelement 6 in z-Richtung zu verschieben, also eine Position des Filterblendenelementes 6 in der Hochrichtung z in Abhängigkeit des neuen Abstands a einzustellen. Damit kann beispielsweise eine Anzahl der bestrahlten Bildpunkte des Detektors 4 in einer ROI-Fläche des Detektorelements 4, in dem die Strahlung der Strahlungsquelle 3 von dem Filterblendenelement 6 ungefiltert nach einem Durchlaufen des Lochs 9 des Filterblendenelementes 6 auftritt, optimiert werden. Der Zusammenhang zwischen ROI-Fläche, Abstand a und der Position des Filterblendenelementes 6 wird genauer nochmals anhand 2 erläutert. Die ROI-Fläche des Detektorelements 4 entspricht dabei einem ROI-Bereich auf einem Röntgenbild.
In der gezeigten Ausführungsform steuert die Steuereinrichtung 10 nun die Position des Filterblendenelementes 6 in der Hochrichtung z, also eine Höhe des Filterblendenelementes 6, in Abhängigkeit einer Größe eines Objektes, welche durch die Bilderkennungseinrichtung 13 in der von dem Detektorelement 4 erfassten Bildinformation erkannt ist. Damit kann die ROI-Fläche des Detektorelements 4 und damit der ROI-Bereich des Röntgenbilds, in welchem die Bildqualität des Röntgenbildes für die Durchführung einer Behandlung adäquat ist, optimal auf das Objekt von Interesse eingestellt werden. Durch das Filterblendenelement 6 werden dabei eine störende Streustrahlung sowie eine Patienten- und auch eine Bedienerdosis reduziert.
In 2 ist eine beispielhafte Anordnung eines Filterblendenelementes an unterschiedlichen Positionen in einem Strahlengang zwischen einer Strahlungsquelle und einem Detektorelement schematisch dargestellt. Zur besseren Veranschaulichung ist die Darstellung nicht maßstabsgetreu, sondern in z-Richtung gestaucht. Das Filterblendenelement 6 ist hier in dem Strahlengang beispielhaft in drei verschiedenen Positionen P₁, P₂ und P₃ dargestellt. In der Position P₁, P₂ und P₃ ist das Filterblendenelement 6 jeweils in der Hochrichtung z in einer ersten Höhe h₁, einer zweiten Höhe h₂, und in einer dritten Höhe h₃ angeordnet. Beispielsweise kann die erste Höhe h₁ 60 Millimeter, die zweite Höhe h₂ 70 Millimeter und die dritte Höhe h₃ 80 Millimeter betragen. Aufgrund der Auffächerung des Strahlengangs 8 von der Strahlungsquelle 3 zu dem Detektorelement 4 hin ergeben sich für ein zentrales Strahlenbündel 14, welches sich durch das Loch 9 hindurch ungefiltert durch das Filterblendenelement 6 ausbreitet auf den in dem Abstand a angeordneten Detektorelement 4 jeweils unterschiedliche Durchmesser d₁, d₂ und d₃, welche die Größe der ROI-Fläche 15 bestimmen. Bei einem in einem Abstand a von 120 Zentimeter angeordneten Detektorelement kann sich so beispielsweise ein erster Durchmesser d₁ von 67 Millimeter, ein zweiter Durchmesser d₂ von 58 Millimeter und ein dritter Durchmesser d₃ von 50 Millimeter ergeben, wobei die jeweiligen ersten, zweiten und dritten Durchmesser d₁, d₂, d₃ der ersten, zweiten und dritten Position P₁, P₂, P₃ entsprechen.
Durch die Wahl der jeweiligen Position P₁, P₂, P₃ des Filterblendenelements 6 kann somit der Durchmesser des ungefilterten zentralen Strahlenbündels 14 an dem Ort des Detektorelementes 4 eingestellt werden, ohne dass dabei in einer von dem Detektorelement 4 erfassten Bildinformation eine Inhomogenität oder eine Veränderung eines relevanten Bildinhalts erfolgen würde.
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 5278887 A [0006]

Claims

Filtervorrichtung (5) für ein Röntgengerät (1), mit – einem Filterblendenelement (6), welches ausgelegt ist, in dem Röntgengerät (1) in einen Strahlengang (8) zwischen einer Strahlungsquelle (3) des Röntgengerätes (1) und einem Detektorelement (4) des Röntgengerätes (1) angeordnet zu werden, wobei das Filterblendenelement (6) zumindest ein Loch (9) aufweist; – einer Halteeinrichtung (7) zum Halten des Filterblendenelements (6) an dem Röntgengerät (1); dadurch gekennzeichnet, dass das Filterblendenelement (6) mittels der Halteeinrichtung (7) in einer Hochrichtung (z) senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Filterblendenelements (6) bewegbar ist.
Filtervorrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterblendenelement (6) mittels der Halteeinrichtung (7) in den Richtungen (x, y) seiner Haupterstreckungsebene bewegbar ist.
Filtervorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterblendenelement (6) zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, bevorzugt vier, Löcher (9) unterschiedlicher Größe aufweist.
Röntgengerät (1) mit einer Filtervorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filterblendenelement (6) in dem Strahlengang (8) zwischen der Strahlungsquelle (3) des Röntgengerätes (1) und dem Detektorelement (4) des Röntgengerätes (1) angeordnet ist und mittels der Halteeinrichtung (7) und einer zugeordneten Steuereinrichtung (10) entlang des Strahlengangs (8) bewegbar ist.
Röntgengerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, eine Position (P₁, P₂, P₃) des Filterblendenelements (6) in der Hochrichtung (z) in Abhängigkeit eines Abstands (a) oder einer Veränderung des Abstands (a) zwischen der Strahlungsquelle (3) und dem Detektorelement (4) einzustellen, insbesondere automatisch einzustellen.
Röntgengerät (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, die Position (P₁, P₂, P₃) des Filterblendenelements (6) in der Hochrichtung (z) in Abhängigkeit einer in dem Röntgengerät (1) für das Detektorelement (4) eingestellten Zoomeinstellung einzustellen, durch welche insbesondere eine Anzahl auszulesender Bildpunkte des Detektorelements (4) und/oder eine Größe einer von den auszulesenden Bildpunkten des Detektorelements (4) bestimmten Fläche auf dem Detektorelement (4) vorgegeben wird.
Röntgengerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, die Position (P₁, P₂, P₃) des Filterblendenelements (6) in der Hochrichtung (z) in Abhängigkeit einer Größe eines Objekts einzustellen, welches durch eine Bilderkennungseinrichtung (13) des Röntgengerätes (1) in einer von dem Detektorelement (4) erfassten Bildinformation erkannt ist.
Röntgengerät (1) nach Anspruche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, die Position (P₁, P₂, P₃) des Filterblendenelements (6) in der Hochrichtung (z) in Abhängigkeit einer Bewegung eines Objekts einzustellen, welche durch eine Bilderkennungseinrichtung (13) des Röntgengerätes (1) in einer von dem Detektorelement (4) erfassten Bildinformation erkannt ist.
Röntgengerät (1) nach Anspruche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, die Position (P₁, P₂, P₃) des Filterblendenelements (6) in der Hochrichtung (z) in Abhängigkeit einer Blickrichtung einer Bedienperson einzustellen, welche durch eine Blickrichtungserkennungseinrichtung des Röntgengerätes (1) erkannt ist.
Verfahren zum Betreiben eines Röntgengerätes (1), wobei das Röntgengerät (1) eine Filtervorrichtung (5) mit einem Filterblendenelement (6), welches zumindest ein Loch (9) aufweist, und mit einer Halteeinrichtung (7) zum Halten des Filterblendenelements (6) an dem Röntgengerät (1) umfasst, und das Filterblendenelement (6) in einem Strahlengang (8) zwischen einer Strahlungsquelle (3) des Röntgengerätes (1) und einem Detektorelement (4) des Röntgengerätes (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterblendenelement (6) mittels der Halteeinrichtung (7) und einer zugeordneten Steuereinrichtung (10) entlang des Strahlengangs (8) bewegt wird.