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Röntgengeräte weisen zumindest eine Filtereinheit zur Veränderung der Röntgenstrahlenqualität sowie eine Blendeneinheit zur Eingrenzung eines Röntgenfensters bzw. Röntgenfeldes einer Röntgenquelle auf. Die Filtereinheit kann eine Mehrzahl von unterschiedlichen Filtern in einer Wechselanordnung, beispielsweise einem Filterrad, aufweisen und mindestens einen Filter jeweils vor einer Röntgenaufnahme in dem Röntgenstrahlengang positionieren. Die Blendeneinheit kann eine Mehrzahl von steuerbaren Blenden aufweisen die je nach Festlegung des Röntgenfensters vor Auslösung der Röntgenstrahlen der Röntgenquelle in dessen Röntgenstrahlengang gefahren werden. Zusätzlich kann am Ausgang einer Röntgenquelle eine Einheit zur Visualisierung des Röntgenfensters beispielsweise auf dem Patienten angeordnet sein. Nachfolgend wird diese Einheit als Lichtfenstereinheit bezeichnet. Bestandteile dieser Lichtfenstereinheit sind eine Lichtquelle und ein Spiegel der die von dieser Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen auf den zu bestrahlenden Objektbereich äquivalent zum Röntgenfeld bzw. Röntgenfenster projiziert. Die aufgeführten Einheiten werden in einem Kollimator zusammengefasst und nach der Röntgenquelle angeordnet. Die Lichtfenstereinheit zur Visualisierung des Röntgenfeldes wird dabei als erste Einheit und die Filter- und Blendeneinheit nachgeordnet in dem Kollimator integriert. Bei einer kompakten Ausführung des Kollimators mit Filter-, Blenden- und einer Lichtfenstereinheit wird die Auswahl und Positionierung des Filters sowie die Visualisierung des Röntgenfensters zeitlich getrennt durchgeführt. In der Lichtfenstereinheit wird vor einer Röntgenaufnahme ein Spiegel zur Umlenkung der von einer Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlen aus einer Parkposition gefahren und vor dem Auslösen der Röntgenstrahlung für eine Röntgenaufnahme wieder in diese zurückgefahren. Das von der Lichtquelle abgegebene Licht wird über den Spiegel umgelenkt und durch die platzierten Blenden der Blendeneinheit eingegrenzt. Das auf die Oberfläche des Patienten projizierte Lichtfenster entspricht dem Röntgenfeld bzw. Röntgenfenster. Für die Röntgenaufnahme wird dann nach Entfernung des Spiegels aus dem Röntgenstrahlengang ein für eine notwendige Röntgenqualität ausgewählter Filter in diesen eingebracht. Dies bringt den Nachteil mit sich, dass das Röntgenfenster lediglich vor einer Röntgenaufnahme durch das Lichtfenster dem Arzt oder Assistenten visualisiert wird. Eine Ausrichtung von Blendenelementen der Blendeneinheit kann manuell und/oder semimanuell oder elektronisch vorgenommen werden. Die Ausgestaltung des Kollimators weist neben dem Nachteil seiner komplexen bzw. engen Bauweise den weiteren Nachteil auf, dass durch motorisch angetriebene Blendenelemente der Blendeneinheit es zu einer Einschränkung der selektiven Einblendmöglichkeiten in den Randbereichen des Röntgenfensters bei der Platzierung von diesen kommen kann. Bei Röntgengeräten mit einem sehr harten Strahlenspektrum, wie zum Beispiel >>50 kV, werden beispielsweise konventionelle auf Glasträgerbasis aufgebrachte Spiegel verwendet, die während der Röntgenaufnahme im Strahlengang verbleiben. Bei Röntgengeräten die für Mammographieaufnahmen und/oder Tomosyntheseaufnahmen verwendet werden, führt ein Verbleib eines derartigen Spiegels im Röntgenstrahlengang durch eine Aufhärtung zu einer höheren Absorbtion der Röntgenstrahlung und dadurch zu einer Verschlechterung des Mammographie- oder Tomosythesebildes.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, bei der die aufgeführten Nachteile überwunden sind.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst.
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Der Gegenstand der Erfindung weist eine Blenden-Filter-Spiegel-Einheit auf, bei der eine Eingrenzung des Röntgenfensters mit einer mindestens eine Aussparung aufweisende Grundplatte vorgesehen ist. Die Aussparung weist eine Filtereinheit auf, wobei deren Oberfläche zusätzlich derart ausgebildet ist, dass Licht von dieser reflektierbar ist.
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Der zwischen Röntgenquelle und Detektor anzuordnende Kollimator weist eine Blenden-Filter-Spiegel-Einheit auf, wobei die in einem Kollimator angeordnete Blenden-Filter-Spiegel-Einheit derart ausrichtbar ist und ein einem Röntgenfenster entsprechendes Lichtfenster auf einem Objekt oder einem Patienten abbildbar ist.
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Der Gegenstand der Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass eine Einblendung, eine Filterung der Röntgenstrahlen sowie eine Reflexionsschicht zur Erzeugung eines Lichtfensters in einer kompakten Vorrichtung zusammengefasst sind.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass in nur einer Einheit sowohl Blenden-, Filter- und Lichtfenstereinheit kombiniert sind und bei einem sich änderndem Röntgenfenster nur die Einheit ausgetauscht und/oder der Anstellwinkel von der Einheit sowie die Ausrichtung einer auf diese gerichteten Lichtquelle zueinander abstimmbar sind.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass eine Reflexionsschicht für ein Lichtfenster im Röntgenstrahlengang auch bei einer Röntgenaufnahme mit einem Filter für eine Mammographieaufnahme verbleibt.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass neben einer kompakten, platzsparenden Vorrichtung ein platziertes Röntgenfenster auch in den Randbereichen des Detektors ausbildbar ist und eine Visualisierung des Röntgenfensters auf einen Patienten auch während einer Röntgenaufnahme erfolgt, ohne dass das Röntgenspektrum beeinflusst wird.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass mit einer Auswechslung eines Einschubelementes patientenindividuell ein Röntgenfilter mit einem entsprechendem Röntgenfenster auswählbar und ein dem Röntgenfenster entsprechendes Lichtfenster bzw. Lichtfeld auf einem Patienten abbildbar ist.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass diese kompakt in einer Schichtbauweise ein Röntgenfenster auf einem Patienten oder einem Objekt auch während einer Röntgenaufnahme mit einem Lichtfenster visualisiert.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass mindestens eine im Kollimator angeordnete Lamelle derart ausrichtbar und/oder ansteuerbar ist, dass das durch eine Aussparung in der Grundplatte gebildete Röntgenfenster auf dem Patienten oder Objekt partiell verkleinert oder ausblendbar bzw. verdeckbar ist.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass von mindestens einer lichtreflektierenden Schicht und/oder lichtreflektierenden Oberfläche der ausrichtbaren Blenden-Filter-Spiegel-Einheit die Lichtstrahlen einer Lichtquelle entsprechend der Ausbreitung des Röntgenstrahls der Röntgenquelle umlenkbar sind.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die Blenden-Filter-Spiegel-Einheit in einem Kollimator derart positionier- und ausrichtbar ist, dass die auf eine lichtreflektierende Schicht und/oder lichtreflektierende Oberfläche der Blenden-Filter-Spiegel-Einheit gerichtete Lichtquelle die von dieser ausgehende Lichtstrahlen an der lichtreflektierenden Schicht und/oder lichtreflektierenden Oberfläche in Richtung Objekt umlenkt und an einem auf dem Objekttisch platzierten Objekt ein dem Röntgenfenster entsprechendes Lichtfenster auf dem Objekt abbildet.
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Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Röntgen-,Detektoreinheit mit einem Kollimator,
- 2 eine Ausführungsvariante einer Blenden-Filter-Spiegel-Einheit,
- 3 eine weitere Ausführungsvariante einer Blenden-Filter-Spiegel-Einheit,
- 4 eine weitere Ausführungsvariante einer Blenden-Filter-Spiegel-Einheit,
- 5 eine Anordnung einer Ausführungsvariante einer Blenden-Filter-Spiegel-Einheit,
- 6 eine weitere Ausgestaltung einer Anordnung mit einer Ausführungsvariante einer Blenden-Filter-Spiegel-Einheit.
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Mit einer in Schichtbauweise gebildeten ausrichtbaren Blenden-Filter-Spiegel-Einheit und einer ebenfalls auf diese Einheit ausrichtbaren Lichtquelle ist ein entsprechend der Ausmaße eines Röntgenkegels ein auf Objekt platziertes Röntgenfenster mit einem Lichtfenster auch während einer Röntgenaufnahme platizier- und visualisierbar.
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1 zeigt schematisch ein Röntgensystem R mit Röntgenquelle RQ, einen einer Röntgenquelle RQ nachgeordneten Kollimator K sowie einen Detektor D zur Aufnahme der durch einen Patienten oder ein Objekt P geleitete Röntgenstrahlen RS aus der Röntgenquelle RQ. Der Detektor D und gegebenenfalls ein Raster oberhalb des Detektors D sind innerhalb eines vertikal verfahrbaren und drehbaren Objekttisches OT angeordnet. Auf der Oberfläche OD des Objekttisches OT kann eine Brust positioniert und mittels einer höhenmäßig verfahrbaren in dieser Figur nicht explizit dargestellten Kompressionsplatte komprimiert werden. In dieser Ausführungsvariante ist ein mehrere Einheiten LFE, FE, BE aufweisender Kollimator K nach dem Chassis CR der Röntgenquelle RQ angeordnet. In dem Kollimator K sind zumindest eine Lichtfenstereinheit LFE, eine Filtereinheit FE sowie eine Blendeneinheit BE integriert. In der Blendeneinheit BE sind elektronisch steuerbare Lamellen L1, L2, L3 und L4 derart positionierbar, dass die von der Röntgenquelle RQ ausgehenden Röntgenstrahlen RS auf einen zu untersuchenden Bereich beim Patienten oder Objekt P begrenzt werden. Ein entsprechendes Röntgenbild RB kann dann aus einem Detektor D ausgelesen werden. In der darüber liegenden Filtereinheit FE wird zumindest eine erste Filtereinheit F1 in die von der Röntgenquelle RQ ausgehenden Röntgenstrahlen RS geschoben. Die Auswahl und Platzierung eines Filters Fx kann manuell oder beispielsweise aus einem in einem rotierbaren Filterteller abgelegten Filter F1,...,Fn erfolgen. Die Auswahl aus dieser Vorratshaltung kann elektronisch durch Ansteuerung des rotierbaren Filtertellers umgesetzt werden. Eine manuelle Einfügung eines Filters Fn in dafür vorgesehene Führungsschienen in den drehbaren Filterteller oder direkt in der Filtereinheit FE ist ebenfalls möglich. In der vor der Filtereinheit FE anordenbaren Lichtfenstereinheit LFE ist zumindest ein positionierbarer Spiegel S mit einer ein- und/oder ausschwenkbaren bzw. ausrichtbaren Lichtquelle LQ angeordnet. In dieser Ausführungsvariante wird der Spiegel S vor einer Röntgenaufnahme wieder aus dem angedeuteten Röntgenstrahl RS genommen.
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2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE gemäß der Erfindung. Realisiert wird die Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE beispielsweise in einer Schichtbauweise. Die Basis für die Schichtbauweise bildet dabei eine, für Röntgenstrahlung undurchlässige bzw. absorbierende Grundplatte G. Die Grundplatte G kann beispielsweise aus Stahl oder Blei oder einem anderen hochabsorbierenden Material bestehen. Die Grundplatte G weist eine oder mehrere Aussparungen A1,..., An zum Durchlass von Röntgenstrahlen RS auf. Die Aussparungen A1, ..., An können an beliebiger Stelle in die Grundplatte G eingearbeitet sein. In, auf oder unter diesen Aussparungen A1,..., An der Grundplatte G können die für die Röntgenuntersuchung nötigen Filter Fn platziert werden. In der gezeigten Ausführungsvariante ist über den Aussparungen A1,..., An ein als Folie ausgebildeter Filter F oder eine sehr dünne Platte wie beispielsweise aus dem Filtermaterial Al, Rh oder Ti angeordnet. Auf dieser Folie oder der sehr dünne Platte kann eine zur Lichtquelle weisende Verspiegelung aufgedampft werden. Bei einer Unverträglichkeit zwischen dem Filtermaterial und dem Material für die Grundplatte G kann eine Trennschicht, beispielsweise eine Lackschicht oder Kunststofffolie dazwischen aufgetragen bzw. angeordnet werden. Beim Einsatz der Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE können je nach Anwendung eine oder mehrere Aussparungen A1,..., An in dieser eingearbeitet sein. Möglich ist eine selektive Ausblendung des Röntgenstrahls RS bis auf eine oder mehrere Aussparungen Ax, Ay in der Grundplatte G. Hierzu werden eine oder mehrere Aussparungen Ax,..., Ay mit im Kollimator K angeordnete motorisch ansteuerbare Blendenlamellen L1,...,L4 abgedeckt. Die Blendenlamellen L1, ..., L4 sind, wie beispielsweise in 1, 5 gezeigt, unterhalb der Filtereinheit angeordnet. Der beispielsweise als Folie ausgebildete Filter F1, Fn kann auf der zur Lichtquelle LQ, siehe hierzu 5, weisenden Seite der Grundplatte G angeordnet sein. Die zur Lichtquelle LQ weisende Oberfläche des Filters Fn kann zur Erhöhung der Lichtreflexion poliert oder mit einer extrem dünnen Reflexionsschicht versehen werden. Die Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE kann entweder in einer Ausgestaltung eines Kollimators K siehe hierzu 5, 6 oder in einen bestehenden wie in 1 gezeigten Kollimator K in einem rotierbaren Filterteller platziert werden. Der bewegliche Spiegel, wie in 1 gezeigt und beschrieben, würde dann in einer Ruheposition, außerhalb der Röntgenstrahlen RS, zwischengeparkt. Auf der zu einer innerhalb des Kollimators K zu integrierenden Lichtquelle LQ weisenden Seite der Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE können zumindest Teile der Oberfläche derart ausgebildet sein, dass ausreichend Licht für ein auf einem Objekt P oder einer Detektoroberfläche abzubildendes Lichtfenster LF reflektiert wird. In einer weiteren Ausführungsvariante kann außerhalb der oder den Aussparungen A1,..., An auf der Unterseite der Grundplatte G eine lichtabsorbierende Schicht NLRL aufgetragen werden. Diese lichtabsorbierende Schicht NLRL kann außer den Aussparungen noch zusätzliche Aussparungen zur Lichtreflexion aufweisen, siehe hierzu 6.
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3 zeigt eine weitere schematische Ausbildung einer kombinierten Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE. Bei dieser Ausgestaltung ist der Filter F, beispielsweise in Form einer Folie F unterhalb der Grundplatte G angeordnet. Die Folie F kann sich über die ganze Grundplatte G oder lediglich über einzelne Aussparungen A1, ..., An erstecken. Denkbar ist auch, dass in einer ersten Aussparung A1 ein erster Filter F1 und in einer weiteren Aussparung An ein weiterer Filter Fn platziert wird. Auf der Unterseite der Folie F ist eine nicht Licht reflektierende Schicht NLRL außerhalb der Aussparungen A1, An aufgetragen. Die zur Lichtquelle LQ weisende Seite ist derart poliert, dass sich eine lichtreflektierende Oberfläche S bildet und das Licht von dieser reflektiert wird.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsvariante einer Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE abgebildet. Bei dieser Ausgestaltung können in die Grundplatte G eine größere Aussparung A1 und/oder zumindest eine kleinere Aussparung A2, An einzeln oder in einer Kombination in der Grundplatte G platziert werden. Dies ist dann von Vorteil, wenn im Randbereich des Objekttisches OT beispielsweise zusätzlich oder separat ein Bereich zum Platzieren von einer Biopsie bereitgestellt und mit einem Lichtfenster markiert werden soll. In Bereichen außerhalb der Aussparungen A1,..., An kann wie in 4 angedeutet eine nicht reflektierende Beschichtung NLRL auf dem Filter F aufgebracht werden. Um das Röntgenfenster RF auf dem Patienten P oder einen Bereich auf dem Objekttisch OT zu visualisieren bzw. optisch hervorzuheben, könnte eine auf der Unterseite des Filters F ausgebildete lichtreflektierende Schicht S, die auch als Reflektionsschicht bezeichnet werden kann, unterschiedlich ausgeprägt werden, so dass beispielsweise ein Bereich zur Ablage für eine Biopsie auf dem Objekttisch OT besonders hervorgehoben wird bzw. markierbar ist.
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In 5 ist eine Ausgestaltung der Erfindung einer Röntgen-Detektoranordnung mit einem am Ausgang der Röntgenquelle RQ angeordneten Kollimator K schematisch abgebildet. Im Kollimator K ist eine Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE angeordnet. Die positionierbare Röntgenquelle RQ befindet sich oberhalb und eine positionierbare Lichtquelle LQ unterhalb der positionierbaren Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE. Die Ausrichtung der Röntgenquelle RQ, die Neigung RBFSE der Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE und die Ausrichtung RLQ der Lichtquelle LQ des von der Röntgenquelle RQ angestrahlten Filters FN der Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE kann für ein Filterfenster fest eingestellt werden. Eine Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE mit nur einer platzierten Aussparung oder einer Abdeckung von ausgewählten Aussparungen Ax, Ay ist ebenfalls möglich. Ein Röntgenfenster RF kann sich beispielsweise ganz am Rand und/oder in der Mitte des Detektors D befinden. Die Stellung und/oder Neigung der Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE, die Positionierung und/oder Ausrichtung der Röntgenquelle RQ und der Lichtquelle LQ können aufeinander abgestimmt werden. Die Abstimmung kann manuell, semimanuell oder automatisch bzw. prozessorgesteuert erfolgen. Die Auswahl des Röntgenfensters und/oder der Röntgenfenster RF sowie die jeweilige Koordination der aufeinander abzustimmenden Ausrichtungen von der Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE und der Lichtquelle LQ können mittels eines Mikroprozessors in einer hier nicht explizit dargestellten Steuereinheit erfolgen. Die in dem Kollimator K angedeuteten Lamellen L1,...,L4 können wahlweise angesteuert und so ein Filter Fx auf der Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE aktiv verdeckt oder für Röntgenstrahlen RS der Röntgenquelle RQ freigegeben werden.
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In 6 ist ebenso wie in 5 eine Röntgen-, Detektoranordnung mit einer weiteren Ausgestaltung eines Kollimators K schematisch abgebildet. In dieser Ausgestaltung ist eine Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE in dem Kollimator K derart ausgebildet, dass die auf der Rückseite des Filters Fn ausgebildete reflektierende Schicht oder Oberfläche S getrennt von der Fläche des Filters Fn bzw. der Örtlichkeit der Aussparungen An der Grundplatte G angeordnet sein kann. Die Lichtquelle LQ kann in dieser Ausgestaltung derart auf die reflektierende Schicht oder Oberfläche S ausgerichtet werden, dass das reflektierte Licht der Lichtquelle LQ das Röntgenfenster RF auf einem Objekt P und/oder einen Bereich auf der Oberfläche OD des Objekttisches OT markiert. Die Lichtquelle LQ ist innerhalb des Kollimators K derart platziert und auf eine Reflexionsfläche derart ausgerichtet, dass mit einem Lichtfenster LF das durchstrahlte Gebiet beim Patienten P oder eine bestimmte Fläche auf der Oberfläche OD des Objekttisches OT visualisiert wird. Die Lichtquelle LQ ist auch derart positionier- und ausrichtbar, dass je nach Auswahl einer Blenden-Filter-Spiegel-Einheit BFSE ein Filter Fn ein Röntgenfenster RF und ein entsprechendes Lichtfenster LF beispielsweise auf der Brust eines Patienten P oder auf dem Objekttisch OT bildet.
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Bezugszeichenliste
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- R
- Röntgensystem
- RQ
- Röntgenquelle
- L
- Liege
- RS
- Röntgenstrahl
- RF
- Röntgenfenster
- RB
- Röntgenbild
- CR
- Chassis für Röntgenquelle
- K
- Kollimator
- LFE
- Lichtfenstereinheit
- LF
- Lichtfenster
- LQ
- Lichtquelle
- FE
- Filtereinheit
- S
- lichtreflektierende Schicht, - Oberfläche
- FE
- Filtereinheit
- F1, Fn
- erster Filter, n-ter Filter
- BE
- Blendeneinheit
- L1, L2, L3, L4
- erste, zweite, dritte, vierte Lamelle,
- P
- Patient/ Objekt
- OD
- Oberfläche Detektor
- D
- Detektor
- OT
- Objekttisch
- BFSE
- Blenden-Filter-Spiegel-Einheit
- A1,...,An
- Erste, ..., n-te Aussparung
- NLRL
- nicht reflektierende Schicht
