DE102018006763A1 - Method for recording a scan of an object with a C-arm with a focus ejectory with one rotary and two translational sections and C-arm X-ray diagnostic system for implementing the method - Google Patents

Method for recording a scan of an object with a C-arm with a focus ejectory with one rotary and two translational sections and C-arm X-ray diagnostic system for implementing the method Download PDF

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Abstract

Das mittels eines C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem realisierbare Verfahren zur Aufnahme eines Scans eines Objekts mit einem Scanzentrum im POI und einer Fokustrajektorie mit einem rotatorischen und zwei translatorischen Abschnitten sieht vor, eine ausgewählte Fokustrajektorie in Polarkoordinaten (r, α) mit dem Scanzentrum als Koordinatenursprung umzurechnen und die Fokussollpositionen auf der Fokustrajektorie, an denen Röntgenprojektionsaufnahmen aufgenommen werden sollen unter der Vorgabe zu bestimmen, dass die Winkelabstände Δα zweier Fokussollpositionen über die gesamte Fokustrajektorie konstant sind. Die Röntgenprojektionsaufnahmen, die zur Rekonstruktion verwendet werden, werden an Fokuspositionen in der Nähe der festgelegten Fokussollpositionen auf der Fokustrajektorie mittels eines Triggersignals oder ein der Fokusgeschwindigkeit auf der Fokustrajektorie angepasstes Bildaufnahmefrequenzsignal aufgenommen.The method for recording a scan of an object with a scan center in the POI and a focus ejectory with one rotary and two translational sections, which can be implemented using a C-arm x-ray diagnostic system, provides for converting a selected focus ejectory into polar coordinates (r, α) with the scan center as the coordinate origin and the target focus positions on the focus ejector, at which x-ray projection recordings are to be taken, with the stipulation that the angular distances Δα between two focus target positions are constant over the entire focus ejectory. The x-ray projection recordings that are used for the reconstruction are recorded at focus positions in the vicinity of the defined focus target positions on the focus projection by means of a trigger signal or an image recording frequency signal that is adapted to the focus speed on the focus projection.

Description

Bei bekannten Kegelstrahl-Computertomographen (CBCT, Cone Beam Computer Tomography) rotiert eine Röntgenbildaufnahmeeinheit aus einem Röntgenstrahler und einem Röntgendetektor, vorzugsweise einem Flat Panel Detektor (FPD) um ein Scanzentrum, wobei die Trajektorien des Fokus der Röntgenquelle und ein beliebiger Punkt auf dem FPD konzentrische Kreise oder Kreisbögen unterschiedlicher Radien mit dem Scanzentrum als Mittelpunkt aufweisen. Dabei läuft die Röntgenbildaufnahmeeinheit vorzugsweise mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um das Scanzentrum und es werden Röntgenprojektionsbilder mit einer konstanten Taktfrequenz aufgenommen. Bei jeder Aufnahme eines Röntgenprojektionsbildes werden mittels einer Dosisleistungsregelung die Röntgenstrahlungsparameter, insbesondere der Röhrenstrom so geregelt, dass die von dem FPD aufgenommenen Bilder ein vorbestimmtes Signal-Rausch-Verhältnis aufweisen. Die Scanwinkelintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fokuspositionen, bei denen eine Projektionsaufnahme aufgenommen wird, sollen dabei zum einen klein genug sein, um Artefakte in den rekonstruierten 3D-Bildern zu vermeiden, zum anderen sollen die Scanwinkelintervalle über den gesamten Scanbereich konstant sein, um keine Projektionsrichtung zu bevorzugen. Werden die Winkelabstände zwischen den Fokuspositionen, an denen eine Projektionsaufnahme aufgenommen wird, zu groß gewählt, treten bei der Volumenrekonstruktion Artefakte wegen fehlender Projektionswinkel auf. Werden die Winkelabstände zwischen den Fokuspositionen, an denen eine Projektionsaufnahme aufgenommen wird, zunehmend kleiner gewählt, so wird dadurch die applizierte Dosis für den Patienten ansteigen, ohne dass dadurch eine Verbesserung der Rekonstruktionsgüte zu erwarten wäre. Unter der Maßgabe der Dosishygiene für den Patienten ist daher eine zu dichte Abtastung (Oversampling) zu vermeiden.In known cone beam computed tomographs (CBCT, Cone Beam Computer Tomography), an x-ray image recording unit consisting of an x-ray emitter and an x-ray detector, preferably a flat panel detector (FPD), rotates around a scanning center, the trajectories of the focus of the x-ray source and an arbitrary point on the FPD being concentric Have circles or arcs of different radii with the scan center as the center. The x-ray image recording unit preferably runs around the scan center at a constant angular velocity and x-ray projection images are recorded at a constant clock frequency. Each time an x-ray projection image is recorded, the x-ray radiation parameters, in particular the tube current, are regulated by means of a dose rate control in such a way that the images recorded by the FPD have a predetermined signal-to-noise ratio. The scan angle intervals between two successive focus positions, at which a projection image is taken, should on the one hand be small enough to avoid artifacts in the reconstructed 3D images, and on the other hand, the scan angle intervals should be constant over the entire scan area so that no projection direction is preferred , If the angular distances between the focus positions at which a projection image is taken are chosen too large, artefacts occur in the volume reconstruction because of the missing projection angle. If the angular distances between the focus positions at which a projection image is taken are selected to be increasingly smaller, the dose applied to the patient will increase without an improvement in the quality of the reconstruction being expected. Provided the dose hygiene for the patient is too high, oversampling should be avoided.

Um einen in der Scanebene vollständigen Projektionsdatensatz zu erhalten, muß der Scanwinkelbereich 180 Grad plus die Winkelbreite des FPD in der Scanebene betragen. C-Bogen-Röntgengeräte, die zur Aufnahme von Scans vorgesehen sind, haben häufig einen begrenzten Scanwinkelbereich von weniger als 180 Grad und sind nicht geeignet, einen vollständigen Projektionsdatensatz mit einem Rotationsscan zu erzeugen. Es ist jedoch bekannt, mit derartigen C-Bogen-Geräten vollständige Scans zu erzeugen, wenn an den Endpunkten des Rotationsscans translatorische Trajektorienabschnitte angefügt werden. Derartige Trajektorien, die rotatorische und translatorische Abschnitte aufweisen, werden in der Regel nicht mit konstanter Bahngeschwindigkeit durchfahren, da an den Übergängen zwischen dem rotatorischen Abschnitt und einem translatorischen Abschnitt eine Geschwindigkeitsänderung der an der Bewegung beteiligten C-Bogen-Verstellachsen (insbesondere der Orbitalachse, der Horizontal- und der Vertikalverstellachse der C-Bogen-Halterung) nötig macht, welche im Übrigen auch zu Beginn und Ende einer Trajektorie auftritt, da der C-Bogen mit dem Röntgenstrahler und dem FPD nur mit einer begrenzten Beschleunigung auf die gewünschte Bahngeschwindigkeiten des Scans gebracht werden.In order to obtain a complete projection data set in the scan plane, the scan angle range must be 180 degrees plus the angular width of the FPD in the scan plane. C-arm x-ray devices which are intended to record scans often have a limited scanning angle range of less than 180 degrees and are not suitable for generating a complete projection data set with a rotation scan. However, it is known to generate complete scans with such C-arm devices if translational trajectory sections are added to the end points of the rotation scan. Trajectories of this type, which have rotary and translational sections, are generally not traversed at a constant path speed, since at the transitions between the rotary section and a translational section, a change in the speed of the C-arm adjustment axes involved in the movement (in particular the orbital axis, the Horizontal and the vertical adjustment axis of the C-arm holder), which also occurs at the beginning and end of a trajectory, because the C-arm can only be brought to the desired path speeds of the scan with the X-ray emitter and the FPD with a limited acceleration become.

Insbesondere dann, wenn die rotatorischen Abschnitte der Trajektorien nicht-kreisförmig sind, ändern sich bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit des C-Bogens die Bahngeschwindigkeiten von Röntgenfokus und Röntgendetektor sowie der Abstand des Röntgenfokus vom Scanzentrum über den gesamten Scanbereich. Damit einhergehend wird bei konstanter Bildaufnahmerate über den gesamten Scanwinkelbereich eine Bildsequenz aufgenommen, deren einzelne Bilder keinen konstanten Winkelabstand zueinander aufweisen. Insbesondere werden in den Übergangsbereichen zwischen rotatorischer und translatorischer Bewegung sowie zu Beginn und Ende der Trajektorien nahezu redundante, eng benachbarte Projektionsaufnahmen aufgenommen (Oversampling), die die Strahlenbelastung eines zu untersuchenden Patienten unnötig erhöht und sie ungleichmäßig über den gesamten Winkelbereich verteilt.In particular, if the rotary sections of the trajectories are non-circular, the path speeds of the X-ray focus and the X-ray detector and the distance of the X-ray focus from the scanning center change over the entire scanning area with a constant rotational speed of the C-arm. In conjunction with this, an image sequence is recorded at a constant image acquisition rate over the entire scan angle range, the individual images of which do not have a constant angular distance from one another. In particular, in the transition areas between rotary and translational movement and at the beginning and end of the trajectories, almost redundant, closely adjacent projection recordings (oversampling) are recorded, which unnecessarily increases the radiation exposure of a patient to be examined and distributes them unevenly over the entire angular range.

Es sind mobile C-Bogen-Röntgengeräte und zugehörige Betriebsverfahren bekannt, die Aufnahmen von ebenen Scans mit jeweils einem rotatorischen und wenigstens zwei translatorischen Abschnitten in der Fokus- und der Detektortrajektorie aufweisen. Der C-Bogen ist bei mobilen C-Bogen-Röntgengeräten aus Gewichts- und ergonomischen Gründen vorzugsweise als nicht-isozentrischer C-Bogen ausgeführt, bei dem das mechanische Rotationszentrum und damit der Mittelpunkt des kreisförmigen C-Bogens nicht auf dem durch die Verbindungslinie des Fokus mit dem Mittelpunkt des Röntgendetektor-Eingangsfensters gebildeten Zentralstrahlvektor liegt. Um einen Rotationsscan eines Untersuchungsobjekts mit einem Bereich des Interesses (Region of Interest, ROI) aufnehmen zu können muß die Halterung des C-Bogens während des Scans korreliert mit der Orbitalbewegung in der Ebene des C-Bogens derart verstellt werden, dass der Zentralstrahlvektor stets durch das Scanzentrum verläuft.Mobile C-arm x-ray devices and associated operating methods are known, which have images of plane scans each with one rotary and at least two translational sections in the focus and detector trajectories. For weight and ergonomic reasons, the C-arm in mobile C-arm X-ray devices is preferably designed as a non-isocentric C-arm, in which the mechanical center of rotation and thus the center of the circular C-arm do not lie on the one through the connecting line of the focus with the center of the X-ray detector input window formed central beam vector. In order to be able to record a rotation scan of an examination object with a region of interest (ROI), the holder of the C-arm has to be adjusted in correlation with the orbital movement in the plane of the C-arm during the scan in such a way that the central beam vector always passes through the scan center runs.

Das zu rekonstruierende Volumen hat die Form eines Zylinders, wobei die Zylinderachse senkrecht auf der Ebene des C-Bogens steht. In der Ebene des C-Bogens stellt der Schnitt durch das zylindrische zu rekonstruierende Volumen einen vorzugsweise kreisförmigen ROI und der Durchstoßpunkt der Zylinderachse durch die Ebene des C-Bogens das im Kreismittelpunkt des ROI liegende Scanzentrum dar. Die Ebene des C-Bogens bleibt während der Aufnahme der Röntgenprojektionen raumfest. Insbesondere ist es für den Raumbedarf eines C-Bogen-Röntgengeräts während der Aufnahme eines Scans vorteilhaft, wenn die Ebene des C-Bogens vertikal im Raum steht. Es sind aber auch andere Stellungen der raumfesten Ebene des C-Bogens vorgesehen, insbesondere dann, wenn eine nicht senkrecht im Raum stehende Schnittebene des Untersuchungsobjekts artefaktfrei rekonstruiert werden soll und das Untersuchungsobjekt nicht derart ausgerichtet werden kann, dass die gewünschte Schnittebene mit dem darin enthaltenen ROI senkrecht im Raum steht.The volume to be reconstructed has the shape of a cylinder, the cylinder axis being perpendicular to the plane of the C-arm. In the plane of the C-arm, the section through the cylindrical volume to be reconstructed represents a preferably circular ROI and the point of penetration of the cylinder axis through the plane of the C-arm represents the scanning center located in the center of the circle of the ROI. The plane of the C-arm remains during the Recording the X-ray projections fixed in space. In particular, for the space requirement of a C-arm X-ray device during the recording of a scan, it is advantageous if the plane of the C-arm is vertical in the room. However, other positions of the spatially fixed plane of the C-arm are also provided, in particular when a section plane of the examination object that is not perpendicular in space is to be reconstructed without artefacts and the examination object cannot be aligned in such a way that the desired section plane with the ROI contained therein stands vertically in the room.

Das C-Bogen-Röntgengerät ist dazu bestimmt, für einen ROI mit einem Scanzentrum einen Projektionsdatensatz zur Verfügung zu stellen, der im Hinblick auf eine Feldkamp-3D-Rekonstruktion eines scheibenförmigen ROI vollständig ist. Bei dem aus dem Dokument DE102013013552B3 der Anmelderin bekannten Verfahren zur Aufnahme eines Scans ist ein nichtisozentrisches mobiles C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem bekannt, bei dem der Zentralstrahlvektor nicht durch das mechanische Rotationszentrum des C-Bogens verläuft. Bei einer Verschiebung des C-Bogens in seiner Halterung längs des Umfangs des C-Bogens verlaufen die sich jeweils ergebenden Zentralstrahlvektoren nicht durch einen raumfesten Punkt, sondern tangieren jeweils einen Kreis um ein Scanzentrum. Durch eine synchrone Nachführung des C-Bogens in einer Horizontalbewegungsachse und einer Vertikalbewegungsachse während der Orbitalbewegung wird ein isozentrischer C-Bogen simuliert. Die Bewegung in der Horizontalbewegungsachse, in der Vertikalbewegungsachse und in der Orbitalbewegungsachse erfolgt motorisch, wobei die Bewegungen von einer Bewegungssteuerungseinheit gesteuert wird.The C-arm x-ray device is intended to provide a projection data set for an ROI with a scanning center, which is complete with regard to a Feldkamp 3D reconstruction of a disk-shaped ROI. The one from the document DE102013013552B3 The method known to the applicant for recording a scan is known for a non-isocentric mobile C-arm x-ray diagnostic system in which the central beam vector does not run through the mechanical rotation center of the C-arm. When the C-arm is shifted in its holder along the circumference of the C-arm, the resulting central beam vectors do not run through a fixed point, but rather each touch a circle around a scanning center. An isocentric C-arm is simulated by synchronous tracking of the C-arm in a horizontal movement axis and a vertical movement axis during orbital movement. The movement in the horizontal movement axis, in the vertical movement axis and in the orbital movement axis is motorized, the movements being controlled by a movement control unit.

Bekannte mobile, nicht-isozentrische C-Bogen-Röntgengeräte weisen meist einen begrenzten Rotationsbereich in der Orbitalbewegungsachse von weniger als 180º auf. Mit einem derart begrenzten Rotationsbereich ist kein vollständiger Projektionsdatensatz für eine analytische Rekonstruktion eines scheibenförmigen zylindrischen Röntgenvolumens vom Feldkamp-Typ aufnehmbar. Um einen vollständigen Projektionsdatensatz für den in der Ebene eines C-Bogens liegenden scheibenförmigen ROI der Zentralschicht mit der Dicke eines Voxels zu erzeugen, müssen die fehlenden Projektionsdaten mit weiteren nichtrotatorischen, beispielsweise translatorischen ebenen Trajektorienabschnitten aufgenommen werden.Known mobile, non-isocentric C-arm x-ray devices usually have a limited range of rotation in the orbital movement axis of less than 180 °. With such a limited range of rotation, it is not possible to record a complete projection data set for an analytical reconstruction of a disc-shaped cylindrical X-ray volume of the Feldkamp type. In order to generate a complete projection data record for the disk-shaped ROI of the central layer lying in the plane of a C-arm with the thickness of a voxel, the missing projection data must be recorded with further non-rotatory, for example translatory, flat trajectory sections.

In 2 ist eine Fokustrajektorie und eine Detektortrajektorie des Mittelpunkts des Strahleneintrittsfensters des Röntgenstrahlendetektors für ein Verfahren zur Aufnahme eines in der Zentralschicht vollständigen Projektionsdatensatzes innerhalb eines ROI 50 mit einem Scanzentrum 51 dargestellt. Die aus den Abschnitten 181, 182, 183 bestehende Fokustrajektorie des Fokus wird in Pfeilrichtung durchfahren. Die dazugehörige Detektortrajektorie weist die Abschnitte 203, 202, 201 auf, die nacheinander durchfahren werden. Wird der Fokus längs einer Fokustrajektorie verfahren, die aus dem ersten Abschnitt 191 der zweiten Fokustrajektorie, dem zweiten Abschnitt 182 der Fokustrajektorie und dem dritten Abschnitt 193 der zweiten Fokustrajektorie besteht, so bewegt sich der Mittelpunkt des Strahleneintrittsfensters des FPD und mithin der Zentralstrahlvektor zunächst auf dem ersten Abschnitt 213 der zweiten Detektortrajektorie, dann auf dem zweiten Abschnitt 202 der ersten Detektortrajektorie und schließlich auf dem dritten Abschnitt 211 der zweiten DetektortrajektorieIn 2 is a focus ejection and a detector trajectory of the center of the radiation entry window of the X-ray detector for a method for recording a projection data set complete in the central layer within an ROI 50 with a scan center 51 shown. The from the sections 181 . 182 . 183 Existing focus ejectory of the focus is traversed in the direction of the arrow. The associated detector trajectory has the sections 203 . 202 . 201 that are passed through one after the other. If the focus is moved along a focus ejectory, which results from the first section 191 the second focus ejector, the second section 182 the focus ejector and the third section 193 of the second focus ejectory, the center point of the beam entry window of the FPD and thus the central beam vector initially move on the first section 213 the second detector trajectory, then on the second section 202 the first detector trajectory and finally on the third section 211 the second detector trajectory

In den einzelnen Bewegungsphasen sind Parallelverschiebungen des Zentralstrahlvektors längs seiner Richtung, beispielsweise zur Umgehung von Hindernissen und zur Vermeidung von Kollisionen vorgesehen.In the individual movement phases, parallel displacements of the central beam vector are provided along its direction, for example to avoid obstacles and to avoid collisions.

Das Verfahren zur Aufnahme eines Scans eines interessierenden Bereichs ROI 50 mit einem im Mittelpunkt des ROI 50 liegenden Scanzentrum 51 weist einen Scan auf, der aus einer Reihe von Röntgenprojektionsaufnahmen besteht, die einen vollständigen Satz von Röntgenprojektionsdaten des ROI 50 in der Zentralschicht in der Ebene des C-Bogens 2 für eine 3D-Rekonstruktion zur Verfügung stellt. Dabei wird die Reihe von Röntgenprojektionsaufnahmen unter Verwendung eines C-Bogen-Röntgengeräts aufgenommen, welches einen C-Bogen mit einer raumfesten Ebene aufweist, in welcher der C-Bogen mit einer mehrfach motorisch verstellbaren Halterung parallel verlagerbar ist und in der Halterung längs seines Umfangs in einer Orbitalbewegungsachse zwischen einer ersten und einer zweiten Extremstellung motorisch verschieblich gelagert ist und wobei der C-Bogen ein Röntgenbildaufnahmesystem mit einer an einem Ende des C-Bogens angeordneten Röntgenstrahlenquelle und einem gegenüberliegend am anderen Ende des C-Bogens angeordneten FPD aufweist, wobei in der ersten Extremstellung die Halterung an dem einen Ende des C-Bogens mit der Röntgenstrahlenquelle angreift und wobei in der zweiten Extremstellung die Halterung an dem anderen Ende des C-Bogens mit dem FPD angreift und wobei das Röntgenbildaufnahmesystem durch einen sich vom Fokus Röntgenstrahlenquelle zum Mittelpunkt des Strahleneintrittsfensters des FPD sich erstreckenden und auf dem Strahleneintrittsfenster des FPD senkrecht stehenden Zentralstrahlvektor charakterisiert ist und einen Kegelstrahl erzeugt, der in der Ebene des C-Bogens einen Fächerstrahl mit einem Fächerwinkel enthält, wobei der Fokus unter Aufnahme der Reihe von Röntgenprojektionsaufnahmen entlang einer ebenen zusammenhängenden Fokustrajektorie zwischen einem Startpunkt und einem Endpunkt in beliebiger Richtung bewegt wird.The process of taking a scan of an area of interest ROI 50 with one at the center of the ROI 50 lying scan center 51 has a scan that consists of a series of x-ray projection images that contain a complete set of x-ray projection data of the ROI 50 in the central layer in the plane of the C-arm 2 for a 3D reconstruction. The series of X-ray projection images is recorded using a C-arm x-ray device, which has a C-arm with a fixed plane, in which the C-arm can be moved in parallel with a holder that can be adjusted by multiple motors and in the holder along its circumference an orbital axis of movement between a first and a second extreme position is mounted so that it can move in a motorized manner, and wherein the C-arm has an X-ray image recording system with an X-ray source arranged at one end of the C-arm and an FPD arranged opposite at the other end of the C-arm, in the first Extreme position engages the holder on one end of the C-arm with the X-ray source and in the second extreme position the holder engages on the other end of the C-arm with the FPD and the X-ray imaging system is an X-ray source from the focus to the center of the radiation step window of the FPD extending and perpendicular to the beam entry window of the FPD is characterized by a central beam vector and generates a cone beam which contains a fan beam with a fan angle in the plane of the C-arm, the focus taking the series of x-ray projection recordings along a plane connected Focus ejectory is moved between a start point and an end point in any direction.

Am Startpunkt der Fokustrajektorie wird der C-Bogen in der Orbitalbewegungsachse in der ersten Extremstellung positioniert und die verstellbare Halterung des C-Bogens derart positioniert, dass ein auf der dem C-Bogen abgewandten Seite des Zentralstrahlvektors liegender erster Begrenzungsstrahl des Fächerstrahls den ROI 50 tangiert.At the starting point of the focus ejector, the C-arm is positioned in the orbital movement axis in the first extreme position and the adjustable holder of the C-arm is positioned such that a first limiting beam of the fan beam lying on the side of the central beam vector facing away from the C-arm detects the ROI 50 affected.

In einem ersten Abschnitt 181, 191, 195 der Fokustrajektorie wird die Halterung in der Ebene des C-Bogens parallel verlagert, bis der Zentralstrahlvektor durch das Scanzentrum 51 verläuft und der ROI 50 vollständig innerhalb des Fächerstrahls liegt.In a first section 181 . 191 . 195 In the focus ejector, the holder is moved in the plane of the C-arm in parallel until the central beam vector passes through the scan center 51 runs and the ROI 50 is completely within the fan beam.

In einem zweiten Abschnitt 182, 196 der Fokustrajektorie wird der C-Bogen in der Orbitalbewegungsachse aus der ersten Extremstellung in eine zweite Extremstellung verfahren, in der die Halterung an dem anderen Ende des C-Bogens mit dem Röntgenstrahlendetektor angreift, wobei der Winkelbereich der Orbitalbewegung zwischen der ersten und der zweiten Extremstellung wenigstens 180º minus Fächerwinkel beträgt und die Halterung in der Ebene des C-Bogens derart parallel verlagert wird, dass der Zentralstrahlvektor 11, 12, 13, 14 durch das Scanzentrum 51 verläuft und der ROI 50 vollständig innerhalb des Fächerstrahls liegt.In a second section 182 . 196 In the focus ejector, the C-arm is moved in the orbital movement axis from the first extreme position into a second extreme position, in which the holder engages with the X-ray detector at the other end of the C-arm, the angular range of the orbital movement between the first and the second extreme position at least 180º minus fan angle and the holder in the plane of the C-arm is displaced parallel so that the central beam vector 11 . 12 . 13 . 14 through the scan center 51 runs and the ROI 50 is completely within the fan beam.

In einem dritten Abschnitt 183, 193, 197 der Trajektorie bleibt der C-Bogen in der Orbitalbewegungsachse in der zweiten Extremstellung positioniert und die Halterung wird in der Ebene des C-Bogens parallel verlagert, bis ein auf der dem C-Bogen zugewandten Seite des Zentralstrahlvektors liegender zweiter Begrenzungsstrahl des Fächerstrahls den ROI 50 tangiert.In a third section 183 . 193 . 197 In the trajectory, the C-arm remains positioned in the second extreme position in the orbital movement axis and the holder is shifted parallel in the plane of the C-arm until a second limiting beam of the fan beam lying on the side of the central beam vector facing the C-arm detects the ROI 50 affected.

Bei den in 2 dargestellten Trajektorien wird der Orbitalwinkel-Verstellbereich des C-Bogens vollständig ausgenutzt. Die erste Projektionsaufnahme eines Scans wird in einer ersten Extremstellung des Orbitalwinkels und die letzte Projektionsaufnahme des Scans wird in der anderen Extremstellung des Orbitalwinkels aufgenommen. Vor Beginn und nach Beendigung des Scans befinden sich alle Verstellachsen des C-Bogens in einer Ruhestellung. Die erste Projektionsaufnahme eines Scans wird bei ruhendem C-Bogen aufgenommen; anschließend wird der C-Bogen in Bewegung gesetzt und zum Ende des Scans wieder abgebremst, so dass die letzte Projektionsaufnahme des Scans wieder in einer Ruhestellung der C-Bogen-Verstellachsen aufgenommen wird. Im Bereich der Übergänge der Trajektorien von einem rotatorischen zu einem translatorischen Abschnitt werden die Trajektorien von Fokus und FPD zur Begrenzung von auftretenden Beschleunigungen mit einer reduzierten Bahngeschwindigkeit durchfahren. Würden bei einem derartigen Scan die Projektionsaufnahmen mit einer konstanten Bildaufnahmerate oder Framerate aufgenommen werden, so würde in den Übergangs- und Endbereichen eines Scans die Aufnahmedichte erhöht sein, ohne dass daraus ein diagnostischer Nutzen erzielt werden würde. In the 2 shown trajectories, the orbital angle adjustment range of the C-arm is fully utilized. The first projection of a scan is taken in a first extreme position of the orbital angle and the last projection of the scan is taken in the other extreme position of the orbital angle. Before the start and after the end of the scan, all adjustment axes of the C-arm are in a rest position. The first projection of a scan is taken with the C-arm at rest; the C-arm is then set in motion and braked again at the end of the scan, so that the last projection image of the scan is taken again in a rest position of the C-arm adjustment axes. In the area of the transitions of the trajectories from a rotary to a translatory section, the trajectories of focus and FPD are traversed at a reduced path speed in order to limit accelerations that occur. If the projection recordings were taken at a constant image recording rate or frame rate during such a scan, the recording density would be increased in the transition and end regions of a scan without a diagnostic benefit being obtained therefrom.

Aus dem deutschen Patent DE102013013552B3 und dem Familienmitglied US20170265821A1 der Anmelderin ist ein Verfahren zur Aufnahme eines in der Zentralschicht vollständigen 3D-Projektionsdatensatzes mit einem C-Bogen-Röntgengerät mit begrenztem Orbitalverstellbereich bekannt, bei dem die Trajektorien des Fokus der Röntgenröhre und eines Punktes auf dem Eingangsfenster des FPD jeweils eine rotatorischen Anteil und daran anschließend zwei translatorische Anteile aufweisen.From the German patent DE102013013552B3 and the family member US20170265821A1 The applicant is aware of a method for recording a 3D projection data set complete in the central layer with a C-arm x-ray device with a limited orbital adjustment range, in which the trajectories of the focus of the x-ray tube and a point on the input window of the FPD each have a rotary component and then have two translational portions.

Aus dem Dokument DE202017002625U1 ist ein Röntgensystem mit einem Kegelstrahl-C-Bogen-Röntgengerät zum Erzeugen eines in der Zentralschicht vollständigen 3D-Datensatzes zur Volumenrekonstruktion bekannt, bei dem während eines Scans die rotatorischen Anteile der Trajektorien des Röntgenfokus und eines Punktes auf dem Eingangsfenster des FPD nicht-kreisförmig sind. Insbesondere ist vorgesehen, den rotatorischen Teil der Trajektorien abschnittsweise aus Superellipsen zusammen zu setzen.From the document DE202017002625U1 an X-ray system with a cone-beam C-arm X-ray device is known for generating a complete 3D data set for volume reconstruction in the central layer, in which the rotational components of the trajectories of the X-ray focus and a point on the input window of the FPD are non-circular during a scan , In particular, provision is made to assemble the rotary part of the trajectories in sections from super ellipses.

Aus dem Dokument DE102009020400B4 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildbestimmung aus beim Durchlaufen einer ebenen, rotatorischen Trajektorie aufgenommenen Röntgenprojektionen bekannt. Dabei ist beispielsweise vorgesehen, die rotatorische Detektortrajektorie mit einer betragsmäßig konstanten Bahngeschwindigkeit zu durchfahren, wobei die Aufnahmezeitpunkte, zu denen eine Röntgenprojektion aufgenommen wird, zeitlich nicht äquidistant sind.From the document DE102009020400B4 A method and a device for image determination from X-ray projections recorded when passing through a flat, rotary trajectory is known. It is provided, for example, for the rotary detector trajectory to be traversed at a path speed that is constant in terms of magnitude, the recording times at which an X-ray projection is recorded not being equidistant in time.

Aus dem Dokument DE102009042922A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildbestimmung aus beim Durchlaufen einer ebenen, rotatorischen Trajektorie aufgenommenen Röntgenprojektionen bekannt. Dabei ist beispielsweise vorgesehen, die rotatorische Detektortrajektorie mit einer betragsmäßig konstanten Bahngeschwindigkeit zu durchfahren, wobei die Aufnahmepositionen, an denen jeweils eine Röntgenprojektion aufgenommen wird, mit Hilfe von Filterlinien bestimmt werden.From the document DE102009042922A1 A method and a device for image determination from X-ray projections recorded when passing through a flat, rotary trajectory is known. For example, it is provided that the rotary detector trajectory is traversed at a path speed that is constant in terms of magnitude, the recording positions at which an X-ray projection is recorded in each case being determined with the aid of filter lines.

Aus dem Dokument DE102009052453A1 ist eine 3D-Rekonstruktion aus Projektionsdaten eines Spiralscans auf Basis einer gefilterten Rückprojektion ohne Rebinning bekannt. Die beim Scan gewonnenen redundanten Projektionen werden bei der Rekonstruktion gesondert behandelt.From the document DE102009052453A1 a 3D reconstruction from projection data of a spiral scan based on a filtered back projection without rebinning is known. The redundant projections obtained during the scan are treated separately during the reconstruction.

Aus dem Dokument EP1737346B1 ist eine dynamische Dosiskontrolle bei einem CT-Scan bekannt. Dabei wird die Dosis über den Scanwinkelbereich moduliert. From the document EP1737346B1 dynamic dose control in a CT scan is known. The dose is modulated over the scan angle range.

Im Bereich der Übergänge der Trajektorien von einem rotatorischen zu einem translatorischen Abschnitt werden die Trajektorien von Fokus und FPD zur Begrenzung von auftretenden Beschleunigungen mit einer reduzierten Bahngeschwindigkeit durchfahren. Würden bei einem derartigen Scan die Projektionsaufnahmen mit einer konstanten Bildaufnahmerate oder Framerate aufgenommen werden, so würde in den Übergangs- und Endbereichen eines Scans die Aufnahmedichte erhöht sein. Bei einer nachfolgenden 3D-Rekonstruktion aus den aufgenommenen 2D-Projektionsaufnahmen würde für die Übergangs- und Endbereiche des Scans eine höhere Dichte von auszuwertenden Linienintegralen der Abschwächungsdaten zur Verfügung stehen, ohne dass dadurch die Bildinformation und damit der diagnostische Nutzen der 3D-Rekonstruktion erhöht werden würde. Es würde vielmehr entgegen der Regeln der Dosishygiene Dosis ohne diagnostischen Nutzen auf das Untersuchungsobjekt appliziert werden. Die Dichte der aufzunehmenden Projektionsaufnahmen bei einem Scan muß weiterhin zur Erzielung eines befriedigenden Rekonstruktionsergebnisses über den gesamten Scanbereich eine Mindestdichte aufweisen; andernfalls würden bei einer Volumenrekonstruktion Streifenartefakte auftreten.In the area of the transitions of the trajectories from a rotary to a translatory section, the trajectories of focus and FPD are traversed at a reduced path speed in order to limit accelerations that occur. If the projection recordings were taken at a constant image recording rate or frame rate during such a scan, the recording density would be increased in the transition and end regions of a scan. In the case of a subsequent 3D reconstruction from the recorded 2D projection recordings, a higher density of line integrals of the attenuation data to be evaluated would be available for the transition and end regions of the scan, without the image information and thus the diagnostic use of the 3D reconstruction being increased thereby , Rather, contrary to the rules of dose hygiene, the dose would be applied to the examination object without diagnostic benefit. The density of the projection recordings to be recorded during a scan must also have a minimum density over the entire scan area in order to achieve a satisfactory reconstruction result; otherwise streak artifacts would occur during volume reconstruction.

Es besteht ein Bedarf an einem Scanverfahren, das bei aus rotatorischen und translatorischen Anteilen zusammengesetzten Trajektorien für den Röntgenfokus zur Verbesserung der Dosishygiene für ein Untersuchungsobjekt mit einem im POI liegenden Scanzentrum ein Oversampling durch nahezu redundante, eng benachbarte und daher überflüssige Projektionen bei der Aufnahme von Röntgenprojektionsaufnahmen vermeidet.There is a need for a scanning method which, in the case of trajectories for the x-ray focus composed of rotatory and translatory parts to improve the dose hygiene for an examination object with a scanning center located in the POI, oversampling by means of almost redundant, closely adjacent and therefore superfluous projections when taking x-ray projection recordings avoids.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Aufnahme eines Scans mit einem Scanzentrum in einem POI eines Objekts zu schaffen, das ein Oversampling bei einem Scan mit rotatorischen und translatorischen Anteilen einer Fokustrajektorie vermeidet und die Dosishygiene für das Untersuchungsobjekt ohne Einbußen der Rekonstruktionsqualität verbessert.It is the object of the invention to create a method for recording a scan with a scan center in a POI of an object, which avoids oversampling during a scan with rotational and translational parts of a focus ejection and improves the dose hygiene for the examination object without sacrificing the reconstruction quality.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere dadurch gelöst, dass die Fokussollpositionen auf der Fokustrajektorie zum Zeitpunkt der Aufnahme der Röntgenprojektionsaufnahmen eines Scans unter der Vorgabe berechnet werden, dass die Winkelabstände Δα zweier Fokussollpositionen über die gesamte Fokustrajektorie in Polarkoordinaten (r, α) mit dem Scanzentrum als Koordinatenursprung konstant sind und die Röntgenprojektionsaufnahmen, die zur Rekonstruktion verwendet werden, werden an Fokuspositionen in der Nähe der festgelegten Fokussollpositionen auf der Fokustrajektorie aufgenommen werden.The object is solved by the features of claim 1. The object of the invention is achieved in particular in that the focus target positions on the focus ejectory are calculated at the time the X-ray projection recordings of a scan are taken, provided that the angular distances Δα between two focus target positions over the entire focus ejectory in polar coordinates (r, α) with the scan center as Coordinate origin are constant and the x-ray projection recordings that are used for the reconstruction will be taken at focus positions in the vicinity of the defined focus target positions on the focus ejection.

Dazu werden Positionen auf einer ausgewählten oder einer aktuell gefahrenen Fokustrajektorie ermittelt, an denen entsprechend der Gleichmäßigkeitsbedingung für die Dichte der Projektionsaufnahmen Röntgenprojektionsaufnahmen ausgelöst werden sollen. Diese Ermittlung kann, wenn eine bestimmte Fokustrajektorie ausgewählt wurde, vor Beginn des Scans erfolgen oder in Echtzeit während eines Scans. Die Auslösung der einzelnen Projektionsaufnahmen wird dabei von einer Steuerung getriggert ausgelöst.For this purpose, positions on a selected or a currently driven focus ejectory are determined at which x-ray projection recordings are to be triggered in accordance with the uniformity condition for the density of the projection recordings. This determination can take place before the start of the scan, or in real time during a scan, if a particular focus ejection has been selected. The triggering of the individual projection recordings is triggered by a control.

Es ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, die Projektionsaufnahmen in einem Videomodus aufzunehmen und die Bildaufnahmerate oder Framerate abhängig von der Stellung oder der aktuellen Bewegungsparameter der Fokustrajektorie derart zu steuern, dass die Gleichmäßigkeitsbedingung für die Dichte der Projektionsaufnahmen an jeder Stelle der Fokustrajektorie erfüllt ist.It is provided within the scope of the invention to record the projection recordings in a video mode and to control the image recording rate or frame rate depending on the position or the current movement parameters of the focus projection such that the uniformity condition for the density of the projection recordings is fulfilled at every point of the focus projection.

Es ist vorgesehen, den Verlauf der Bildaufnahmerate über den Scanverlauf vor Beginn eines Scans zu ermitteln und in einem Speicher der abzulegen. Beim Start des Scans ist vorgesehen, die Werte für die Aufnahmerate aus dem Speicher der auszulesen und die Projektionsaufnahmen mit der vorberechneten Aufnahmerate aufzunehmen.It is intended to determine the course of the image recording rate via the scan course before the start of a scan and to store it in a memory. At the start of the scan, it is intended to read out the values for the acquisition rate from the memory and to record the projection recordings at the pre-calculated acquisition rate.

Es ist im Rahmen der Erfindung weiterhin vorgesehen, die Aufnahmerate längs der Trajektorien in Echtzeit während eines Scans zu berechnen und zu steuern, wobei der Steuerung die Trajektorie und die Momentangeschwindigkeit des Röntgenfokus zur Verfügung gestellt wird.It is further provided within the scope of the invention to calculate and control the acquisition rate along the trajectories in real time during a scan, the control providing the trajectory and the instantaneous speed of the X-ray focus.

Die Erfindung wird anhand der Abbildungen erläutert.
In 1 ist ein C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem 1 schematisch dargestellt, das für die Realisierung des Verfahrens zur Aufnahme von Projektionsaufnahmen eines Scans vorgesehen ist.
The invention is illustrated by the figures.
In 1 is a C-arm X-ray diagnostic system 1 schematically shown, which is provided for the implementation of the method for recording projection recordings of a scan.

Ein kreisbogenförmiger C-Bogen 2 trägt an seinem einen Ende die Röntgenröhre 3, den Kollimator 5 und wenigstens Teile des Hochspannungsgenerators 4 und an seinem anderen Ende und der Röntgenröhre 3 gegenüber liegend einen Röntgenbilddetektor 6, insbesondere einen Flat Panel Detector FPD . Der C-Bogen 2 ist in mehreren Achsen im Raum motorisch gesteuert verlagerbar, wobei die Achsen Sensoren zur Erfassung des Maßes der Verstellung aufweisen. Insbesondere ist der C-Bogen längs seines Umfanges in einer Halterung motorisch verschieblich geführt . Diese Bewegung wird als Orbitalbewegung/Orbitalachse bezeichnet. Die nicht dargestellte C-Bogen-Halterung ist in wenigstens einer horizontalen und einer vertikalen Achse motorisch verschiebbar. Ein mit diesen 3 motorisierten Achsen ausgestattetes C-Bogen-Röntgengerät ist dafür eingerichtet, einen Scan mit einer Reihe von 2D-Röntgenprojektionsaufnahmen für eine nachfolgende Rekonstruktion eines Röntgenvolumens mit ebenen Trajektorien des Fokuspunktes 8 um ein Scanzentrum 20 realisierbar. Die Fokustrajektorien sind dabei kreisförmig oder nicht kreisförmig. Es ist bekannt, nichtkreisförmige Trajektorien zu verwenden, die rotatorische und translatorische Abschnitte aufweisen. Dabei verläuft der zwischen dem Fokus 8 und dem Mittelpunkt des FPD 6 verlaufende Zentralstrahl 22 in einem rotatorischen Abschnitt stets durch das Scanzentrum 20, wohingegen der Abstand des Zentralstrahls 22 vom Scanzentrum 20 kontinuierlich verändert wird. Ein Beispiel für einen Scan mit rotatorischen und translatorischen Abschnitten stellt ein Arc-shift-Scan, wie er aus dem Dokument DE102013013552B3 der Anmelderin bekannt ist. Weist das C-Bogen-Röntgengerät wenigstens eine weitere motorisch steuerbare Achse auf, die eine Bewegungskomponente der C-Bogenhalterung senkrecht zur Orbitalebene aufweist, sind auch nicht-ebene Scans, wie Spiralscans oder arc-line-Scans realisierbar.An arcuate C-arm 2 carries the X-ray tube at one end 3 , the collimator 5 and at least parts of the high voltage generator 4 and at its other end and the x-ray tube 3 an X-ray image detector opposite 6 , especially a flat panel detector FPD. The C-arm 2 can be moved in several axes in a motor-controlled manner in space, the axes having sensors for detecting the extent of the adjustment. In particular, the C-arm is in a holder along its circumference guided by a motor. This movement is called the orbital movement / orbital axis. The C-arm holder, not shown, is motor-displaceable in at least one horizontal and one vertical axis. A C-arm x-ray device equipped with these 3 motorized axes is set up to perform a scan with a series of 2D x-ray projection recordings for a subsequent reconstruction of an x-ray volume with flat trajectories of the focal point 8th around a scan center 20 realizable. The focus ejectors are circular or non-circular. It is known to use non-circular trajectories that have rotary and translational sections. The runs between the focus 8th and the center of the FPD 6 running central beam 22 always in a rotary section through the scan center 20 , whereas the distance of the central beam 22 from the scan center 20 is continuously changed. An example of a scan with rotary and translational sections is an arc shift scan, such as that from the document DE102013013552B3 is known to the applicant. If the C-arm x-ray device has at least one further motor-controllable axis which has a movement component of the C-arm holder perpendicular to the orbital plane, non-planar scans, such as spiral scans or arc-line scans, can also be implemented.

Eine Röntgenröhre 3 erzeugt einen Fokus 8 und ist vorzugsweise als Drehanodenröntgenröhre ausgeführt und weist vorzugsweise eine Kühlvorrichtung zum Abführen der beim Betrieb anfallenden Wärmemenge auf. Es sind Sensoren zur Erfassung von Temperaturen vorgesehen, deren Messwerte in der Röntgenröhrensteuerung zum Schutz eines Hochspannungsgenerators 4 und der Röntgenröhre 3 verarbeitet und einer Energiemanagementeinheit 118 zur Verfügung gestellt werden.An x-ray tube 3 creates a focus 8th and is preferably designed as a rotating anode x-ray tube and preferably has a cooling device for removing the amount of heat generated during operation. Sensors for detecting temperatures are provided, the measured values of which are used in the X-ray tube control to protect a high-voltage generator 4 and the x-ray tube 3 processed and an energy management unit 118 to provide.

Ein ölgefüllter Hochspannungsgenerator 4 stellt alle für den Betrieb der Röntgenröhre 3 erforderlichen Parameter, wie Beschleunigungsspannung, Röhrenstrom, Kathoden-Heizstrom, Drehanodenmotorstrom, Pulsfrequenz, Pulsbreite zur Verfügung.An oil filled high voltage generator 4 provides all for the operation of the x-ray tube 3 required parameters such as acceleration voltage, tube current, cathode heating current, rotating anode motor current, pulse frequency, pulse width are available.

Vorzugsweise ist zwischen dem Fokus 8 und dem Objekt 21 ein steuerbarer Kollimator 5 zur Einblendung des vom Fokus 8 ausgehenden Röntgenstrahlenbündels vorgesehen. Es ist vorgesehen, die Blende scanwinkelabhängig zu verändern.Is preferably between the focus 8th and the object 21 a controllable collimator 5 to show the focus 8th outgoing X-ray beam provided. It is planned to change the aperture depending on the scanning angle.

An dem C-Bogen 2 ist ein Röntgenbilddetektor, insbesondere ein Flat Panel Detektor FPD 6 in einem bestimmten Abstand und in einer bestimmten Orientierung zum Fokus 8 und zum C-Bogen 2 angeordnet. Es ist vorgesehen, den Abstand und die Orientierung des FPD 6 reproduzierbar und steuerbar veränderlich zu gestalten.On the C-arm 2 is an X-ray image detector, in particular a flat panel detector FPD 6 at a certain distance and in a certain orientation to the focus 8th and the C-arm 2 arranged. It is envisaged the distance and orientation of the FPD 6 to make it reproducible and controllable changeable.

Aus den ausgelesenen Bilddaten des FPD bei einer Projektionsaufnahme wird in einer Projektionsbilderzeugungseinheit 7 ein Rohbild einer Projektion des Objekts erzeugt und einer Bildverarbeitungs- und Speichereinheit 106 zugeführt.The image data read out from the FPD during a projection recording becomes in a projection image generation unit 7 generates a raw image of a projection of the object and an image processing and storage unit 106 fed.

Ein Scanzentrum 20 stellt den Mittelpunkt der zu rekonstruierenden Region des Interesses ROI im Inneren des Objekts 21 dar.A scan center 20 represents the center of the region of interest ROI to be reconstructed inside the object 21 represents.

Als Zentralstrahl 22 wird die Verbindungslinie zwischen dem Fokus 8 und dem Mittelpunkt des Eingangsfensters des FPD 6 oder eines anderen Röntgenstrahlenempfängers bezeichnet. Er liegt in der Orbitalebene des C-Bogens senkrecht zum Eingangsfenster des FPD 8.As a central jet 22 becomes the connecting line between the focus 8th and the center of the input window of the FPD 6 or another X-ray receiver. It lies in the orbital plane of the C-arm perpendicular to the entrance window of the FPD 8th ,

Ein zu untersuchendes Objekt 21 ist auf einer Patientenliege 23 platziert. Die Patientenliege 23 kann so ausgelegt sein, dass sie nach einer anfänglichen Ausrichtung gegenüber dem C-Bogen 2 während der Röntgenuntersuchung des Objekts 21 starr bleibt. Es ist weiterhin vorgesehen, die Patientenliege 23 mit motorisch steuerbaren, verstellbaren Achsen auszustatten und die Bewegung der Patientenliege 23 mittels einer Liegen-Motorsteuerungseinheit 25 synchron mit der Bewegung des C-Bogens 2 zu steuern. Die motorisch verstellbaren Achsen der Patientenliege 23 können dabei zumindest teilweise die gleichen Freiheitsgrade wie der C-Bogen 2 aufweisen. Beispielsweise kann eine relative Verstellung des Scanzentrums 20 gegenüber dem Fokus 8 in vertikaler Richtung durch eine Höhenverstellung des C-Bogens 2 und/oder durch eine Höhenverstellung der Patientenliege 23 erfolgen. Ist die Patientenliege senkrecht zu der bei einer ebenen Fokustrajektorie die Scanebene festlegenden Orbitalebene des C-Bogens 2 motorisch verstellbar, so ist damit eine nicht-ebene Fokustrajektorie realisierbar.An object to be examined 21 is on a patient couch 23 placed. The patient bed 23 can be designed so that after an initial alignment with the C-arm 2 during the x-ray examination of the object 21 remains rigid. There is also provision for the patient bed 23 equipped with motor-controlled, adjustable axes and the movement of the patient bed 23 by means of a couch motor control unit 25 synchronized with the movement of the C-arm 2 to control. The motorized axes of the patient bed 23 can at least partially have the same degrees of freedom as the C-arm 2 exhibit. For example, a relative adjustment of the scan center 20 towards the focus 8th in the vertical direction by adjusting the height of the C-arm 2 and / or by adjusting the height of the patient bed 23 respectively. Is the patient bed perpendicular to the orbital plane of the C-arm that defines the scan plane in the case of a plane focus ejector 2 Motor-adjustable, so a non-level focus ejector can be realized.

Eine C-Bogen-Motorsteuerungseinheit 24 steuert alle motorisch verstellbaren Achsen des C-Bogenröntgengeräts und stellt der Bewegungssteuerungseinheit Messwerte von Stellungssensoren nichtmotorisch verstellbarer Achsen zur Verfügung.A C-arm motor control unit 24 controls all motor-adjustable axes of the C-arm X-ray device and provides the motion control unit with measured values from position sensors of non-motor-adjustable axes.

Eine Liegen-Motorsteuerungseinheit 24 und eine C-Bogen-Motorsteuerungseinheit 25 werden von der Bewegungssteuerungseinheit 103 des Röntgendiagnostiksystems 1 synchron angesteuert.A couch motor control unit 24 and a C-arm motor control unit 25 are from the motion control unit 103 of the X-ray diagnostic system 1 controlled synchronously.

Eine übergeordnete Systemsteuerungseinheit 100 weist vorzugsweise ein Bussystem mit einer Vielzahl von Steuerungs-, Rechen- und Speicherkomponenten auf.A higher-level system control unit 100 preferably has a bus system with a large number of control, computing and storage components.

Eine Röntgenstrahlersteuerungseinheit 101 steuert den Hochspannungsgenerator 4, die Röntgenröhre 3 und den Kollimator 5. Sie weist eine Dosisleistungssteuerung oder Automatic Emission Control AEC auf, die bei einer Röntgenbildaufnahme die Parameter der Röntgenröhre 6 derart steuert, dass mit dem FPD 6 ein Röntgenbild mit einer vorgegebenen Qualität, beispielsweise mit einem vorgegebenen Signal-/Rauschverhältnis, erzeugt wird. An x-ray control unit 101 controls the high voltage generator 4 who have favourited X-ray tube 3 and the collimator 5 , It has a dose rate control or Automatic Emission Control AEC, which takes the parameters of the X-ray tube when taking an X-ray image 6 controls in such a way that with the FPD 6 an X-ray image with a predetermined quality, for example with a predetermined signal / noise ratio, is generated.

Es ist vorgesehen, dass in der Röntgenstrahlersteuerungseinheit 101 nach jeder Projektionsaufnahme ermittelt wird, ob die Projektionsaufnahme ausreichend belichtet wurde, d.h. ob eine ausreichende Energiereserve zur Ausregelung der Belichtung vorhanden war. Wird durch die Röntgenstrahlersteuerungseinheit 101 bestimmt, dass ein Bild nicht ausreichend belichtet wurde, so wird nach einer solchen unzureichenden Belichtung mit der Folge eines zu hohen Rauschanteils und einer für eine Rekonstruktion unzureichenden Bildqualität ein AEC-low-Statussignal generiert und der Systemsteuerungseinheit 100 und der Bildaufnahmesteuerungseinheit 104 zur Verfügung gestellt. Als Folge des Vorliegens eines AEC-low-Statussignals kann vorgesehen sein, dass eine weitere Projektionsaufnahme zum nächstmöglichen Zeitpunkt oder am nächstmöglichen Aufnahmeort der Fokustrajektorie aufgenommen wird.It is provided that in the X-ray control unit 101 after each projection exposure, it is determined whether the projection exposure has been adequately exposed, ie whether there was sufficient energy reserve to regulate the exposure. Is by the X-ray control unit 101 determines that an image was not adequately exposed, an AEC low status signal is generated after such an insufficient exposure with the consequence of an excessively high noise component and an image quality insufficient for reconstruction and the system control unit 100 and the image pickup control unit 104 made available. As a result of the presence of an AEC low status signal, it can be provided that a further projection recording is taken at the next possible time or at the next possible recording location of the focus ejectory.

Das C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem 1 weist vorzugsweise eine Kollisionsüberwachungseinheit 102 zur Überwachung der Bewegung des C-Bogens 2 auf. Dabei werden die Signale von nicht dargestellten und am C-Bogen 2, dem Gehäuse des FPD 6 oder/und dem Gehäuse der Röntgenröhre 3 und des Kollimators 5 angeordneten Abstandsmesssensoren und Kollisionserkennungssensoren verarbeitet. Wird von der Kollisionsüberwachungseinheit 102 eine Kollisionsgefahr festgestellt, so werden der Systemsteuerungseinheit Signale zur Verringerung der C-Bogen-Geschwindigkeit oder zum Stopp der Bewegung und zum Abschalten der Röntgenstrahlung zur Verfügung gestellt.The C-arm X-ray diagnostic system 1 preferably has a collision monitoring unit 102 to monitor the movement of the C-arm 2 on. The signals from and not shown on the C-arm 2 , the housing of the FPD 6 or / and the housing of the X-ray tube 3 and the collimator 5 arranged distance measuring sensors and collision detection sensors processed. Is used by the collision monitoring unit 102 If a risk of collision is determined, the system control unit is provided with signals for reducing the C-arm speed or for stopping the movement and for switching off the X-ray radiation.

Eine Bewegungssteuerungseinheit 103 empfängt die in der Scanparameter-Erzeugungsvorrichtung 107 ermittelte Fokustrajektorie und die Lage des Scanzentrums bezüglich der Fokustrajektorie. Wenn die Patientenliege und der C-Bogen zueinander referenziert sind, wird die Lage des Scanzentrum von der Scanparameter-Erzeugungsvorrichtung empfangen. Sind C-Bogen und Patientenliege nicht zueinander referenziert, so wird das Scanzentrum mittels wenigstens zweier Kalibriereinstellungen des C-Bogens im Koordinatensystem des C-Bogengeräts ermittelt und ermittelt und abgespeichert.A motion control unit 103 receives the in the scan parameter generating device 107 determined focus ejectory and the position of the scan center with respect to the focus ejectory. When the patient bed and the C-arm are referenced to one another, the position of the scan center is received by the scan parameter generating device. If the C-arm and patient bed are not referenced to one another, the scan center is determined and ascertained and stored using at least two calibration settings of the C-arm in the coordinate system of the C-arm device.

Eine Bildaufnahmesteuerungseinheit 104 löst die Aufnahme einer Projektionsaufnahme aus, wenn nicht ein Verhinderungssignal die Auslösung der Aufnahme verhindert. Ein Verhinderungssignal wird beispielsweise durch eine unmittelbar vorher erkannte Kollision oder durch einen von einer Bedienperson ausgelösten Nothalt des Röntgensystems erzeugt. Nach dem Auslösen einer Projektionsaufnahme wird über die Steuerung des Röhrenstromes und/oder der Belichtungszeit in einer Belichtungssteuerung der Röntgenstrahlersteuerungseinheit 101 eine Dosis appliziert, die im FPD 6 eine Projektionsaufnahme einer gewählten Qualität erzeugt. Als Maß für die Bildqualität kann beispielsweise das Signal-Rausch-Verhältnis vorgegeben werden. Der Röhrenstrom und die Belichtungszeit sind dabei systembedingt begrenzt, nämlich einerseits durch die begrenzte Belastbarkeit der Drehanode und andererseits durch die Maßgabe, dass Bewegungsunschärfen durch zu lange Belichtungszeiten verhindert werden sollen. Wird auch bei maximalem Röhrenstrom und bei maximaler Belichtungszeit beispielsweise bei einer großen Durchstrahlungslänge eine vorgegebene Bildqualität nicht erreicht, löst die Bildaufnahmesteuerung unmittelbar nach der Projektionsaufnahme mit ungenügender Qualität wenigstens eine weitere Projektionsaufnahme aus. Es ist vorgesehen, die Anzahl der zusätzlichen Aufnahmen zu begrenzen und nach Erreichen der Maximalzahl der Zusatzaufnahmen die nächste Projektionsaufnahme an der nächsten Sollposition auszulösen.An image acquisition control unit 104 triggers the recording of a projection recording, unless a prevention signal prevents the recording from being triggered. A prevention signal is generated, for example, by a collision recognized immediately beforehand or by an emergency stop of the x-ray system triggered by an operator. After triggering a projection recording, the control of the tube current and / or the exposure time in an exposure control of the X-ray control unit 101 applied a dose in the FPD 6 generates a projection image of a selected quality. The signal-to-noise ratio, for example, can be specified as a measure of the image quality. The tube current and the exposure time are limited by the system, namely on the one hand by the limited load capacity of the rotating anode and on the other hand by the stipulation that motion blur should be prevented by exposure times that are too long. If a predetermined image quality is not achieved even with maximum tube current and with maximum exposure time, for example with a long transmission length, the image recording control triggers at least one further projection image immediately after the projection image with insufficient quality. It is intended to limit the number of additional exposures and to trigger the next projection exposure at the next desired position after the maximum number of additional exposures has been reached.

Eine FPD-Steuerungseinheit 105 steuert und kontrolliert alle Funktionen des FPD 6, wie beispielsweise Bildaufnahme, Bildauslesung, Dunkelstromkorrektur und Entfernen von Restladungen nach dem Ende der Belichtungszeit.An FPD control unit 105 controls and controls all functions of the FPD 6 , such as image acquisition, image reading, dark current correction and removal of residual charges after the end of the exposure time.

In einer Bildverarbeitungs- und Speichereinheit 106 werden die Rohbilddaten aus der Projektionsbilderzeugungseinheit 7 korrigiert, gefiltert oder nach vorgegebenen Bildverarbeitungsalgorithmen bearbeitet und abgespeichert. Sie stehen dann der Rekonstruktionseinheit 117 zur Durchführung einer Volumenrekonstruktion zur Verfügung.In an image processing and storage unit 106 the raw image data from the projection image generation unit 7 corrected, filtered or edited and saved according to specified image processing algorithms. You are then the reconstruction unit 117 available for volume reconstruction.

In einer Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 werden alle Parameter für einen Scan erzeugt. Die Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 empfängt dabei die Position des Scanzentrums 20 im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgengeräts, eine Fokus- und eine Detektortrajektorie, eine Gesamtzahl der vorgesehenen Röntgenprojektionsaufnahmen des Scans und eine vorgesehene Röhrenspannung für den Scan. Die erzeugten Scanparameter werden in der Bewegungssteuerungseinheit 103, der Röntgenstrahlersteuerungseinheit 101 und der Bildaufnahmesteuerungseinheit 104 und weiteren Einheiten, beispielsweise einer Kollisionsüberwachungseinheit 102 zur Verfügung gestellt.In a scan parameter generation unit 107 all parameters for a scan are generated. The scan parameter generation unit 107 receives the position of the scan center 20 in the coordinate system of the C-arm x-ray device, a focus and a detector trajectory, a total number of the provided x-ray projection recordings of the scan and a provided tube voltage for the scan. The generated scan parameters are in the motion control unit 103 , the X-ray control unit 101 and the image pickup control unit 104 and other units, for example a collision monitoring unit 102 made available.

Die Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 ist eingerichtet, die Position eines Scanzentrums 20 im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgengeräts zu empfangen. Das Scanzentrum kann beispielsweise durch manuelle Ausrichtung des Zentralstrahls 22 auf das Scanzentrum 20 in zwei voneinander unabhängigen Raumrichtungen bestimmt und durch eine Bedienperson in die Systemsteuerungseinheit eingegeben werden.The scan parameter generation unit 107 is set up the position of a scan center 20 in the coordinate system of the C-arm X-ray device. The scan center can be, for example, by manual alignment of the central beam 22 to the scan center 20 determined in two mutually independent spatial directions and entered into the system control unit by an operator.

Die Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 ist weiter dafür eingerichtet, Trajektorien des Fokus 8 und des FPD 23 im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgengeräts zu empfangen. Die Trajektorien werden von einer Organprogramm-Datenbank 115 empfangen, nachdem diese von einer Bedienperson ausgewählt und gegebenenfalls an die gegebene Untersuchungssituation, beispielsweise an die Patientenabmessungen angepaßt wurden.The scan parameter generation unit 107 is further set up to focus trajectories 8th and the FPD 23 in the coordinate system of the C-arm X-ray device. The trajectories are kept by an organ program database 115 received after these have been selected by an operator and, if necessary, adapted to the given examination situation, for example to the patient dimensions.

In einer Fokus-Sollpositionsermittlungseinheit 108 werden nach einer vorgebbaren Vorschrift die Positionen der Punkte auf einer von der Scanparameter-Erzeugungseinheit empfangenen Fokustrajektorie bestimmt, an denen eine Röntgenprojektionsaufnahme erzeugt werden soll. Eine Bildaufnahme wird von der Bildaufnahmesteuerungseinheit 103 dann ausgelöst, wenn sich der Fokus 8 auf der ermittelten Sollposition befindet.In a focus target position determination unit 108 the positions of the points on a focus trajectory received by the scan parameter generation unit, on which an x-ray projection image is to be generated, are determined according to a predefinable rule. Image acquisition is performed by the image acquisition control unit 103 then triggered when the focus 8th is on the determined target position.

Es ist wenigstens ein Display 111 zur Ausgabe von Bild-, Steuer- und Patientendaten vorgesehen. Über eine Eingabeeinheit 112 werden werden Anweisungen einer Bedienperson/ eines Operators in die Systemsteuerungseinheit eingegeben. Es ist vorgesehen, wenigstens ein Display als Grafische Benutzeroberfläche GUI zu gestalten.It is at least a display 111 provided for the output of image, control and patient data. Via an input unit 112 instructions of an operator are entered into the system control unit. It is intended to design at least one display as a graphical user interface GUI.

Eine Eingabevorrichtungseinheit 112 dient der Eingabe von Bedienungsbefehlen der Bedienperson/ eines Operators 113 und dem Import von Systemprogrammen in das System, sofern diese nicht über ein Netzwerk 140 importierbar sind.An input device unit 112 is used to enter operator commands / an operator 113 and the import of system programs into the system if they are not via a network 140 are importable.

Die Systemsteuerung 100 weist einen Massenspeicher 116 und eine Ausgabeeinheit 114 auf. Unter einer Ausgabeeinheit 114 wird jede Vorrichtung verstanden, mittels der Untersuchungsergebnisse oder/und Systemparameter auf beliebigen Informationsträgern ausgebbar sind.The control panel 100 has a mass storage 116 and an output unit 114 on. Under an output unit 114 is understood to be any device by means of which test results or / and system parameters can be output on any information carrier.

Die Systemsteuerung 100 weist eine Organprogramm-Datenbank 115 auf, in der Röntgen- und Scanparameter für unterschiedliche Diagnostikaufgaben abrufbar abgespeichert sind. Die einzelnen Organprogramme sind dabei von einer Bedienperson 113 an die vorliegenden Gegebenheiten, beispielsweise die Patientenabmessungen und an die aktuelle Diagnostikaufgabe anpaßbar.The control panel 100 has an organ program database 115 in which X-ray and scan parameters for different diagnostic tasks can be called up. The individual organ programs are from one operator 113 adaptable to the existing circumstances, for example the patient dimensions and the current diagnostic task.

Die Systemsteuerungseinheit 100 weist eine Rekonstruktionseinheit 117 auf, in der die bearbeiteten und abgespeicherten Projektionsdaten aus der Bildverarbeitungs- und Speichereinheit 106 zusammen mit den korrigierten Daten für die Projektionsgeometrien der jeweiligen Projektionsaufnahmen aus der Bewegungssteuerungseinheit 103 empfangen werden und ein 3D-Volumen rekonstruiert wird.The system control unit 100 has a reconstruction unit 117 on, in which the processed and stored projection data from the image processing and storage unit 106 together with the corrected data for the projection geometries of the respective projection recordings from the motion control unit 103 are received and a 3D volume is reconstructed.

Es ist eine Energiemanagementeinheit 118 vorgesehen, in der aus Parametern wie Ladezustand der Batterie- und Kondensatorspeicher, verfügbare Netzleistung, Wärmebeladung der Drehanode und der Generatorölfüllung ermittelt wird, ob eine vorgesehene Diagnostikaufgabe durchgeführt werden kann. Insbesondere wird in der Energiemanagementeinheit 118 ermittelt, ob ein Scan mit einer vorgegebenen Anzahl von Projektionsaufnahmen ohne Erreichen eines Überlastungszustandes durchgeführt werden kann. Hierfür werden die Scanparameter eines geplanten Scans herangezogen. Vorzugsweise wird ein Sicherheitspuffer berücksichtigt. Soll beispielsweise bei einem bestimmten ausgewählten Organprogramm ein Scan mit 400 Einzelprojektionen aufgenommen werden, so erfolgt eine Freigabe für den Scan durch die Energiemanagementeinheit 118 beispielsweise dann, wenn rechnerisch die Aufnahme einer gegenüber der Sollanzahl um 10% erhöhten erhöhten Anzahl von Projektionsaufnahmen möglich ist. Erscheint ein vollständiger Scan mit den gewählten Scanparametern nicht möglich, so wird dies dem Bediener über ein Display 111 signalisiert. Die Systemsteuerung erwartet dann einen Eingriff des Bedieners. Dieser kann dann beispielsweise die Scanparameter durch Verringerung der Gesamtzahl der Projektionsaufnahmen beim Scan verändern. Dadurch würde die Aufnahme eines für eine Rekonstruktion geeigneten 3D-Datensatzes sichergestellt werden.It is an energy management unit 118 provided in which parameters such as the state of charge of the battery and capacitor storage, available network power, heat loading of the rotating anode and the generator oil filling are used to determine whether a planned diagnostic task can be carried out. In particular, in the energy management unit 118 determines whether a scan with a predetermined number of projection recordings can be carried out without reaching an overload condition. The scan parameters of a planned scan are used for this. A safety buffer is preferably taken into account. For example, if a scan with 400 individual projections is to be recorded for a certain selected organ program, the scan is released by the energy management unit 118 for example, if it is possible to computationally record an increased number of projection recordings that is 10% higher than the target number. If a complete scan with the selected scan parameters does not appear possible, the operator is shown this on a display 111 signaled. The system control then expects the operator to intervene. The latter can then change the scan parameters, for example, by reducing the total number of projection recordings during the scan. This would ensure the acquisition of a 3D data set suitable for reconstruction.

Die Systemsteuereinheit 100 weist vorzugsweise ein DICOM-Interface 130 zu einem Netzwerk 140 auf, mittels dem Ein- und Ausgaben zwischen dem C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem 1 und beispielsweise einem Krankenhausinformationssystem HIS 142, einem Radiologieinformationssystem RIS 141 und einem globalen Netz bewerkstelligt werden. Als DICOM-Eingabe ist die Übernahme von Patientendaten und patientenspezifischen Scanparametern aus früheren Untersuchungen vorgesehen.The system control unit 100 preferably has a DICOM interface 130 to a network 140 on, by means of the inputs and outputs between the C-arm X-ray diagnostic system 1 and for example a HIS hospital information system 142 , a radiology information system RIS 141 and a global network. DICOM input is intended to transfer patient data and patient-specific scan parameters from previous examinations.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, mit der Bildaufnahmesteuerungseinheit 104 in den rotatorischen Bereichen der Fokustrajektorie die Projektionsbildaufnahme mit einer Bildaufnahmerate zu steuern, die aus der der Systemsteuerungseinheit 100 zur Verfügung gestellten Daten über die Größe des zu rekonstruierenden Volumens und der Anzahl der Voxel im Volumen als Maß für die Auflösung des rekonstruierten Volumens unter der Annahme eines Kreisscans berechnet wird. Die ermittelte Bildaufnahmerate kann direkt einem Winkelabstand zwischen zwei Soll-Fokuspositionen zugeordnet werden.Within the scope of the invention it is provided with the image recording control unit 104 to control the projection image recording with an image recording rate in the rotary areas of the focus ejectory, which comes from that of the system control unit 100 provided data about the size of the volume to be reconstructed and the number of voxels in the volume is calculated as a measure of the resolution of the reconstructed volume, assuming a circular scan. The determined image acquisition rate can be directly assigned to an angular distance between two target focus positions.

Bei einem zu rekonstruierenden würfelförmigen Volumen mit einer Kantenlänge von 16cm wird beispielsweise ein Voxelvolumen von 320x320x320 Voxeln gewählt, bei einem zu rekonstruierenden würfelförmigen Volumen mit einer Kantenlänge von 20cm wird beispielsweise ein Voxelvolumen von 512x512x512 Voxeln gewählt. For a cube-shaped volume to be reconstructed with an edge length of 16cm, for example, a voxel volume of 320x320x320 voxels is selected; for a cube-shaped volume to be reconstructed with an edge length of 20cm, for example, a voxel volume of 512x512x512 voxels is selected.

Die Abtastfrequenz dn/dϕ, nämlich die Anzahl der Röntgenprojektionsaufnahmen pro Scanwinkel ϕ wird dabei über den gesamten Bereich des Kreisscans konstant gehalten dn / d ϕ = const .

Figure DE102018006763A1_0001
Der Scanwinkel ϕ ist dabei der Orbitalwinkel des C-Bogens.
Auf der kreisförmigen Trajektorie des Fokus werden in diesem Fall Projektionsaufnahmen nach jeweils durchlaufenen gleichen Winkelintervallen Δφ aufgenommen.The scanning frequency dn / dϕ, namely the number of x-ray projection images per scanning angle ϕ is kept constant over the entire area of the circular scan dn / d φ = const ,
Figure DE102018006763A1_0001
The scan angle ϕ is the orbital angle of the C-arm.
In this case, projection recordings are taken on the circular trajectory of the focus after the same angular intervals .DELTA..phi.

Bei nicht kreisförmigen Rotationsscans ändern sich die Abstände der Fokustrajektorie vom Scanzentrum abhängig vom Winkel ϕ. Es ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, die unter der Annahme eines Kreisscans berechnete Aufnahmerate an den Abstand der Fokustrajektorie vom Scanzentrum anzupassen. Die Aufnahmerate wird dabei umso kleiner gewählt, je größer der Abstand der Fokustrajektorie vom Scanzentrum ist. Es ist vorgesehen, die unter der Annahme einer kreisförmigen Fokustrajektorie mit einem Radius r0 berechnete Aufnahmerate winkelabhängig mit einem linear vom aktuellen Abstand r der Fokustrajektorie abhängigen Korrekturfaktor K1 zu multiplizieren, wobei K 1 ( φ ) = r ( φ ) / t 0

Figure DE102018006763A1_0002
wobei der Winkel ϕ im rotatorischen Bereich der Fokustrajektorie dem Orbitalwinkel der C-Bogen-Rotation entspricht.In the case of non-circular rotation scans, the distances between the focus ejectory from the scan center change depending on the angle ϕ. It is provided within the scope of the invention to adapt the acquisition rate calculated on the assumption of a circular scan to the distance of the focus ejectory from the scan center. The recording rate is chosen to be lower the greater the distance of the focus ejectory from the scan center. It is provided that the acquisition rate calculated assuming a circular focus ejectory with a radius r 0 is multiplied angle-dependent by a correction factor K 1 which is linearly dependent on the current distance r of the focus ejectory, whereby K 1 ( φ ) = r ( φ ) / t 0
Figure DE102018006763A1_0002
where the angle ϕ in the rotary area of the focus ejection corresponds to the orbital angle of the C-arm rotation.

Der Erfinder hat als vorteilhaft erkannt, die vollständige Fokustrajektorie mit rotatorischem Anteil und zwei translatorischen Anteilen in Polarkoordinaten mit dem Scanzentrum als Koordinatenursprung, mit einem Radius r als Abstand eines Punktes auf der Fokustrajektorie zum Scanzentrum und mit einem Polarwinkel α darzustellen. Der Polarwinkel α kann als synthetischer Scanwinkel für die gesamte Fokustrajektorie angesehen werden; im rotatorischen Abschnitt der Fokustrajektorie entspricht dieser Winkel α dem Orbitalwinkel der C-Bogen-Orbitalbewegung.The inventor has recognized as advantageous to represent the complete focus ejectory with a rotary component and two translatory components in polar coordinates with the scan center as the coordinate origin, with a radius r as the distance of a point on the focus ejectory from the scan center and with a polar angle α. The polar angle α can be viewed as a synthetic scan angle for the entire focus ejection; in the rotary section of the focus ejector, this angle α corresponds to the orbital angle of the C-arm orbital movement.

Der Erfinder hat weiterhin erkannt, dass ein Oversampling bei der Aufnahme eines Scans mit einem rotatorischen und translatorischen Abschnitten der Fokustrajektorie dadurch vermieden wird, dass eine Gleichmäßigkeitsbedingung für die Dichte der Projektionsaufnahmen längs der Fokustrajektorie des Scans erfüllt ist. Die Gleichmäßigkeitsbedingung ist dann erfüllt, wenn die Winkelabstände Δα zwischen den Soll-Fokuspositionen auf der Fokustrajektorie über den gesamten Scanbereich gleich sind. Der Winkelabstand zwischen den einzelnen Aufnahmepositionen errechnet sich aus der dem Winkelbereich der Fokustrajektorie zwischen dem Anfangswinkel αanfang, dem Endwinkel αende und der Gesamtzahl N der vorgesehenen Projektionsaufnahmen: Δα = ( α ende α anfang ) / ( N 1 )

Figure DE102018006763A1_0003
The inventor has also recognized that oversampling when recording a scan with a rotary and translational section of the focus ejection is avoided by fulfilling a uniformity condition for the density of the projection recordings along the focus ejection of the scan. The uniformity condition is met when the angular distances Δα between the target focus positions on the focus ejectory are the same over the entire scan area. The angular distance between the individual exposure positions is calculated from the angular range of the focus ejectory between the start angle α beginning , the end angle α end and the total number N of the proposed projection exposures: Δα = ( α The End - α Beginning ) / ( N - 1 )
Figure DE102018006763A1_0003

Die Aufnahmedichte der Projektionsaufnahmen, d.h. die Anzahl der Aufnahmen pro Winkelintervall dα sind über den gesamten Scanbereich konstant. Diese Bedingung wird als Gleichmäßigkeitsbedingung bezeichnet: dn / d α = const .

Figure DE102018006763A1_0004
The recording density of the projection recordings, ie the number of recordings per angular interval dα, are constant over the entire scan area. This condition is called the uniformity condition: dn / d α = const ,
Figure DE102018006763A1_0004

Die Konstante hängt von der Gesamtzahl N der vorgesehenen Projektionsaufnahmen ab. Bei einem Scan mit einer nicht festgelegten Fokustrajektorie, insbesondere einer Fokustrajektorie mit einem unbekannten Gesamtwinkelbereich ist vorgesehen, anstelle der Gesamtzahl N den Winkelabstand zwischen zwei Projektionsaufnahmen oder dazu gleichwertig die Anzahl der Projektionsaufnahmen pro Winkelintervall α vorzugeben.The constant depends on the total number N of projection projections provided. In the case of a scan with an undefined focus ejectory, in particular a focus ejectory with an unknown total angular range, instead of the total number N, it is provided to specify the angular distance between two projection recordings or the equivalent number of projection recordings per angular interval α.

Es ist vorteilhaft, wenn die Repräsentation der Fokustrajektorie in der Bewegungssteuerungseinheit oder/und in der Organprogramm-Datenbank 115 in Polarkoordinaten vorliegt. Dadurch können Transformationen zwischen einem kartesischen und einem Polarkoordinatensystem vermieden werden, was insbesondere im Fall von dynamischen Berechnungen zur Einsparung von Rechenkapazität und Rechenzeit führt.It is advantageous if the representation of the focus ejectory in the movement control unit and / or in the organ program database 115 exists in polar coordinates. As a result, transformations between a Cartesian and a polar coordinate system can be avoided, which in particular in the case of dynamic calculations leads to savings in computing capacity and computing time.

Die Gleichmäßigkeitsbedingung kann auch auf Kreisscans angewandt werden. In diesem Fall entsprechen die Winkelintervalle Δα den Winkelintervallen der Orbitalbewegung des C-Bogens.
Weiterhin ist vorgesehen, die Gleichmäßigkeitsbedingung auf nicht-ebene Scans anzuwenden, die rotatorische und translatorische Abschnitte in der Fokustrajektorie aufweisen. Als Beispiel sei hier ein Scan vom Typ „arc-line“ genannt, bei dem an einen ebenen Kreisscan eine lineare Bewegung des Fokus senkrecht zu der Ebene anschließt.
The uniformity condition can also be applied to circular scans. In this case, the angular intervals Δα correspond to the angular intervals of the orbital movement of the C-arm.
Furthermore, it is envisaged to apply the uniformity condition to non-planar scans which have rotary and translational sections in the focus ejectory. An example here is an “arc-line” scan, in which a linear circular scan is followed by a linear movement of the focus perpendicular to the plane.

Im Falle von nicht-ebenen Fokustrajektorien ist vorgesehen, die jeweilige Fokustrajektorie in räumlichen Polarkoordinaten bezüglich des Scanzentrums 20 zu berechnen und den Gesamtscanwinkel durch Integration der Winkelabstände d(α,θ) zwischen den Radiusvektoren zu ermitteln.
Die Gleichmäßigkeitsbedingung für nicht-ebene Fokustrajektorien lautet dann entsprechend zu der Bedingung im Fall einer ebenen Fokustrajektorie dn / d ( α , θ ) = const .

Figure DE102018006763A1_0005
In the case of non-planar focus ejectors, the respective focus ejectory is provided in spatial polar coordinates with respect to the scan center 20 to calculate and the Determine the total scan angle by integrating the angular distances d (α, θ) between the radius vectors.
The uniformity condition for non-flat focus ejectors then corresponds to the condition in the case of a flat focus ejectory dn / d ( α . θ ) = const ,
Figure DE102018006763A1_0005

Es ist vorgesehen, während eines Scans in Echtzeit die Winkelgeschwindigkeit dα/dt aus der zeitlichen Abfolge der Positionen der Verstellachsen des Röntgenaufnahmesystems zu bestimmen, und daraus zusammen mit der Gleichmäßigkeitsbedingung die Soll-Bildaufnahmerate dn/dt (Anzahl der Projektionsaufnahmen pro Sekunde) zu berechnen. Weiterhin ist vorgesehen, in der Bildaufnahmesteuerung während eines Scans in Echtzeit den Winkel α aus den Stellungen der Verstellachsen des Röntgenaufnahmesystems zu bestimmen und jeweils nach Überstreichen eines Winkelintervalls Δα eine Projektionsaufnahme aufzunehmen. Die Fokustrajektorie wird dabei vorab der Bildaufnahmesteuerung von der Bewegungssteuerungseinheit 103 zur Verfügung gestellt.It is provided to determine the angular velocity dα / dt from the chronological sequence of the positions of the adjustment axes of the X-ray imaging system during a scan in real time, and from this to calculate the target image acquisition rate dn / dt (number of projection exposures per second) together with the uniformity condition. Furthermore, it is provided in the image recording control during a scan to determine the angle α in real time from the positions of the adjustment axes of the X-ray recording system and to record a projection recording each time an angle interval Δα is passed. The focus extractor is used in advance for the image recording control by the motion control unit 103 made available.

Es ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, die Fokustrajektorie in der aus den aktuell in der Bewegungssteuerungseinheit 103 vorliegenden Stellungen der Röntgenaufnahmeeinheit zu berechnen.It is provided within the scope of the invention that the focus ejectory in the currently in the motion control unit 103 to calculate existing positions of the X-ray imaging unit.

Im Speicher der Bewegungssteuerungseinheit des C-Bogen-Röntgensystems sind vorzugsweise auch die Bahngeschwindigkeiten auf der Fokustrajektorie abhängig vom Winkel α der Fokustrajektorie festgelegt; sie werden zusammen mit der Fokustrajektorie der Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 zur Berechnung der Bildaufnahmerate oder der Soll-Fokusposition auf der Fokustrajektorie zur Verfügung gestellt. Weist das C-Bogen-Röntgensystem neben dem C-Bogen 2 eine simultan motorisch verstellbare Patientenliege 23 auf, so werden in der Bewegungssteuerungseinheit 103 die C-Bogen-Motorsteuerungseinheit 24 und die Liegen-Motorsteuerungseinheit 25 nach einer abgespeicherten Vorschrift derart angesteuert, dass die Fokustrajektorie gemäß den übertragenen Daten aus der Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 bezüglich des Scanzentrum abgefahren wird. Das Scanzentrum ist in diesem Fall nicht raumfest, da es mit dem Objekt 21 auf der verstellbaren Patientenliege 23 verbunden ist. Eine kombinierte Verstellung von C-Bogen und Patientenliege weist den Vorteil auf, dass beispielsweise Begrenzungen in der C-Bogenbewegung um das Scanzentrum 20 herum durch die Bewegungen der Patientenliege ausgedehnt werden können.In the memory of the motion control unit of the C-arm x-ray system, the path speeds on the focus ejectory are preferably also determined as a function of the angle α of the focus ejectory; they become together with the focus ejectory of the scan parameter generation unit 107 for calculating the image recording rate or the target focus position on the focus ejectory. Has the C-arm X-ray system next to the C-arm 2 a patient table that can be adjusted simultaneously by motor 23 on, so in the motion control unit 103 the C-arm motor control unit 24 and the couch motor control unit 25 controlled according to a stored rule in such a way that the focus ejectory in accordance with the transmitted data from the scan parameter generation unit 107 with respect to the scan center. In this case, the scan center is not fixed in space because it is with the object 21 on the adjustable patient table 23 connected is. A combined adjustment of the C-arm and patient bed has the advantage that, for example, there are limitations in the C-arm movement around the scanning center 20 can be expanded around by the movements of the patient bed.

Die Auslösung einer Röntgenprojektionsaufnahme kann neben der Zurverfügungstellung eines Triggersignals zu einem Zeitpunkt, wenn sich der Fokus an einer Fokus-Sollposition der Fokustrajektorie befindet, auch dadurch erfolgen, dass ein Videostream mit einer Taktfrequenz aufgenommen wird und diese Taktfrequenz derart an die Fokustrajektorie angepaßt wird, dass die Videoframes an den Fokus-Sollpositionen aufgenommen werden. Es ist bekannt, die Röntgenprojektionsaufnahmen eines Scans mit konstanten Frameraten aufzunehmen, die aus einem V-Sync-artigen Signal konstanter Frequenz generiert werden (im Folgenden V-Sync genannt). Dieser V-Sync stellt in der Regel ein periodisches Signal dar, an dessen steigender oder fallender Flanke ein Bildauslösesignal generiert wird. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufnahme von Röntgenprojektionsaufnahmen eines Scans sind zwei alternative Strategien der Veränderung der V-Sync-Frequenz vorgesehen.In addition to the provision of a trigger signal at a point in time when the focus is on a target target position of the focus ejectory, an x-ray projection recording can also be triggered by recording a video stream with a clock frequency and adapting this clock frequency to the focus ejectory in such a way that the video frames are recorded at the focus target positions. It is known to record the x-ray projection recordings of a scan with constant frame rates, which are generated from a V-Sync-like signal of constant frequency (hereinafter referred to as V-Sync). This V-Sync generally represents a periodic signal, on the rising or falling edge of which an image trigger signal is generated. In a method according to the invention for recording x-ray projection recordings of a scan, two alternative strategies for changing the V-sync frequency are provided.

Es ist vorgesehen, die V-Sync Frequenz konstant zu halten und die Bildaufnahmefrequenz durch Austasten von V-Sync-Signalen zeitlich zu verringern. Liegt beispielsweise eine Frequenz von 25 Hz vor, kann vorgesehen sein, nur alle drei Perioden Projektionsbilder aufzunehmen, also konstant mit einer Bildaufnahmefrequenz von 8,3 Hz. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Bildaufnahmefrequenz während des Scans Aufnahme derart zu variieren, dass sie diskrete Werte von f=25Hz/m annimmt, wobei m eine natürliche Zahl darstellt, die dynamisch während des Scans variiert wird.It is intended to keep the V-Sync frequency constant and to reduce the image recording frequency by blanking out V-Sync signals. If, for example, there is a frequency of 25 Hz, it can be provided to record projection images only every three periods, i.e. constantly with an image recording frequency of 8.3 Hz. According to the invention, it is provided that the image recording frequency is varied during the recording scan so that it has discrete values of f = 25Hz / m, where m is a natural number that is varied dynamically during the scan.

Es ist weiterhin vorgesehen, die V-Sync Frequenz dynamisch während des Scans so anzupassen, dass das V-Sync-Signal direkt als Bildauslösesignal verwendbar ist, wobei die Bildauslösung an den Fokus-Soll-Positionen auf der Fokustrajektorie erfolgt. Am Ende eines Scans oder bei Inaktivität der Röntgenaufnahmeeinheit wird das V-Sync-Signal abgeschaltet, so dass keine Bildaufnahme erfolgt.It is also provided that the V-Sync frequency is dynamically adjusted during the scan so that the V-Sync signal can be used directly as an image trigger signal, the image triggering taking place at the target focus positions on the focus extractor. At the end of a scan or if the X-ray recording unit is inactive, the V-Sync signal is switched off, so that no image is taken.

Bei den beschriebenen Verfahren zur Anpassung der Bildaufnahmeraten können die V-Sync-Frequenzen nach Auswahl einer Bahnkurve, aber vor Start eines Scans errechnet werden. Alternativ ist vorgesehen, die erforderlichen Bildraten in Echtzeit während der Aufnahme des Scans zu berechnen und einzustellen.In the described methods for adapting the image acquisition rates, the V-sync frequencies can be calculated after selecting a path curve, but before starting a scan. Alternatively, it is provided to calculate and set the required frame rates in real time during the recording of the scan.

Abhängig von einem gewählten Organprogramm und insbesondere bei einem dicken Patienten kann der absolute Wert der Bildaufnahmerate dn/dα oder die Gesamtzahl der Röntgenprojektionsaufnahmen pro Scan erhöht werden, um ein akzeptables Signal-zu-Rauschverhältnis im rekonstruierten Volumen zu erreichen. Wählt der Benutzer also einen entsprechenden Patienten, so wird in der Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 dn/dα entsprechend erhöht, falls eine Energiemanagementeinheit 118 eine ausreichende Leistungsreserve der Energieversorgung des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems erkannt hat. Damit wird sicher gestellt, dass eine bestimmte Aufnahmedichte dn/dα realisiert werden kann, ohne dass die Aufnahme wegen eines dann leeren Energiespeichers vorzeitig abgebrochen werden muß. Dabei können die vom Benutzer ausgewählte Patientenorientierung und das Organprogramm berücksichtigt werden, um abzuschätzen, in welchem Winkelintervall vermutlich eine Erhöhung von dn/dα notwendig sein wird.Depending on the organ program selected and especially in the case of a fat patient, the absolute value of the image acquisition rate dn / dα or the total number of X-ray projection images per scan can be increased in order to achieve an acceptable signal-to-noise ratio in the reconstructed volume. So if the user chooses a corresponding patient, the scan parameter generation unit 107 dn / dα increased accordingly if an energy management unit 118 a sufficient power reserve for the energy supply of the C-arm X-ray diagnostic system has recognized. This ensures that a specific recording density dn / dα can be achieved without the recording having to be stopped prematurely because of an then empty energy store. The patient orientation selected by the user and the organ program can be taken into account in order to estimate the angular interval in which an increase in dn / dα will probably be necessary.

Bei einem Scan mit einer Aufnahme einer Anzahl von Projektionsaufnahmen und einem Scanzentrum 20 sollen einzelne Abschnitte der Fokustrajektorie wie folgt unterschieden werden:For a scan with a shot of a number of projection shots and a scan center 20 Individual sections of the focus ejectory should be differentiated as follows:

Rotatorische Abschnitte der Fokustrajektorie sind solche, bei denen der Zentralstrahl bei Verlagerung des C-Bogens stets durch das Scanzentrum 20 verläuft. Der Abstand der Fokustrajektorie vom Scanzentrum 20 ist dabei unerheblich. Es kann sich um einen Kreisbogenscan, einen elliptischen Scan oder beispielsweise einem super-elliptischen Scan handeln.Rotatory sections of the focus ejectory are those in which the central beam always moves through the scan center when the C-arm is displaced 20 runs. The distance of the focus ejector from the scan center 20 is irrelevant. It can be a circular arc scan, an elliptical scan or, for example, a super-elliptical scan.

Translatorische Abschnitte der Fokustrajektorie sind solche, bei denen der Zentralstrahl bei Verlagerung des C-Bogens kontinuierlich den Abstand zum Scanzentrum ändert. Die Form der Fokustrajektorie ist dabei unerheblich; sie kann eine lineare, eine bogenförmige oder eine beliebige andere Form annehmen.Translatory sections of the focus ejectory are those in which the central beam continuously changes the distance to the scan center when the C-arm is displaced. The shape of the focus ejector is irrelevant; it can take a linear, arcuate or any other form.

Weist ein C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem neben den drei oben beschriebenen steuerbaren Verstellachsen eine weitere mit einer Verstellkomponente senkrecht zur Orbitalebene auf oder ist eine synchron zum C-Bogen gesteuert verstellbare Patientenliege vorgesehen, so ist es möglich, eine nicht-ebene Fokustrajektorie, beispielsweise eine sogenannte arc-line-Trajektorie mit einem ebenen Kreisbogen und einem senkrecht zur Kreisfläche sich erstreckenden linearen Abschnitts, der an einem Ende des Kreisbogens ansetzt, zu realisieren. Bei einer nicht-ebenen Fokustrajektorie würde zur Ermittlung der Soll-Fokuspositionen eine Umrechnung der Fokustrajektorie aus einem kartesischen Koordinatensystem in in räumliche Polarkoordinaten (r,α,θ) vorgenommen werden. Der Gesamtwinkelbereich bei einem arc-line-Scan wäre der Winkelbereich des rotatorischen Abschnitts (αenderot - αanfang), der Winkelbereich des translatorischen Abschnitts senkrecht zu der Scanebene mit der Bedingung für die senkrechte Linie α = const. und der Bedingung für die Scanebene θ = 0 beträgt θende-0 = θende. Der Gesamtwinkelbereich setzt sich aus dem Gesamtwinkelbereich des rotatorischen Abschnitts und dem Gesamtwinkelbereich des translatorischen Abschnitts zusammen. Die Gleichmäßigkeitsbedingung für räumliche Polarkoordinaten lautet Δα ,θ= ( α enderot α anfang + θ ende ) / ( N 1 )

Figure DE102018006763A1_0006
If, in addition to the three controllable adjustment axes described above, a C-arm X-ray diagnostic system has another with an adjustment component perpendicular to the orbital plane or if a patient couch is provided that is adjustable synchronously with the C-arm, it is possible to use a non-level focus ejector, for example a so-called arc-line trajectory with a flat circular arc and a linear section extending perpendicular to the circular surface and starting at one end of the circular arc. In the case of a non-planar focus ejectory, the focus ejectory would be converted from a Cartesian coordinate system into spatial polar coordinates (r, α, θ) to determine the target focus positions. The total angular range in an arc-line scan would be the angular range of the rotary section (α enderot - α beginning ), the angular range of the translational section perpendicular to the scan plane with the condition for the vertical line α = const. and the condition for the scan plane θ = 0 is θ end -0 = θ end . The total angular range is made up of the total angular range of the rotary section and the total angular range of the translational section. The uniformity condition for spatial polar coordinates is Δα , Θ = ( α enderot - α Beginning + θ The End ) / ( N - 1 )
Figure DE102018006763A1_0006

Trägt man der Einfachheit halber zur Bestimmung der Soll-Fokuspositionen den Winkelabschnitt linear an der abgewinkelten Fokustrajektorie einer Arc-line-Trajektorie ab, so tritt im Abwinkelbereich bei einem einzigen Winkelschritt ein Fehler auf; der Winkelabstand wird dort um maximal 30% zu klein gewählt, was bei einer Gesamtzahl von größenordnungsmäßig 400 Projektionsaufnahmen eines Scans einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Gesamtdosis hat.If, for the sake of simplicity, the angular section is linearly removed from the angled focus trajectory of an arc-line trajectory in order to determine the target focus positions, an error occurs in the angular range in a single angular step; the angular distance there is chosen to be too small by a maximum of 30%, which has a negligible influence on the total dose given a total of 400 projection images of a scan.

Betrachtet man die Trajektorien aus 2, so erkennt man, dass diese Trajektorien nicht mit konstanter Bahngeschwindigkeit durchfahren werden können, weil die zeitliche Ableitung der Bahnkurve unstetig ist. Um unerlaubt hohe Beschleunigungen des C-Bogens zu vermeiden, wird die Bahngeschwindigkeit in der Nähe der Übergänge der Trajektorie zwischen einem rotatorischen Teil und einem translatorischen Teil reduziert. Um einen völligen Stillstand des Fokus zu verhindern sind Maßnahmen zur Anpassung der Trajektorien in diesen Bereichen aus dem Dokument DE102013013552B3 der Anmelderin bekannt.If you look at the trajectories 2 , you can see that these trajectories cannot be traversed at a constant path speed because the time derivative of the path curve is inconsistent. In order to avoid impermissibly high accelerations of the C-arm, the path speed near the transitions of the trajectory between a rotary part and a translatory part is reduced. To prevent the focus from coming to a complete standstill, measures to adapt the trajectories in these areas are from the document DE102013013552B3 known to the applicant.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, die Aufnahme der Projektionsaufnahmen mit einer konstanten Bildaufnahmerate, charakterisiert durch eine konstante V-Sync-Frequenz aufzunehmen und durch Auslassen oder Austasten von einzelnen Triggersignalen bei einzelnen Soll-Fokuspositionen oder einzelnen Soll-Triggerzeitpunkten die Bildaufnahmerate diskret verändert wird.Within the scope of the invention, the recording of the projection recordings is recorded at a constant image recording rate, characterized by a constant V-sync frequency, and the image recording rate is changed discretely by omitting or blanking out individual trigger signals at individual target focus positions or individual target trigger times.

Es ist bekannt, dass das Bildaufnahmesystem beispielsweise mit einer V-Sync-Frequenz von 25 Hz betrieben wird. Eine Projektionsbildaufnahmefrequenz von von 8,3 Hz wird dadurch realisiert, dass nur bei jedem dritten Triggerzeitpunkt eine Projektionsaufnahme aufgenommen wird.It is known that the image recording system is operated, for example, with a V-sync frequency of 25 Hz. A projection image recording frequency of 8.3 Hz is realized in that a projection recording is only taken at every third trigger time.

Die Erfindung sieht vor, während des Scans die Röntgenprojektionen mit einer variablen Aufnahmerate von f= fV-Sync/m aufzunehmen, wobei fV-Sync die V-Sync-Frequenz und m eine natürliche Zahl darstellt, die während des Scans verändert wird. Nachstehend sind die ersten mit diesem Verfahren realisierbaren Bildaufnahmefrequenzen der Reihe angegeben.

m
Bildaufnahmefrequenz/Hz bei V-Sync-Frequenz (Triggerfrequenz) von 25 Hz
1
25
2
12,5
3
8,3
4
6,2
5
5
6
4,2
7
3,6
8
3,1
···
···
The invention provides for the x-ray projections to be recorded during the scan with a variable recording rate of f = f V-Sync / m, where f V-Sync represents the V-Sync frequency and m is a natural number which is changed during the scan. The first image acquisition frequencies of the series that can be achieved with this method are given below.
m
Image acquisition frequency / Hz at V-sync frequency (trigger frequency) of 25 Hz
1
25
2
12.5
3
8.3
4
6.2
5
5
6
4.2
7
3.6
8th
3.1
···
···

Das beschriebene Verfahren zur Variation der Bildaufnahmerate führt zu unterschiedlich großen Änderungen der Bildaufnahmefrequenz im oberen und im unteren Frequenzbereich. Soll, ausgehend von einer Bildaufnahmefrequenz von 8,3 Hz im Bereich eines Kreisabschnitts einer Trajektorie, die Bildaufnahmefrequenz bei Annäherung des Detektors an den Übergangsbereich zu einem translatorischen Abschnitt verringert werden, so erfolgt dies über die Frequenzschritte 6,2Hz, 5Hz, 4,3Hz, etc.The described method for varying the image recording rate leads to changes in the image recording frequency of different sizes in the upper and in the lower frequency range. If, based on an image recording frequency of 8.3 Hz in the area of a circular section of a trajectory, the image recording frequency is to be reduced when the detector approaches the transition area to a translatory section, this is done via the frequency steps 6.2 Hz, 5 Hz, 4.3 Hz. Etc.

Der Parameter m wird aus der Fokustrajektorie, der Bahngeschwindigkeit, aus dem Scanwinkelbereich und der Anzahl der aufzunehmenden Projektionsaufnahmen N in Echtzeit oder vor dem Start eines Scans berechnet oder aus einer vorberechneten und abgespeicherten LUT entnommen.The parameter m is calculated from the focus ejectory, the path speed, from the scan angle range and the number of projection recordings N to be recorded in real time or before the start of a scan or is taken from a pre-calculated and stored LUT.

Alternativ ist vorgesehen, die Bildaufnahmerate während der Aufnahme eines Scans dadurch anzupassen, dass die V-Sync-Frequenz dynamisch verändert wird und eine Aufnahme eines Projektionsbildes zu jedem Triggerzeitpunkt und ohne Auslassen von Triggersignalen erfolgt.Alternatively, it is provided to adapt the image recording rate during the recording of a scan by dynamically changing the V-sync frequency and recording a projection image at every trigger point in time and without missing trigger signals.

Vorzugsweise löst ein als Bildauslösesignal bezeichnetes Triggersignal die Aktivierung der Röntgenstrahlenquelle und die Belichtung des FPD aus. In den Strahlungspausen, insbesondere auch bei längerer Inaktivität der Röntgengenerators liegt kein V-Sync-Signal und mithin kein Triggersignal an.A trigger signal referred to as an image trigger signal preferably triggers the activation of the X-ray source and the exposure of the FPD. There is no V-sync signal and therefore no trigger signal in the radiation pauses, especially even when the x-ray generator is inactive for a long time.

In 4 ist der Verlauf der winkelabhängigen Bildaufnahmerate f als Funktion des Winkels α der Soll-Fokuspositionen schematisch dargestellt. Man erkennt, dass in den Übergangsbereichen zwischen dem rotatorischen Abschnitt (Bereich α rotanfang bis α rotende)und den translatorischen Abschnitten der Fokustrajektorie die Bildaufnahmerate abgesenkt ist.In 4 the course of the angle-dependent image acquisition rate f is shown schematically as a function of the angle α of the target focus positions. It can be seen that in the transition areas between the rotary section (area α red beginning to α rotating ) and the translational sections of the focus ejection, the image recording rate is reduced.

In 5 ist der Verlauf der winkelabhängigen Gewichtungsfunktion g(α) der Soll-Fokuspositionen schematisch dargestellt. Man erkennt, dass die Gewichtungsfunktion nur in einem Bereich des rotatorischen Abschnitts der Fokustrajektorie von 1 verschieden ist. Die Wirkung der Gewichtungsfunktion entfaltet sich durch Multiplikation mit der Bildaufnahmerate f(α). Dadurch werden bestimmte, aus dem Organprogramm oder durch Eingabe der Bedienperson bevorzugte Raumrichtungen im rotatorischen Abschnitt der Fokustrajektorie mit einer höheren Aufnahmedichte aufgenommen, um eine von einer geschätzten fokuspositionsabhängigen Patientenabsorption bewirkte verringerte Projektionsbildqualität auszugleichen.In 5 the course of the angle-dependent weighting function g (α) of the target focus positions is shown schematically. It can be seen that the weighting function differs from 1 only in a region of the rotary section of the focus ejection. The effect of the weighting function is developed by multiplying it by the image acquisition rate f (α). As a result, certain spatial directions preferred from the organ program or by input of the operator are recorded in the rotary section of the focus ejectory with a higher recording density in order to compensate for a reduced projection image quality caused by an estimated focus position-dependent patient absorption.

Um die Triggersignalzeitpunkte und damit die aktuelle V-Sync-Frequenz zu bestimmen, wird das folgende erfindungsgemäße Verfahren angewandt: Eine vom Benutzer des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems ausgewählte Fokustrajektorie wird der Systemsteuerung zur Verfügung gestellt. Der Zurverfügungstellung der Fokustrajektorie geht vorzugsweise die Auswahl eines patientenabmessungsabhängigen Organprogramms voraus. Die Fokustrajektorie, die in einem kartesischen Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems vorliegt, wird in Polarkoordinaten umgerechnet, wobei der Ursprung des Polarkoordinatensystems im Scanzentrum liegt. Die Fokustrajektorie ist durch den Abstand r(α) vom Koordinatenursprung festgelegt. Die Radien r(α) fallen nur im rotatorischen Abschnitt der Fokustrajektorie mit der Richtung des Zentralstrahls 22 zusammen.In order to determine the trigger signal times and thus the current V-sync frequency, the following method according to the invention is used: A focus ejector selected by the user of the C-arm x-ray diagnostic system is made available to the system controller. The provision of the focus trajectory is preferably preceded by the selection of an organ program that is dependent on the patient's dimensions. The focus ejectory, which is present in a Cartesian coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system, is converted into polar coordinates, the origin of the polar coordinate system being in the scan center. The focus ejectory is determined by the distance r (α) from the coordinate origin. The radii r (α) only fall in the rotary section of the focus ejectory with the direction of the central beam 22 together.

Den Endpunkten der Fokustrajektorie sind die Polarwinkel αanfang und αende zugeordnet. In Polarkoordinaten wird ein Scanbereichswinkel = (αende - αanfang) eingeführt, über den die Gesamtzahl N der Projektionsaufnahmen zunächst gleichmäßig verteilt wird. Dadurch ergeben sich gleiche Winkelabstände des Polarwinkels α zwischen den Soll-Fokuspositionen auf der Fokustrajektorie, nämlich Δα= ( α ende α anfang ) / ( N 1 )

Figure DE102018006763A1_0007
The endpoints of the initial Fokustrajektorie are the polar angles α and α associated end. In polar coordinates, a scanning area angle = (α end - α beginning ) is introduced, over which the total number N of projection images is initially evenly distributed. This results in equal angular spacings of the polar angle α between the target focus positions on the focus ejector, namely Δα = ( α The End - α Beginning ) / ( N - 1 )
Figure DE102018006763A1_0007

Es werden also Projektionsaufnahmen erzeugt, wenn sich der Fokus auf der Fokustrajektorie an den Sollpositionen Fn ( r , α ) = F ( r , α anfang + Δα )

Figure DE102018006763A1_0008
mit n=0 bis n=N-1 befindet.Projection recordings are thus generated when the focus on the focus ejectory is at the desired positions Fn ( r . α ) = F ( r . α Beginning + n Δα )
Figure DE102018006763A1_0008
with n = 0 to n = N-1.

Es ist vorgesehen, zur Erzielung von Projektionsaufnahmen mit einem vorgebbaren Signal-Rausch-Verhältnis bei jeder Projektionsaufnahme die Dosis in Echtzeit in bekannter Weise über den Röhrenstrom zu regeln. In order to achieve projection recordings with a predeterminable signal-to-noise ratio, it is provided to regulate the dose in real time in a known manner via the tube current for each projection recording.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, die Trajektorien für Detektor und Röntgenfokus und Scanzentrum von Beginn eines Scans durch den Benutzer festzulegen, wobei die Trajektorien zunächst vorzugsweise in kartesischen Koordinaten im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems vorliegen. Jedem Paar aus einem Punkt auf der Detektortrajektorie und einem Punkt auf der Fokustrajektorie ist einerseits eine eindeutige Lage und Orientierung der Röntgenaufnahmeeinheit und andererseits ein Tripel von Stellungswerten der wenigstens 3 Verstellachsen, nämlich der horizontalen Verstellachse, der vertikalen Verstellachse und der Orbitalachse des C-Bogengeräts zugeordnet. Die Stellungswerte der Verstellachsen sind wiederum eindeutig mit den Stellungswerten der Antriebsmotoren in diesen Verstellachsen verknüpft.Within the scope of the invention, it is provided that the trajectories for the detector and the X-ray focus and scan center are determined by the user from the start of a scan, the trajectories initially being present in Cartesian coordinates in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system. Each pair of a point on the detector trajectory and a point on the focus trajectory is on the one hand a unique position and orientation of the x-ray unit and on the other hand, a triple of position values assigned to the at least 3 adjustment axes, namely the horizontal adjustment axis, the vertical adjustment axis and the orbital axis of the C-arm device. The position values of the adjustment axes are in turn clearly linked to the position values of the drive motors in these adjustment axes.

Der Zusammenhang zwischen den Stellungswerten der Antriebsmotoren und dem Punktepaar auf den Detektor- und Fokustrajektorien ist theoretisch aus der Kenntnis der Kinematik des C-Bogens errechenbar, wird aber bekanntermaßen mittels eines Kalibrierlaufs überprüft; Abweichungen von der theoretischen Kinematik werden im Rahmen eines Kalibrierlaufs korrigiert und als kalibrierte Kinematik vorzugsweise in LUTs in einem Speicher des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems abrufbar gespeichert.The relationship between the position values of the drive motors and the pair of points on the detector and focus ejectors can theoretically be calculated from knowledge of the kinematics of the C-arm, but is known to be checked by means of a calibration run; Deviations from the theoretical kinematics are corrected in the course of a calibration run and stored as calibrated kinematics, preferably in LUTs, in a memory of the C-arm x-ray diagnostic system.

Für eine Volumenrekonstruktion werden zu jeder Projektionsaufnahme die Projektionsgeometrien der kalibrierten Kinematik verwendet.
Zur Ermittlung der Aufnahmewinkel der Aufnahmepositionen wird die ausgewählte und der Steuerung des C-Bogens zur Verfügung gestellte Fokustrajektorie in Polarkoordinaten umgerechnet. Die Projektionsaufnahmen werden bei Erreichen der errechneten Soll-Fokuspositionen auf der Fokustrajektorie durch den Trigger eines Bildauslösesignals aufgenommen. Das Verfahren ist vorteilhaft, weil für die Ermittlung der Zeitpunkte zu denen eine errechnete Soll-Fokusposition erreicht wurde, keine Kenntnisse über die aktuellen Geschwindigkeiten der Verstellachsen oder über die Geschwindigkeit des Fokus auf der Fokustrajektorie erforderlich sind.
For a volume reconstruction, the projection geometries of the calibrated kinematics are used for each projection image.
To determine the recording angles of the recording positions, the selected focus ejectory, which is made available to the control of the C-arm, is converted into polar coordinates. The projection recordings are taken when the calculated target focus positions are reached on the focus ejectory by the trigger of an image trigger signal. The method is advantageous because no knowledge of the current speeds of the adjustment axes or of the speed of the focus on the focus ejectory is required to determine the times at which a calculated target focus position was reached.

Wenn der durch ein Bildauslösesignal festgelegte Zeitpunkt für die Aufnahme einer Projektionsaufnahme durch die Bedingung des Erreichens der Winkelposition einer Soll-Fokusposition auf der Fokustrajektorie festgelegt wird, erfolgt dies unabhängig von den Geschwindigkeiten, mit denen die Trajektorien durchfahren werden. Insbesondere auch dann, wenn bei detektierter Kollisionsgefahr eines Teils des C-Bogens (FPD oder Röntgenstrahler) die Geschwindigkeiten auf den Trajektorien von FPD und Röntgenfokus durch die Bewegungssteuerungseinheit des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems verringert werden.If the point in time for the recording of a projection recording, which is determined by an image trigger signal, is determined by the condition of reaching the angular position of a target focus position on the focus ejection, this is done regardless of the speeds at which the trajectories are traversed. In particular, even if the speed on the trajectories of FPD and X-ray focus is reduced by the movement control unit of the C-arm X-ray diagnostic system when a risk of collision of a part of the C-arm (FPD or X-ray emitter) is reduced.

Die Errechnung der Aufnahmewinkelpositionen kann vor Beginn eines Scans oder in Echtzeit während des Scans erfolgen.The angle of view positions can be calculated before the start of a scan or in real time during the scan.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, die Frequenz der Aufnahme der Röntgenprojektionen (Aufnahmerate oder Framerate) während des Scans in den rotatorischen und translatorischen Trajektorienabschnitt als Funktion der aktuellen Position oder der aktuellen Winkelgeschwindigkeit des Polarwinkels α vor Beginn des Durchlaufens der Scantrajektorien festzulegen oder in Echtzeit während des Scans zu berechnen. Die Aufnahmerate ist abhängig von der Zeit, in der ein Winkelintervall Δα durchfahren wird beziehungsweise von der Winkelgeschwindigkeit dα/dt, mit der die Trajektorien durchfahren werden.Within the scope of the invention it is provided to determine the frequency of the recording of the x-ray projections (recording rate or frame rate) during the scan in the rotary and translational trajectory section as a function of the current position or the current angular velocity of the polar angle α before the start of the scanning trajectory or in real time during it to calculate the scan. The acquisition rate depends on the time in which an angular interval Δα is traversed or on the angular velocity dα / dt at which the trajectories are traversed.

Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, nicht die Soll-Fokusposition, sondern die Framerate als Funktion des Zeitpunktes der Auslösung einer Projektionsaufnahme und des überstrichenen Polarwinkels Δα festzulegen.Within the scope of the invention, it is further provided not to determine the target focus position, but rather the frame rate as a function of the time at which a projection recording is triggered and the swept polar angle Δα.

Im Sinne der gesetzlich geforderten Vorgaben für die Dosishygiene bei einer Röntgenuntersuchung mit anschließenden Volumenrekonstruktion ist zum Einen jede Patientendosis zu vermeiden, die für die diagnostische Aufgabe keinen oder keinen zusätzlichen Informationswert generiert und zum Anderen ist ein Scan mit einer ausreichenden Dichte und Anzahl von Projektionsaufnahmen zu durchlaufen, um eine vorgegebene Rekonstruktionsqualität des Röntgenvolumens sicher zu stellen. Eine solche Rekonstruktionsqualität kann nicht erreicht werden und führt möglicherweise dazu, dass keinerlei diagnostische Information aus den Röntgenprojektionen gewonnen werden kann, wenn der Scan beispielsweise wegen zu geringer Energiereserven in der Energieversorgung des Hochspannungsgenerators zu Ende gefahren werden kann. Es ist daher vorgesehen, einen geplanten Scan mit einer geplanten Anzahl von Projektionsaufnahmen und einer für die Diagnostikaufgabe veranschlagten Dosis in einer Energiemanagementeinheit 118 dahingehend zu überprüfen, ob er sicher vollständig durchfahren werden kann. Dies beinhaltet insbesondere, dass für einen Scan eine Energiereserve von beispielsweise 10% des veranschlagten Energiebedarfs zur Verfügung stehen muß. Die Energiereserve wird dann teilweise ausgeschöpft, wenn beispielsweise wegen einer zu großen Durchstrahlungslänge an einer oder an mehreren Soll-Fokuspositionen eine Aufnahme nicht ausgeregelt werden kann und mehr als eine Röntgenprojektionsaufnahme aufgenommen werden muß um aus diesen mehreren Projektionsaufnahmen eine synthetische Projektionsaufnahme an der Soll-Fokusposition zu erzeugen, die für die Rekonstruktion verwendet wird.In accordance with the legally required requirements for dose hygiene in an X-ray examination with subsequent volume reconstruction, on the one hand, every patient dose should be avoided that generates no or no additional information value for the diagnostic task, and on the other hand, a scan with a sufficient density and number of projection recordings must be carried out to ensure a predetermined reconstruction quality of the x-ray volume. Such a reconstruction quality cannot be achieved and may lead to the fact that no diagnostic information can be obtained from the x-ray projections if the scan can be completed, for example, because the energy supply of the high-voltage generator is too low. It is therefore provided that a planned scan with a planned number of projection recordings and a dose estimated for the diagnostic task in an energy management unit 118 to check whether it can be safely driven through completely. This means in particular that an energy reserve of, for example, 10% of the estimated energy requirement must be available for a scan. The energy reserve is partially exhausted if, for example, due to an excessively long transmission length at one or more target focus positions, a recording cannot be corrected and more than one x-ray projection recording must be taken in order to use these multiple projection recordings to produce a synthetic projection recording at the target focus position generate, which is used for the reconstruction.

Tritt bei einem Scan der unerwartete Fall ein, dass abzusehen ist, dass der Scan mit den vorgesehenen Scanparametern nicht zu Ende gefahren werden kann, so ist vorgesehen, die Winkelintervalle Δα bis zum Ende des Scans zu vergrößern und damit die Restzahl der aufzunehmenden Projektionsaufnahmen zu verringern.If an unexpected case occurs during a scan that it can be foreseen that the scan cannot be completed with the scan parameters provided, then it is provided that the angular intervals Δα be increased until the end of the scan and thus the remaining number of the projection recordings to be recorded is reduced ,

Es ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, die Bedingungen für die Aufnahmezeitpunkte oder für die Aufnahmeorte auf der Fokustrajektorie vorab oder dynamisch zu berechnen. It is provided within the scope of the invention to calculate the conditions for the recording times or for the recording locations on the focus ejector in advance or dynamically.

Triggerverfahrentrigger procedures

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufnahme eines Scans mit der Auslösung der Aufnahme einer Projektionsaufnahme durch ein Bildauslösesignal ist nachstehend anhand einzelner, nummerierter Verfahrensschritte beschrieben.The method according to the invention for recording a scan with the triggering of the recording of a projection recording by means of an image trigger signal is described below on the basis of individual, numbered method steps.

Schritt 3.1Step 3.1

Empfange Trajektorien von Fokus und FPD im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems in der Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 und gehe zu Schritt 3.2Receive trajectories of focus and FPD in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system in the scan parameter generation unit 107 and go to step 3.2

Schritt 3.2Step 3.2

Empfange die Position des Scanzentrums im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems in der Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 und gehe zu Schritt 3.3Receive the position of the scan center in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system in the scan parameter generation unit 107 and go to step 3.3

Schritt 3.3Step 3.3

Empfange die Gesamtzahl N der vorgesehenen Röntgenprojektionsaufnahmen des Scans in der Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 und gehe zu Schritt 3.4Receive the total number N of the intended x-ray projection recordings of the scan in the scan parameter generation unit 107 and go to step 3.4

Schritt 3.4Step 3.4

Berechne in der Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 die Anfangs- und Endpunkte der Fokustrajektorie in Polarkoordinaten (r, α) mit dem Scanzentrum als Koordinatenursprung und ermittle den von der Fokustrajektorie überstrichenen Winkelbereich (αende - αanfang) und gehe zu Schritt 3.5Calculate in the scan parameter generation unit 107 the start and end points of the Fokustrajektorie in polar coordinates (r, α) to the scan center as the coordinate origin and determine the path swept by the Fokustrajektorie angular range (α end - α start) and go to step 3.5

Schritt 3.5Step 3.5

Berechne in der Scanparameter-Erzeugungseinheit 107 die Positionen der Aufnahmeorte für Projektionsaufnahmen Fn(r,α) = F(r,αanfang+ n Δα) mit n=0 bis n=N-1 auf der Fokustrajektorie in Polarkoordinaten unter Erfüllung der Gleichmäßigkeitsbedingung Δα = (αende - αanfang)/(N-1) und Berechnung der Koordinaten der Aufnahmeorte im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems 1 und Ausgabe der Positionen der Aufnahmeorte auf der Fokustrajektorie an die Bewegungssteuerungseinheit 103 und gehe zu Schritt 3.6 Calculate in the scan parameter generation unit 107 the positions of the receiving locations for projection images Fn (r, α) = F (r, α start + n Δα) with n = 0 to n = N-1 on the Fokustrajektorie in polar coordinates satisfying the uniformity condition Δα = (α end - α beginning ) / (N-1) and calculation of the coordinates of the recording locations in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system 1 and outputting the positions of the recording locations on the focus trajectory to the movement control unit 103 and go to step 3.6

Schritt 6.6Step 6.6

Empfange in der Bewegungssteuerungseinheit 103 die Fokustrajektorie, das Scanzentrum und die Positionen der Aufnahmeorte auf der Fokustrajektorie und gehe zu Schritt 3.7 Receive in the motion control unit 103 the focus ejector, the scan center and the positions of the recording locations on the focus ejector and go to step 3.7

Schritt 3.7Step 3.7

Berechne die Verstellparameter der Verstellachsen des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems in der Bewegungssteuerungseinheit 103 und übergebe die Bewegungssteuerungsdaten an die C-Bogen-Motorsteuerungseinheit 24 und gegebenenfalls an die Liegen-Motorsteuerungseinheit 25 und gehe zu Schritt 3.8 Calculate the adjustment parameters of the adjustment axes of the C-arm X-ray diagnostic system in the motion control unit 103 and pass the motion control data to the C-arm motor control unit 24 and if necessary to the couch motor control unit 25 and go to step 3.8

Schritt 3.8Step 3.8

Überwache den Empfang eines Scan-Startsignals und starte die Bewegung des C-Bogens und gegebenenfalls der Patientenliege zum Durchlaufen der Fokustrajektorie und gehe zu Schritt 3.9 Monitor the receipt of a scan start signal and start the movement of the C-arm and, if necessary, the patient couch to go through the focus ejector and go to step 3.9

Schritt 3.9Step 3.9

Bewege den C-Bogen und gegebenenfalls die Patientenliege mit dem Fokus längs der Fokustrajektorie und gehe zu Schritt 3.10 Move the C-arm and, if necessary, the patient bed with the focus along the focus ejectory and go to step 3.10

Schritt 3.10Step 3.10

Entscheide, ob sich der Fokus an einer Soll-Aufnahmeposition der Fokustrajektorie befindet.
Wenn ja: gehe zu Schritt 3.11; wenn nein: Gehe zu Schritt 3.9
Decide whether the focus is on a target shooting position of the focus ejection.
If so: go to step 3.11 ; if no: go to step 3.9

Schritt 3.11Step 3.11

Entscheide, ob die Fokus-Sollposition die letzte vorgesehene Position auf der Fokustrajektorie ist.
Wenn ja: Übertrage ein Bildauslösesignal an die Bildaufnahmesteuerungseinheit, arbeite dort parallel die Schritte ab Schritt 3.12 ab und gebe ein Bewegungsende-Signal an die Systemsteuerungseinheit; wenn nein: Übertrage ein Bildauslösesignal an die Bildaufnahmesteuerungseinheit, arbeite dort parallel die Schritte ab Schritt 3.12 ab und gehe zu Schritt 3.9 .
Decide whether the focus target position is the last intended position on the focus ejection.
If yes: transmit an image trigger signal to the image acquisition control unit, work in parallel there the steps from step 3.12 and give an end of motion signal to the system control unit; if not: transmit an image trigger signal to the image acquisition control unit, work in parallel there the steps from step 3.12 and go to step 3.9 ,

Schritt 3.12Step 3.12

Empfange ein Bildauslösesignal in der Bildaufnahmesteuerungseinheit 104Receive an image trigger signal in the image capture control unit 104

Schritt 3.13Step 3.13

Entscheide, ob ein Bildauslösesignal ansteht.
Wenn ja: gehe weiter zu Schritt 3.14; wenn nein: Überprüfe wiederholt bis zum Ablauf einer maximalen Wartezeit den Empfang eines Bildauslösesignals. Liegt nach Ablauf der maximalen Wartezeit kein Bildauslösesignal von, breche den Verfahrensschritt ab und sende ein Abbruchsignal mit einem Abbruchprotokoll an die Systemsteuerungseinheit 100.
Decide whether an image trigger signal is pending.
If yes: go to step 3.14 ; if no: check repeatedly until the end of one maximum waiting time to receive an image trigger signal. If there is no image trigger signal after the maximum waiting time has expired, abort the method step and send an abort signal with an abort log to the system control unit 100 ,

Schritt 3.14Step 3.14

Empfange ein Verhinderungssignal aus einer der Einheiten: Kollisionsüberwachungssteuerungseinheit, Energiemanagementeinheit, Eingabeeinheit (Not-Aus).Receive a prevention signal from one of the units: collision monitoring control unit, energy management unit, input unit (emergency stop).

Schritt 3.15Step 3.15

Entscheide, ob ein Verhinderungssignal anliegt.
Wenn ja: breche den Verfahrensschritt ab und sende ein Abbruchsignal mit einem Abbruchprotokoll an die Systemsteuerungseinheit 100; wenn nein: gehe weiter zu Schritt 2.16.
Decide whether there is a prevention signal.
If so: cancel the process step and send an abort signal with an abort log to the system control unit 100 ; if no: go to step 2.16 ,

Schritt 3.16Step 3.16

Ansteuerung der Röhrensteuerungseinheit 101 und der FPD-Steuerungseinheit 105 zum Auslösen einer Projektionsaufnahme Control of the tube control unit 101 and the FPD control unit 105 to trigger a projection recording

Schritt 3.17Step 3.17

Entscheide, ob die Projektionsaufnahme den vorgegebenen Anforderungen (z.B. hinsichtlich des Signal-Rauschverhältnisses) entspricht.
Wenn ja: gehe zu Schritt 3.13; wenn nein: Gehe weiter zu Schritt 3.18.
Decide whether the projection recording meets the specified requirements (e.g. with regard to the signal-to-noise ratio).
If so: go to step 3.13 ; if not: go to step 3.18 ,

Schritt 3.18Step 3.18

Entscheide, ob die maximale Anzahl von Wiederholungen von Projektionsaufnahmen am gleichen Aufnahmeort erreicht ist.
Wenn ja: und sende ein Wiederholungsstatusprotokoll an die Systemsteuerung 100 und gehe zu Schritt 3.13; wenn nein: gehe zu Schritt 3.19.
Decide whether the maximum number of repetitions of projection recordings at the same location has been reached.
If so: and send a retry status log to the control panel 100 and go to step 3.13 ; if not: go to step 3.19 ,

Schritt 3.19Step 3.19

Löse die Aufnahme eines weiteren Projektionsbildes aus und gehe zu Schritt 3.15.Trigger the capture of another projection image and go to step 3.15 ,

Nach Abarbeitung der Verfahrensschritte stehen der Systemsteuerung N Projektionsaufnahmen mit Fokuspositionen, die der Gleichmäßigkeitsbedingung genügen, zur weiteren Verarbeitung in der Rekonstruktionseinheit 117 zur Verfügung. An einer oder mehreren Fokuspositionen können Wiederholungs- oder Zusatzbilder zur Verfügung stehen. Aus dem ursprünglich aufgenommenen Projektionsbild und den Wiederholungs- oder Zusatzbildern wird eine Röntgenprojektion synthetisiert, die für die Rekonstruktion verwendet wird.After completing the process steps, the system control is available N Projection recordings with focus positions that meet the uniformity condition for further processing in the reconstruction unit 117 to disposal. Repeat or additional images can be available at one or more focus positions. An X-ray projection is synthesized from the originally recorded projection image and the repeat or additional images, which is used for the reconstruction.

Eine weitere Lösung der Aufgabe stellen Verfahren dar, bei denen die Projektionsbildaufnahmefrequenz über den Verlauf der Fokustrajektorie variabel gesteuert werden („Frequenzberechnungsverfahren“ oder „Fokuspositionsberechnungsverfahren“)A further solution to the problem are methods in which the projection image recording frequency is variably controlled over the course of the focus ejection (“frequency calculation method” or “focus position calculation method”)

Vorab-FrequenzberechnungsverfahrenPreliminary frequency calculation method

Ein erfindungsgemäßes Projektionsbild-Aufnahmeverfahren unter Berücksichtigung des Verlaufs der Winkelgeschwindigkeit dα/dt bei einer Vorab-Berechnung weist folgende Verfahrensschritte auf:A projection image recording method according to the invention, taking into account the course of the angular velocity dα / dt in a preliminary calculation, has the following method steps:

Schritt 4.1Step 4.1

Empfangen einer ausgewählten FokustrajektorieReceive a selected focus ejection

Schritt 4.2Step 4.2

Empfangen einer Winkelgeschwindigkeit dα/dt für jeden Punkt der FokustrajektorieReceiving an angular velocity dα / dt for each point of the focus ejection

Schritt 4.3Step 4.3

Empfangen einer ausgewählten konstanten Soll-Aufnahmedichte dnsoll/dα, nämlich die Anzahl der Projektionsaufnahmen pro Winkelintervall Δα aus dem Speicher der Systemsteuerungseinheit 100.Receiving dn to a selected constant desired recording density / d.alpha, namely the number of projection images per angular interval Δα from the memory of the system control unit 100 ,

Schritt 4.4Step 4.4

Berechnung der vom Winkel alpha abhängigen Aufnahmerate dn / dt = dn / d α * d α / dt

Figure DE102018006763A1_0009
Calculation of the acquisition rate dependent on the angle alpha dn / dt = dn / d α * d α / dt
Figure DE102018006763A1_0009

Schritt 4.5Step 4.5

Empfangen einer minimalen und maximalen Bildaufnahmerate fmin und fmax sowie einer optionalen Start-Bildaufnahmerate fstart aus dem Speicher der Systemsteuerungseinheit 100.Receiving a minimum and maximum image acquisition rate f min and f max and an optional start image acquisition rate f start from the memory of the system control unit 100 ,

Schritt 4.6Step 4.6

Berechnen der vom Winkel α abhängigen gewünschten Bildaufnahmerate dn/dt unter Berücksichtigung von fmin und fmax sowie einer optionalen Start-Bildaufnahmerate fstart.Calculate the desired image acquisition rate dn / dt depending on the angle α, taking into account f min and f max as well as an optional start image acquisition rate f start .

Schritt 4.7Step 4.7

Auslösen des Starts des Scans und Variation der Aufnahmefrequenz f abhängig vom Winkel α , an dem sich der Fokus auf der Fokustrajektorie befindet gemäß des vorberechneten und abgespeicherten FrequenzverlaufsTriggering the start of the scan and varying the recording frequency f depending on the angle α at which the focus is on the focus ejection located according to the pre-calculated and saved frequency response

Schritt 4.8Step 4.8

Stetige Erhöhung der Projektionsbildaufnahmerate gegenüber der Sollbildrate an jeder Winkelposition der Fokustrajektorie, wenn ein AEC-low-Statussignal empfangen wird und stetiges Zurückkehren der Bildaufnahmefrequenz zu der Soll-Bildrate, wenn kein AEC-low-Statussignal Signal empfangen wird.Continuous increase of the projection image acquisition rate compared to the target image rate at each angular position of the focus ejectory when an AEC low status signal is received and steady return of the image acquisition frequency to the target image rate when no AEC low status signal signal is received.

Dynamisches FrequenzberechnungsverfahrenDynamic frequency calculation method

Ein erfindungsgemäßes Projektionsbild-Aufnahmeverfahren unter Berücksichtigung des Verlaufs der Winkelgeschwindigkeit dα/dt bei einer dynamischen Berechnung weist folgende Verfahrensschritte auf:A projection image recording method according to the invention, taking into account the course of the angular velocity dα / dt in a dynamic calculation, has the following method steps:

Schritt 5.1Step 5.1

Empfangen einer Soll-Abtastrate dnsoll/dα aus dem Speicher der Systemsteuerungseinheit 100 und Berechnen der dn(α)/dt = dn(α)/dα * dα/dtReceiving a target sampling rate dn soll / dα from the memory of the system control unit 100 and calculating the dn (α) / dt = dn (α) / dα * dα / dt

Schritt 5.2Step 5.2

Empfangen einer minimalen und maximalen Bildaufnahmerate fmin und fmax sowie einer optionalen Start-Bildaufnahmerate fstart aus dem Speicher der Systemsteuerungseinheit 100.Receiving a minimum and maximum image acquisition rate fmin and fmax and an optional start image acquisition rate f start from the memory of the system control unit 100 ,

Schritt 5.3Step 5.3

Starte den Scan mit der Start-Bildaufnahmerate fstart.Start the scan at the start image acquisition rate f start .

Schritt 5.4Step 5.4

Kontinuierliches Berechnen der aktuellen Winkelgeschwindigkeit dα/dt und der Soll-Bildaufnahmerate dn(α)/dt = dn(α)/dα * dα/dt und Anwenden der Bildaufnahmerate unter Berücksichtigung von fmin und fmax.Continuous calculation of the current angular velocity dα / dt and the target image acquisition rate dn (α) / dt = dn (α) / dα * dα / dt and application of the image acquisition rate taking into account fmin and fmax.

Schritt 5.5Step 5.5

Optional zu jedem Zeitpunkt: stetige Erhöhung der Projektionsbildaufnahmerate gegenüber der Sollbildrate an jeder Winkelposition der Fokustrajektorie, stetige Erhöhung der Projektionsbildaufnahmerate gegenüber der Sollbildrate an jeder Winkelposition der Fokustrajektorie, wenn ein AEC-low-Statussignal empfangen wird und stetiges Zurückkehren der Projektionsbildaufnahmerate, wenn kein AEC-low-Statussignal empfangen wird.Optional at any time: steady increase of the projection image acquisition rate compared to the target image rate at every angular position of the focus ejectory, steady increase of the projection image acquisition rate compared to the target image rate at every angular position of the focus ejectory if an AEC low status signal is received and steady return of the projection image acquisition rate if no AEC low status signal is received.

Vorab-FokuspositionsberechnungsverfahrenPre-focus position calculation method

Ein erfindungsgemäßes Projektionsbild-Aufnahmeverfahren unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Fokus auf der Fokustrajektorie bei einer Vorab-Berechnung weist folgende Verfahrensschritte auf:A projection image recording method according to the invention, taking into account the current position of the focus on the focus trajectory with a pre-calculation, has the following method steps:

Schritt 6.1Step 6.1

Empfangen einer ausgewählten Fokustrajektorie sowie einer Soll-Aufnahmedichte dnsoll/dα aus dem Speicher der Systemsteuerungseinheit 100.Receiving dn to a selected Fokustrajektorie as well as a desired recording density / d.alpha from the memory of the system control unit 100 ,

Schritt 6.2Step 6.2

Empfangen einer minimalen und maximalen Bildaufnahmerate fmin und fmaxReceive a minimum and maximum image acquisition rate fmin and fmax

Schritt 6.3Step 6.3

Wählen der Startposition auf der Fokustrajektorie als erste Aufnahmeposition.Select the starting position on the focus trajectory as the first recording position.

Schritt 6.4Step 6.4

Berechnen der Polarwinkel α der Aufnahmeorte des Fokus auf der Fokustrajektorie, an denen die Projektionsbilder aufgenommen werden sollen unter Berücksichtigung von fmin und fmax.Calculate the polar angle α of the recording locations of the focus on the focus ejectory at which the projection images are to be recorded, taking into account fmin and fmax.

Schritt 6.5Step 6.5

Durchführen der Aufnahme und Auslösen der Einzelprojektionen an den berechneten Orten mit dem Polarwinkel α.Carrying out the recording and triggering the individual projections at the calculated locations with the polar angle α.

Schritt 6.6Step 6.6

Optional wird an jedem Aufnahmeort (r, α) eine stetige Erhöhung der Aufnahmedichte dn/dα gegenüber der Soll-Aufnahmedichte an jeder Winkelposition der Fokustrajektorie vorgenommen, wenn ein AEC-low-Statussignal empfangen wird, und es wird ein stetiges Zurückkehren der Aufnahmedichte zu der Sollaufnahmedichte vorgenommen, wenn kein AEC-low-Statussignal empfangen wird, wobei die Steuerung beim Anliegen eines AEC-low-Statussignals in einen vorbestimmten der drei nachstehend beschriebenen Modi wechselt:

  • - Wechsel in den dynamischen Modus, wobei die vorberechneten Positionen der Aufnahme der Projektionsaufnahmen dem Speicher gelöscht werden/verworfen werden
  • - Wechsel in den Vorberechnungsmodus, wobei die vorberechneten Aufnahmepositionen aus dem Speicher gelöscht werden/verworfen werden und eine neue Vorberechnung entsprechend aktueller Anforderung erfolgt, wobei diese neu berechneten Positionen wieder verworfen werden und entsprechend aktueller Anforderung wiederum neu berechnet werden, wenn ein AEC-low-Statussignal empfangen wird und dann wieder Vorberechnung und Auslösen an den vorberechneten Positionen, solange kein AEC-low-Statussignal anliegt oder die Endposition der Fokustrajektorie erreicht ist; andernfalls Neuberechnung bis zur nächsten Anforderung oder bis Aufnahmeende.
  • - Wechsel in den regulären Vsync-Modus mit Auslösen zusätzlicher Projektionsaufnahmen bei Vorliegen eines AEC-low-Statussignals in den sonst ausgelassenen Slots und Fortsetzung des Scans mit Auslösen von Projektionsaufnahmen an den abgespeicherten vorbestimmten Winkelpositionen, wenn kein AEC-low-Statussignal anliegt.
Optionally, a steady increase in the recording density dn / dα compared to the target recording density at each angular position of the focus projection is carried out at every recording location (r, α) when an AEC low status signal is received, and there is a constant return of the recording density to that Target recording density is carried out when no AEC low status signal is received, the control system switching to a predetermined one of the three modes described below when an AEC low status signal is present:
  • - Switch to dynamic mode, whereby the pre-calculated positions of the recording of the projection recordings are deleted / discarded in the memory
  • - Change to the precalculation mode, the precalculated recording positions being deleted / discarded from the memory and a new precalculation taking place in accordance with the current requirement, wherein these recalculated positions are rejected and, according to current requirements, are recalculated when an AEC low status signal is received and then recalculation and triggering at the precalculated positions as long as no AEC low status signal is present or the end position of the focus ejection is reached is; otherwise recalculation until the next request or until the end of admission.
  • - Change to the regular V sync mode with triggering additional projection recordings when an AEC-low status signal is present in the otherwise omitted slots and continue the scan with triggering projection recordings at the stored predetermined angular positions if there is no AEC-low status signal.

Dynamisches FokuspositionsberechnungsverfahrenDynamic focus position calculation method

Ein erfindungsgemäßes Projektionsbild-Aufnahmeverfahren unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Fokus auf der Fokustrajektorie bei einer dynamischen Berechnung weist folgende Verfahrensschritte auf:A projection image recording method according to the invention, taking into account the current position of the focus on the focus trajectory in a dynamic calculation, has the following method steps:

Schritt 7.1Step 7.1

Empfangen einer Fokustrajektorie und einer Soll-Aufnahmedichte dnsoll/dα aus dem Speicher der Systemsteuerungseinheit 100,Dn to receiving a Fokustrajektorie and a desired recording density / d.alpha from the memory of the system control unit 100 .

Schritt 7.2Step 7.2

Positionierung des C-Bogens derart, dass sich der Fokus in einem Anfangspunkt der Fokustrajektorie befindetPosition the C-arm in such a way that the focus is at a starting point of the focus ejection

Schritt 7.3Step 7.3

Auslösen einer Projektionsaufnahme vor dem Start der Bewegung des C-Bogens.Triggering a projection recording before the start of the movement of the C-arm.

Schritt 7.4Step 7.4

Berechne kontinuierlich das seit der letzten Aufnahme zurückgelegte Winkelintervall Δα.Continuously calculate the angular interval Δα since the last exposure.

Schritt 7.5Step 7.5

Berechne kontinuierlich die dimensionslose Größe k = Δα * dn/dα, wobei dn/dα die festgelegte Aufnahmedichte ist und übertrage ein Projektionsbildauslösesignal an die Bildaufnahmesteuerungseinheit, wenn k≥1 und löse eine Projektionsbildaufnahme aus, wenn ein AEC-low-Statussignal vorliegt und gehe nach Auslösen der Projektionsaufnahme zu Schritt 7.4 und wiederhole die Schritte 7.4 bis 7.5 bis die Endposition der Fokustrajektorie erreicht ist.Continuously calculate the dimensionless quantity k = Δα * dn / dα, where dn / dα is the specified recording density and transmit a projection image trigger signal to the image recording control unit if k≥1 and trigger a projection image recording if an AEC low status signal is present and follow up Trigger the projection recording to step 7.4 and repeat the steps 7.4 to 7.5 until the end position of the focus ejector is reached.

Schritt 7.6Step 7.6

Erhöhe stetig die Projektionsbildaufnahmedichte dn/dα, wenn ein AEC-low-Statussignal empfangen wurde und stetiges Zurückkehren von der aktuellen Aufnahmedichte zu der Soll-Aufnahmedichte dnsoll/dα, wenn kein AEC-low-Statussignal empfangen wird.Increasing steadily dn the projection image recording density / d.alpha when an AEC-low-state signal has been received and steady return to dn-recording density set by the current recording density to the / d.alpha if no AEC-low-status signal is received.

Eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung für ein C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem ist so ausgebildet, dass zur Aufnahme eines Scans aus einer vorgegebenen Anzahl von Projektionsaufnahmen das C-Bogen-Röntgengerät zunächst so angesteuert wird,
dass die Röntgenprojektionsaufnahmen an Soll-Fokuspositionen auf der Fokustrajektorie aufgenommen werden, die einen gleichbleibenden Polarwinkelabstand aufweisen.
A control device according to the invention for a C-arm X-ray diagnostic system is designed in such a way that the C-arm X-ray device is first activated in order to record a scan from a predetermined number of projection recordings,
that the x-ray projection recordings are taken at target focus positions on the focus ejectory that have a constant polar angle distance.

Vorzugsweise wird das Steuerungsverfahren zur Aufnahme eines Scans softwaremäßig umgesetzt. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung des Steuerungsverfahrens hat den Vorteil, dass auch bereits bisher verwendete Steuereinrichtungen für C-Bogen-Röntgendiagnostiksysteme auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuereinrichtung eines C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuerungseinrichtung ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie beispielsweise eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten zur Nutzung der Software, umfassen.The control method for recording a scan is preferably implemented in software. A largely software-based implementation of the control method has the advantage that previously used control devices for C-arm X-ray diagnostic systems can also be easily upgraded by a software update in order to work in the manner according to the invention. In this respect, the object is also achieved by a corresponding computer program product with a computer program which can be loaded directly into a memory device of a control device of a C-arm x-ray diagnostic system, with program sections, in order to carry out all steps of the method according to the invention when the computer program is executed in the control device. In addition to the computer program, such a computer program product can optionally include additional components such as documentation and / or additional components, including hardware components for using the software.

Zum Transport zur Steuerungseinrichtung und/oder zur Speicherung an oder in der Steuerungseinrichtung kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit der Steuerungseinrichtung einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Dem Transport kann auch eine Verbindung zu einem an einem Netzwerk angeschlossenen Krankenhausinformationssystem, zu einem Radiologieinformationssystem oder zu einem globalen Netz dienen, in welchen Systemen die von einer Rechnereinheit der Steuerungseinrichtung einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Die Rechnereinheit kann z. B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen.For transport to the control device and / or for storage on or in the control device, a computer-readable medium, for example a memory stick, a hard disk or another portable or permanently installed data carrier, can be used, on which the program sections of the computer program that can be read and executed by a computer unit of the control device can be stored are. A connection to a hospital information system connected to a network, to a radiology information system or to a global network can also serve for the transport, in which systems the program sections of the computer program that can be read and executed by a computer unit of the control device are stored. The computing unit can e.g. B. this one or have several cooperating microprocessors or the like.

Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können.Further, particularly advantageous refinements and developments of the invention result from the dependent claims and the description, the independent claims of one claim category also being able to be developed analogously to the dependent claims of another claim category, and in particular also individual features of different exemplary embodiments or variants of new exemplary embodiments or variants can be combined.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Aufnahme eines Scans eines interessierenden Bereichs ROI (50) mit einem im Mittelpunkt des ROI (50) liegenden Scanzentrum (20,51) in einem Objekt (21) zur Verfügung, wobei der Scan aus einer Reihe von Röntgenprojektionsaufnahmen besteht, die einen vollständigen Satz von Röntgenprojektionsdaten des ROI (50) in der Orbitalebene eines C-Bogen-Röntgengeräts (2) für eine 3D-Rekonstruktion zur Verfügung stellt und wobei die Aufnahme des Scans unter Verwendung eines C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) erfolgt, mit
einem in einer Halterung längs des Umfangs um eine Orbitalbewegungsachse ϕ und in der C-Bogen-Ebene in zwei unabhängigen Achsen x und y motorisch verstellbaren C-Bogen, wobei der C-Bogen ein Röntgenbildaufnahmesystem mit einer an einem Ende des C-Bogens angeordneten Röntgenröhre (3) mit einem Fokus und einem gegenüberliegend am anderen Ende des C-Bogens angeordneten FPD-Röntgenbilddetektor (6) aufweist und wobei der Fokus der Röntgenröhre (3) unter Aufnahme der Reihe von Kegelstrahl-Röntgenprojektionsaufnahmen mit vorgegebener Bildqualität entlang einer zusammenhängenden ebenen und monoton zu durchfahrenden Fokustrajektorie mit einem rotatorischen Abschnitt und zwei an den Enden des rotatorischen Abschnitts anschließenden translatorischen Abschnitten zwischen einem Startpunkt und einem Endpunkt bewegt wird, einer Systemsteuerungseinheit (100),
einer Bewegungssteuerungseinheit (103), die alle Bewegungen des C-Bogen-Röntgengeräts (2) zum Durchfahren des Fokus auf der Fokustrajektorie unter Berücksichtigung von in der Bewegungssteuerungseinheit (103) hinterlegten Kinematik mit Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofilen steuert,
einer Bildaufnahmesteuerungseinheit (104),
einer Scanparameter-Erzeugungseinheit (107),
einer Rekonstruktionseinheit (117),einer Fokus-Sollpositionsermittlungseinheit (108),
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

  • Empfange eine von einem Benutzer aus einer Vielzahl von in einer Organprogramm-Datenbank (115) zur Verfügung stehenden Fokustrajektorien ausgewählte Fokustrajektorie mit rotatorischem und translatorischen Anteilen im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) durch die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107),
  • empfange eine Information über die Lage des gewünschten Scanzentrums (20, 51) im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) durch die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107),
  • empfange eine Information über die Soll-Aufnahmedichte der Röntgenprojektionsaufnahmen, wobei die Information eine der Information ist aus der Gesamtzahl N der Aufnahmen über die gesamte Länge der Fokustrajektorie und dem mittleren Winkelabstand Δαsoll im rotatorischen Teil der Fokustrajektorie zwischen zwei Fokuspositionen bezogen auf das Scanzentrum durch die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107),
  • übermittle die Scanparameter an die Fokus-Sollpositionsermittlungseinheit (108),
  • rechne die Fokustrajektorie mit dem Scanzentrum (20, 51) als Koordinatenursprung in Polarkoordinaten um,
  • errechne die Fokussollpositionen Fi(rii) auf der Fokustrajektorie, an denen jeweils eine Röntgenprojektionsaufnahme aufgenommen werden soll mit der Vorgabe einer konstanten Aufnahmedichte dn/dα der Projektionsaufnahmen, wobei die Polarwinkel αi der Fokussollpositionen zwischen dem Polarwinkel αanfang1 am Startpunkt der Fokustrajektorie und dem Polarwinkel αende am Endpunkt der Fokustrajektorie bei gegebenem N der Bedingung αi1+(i - 1) *Δα mit 1=1 bis i=N, wobei Δα= (αende1) / (N-1) und bei gegebenem Δαsoll der Bedingung αi1+(i-1) *Δαsoll mit i=1 bis i=M, wobei M= (αende1) /Δαsoll,
  • stelle die Fokussollpositionen der Bewegungssteuerungseinheit (103) zur Verfügung,
  • berechne aus der in der Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) hinterlegten Fokustrajektorie, einem kinematischen Modell des C-Bogens und damit verknüpften Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofilen die Motoransteuersignale für die motorisierten Achsen (x(t), y(t), ϕ(t)), die die zeitabhängige Bewegung des Fokus auf der Fokustrajektorie beschreiben sowie den zeitlichen Verlauf des Polarwinkels α(t),
  • erzeuge eine Information über das Erreichen einer Fokussollposition und übermittle diese an die Bildaufnahmesteuerungseinheit (103),
  • veranlasse die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104), zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine Röntgenprojektionsaufnahme auszulösen, nehme sukzessive die Reihe der Röntgenprojektionsaufnahmen auf und stelle die Bilddaten der Röntgenprojektionsaufnahmen mit den Koordinaten des Fokus zum Aufnahmezeitpunkt, der Fokustrajektorie und der Lage des Scanzentrums der Rekonstruktionseinheit (117) zur Verfügung.
The invention provides a method for recording a scan of an area of interest ROI ( 50 ) with a focus on ROI ( 50 ) lying scan center ( 20 . 51 ) in an object ( 21 ) available, with the scan consisting of a series of x-ray projection images that contain a complete set of x-ray projection data of the ROI ( 50 ) in the orbital plane of a C-arm X-ray device ( 2 ) for a 3D reconstruction and the recording of the scan using a C-arm X-ray diagnostic system ( 1 ) success with
a motor-adjustable C-arm in a holder along the circumference around an orbital movement axis ϕ and in the C-arm plane in two independent axes x and y, the C-arm an X-ray image recording system with an X-ray tube arranged at one end of the C-arm ( 3 ) with a focus and an FPD X-ray image detector arranged opposite one another at the other end of the C-arm ( 6 ) and with the focus of the X-ray tube ( 3 a system control unit, taking a series of cone-beam x-ray projection recordings with a predetermined image quality along a coherent, plane and monotonous focus ejectory with a rotatory section and two translational sections adjoining the ends of the rotatory section, 100 )
a motion control unit ( 103 ), which detects all movements of the C-arm X-ray device ( 2 ) to move through the focus on the focus ejectory taking into account in the motion control unit ( 103 ) controls stored kinematics with speed and acceleration profiles,
an image acquisition control unit ( 104 )
a scan parameter generation unit ( 107 )
a reconstruction unit ( 117 ), a focus target position determination unit ( 108 )
the method comprising the following steps:
  • Receive one from a variety of users in an organ program database ( 115 ) available focus ejectors selected focus ejectors with rotary and translational components in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system ( 1 ) by the scan parameter generation unit ( 107 )
  • receive information about the location of the desired scan center ( 20 . 51 ) in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system ( 1 ) by the scan parameter generation unit ( 107 )
  • receive information about the target recording density of the x-ray projection recordings, the information being one of the information from the total number N of the recordings over the entire length of the focus ejectory and the mean angular distance Δα should be in the rotary part of the focus ejectory between two focus positions in relation to the scan center by the scan parameter generation unit ( 107 )
  • transmit the scan parameters to the focus target position determination unit ( 108 )
  • calculate the focus ejector with the scan center ( 20 . 51 ) as a coordinate origin in polar coordinates,
  • calculate the focus target positions F i (r i , α i ) on the focus ejectory, at each of which an X-ray projection image is to be recorded with the specification of a constant recording density dn / dα of the projection recordings, the polar angles α i of the focus target positions between the polar angles α beginning = α 1 at the start point of the focus ejectory and the polar angle α end at the end point of the focus ejectory given N the condition α i = α 1 + (i - 1) * Δα with 1 = 1 to i = N, where Δα = (α end1 ) / (N-1) and at a given Δα to the condition α i = α 1 + (i-1) * Δα to i = 1 to i = M, where M = (α end1) / Δα to .
  • set the focus target positions of the motion control unit ( 103 ) to disposal,
  • calculate from the in the scan parameter generation unit ( 107 ) deposited focus ejectory, a kinematic model of the C-arm and the associated speed and acceleration profiles, the motor control signals for the motorized axes (x (t), y (t), ϕ (t)), which show the time-dependent movement of the focus on the focus ejectory describe and the time course of the polar angle α (t),
  • generate information about reaching a focus target position and transmit it to the image recording control unit ( 103 )
  • initiate the image acquisition control unit ( 104 ) to trigger an x-ray projection picture as soon as possible, take the series of x-ray projection pictures successively and compose the image data of the x-ray projection pictures with the Coordinates of the focus at the time of recording, the focus ejectory and the position of the scan center of the reconstruction unit ( 117 ) to disposal.

Die Fokuspositionen, an denen Röntgenprojektionsaufnahmen aufgenommen werden sollen, werden erfindungsgemäß unter der Vorgabe bestimmt, dass die Winkelabstände Δα zweier Fokussollpositionen über die gesamte Fokustrajektorie konstant sind. Die Fokuspositionen, an denen tatsächlich Röntgenprojektionsaufnahmen zur Gewinnung der Projektionsdaten für eine 3D-Rekonstruktion aufgenommen werden, unterscheiden sich systembedingt von den Fokussollpositionen. Für die Rekonstruktion werden die Fokuspositionen verwendet, an denen tatsächlich Röntgenprojektionsaufnahmen aufgenommen wurden.The focus positions at which x-ray projection recordings are to be taken are determined according to the invention on the basis that the angular distances Δα between two focus target positions are constant over the entire focus ejectory. The focus positions, at which X-ray projection recordings are actually taken to obtain the projection data for a 3D reconstruction, differ from the focus target positions due to the system. The focus positions at which x-ray projection images were actually taken are used for the reconstruction.

Es ist vorgesehen, dass die Information über das Erreichen einer Fokussollposition im Merkmal i) dadurch gewonnen wird, dass die Polarwinkelgeschwindigkeit dα/dt des Fokus auf der Fokustrajektorie errechnet wird und zusammen mit dem Polarwinkelabstand Δα zweier Fokus-Sollpositionen ein zeitabhängiges Soll-Bildaufnahmefrequenzsignal f(t)=dα/dt*1/Δa errechnet wird und das Soll-Bildaufnahmefrequenzsignal synchron an die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) übermittelt wird. Wird beispielsweise bei einem Scan die Geschwindigkeit des Fokus auf der Fokustrajektorie in orthoradialer Richtung verändert, so ändert sich auch die Polarwinkelgeschwindigkeit und es würden bei einer konstanten Bildaufnahmefrequenz Projektionsaufnahmen mit gegenüber der gewünschten Aufnahmedichte zu hoher oder zu niedriger Aufnahmedichte aufgenommen werden. Die erfindungsgemäße Anpassung des Bildaufnahmefrequenzsignals an die orthoradiale Geschwindigkeit des Fokus erzielt Röntgenprojektionsaufnahmen an Fokuspositionen mit gleichem Polarwinkelabstand.It is provided that the information about reaching a target focus position in feature i) is obtained by calculating the polar angular velocity dα / dt of the focus on the focus projection and together with the polar angle distance Δα between two target target positions a time-dependent target image recording frequency signal f ( t) = dα / dt * 1 / Δa is calculated and the target image recording frequency signal synchronously to the image recording control unit ( 104 ) is transmitted. If, for example, the speed of the focus on the focus ejectory is changed in the orthoradial direction during a scan, the polar angular speed also changes and, at a constant image recording frequency, projection recordings would be taken with a recording density that is too high or too low compared to the desired recording density. The inventive adaptation of the image recording frequency signal to the orthoradial speed of the focus achieves x-ray projection recordings at focus positions with the same polar angle distance.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Information über das Erreichen einer Fokussollposition im Merkmal i) durch Überwachen des Polarwinkels α(t) erzeugt wird, wobei bei Erreichen eines Polarwinkels αi einer Fokussollposition ein Triggersignal an die die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) zur zeitnahen Auslösung einer Röntgenprojektionsaufnahme übermittelt wird.It is further contemplated that the information is generated on the achievement of a focus target position in the feature i) by monitoring the polar angle α (t), wherein on reaching a polar angle i of a focus target position, a trigger signal to the α, the image pickup control unit ( 104 ) is transmitted to promptly trigger an x-ray projection image.

Es ist vorgesehen, dass die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) Werte für eine minimale Soll-Bildaufnahmefrequenz fmin , eine maximale Soll-Bildaufnahmefrequenz fmax und eine optionale Start-Soll-Bildaufnahmefrequenz fstart aus dem Speicher der Systemsteuerungseinheit (100) empfängt und das errechnete Soll-Bildaufnahmefrequenzsignal f(t) bei drohendem Überschreiten der Grenzwerte und bei einer Abweichung in der Start-Soll-Bildaufnahmefrequenz stetig geändert wird. Die Vorgabe einer minimalen Soll-Bildaufnahmefrequenz fmin führt dazu, dass beispielsweise an Stellen der Fokustrajektorie, an denen der Fokus zum Stillstand kommt, dazu, dass weiterhin Projektionsaufnahmen mit der minimalen Soll-Bildaufnahmefrequenz aufgenommen werden.It is envisaged that the image acquisition control unit ( 104 ) Values for a minimum target image acquisition frequency f min , a maximum target image acquisition frequency f max and an optional start-target image acquisition frequency f start from the system control unit memory ( 100 ) is received and the calculated target image recording frequency signal f (t) is constantly changed when the limit values are imminent and there is a deviation in the starting target image recording frequency. The specification of a minimum target image acquisition frequency f min has the result that, for example, at points in the focus ejectory where the focus comes to a standstill, projection recordings continue to be recorded with the minimum target image recording frequency.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Systemsteuerungseinheit (100) weiterhin ausgelegt ist ein Signal („AEC-low-Statussignal“) zu generieren und der Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) zur Verfügung zu stellen, wenn eine Röntgenprojektionsaufnahme mit unzureichender Belichtung generiert und Bilddaten mit einem zu hohen Rauschanteil aufgenommen wurden, wobei bei Vorliegen eines AEC-low-Statussignals zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine weitere Röntgenprojektionsaufnahme aufgenommen wird. Wenn die Doisisleistungsregelung AEC eine Projektionsaufnahme nicht ausregeln kann, wird also wenigstens eine weitere Projektionaufnahme an nahezu der gleichen Position aufgenommen, um das Rauschen im Bilddatensatz für diese Fokusposition zu verringern.It is further provided that the system control unit ( 100 ) is also designed to generate a signal ("AEC low status signal") and to the image acquisition control unit ( 104 ) to be made available when an x-ray projection image with insufficient exposure has been generated and image data with an excessively high noise component have been recorded, a further x-ray projection image being recorded at the next possible time if an AEC low status signal is present. If the Doisis power control AEC cannot regulate a projection image, at least one further projection image is recorded at almost the same position in order to reduce the noise in the image data set for this focus position.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Projektionsbildaufnahmedichte dn/dα stetig erhöht wird, wenn in der Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) ein AEC-low-Statussignal empfangen wurde und die Projektionsbildaufnahmedichte dn/dα stetig von der aktuellen Aufnahmedichte zu der Soll-Aufnahmedichte dnsoll/dα erniedrigt wird, wenn kein AEC-low-Statussignal empfangen wurde.It is further provided that the projection image recording density dn / dα is continuously increased when in the image recording control unit ( 104 ) an AEC low status signal was received and the projection image recording density dn / dα is steadily lowered from the current recording density to the target recording density dn soll / dα if no AEC low status signal was received.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) eingerichtet ist, die Projektionsbildaufnahmerate dn/dt zu jedem Zeitpunkt gegenüber der Sollbildrate an jeder Winkelposition der Fokustrajektorie stetig zu erhöhen, wenn ein AEC-low-Statussignal von der Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) empfangen wurde und die Projektionsbildaufnahmerate stetig bis zur Sollbildrate zu erniedrigen, wenn kein AEC-low-Statussignal empfangen wird.It is further provided that the image acquisition control unit ( 104 ) is set up to steadily increase the projection image recording rate dn / dt at any time compared to the target image rate at any angular position of the focus ejectory when an AEC low status signal from the image recording control unit ( 104 ) has been received and the projection image recording rate has to be steadily reduced to the target image rate if no AEC low status signal is received.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass das C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem (1) weiterhin eine simultan mit dem C-Bogen-Röntgengerät (2) motorisch steuerbare Patientenliege (23) aufweist und das Steuerverfahren für die Bewegungssteuerungseinheit (103) das C-Bogen-Röntgengerät (2) und die Patientenliege (23) nach einer Bewegungsvorschrift zum Führen des Fokus entlang der Fokustrajektorie um das Scanzentrum (20, 51) im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) synchron steuert.It is also envisaged that the C-arm X-ray diagnostic system ( 1 ) also a simultaneous with the C-arm X-ray device ( 2 ) motor-controlled patient couch ( 23 ) and the control method for the motion control unit ( 103 ) the C-arm X-ray machine ( 2 ) and the patient bed ( 23 ) according to a movement instruction for guiding the focus along the focus ejectory around the scan center ( 20 . 51 ) in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system ( 1 ) controls synchronously.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) die Fokus-Sollpositionen an die Bewegungssteuerungseinheit (103) übermittelt und dort durch Vergleich mit der aktuellen Fokusposition ein Austastsignal ermittelt wird, das in der Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) eine winkelabhängige Bildaufnahmefrequenz f(α) dadurch erzeugt, dass aus einem V-Sync-Bildaufnahmeauslösesignal konstanter Frequenz Impulse ausgetastet werden, wenn in der Bewegungssteuerungseinheit (103) keine Übereinstimmung der aktuellen Fokusposition mit der Soll-Fokusposition ermittelt wurde.It is further provided that the scan parameter generation unit ( 107 ) the focus target positions to the motion control unit ( 103 ) transmitted and there a blanking signal is determined by comparison with the current focus position, which in the image recording control unit ( 104 ) generates an angle-dependent image recording frequency f (α) in that pulses are blanked out from a V-sync image recording trigger signal of constant frequency when in the motion control unit ( 103 ) the current focus position did not match the target focus position.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) weiterhin zusammen mit der Fokustrajektorie eine von einer geschätzten fokuspositionsabhängigen Patientenabsorption abhängige Gewichtungsfunktion empfängt, die nach Umrechnung in Polarkoordinaten g(α) zur Gewichtung der Bildaufnahmefrequenz fgew. (α)=f (α) * g (α) verwendet wird.It is further provided that the scan parameter generation unit ( 107 ) also receives, together with the focus ejectory, a weighting function dependent on an estimated focus position-dependent patient absorption, which after conversion into polar coordinates g (α) for weighting the image recording frequency f wt . (α) = f (α) * g (α) is used.

Das zur Realisierung des Verfahrens geeignete C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem (1) weist dabei die nachstehend aufgeführten Steuerungskomponenten auf:

  • eine Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) die eingerichtet ist, eine von einem Benutzer aus einer Vielzahl von in einer Organprogramm-Datenbank (115) zur Verfügung stehenden Fokustrajektorien ausgewählte Fokustrajektorie mit rotatorischem und translatorischen Anteilen im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1), eine Information über das gewünschte Scanzentrum (20, 51) im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1), eine Information über die Soll-Aufnahmedichte zu empfangen, wobei die Information eine der Information über die Gesamtzahl N der Aufnahmen über die gesamte Länge der Fokustrajektorie und über den mittleren Winkelabstand Δαsoll im rotatorischen Teil der Fokustrajektorie zwischen zwei Fokuspositionen bezogen auf das Scanzentrum darstellt und weiterhin eingerichtet ist, die Scanparameter der Fokus-Sollpositionsermittlungseinheit (108) zur Verfügung zu stellen,
  • eine Fokus-Sollpositionsermittlungseinheit (108), die eingerichtet ist, die Fokustrajektorie mit dem Scanzentrum (20, 51) als Koordinatenursprung in Polarkoordinaten umzurechnen, die Fokussollpositionen Fi(rii) auf der Fokustrajektorie, an denen jeweils eine Röntgenprojektionsaufnahme aufgenommen werden soll, zu berechnen, wobei die Polarwinkel αi der Fokussollpositionen zwischen dem Polarwinkel αanfang1 am Startpunkt der Fokustrajektorie und dem Polarwinkel αende am Endpunkt der Fokustrajektorie bei gegebenem N der Bedingung αi1+(i-1)*Δα mit 1=1 bis i=N, wobei Δα=(αende- α1)/(N-1) und bei gegebenem Δαsoll der Bedingung αi1+(i-1) * Δαsoll mit i=1 bis i=M, wobei M= (αende1)/Δαsoll und weiterhin eingerichtet ist, die Fokussollpositionen der Bewegungssteuerungseinheit (103) zur Verfügung zu stellen,
  • eine Bewegungssteuerungseinheit (103), die eingerichtet ist, eine aus der in der Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) hinterlegten Fokustrajektorie, einem kinematischen Modell des C-Bogens und damit verknüpften Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofilen die Motoransteuersignale für die motorisierten Achsen (x(t), y(t), ϕ(t)), die die zeitabhängige Bewegung des Fokus auf der Fokustrajektorie beschreiben, zu berechnen sowie den zeitlichen Verlauf des Polarwinkels α(t) zu berechnen und eine Information über das Erreichen einer Fokussollposition an die Bildaufnahmesteuerungseinheit (103) abzugeben,
  • eine Bildaufnahmesteuerungseinheit (104), die eingerichtet ist, nach Erhalt einer Information zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine Röntgenprojektionsaufnahme auszulösen und die Bewegungssteuerungseinheit (103) zu veranlassen, die Koordinaten des Fokus zum Zeitpunkt der Bildaufnahme zu ermitteln und der Rekonstruktionseinheit (117) zur Verfügung zu stellen.
The C-arm X-ray diagnostic system suitable for implementing the method ( 1 ) has the following control components:
  • a scan parameter generation unit ( 107 ) which is set up by a user from a multitude of in an organ program database ( 115 ) available focus ejectors selected focus ejectors with rotary and translational components in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system ( 1 ), information about the desired scan center ( 20 . 51 ) in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system ( 1 ) to receive information about the target recording density, the information being one of the information about the total number N of the recordings over the entire length of the focus ejectory and over the mean angular distance Δα should represent in the rotary part of the focus ejectory between two focus positions in relation to the scan center and is also set up the scan parameters of the focus target position determination unit ( 108 ) to provide,
  • a focus target position determination unit ( 108 ), which is set up, the focus ejector with the scan center ( 20 . 51 ) as the origin of the coordinates to convert into polar coordinates, to calculate the focus target positions F i (r i , α i ) on the focus ejectory, at which an x-ray projection image is to be taken, the polar angle α i of the focus target positions between the polar angle α beginning = α 1 am Starting point of the focus ejectory and the polar angle α end at the end point of the focus ejectory for a given N of the condition α i = α 1 + (i-1) * Δα with 1 = 1 to i = N, where Δα = (α end - α 1 ) / (N-1) and at a given Δα the condition α i = α 1 + (i-1) * Δα is intended to i = 1 to i = M, where M = (α end1) / Δα should and continue to is set up, the focus target positions of the motion control unit ( 103 ) to provide,
  • a motion control unit ( 103 ), which is set up, one from the in the scan parameter generation unit ( 107 ) deposited focus ejectory, a kinematic model of the C-arm and the associated speed and acceleration profiles, the motor control signals for the motorized axes (x (t), y (t), ϕ (t)), which show the time-dependent movement of the focus on the focus ejectory describe, calculate and calculate the temporal course of the polar angle α (t) and information about reaching a focus target position to the image recording control unit ( 103 ) to deliver
  • an image acquisition control unit ( 104 ), which is set up to trigger an x-ray projection recording as soon as possible after receiving information, and the movement control unit ( 103 ) to determine the coordinates of the focus at the time of the image acquisition and the reconstruction unit ( 117 ) to provide.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mittels eines Computers mit einem ein Computerprogramm enthaltendes Computerprogrammprodukt realisiert, welches direkt in eine Speichereinheit der Steuerungseinheit des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuerungseinheit des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems ausgeführt wirdThe method according to the invention is preferably implemented by means of a computer with a computer program product containing a computer program, which is stored directly in a memory unit of the control unit of the C-arm x-ray diagnostic system ( 1 ) can be loaded with program sections in order to carry out all steps of the method according to the invention when the computer program is executed in the control unit of the C-arm x-ray diagnostic system

Figurenlistelist of figures

  • 1: C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem 1 : C-arm X-ray diagnostic system
  • 2: Fokustrajektorie und Detektortrajektorie zur Aufnahme eines vollständigen Projektionsdatensatzes mit rotatorischen und translatorischen Abschnitten. 2 : Focus ejector and detector trajectory for recording a complete projection data set with rotary and translational sections.
  • 3: Fokustrajektorie mit einem nicht-kreisförmigen rotatorischen und translatorischen Abschnitten in Polarkoordinatendarstellung r, alpha 3 : Focus ejectory with a non-circular rotary and translational sections in polar coordinate representation r, alpha
  • 4: Verlauf der Bildaufnahmefrequenz f(α) über den Scanbereich von α anfang bis α ende. 4 : The course of image recording frequency f (α) over the beginning of the scan area of α to α end.
  • 5: Verlauf der Gewichtungsfunktion g(α) über den Scanbereich von α anfang bis α ende. 5 : History of the weighting function g (α) over the scanning range of α α beginning to end.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
C-Bogen-RöntgendiagnostiksystemC-arm X-ray diagnostic system
22
C-BogenC-arm
33
RöntgenröhreX-ray tube
44
HochspannungsgeneratorHigh voltage generator
55
Kollimatorcollimator
66
Röntgenbilddetektor FPDX-ray image detector FPD
77
ProjektionsbilderzeugungseinheitProjection image generation unit
20, 5120, 51
Scanzentrumscan center
2121
Objektobject
2222
Zentralstrahlcentral beam
2323
Patientenliegepatient support
2424
C-Bogen-MotorsteuerungseinheitC-arm motor control unit
2525
Liegen-MotorsteuerungseinheitAre engine control unit
5050
Interessierender Bereich / ROIArea of interest / ROI
100100
SystemsteuerungseinheitControl unit
101101
RöntgenstrahlersteuerungseinheitX-ray control unit
102102
KollisionsüberwachungseinheitCollision monitoring unit
103103
BewegungssteuerungseinheitMotion control unit
104104
BildaufnahmesteuerungseinheitImage capture control unit
105105
FPD-SteuerungseinheitFPD control unit
106106
Bildverarbeitungs- und SpeichereinheitImage processing and storage unit
107107
Scanparameter-ErzeugungseinheitScan parameter generation unit
108108
Fokus-SollpositionsermittlungseinheitFocus set position determining unit
111111
Displaydisplay
112112
EingabevorrichtungseinheitInput device unit
113113
Bedienperson/OperatorOperator / Operator
114114
Ausgabeeinheitoutput unit
115115
Organprogramm-DatenbankOrgan program database
116116
Massenspeichermass storage
117117
Rekonstruktionseinheitreconstruction unit
118118
EnergiemanagementeinheitEnergy management unit
130130
DICOM-InterfaceDICOM Interface
140140
Netzwerknetwork
141141
RIS Radiologie-InformationssystemRIS radiology information system
142142
HIS KrankenhausinformationssystemHIS hospital information system
181181
Erster Abschnitt der ersten FokustrajektorieFirst section of the first focus ejector
182182
zweiter Abschnitt der ersten Fokustrajektoriesecond section of the first focus ejector
183183
dritter Abschnitt der ersten Fokustrajektoriethird section of the first focus ejector
191191
erster Abschnitt der zweiten Fokustrajektoriefirst section of the second focus ejector
193193
dritter Abschnitt der zweiten Fokustrajektoriethird section of the second focus ejector
201201
dritter Abschnitt der ersten Detektortrajektoriethird section of the first detector trajectory
202202
zweiter Abschnitt der ersten Detektortrajektoriesecond section of the first detector trajectory
203203
erster Abschnitt der ersten Detektortrajektoriefirst section of the first detector trajectory
211211
dritter Abschnitt der zweiten Detektortrajektoriethird section of the second detector trajectory
213213
erster Abschnitt der zweiten Detektortrajektoriefirst section of the second detector trajectory

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102013013552 B3 [0006, 0016, 0031, 0085]DE 102013013552 B3 [0006, 0016, 0031, 0085]
  • US 20170265821 A1 [0016]US 20170265821 A1 [0016]
  • DE 202017002625 U1 [0017]DE 202017002625 U1 [0017]
  • DE 102009020400 B4 [0018]DE 102009020400 B4 [0018]
  • DE 102009042922 A1 [0019]DE 102009042922 A1 [0019]
  • DE 102009052453 A1 [0020]DE 102009052453 A1 [0020]
  • EP 1737346 B1 [0021]EP 1737346 B1 [0021]

Claims (13)

Verfahren zur Aufnahme eines Scans eines interessierenden Bereichs ROI (50) mit einem im Mittelpunkt des ROI (50) liegenden Scanzentrum (20,51) in einem Objekt (21), wobei der Scan aus einer Reihe von Röntgenprojektionsaufnahmen besteht, die einen vollständigen Satz von Röntgenprojektionsdaten des ROI (50) in der Orbitalebene eines C-Bogen-Röntgengeräts (2) für eine 3D-Rekonstruktion zur Verfügung stellt und wobei die Aufnahme des Scans unter Verwendung eines C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) erfolgt, mit • einem in einer Halterung längs des Umfangs um eine Orbitalbewegungsachse ϕ und in der C-Bogen-Ebene in zwei unabhängigen Achsen x und y motorisch verstellbaren C-Bogen, wobei der C-Bogen ein Röntgenbildaufnahmesystem mit einer an einem Ende des C-Bogens angeordneten Röntgenröhre (3) mit einem Fokus und einem gegenüberliegend am anderen Ende des C-Bogens angeordneten FPD-Röntgenbilddetektor (6) aufweist und wobei der Fokus der Röntgenröhre (3) unter Aufnahme der Reihe von Kegelstrahl-Röntgenprojektionsaufnahmen mit vorgegebener Bildqualität entlang einer zusammenhängenden ebenen und monoton zu durchfahrenden Fokustrajektorie mit einem rotatorischen Abschnitt und zwei an den Enden des rotatorischen Abschnitts anschließenden translatorischen Abschnitten zwischen einem Startpunkt und einem Endpunkt bewegt wird, • einer Systemsteuerungseinheit (100), • einer Bewegungssteuerungseinheit (103), die alle Bewegungen des C-Bogen-Röntgengeräts (2) zum Durchfahren des Fokus auf der Fokustrajektorie unter Berücksichtigung von in der Bewegungssteuerungseinheit (103) hinterlegten Kinematik mit Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofilen steuert, • einer Bildaufnahmesteuerungseinheit (104), • einer Scanparameter-Erzeugungseinheit (107), • einer Rekonstruktionseinheit (117), • einer Fokus-Sollpositionsermittlungseinheit (108), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Empfange eine von einem Benutzer aus einer Vielzahl von in einer Organprogramm-Datenbank (115) zur Verfügung stehenden Fokustrajektorien ausgewählte Fokustrajektorie mit rotatorischem und translatorischen Anteilen im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) durch die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107), b) empfange eine Information über die Lage des gewünschten Scanzentrums (20, 51) im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) durch die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107), C) empfange eine Information über die Soll-Aufnahmedichte der Röntgenprojektionsaufnahmen, wobei die Information eine der Information ist aus der Gesamtzahl N der Aufnahmen über die gesamte Länge der Fokustrajektorie und dem mittleren Winkelabstand Δαsoll im rotatorischen Teil der Fokustrajektorie zwischen zwei Fokuspositionen bezogen auf das Scanzentrum durch die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107), d) übermittle die Scanparameter an die Fokus-Sollpositionsermittlungseinheit (108), e) rechne die Fokustrajektorie mit dem Scanzentrum (20, 51) als Koordinatenursprung in Polarkoordinaten um, f) errechne die Fokussollpositionen Fi(ri,(Xi) auf der Fokustrajektorie, an denen jeweils eine Röntgenprojektionsaufnahme aufgenommen werden soll mit der Vorgabe einer konstanten Aufnahmedichte dn/dα der Projektionsaufnahmen, wobei die Polarwinkel αi der Fokussollpositionen zwischen dem Polarwinkel αanfang1 am Startpunkt der Fokustrajektorie und dem Polarwinkel αende am Endpunkt der Fokustrajektorie bei gegebenem N der Bedingung αi1+ (i - 1)*Δα mit 1=1 bis i=N, wobei Δα=(αende1)/(N-1) und bei gegebenem Δαsoll der Bedingung αi1+ (i-1) *Δαsoll mit i=1 bis i=M, wobei M= (αende1)/Δαsoll, g) stelle die Fokussollpositionen der Bewegungssteuerungseinheit (103) zur Verfügung, h) berechne aus der in der Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) hinterlegten Fokustrajektorie, einem kinematischen Modell des C-Bogens und damit verknüpften Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofilen die Motoransteuersignale für die motorisierten Achsen (x(t), y(t), ϕ(t)), die die zeitabhängige Bewegung des Fokus auf der Fokustrajektorie beschreiben sowie den zeitlichen Verlauf des Polarwinkels α(t), i) erzeuge eine Information über das Erreichen einer Fokussollposition und übermittle diese an die Bildaufnahmesteuerungseinheit (103), j) veranlasse die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104), zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine Röntgenprojektionsaufnahme auszulösen, k) nehme sukzessive die Reihe der Röntgenprojektionsaufnahmen auf und stelle die Bilddaten der Röntgenprojektionsaufnahmen mit den Koordinaten des Fokus zum Aufnahmezeitpunkt, der Fokustrajektorie und der Lage des Scanzentrums der Rekonstruktionseinheit (117) zur Verfügung.Method for recording a scan of an area of interest ROI (50) with a scanning center (20, 51) lying in the center of the ROI (50) in an object (21), the scan consisting of a series of X-ray projection recordings which comprise a complete set of Provides X-ray projection data of the ROI (50) in the orbital plane of a C-arm X-ray device (2) for a 3D reconstruction and the recording of the scan takes place using a C-arm X-ray diagnostic system (1), with • one in one Bracket along the circumference around an orbital movement axis ϕ and in the C-arm plane in two independent axes x and y motor-adjustable C-arm, the C-arm an X-ray imaging system with an X-ray tube (3) arranged at one end of the C-arm. having a focus and an FPD x-ray image detector (6) arranged opposite one another at the other end of the C-arm, and wherein the focus of the x-ray tube (3) while recording de r A series of cone-beam x-ray projection recordings with a predetermined image quality is moved along a coherent, plane and monotonous focus ejectory with a rotary section and two translational sections adjoining the ends of the rotary section between a starting point and an end point, • a system control unit (100), • a motion control unit (103) which controls all movements of the C-arm x-ray device (2) for moving through the focus on the focus ejectory taking into account the kinematics stored in the motion control unit (103) with speed and acceleration profiles, • an image recording control unit (104), • a scan parameter generation unit (107), • a reconstruction unit (117), • a focus target position determination unit (108), the method comprising the following steps: a) receiving one from a user from a plurality of in a In the organ program database (115) available focus ejectors selected focus ejectory with rotary and translational components in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system (1) by the scan parameter generation unit (107), b) receive information about the location of the desired scan center ( 20, 51) in the coordinate system of the C-arm x-ray diagnostic system (1) by the scan parameter generation unit (107), C) receive information about the target recording density of the x-ray projection recordings, the information being one of the information from the total number N of recordings Over the entire length of the focus ejectory and the mean angular distance Δα , the scan parameter generation unit (107), d) in the rotary part of the focus ejectory between two focus positions in relation to the scan center should transmit the scan parameters to the focus target position determination unit (108), e) the focus ejector with the S can center (20, 51) as the origin of the coordinates in polar coordinates, f) calculate the focus target positions Fi (ri, (Xi) on the focus ejectory, at which an x-ray projection image is to be recorded with the specification of a constant recording density dn / dα of the projection images, the Polar angle α i of the focus target positions between the polar angle α start = α 1 at the start point of the Fokustrajektorie and the polar angle α end at the end point of the Fokustrajektorie at a given N the condition α i = α 1 + (i - 1) * Δα 1 = 1 to i = N, where Δα = (α end1) / (N-1) and at a given Δα the condition α i = α 1 + (i-1) * Δα is intended to i = 1 to i = M, wherein M = (α end1 ) / Δα soll , g) make the focus target positions available to the motion control unit (103), h) calculate from the focus ejectory stored in the scan parameter generation unit (107), a kinematic model of the C-arm and associated speed and acceleration profile the motor control signals for the motorized axes (x (t), y (t), ϕ (t)), which describe the time-dependent movement of the focus on the focus ejection and the time course of the polar angle α (t), i) generate information on reaching a focus target position and transmit this to the image acquisition control unit (103), j) cause the image acquisition control unit (104) to trigger an x-ray projection image at the next possible time, k) successively record the row of x-ray projection images and set the image data of the x-ray projection images with the coordinates of the Focus at the time of recording, the focus ejectory and the location of the scan center of the reconstruction unit (117). Verfahren zur Aufnahme eines Scans nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Information über das Erreichen einer Fokussollposition im Merkmal i)dadurch gewonnen wird, dass die Polarwinkelgeschwindigkeit dα/dt des Fokus auf der Fokustrajektorie errechnet wird und zusammen mit dem Polarwinkelabstand Δα zweier Fokus-Sollpositionen ein zeitabhängiges Soll-Bildaufnahmefrequenzsignal f(t)=dα/dt*1/Δα errechnet wird und das Soll-Bildaufnahmefrequenzsignal synchron an die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) übermittelt wird.Procedure for taking a scan for Claim 1 , characterized in that the information about reaching a target focus position in feature i) is obtained by calculating the polar angular velocity dα / dt of the focus on the focus projection and together with the polar angle distance Δα of two target target positions a time-dependent target image recording frequency signal f ( t) = dα / dt * 1 / Δα is calculated and the desired image recording frequency signal is transmitted synchronously to the image recording control unit (104). Verfahren zur Aufnahme eines Scans nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Information über das Erreichen einer Fokussollposition im Merkmal i) durch Überwachen des Polarwinkels α(t) erzeugt wird, wobei bei Erreichen eines Polarwinkels αi einer Fokussollposition ein Triggersignal an die die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) zur zeitnahen Auslösung einer Röntgenprojektionsaufnahme übermittelt wird.Procedure for taking a scan for Claim 1 , characterized in that the information about reaching a target focus position in feature i) by monitoring the polar angle α (t) is generated, a trigger signal being transmitted to the image recording control unit (104) for prompt triggering of an x-ray projection recording when a polar angle α i of a target focus position is reached. Verfahren zur Aufnahme eines Scans nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) Werte für eine minimale Soll-Bildaufnahmefrequenz fmin, eine maximale Soll-Bildaufnahmefrequenz fmax und eine optionale Start-Soll-Bildaufnahmefrequenz fstart aus dem Speicher der Systemsteuerungseinheit (100) empfängt und das errechnete Soll-Bildaufnahmefrequenzsignal f(t) bei drohendem Überschreiten der Grenzwerte und bei einer Abweichung in der Start-Soll-Bildaufnahmefrequenz stetig geändert wird.Procedure for taking a scan for Claim 2 , characterized in that the image acquisition control unit (104) receives values for a minimum target image acquisition frequency fmin, a maximum target image acquisition frequency fmax and an optional start-target image acquisition frequency f start from the memory of the system control unit (100) and the calculated target image acquisition frequency signal f (t) is constantly changed when the limit values are imminent and there is a deviation in the start-target image recording frequency. Verfahren zur Aufnahme eines Scans nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemsteuerungseinheit (100) weiterhin ausgelegt ist ein Signal („AEC-low-Statussignal“) zu generieren und der Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) zur Verfügung zu stellen, wenn eine Röntgenprojektionsaufnahme mit unzureichender Belichtung generiert und Bilddaten mit einem zu hohen Rauschanteil aufgenommen wurden, wobei bei Vorliegen eines AEC-low-Statussignals zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine weitere Röntgenprojektionsaufnahme aufgenommen wird.Procedure for taking a scan according to one of the Claims 1 - 4 , characterized in that the system control unit (100) is further designed to generate a signal (“AEC low status signal”) and to make it available to the image recording control unit (104) if an X-ray projection image generates with insufficient exposure and image data with an excessively high one Noise component were recorded, with an X-ray projection recording being taken as soon as possible when an AEC low status signal is present. Verfahren zur Aufnahme eines Scans nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbildaufnahmedichte dn/dα stetig erhöht wird, wenn in der Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) ein AEC-low-Statussignal empfangen wurde und die Projektionsbildaufnahmedichte dn/dα stetig von der aktuellen Aufnahmedichte zu der Soll-Aufnahmedichte dnsoll/dα erniedrigt wird, wenn kein AEC-low-Statussignal empfangen wurde.Procedure for taking a scan for Claim 5 , characterized in that the projection image recording density dn / dα is continuously increased if an AEC low status signal has been received in the image recording control unit (104) and the projection image recording density dn / dα is continuously decreasing from the current recording density to the target recording density dn soll / dα if no AEC low status signal was received. Verfahren zur Aufnahme eines Scans nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) eingerichtet ist, die Projektionsbildaufnahmerate dn/dt zu jedem Zeitpunkt gegenüber der Sollbildrate an jeder Winkelposition der Fokustrajektorie stetig zu erhöhen, wenn ein AEC-low-Statussignal von der Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) empfangen wurde und die Projektionsbildaufnahmerate stetig bis zur Sollbildrate zu erniedrigen, wenn kein AEC-low-Statussignal empfangen wird.Procedure for taking a scan for Claim 5 , characterized in that the image recording control unit (104) is set up to steadily increase the projection image recording rate dn / dt at any point in time compared to the target image rate at any angular position of the focus ejection when an AEC low status signal has been received by the image recording control unit (104) and that Decrease projection image acquisition rate steadily to the target image rate if no AEC low status signal is received. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem (1) weiterhin eine simultan mit dem C-Bogen-Röntgengerät (2) motorisch steuerbare Patientenliege (23) aufweist und das Steuerverfahren für die Bewegungssteuerungseinheit (103) das C-Bogen-Röntgengerät (2) und die Patientenliege (23) nach einer Bewegungsvorschrift zum Führen des Fokus entlang der Fokustrajektorie um das Scanzentrum (20, 51) im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) synchron steuert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the C-arm x-ray diagnostic system (1) furthermore has a patient couch (23) which can be controlled simultaneously with the C-arm x-ray device (2) and the control method for the movement control unit (103) does this C-arm x-ray device (2) and the patient couch (23) according to a movement instruction for guiding the focus along the focus ejectory around the scan center (20, 51) in the coordinate system of the c-arm x-ray diagnostic system (1) synchronously. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) die Fokus-Sollpositionen an die Bewegungssteuerungseinheit (103) übermittelt und dort durch Vergleich mit der aktuellen Fokusposition ein Austastsignal ermittelt wird, das in der Bildaufnahmesteuerungseinheit (104) eine winkelabhängige Bildaufnahmefrequenz f(α) dadurch erzeugt, dass aus einem V-Sync-Bildaufnahmeauslösesignal konstanter Frequenz Impulse ausgetastet werden, wenn in der Bewegungssteuerungseinheit (103) keine Übereinstimmung der aktuellen Fokusposition mit der Soll-Fokusposition ermittelt wurde.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the scan parameter generation unit (107) transmits the focus target positions to the motion control unit (103) and there a blanking signal is determined by comparison with the current focus position, which is a in the image recording control unit (104) angle-dependent image recording frequency f (α) is generated in that pulses are blanked out from a V-sync image recording trigger signal of constant frequency if no match between the current focus position and the target focus position has been determined in the motion control unit (103). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) weiterhin zusammen mit der Fokustrajektorie eine von einer geschätzten fokuspositionsabhängigen Patientenabsorption abhängige Gewichtungsfunktion empfängt, die nach Umrechnung in Polarkoordinaten g(α) zur Gewichtung der Bildaufnahmefrequenz fgew. (α)=f(α)*g(α) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the scan parameter generation unit (107) also receives, together with the focus jjectory, a weighting function which is dependent on an estimated focus position-dependent patient absorption and which, after conversion into polar coordinates g (α) for weighting the image recording frequency f wt. (α) = f (α) * g (α) is used. C-Bogen-Röntgendiagnostiksystem zur Realisierung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) aufweist: a) eine Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) die eingerichtet ist, eine von einem Benutzer aus einer Vielzahl von in einer Organprogramm-Datenbank (115) zur Verfügung stehenden Fokustrajektorien ausgewählte Fokustrajektorie mit rotatorischem und translatorischen Anteilen im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1), eine Information über das gewünschte Scanzentrum (20, 51) im Koordinatensystem des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1), eine Information über die Soll-Aufnahmedichte zu empfangen, wobei die Information eine der Information über die Gesamtzahl N der Aufnahmen über die gesamte Länge der Fokustrajektorie und über den mittleren Winkelabstand Δαsoll im rotatorischen Teil der Fokustrajektorie zwischen zwei Fokuspositionen bezogen auf das Scanzentrum darstellt und weiterhin eingerichtet ist, die Scanparameter der Fokus-Sollpositionsermittlungseinheit (108) zur Verfügung zu stellen, b) eine Fokus-Sollpositionsermittlungseinheit (108), die eingerichtet ist, die Fokustrajektorie mit dem Scanzentrum (20, 51) als Koordinatenursprung in Polarkoordinaten umzurechnen, die Fokussollpositionen Fi(rii) auf der Fokustrajektorie, an denen jeweils eine Röntgenprojektionsaufnahme aufgenommen werden soll, zu berechnen, wobei die Polarwinkel αi der Fokussollpositionen zwischen dem Polarwinkel αanfang1 am Startpunkt der Fokustrajektorie und dem Polarwinkel αende am Endpunkt der Fokustrajektorie bei gegebenem N der Bedingung αi1+(i-1)*Δα mit 1=1 bis i=N, wobei Δα=(αende- α1)/(N-1) und bei gegebenem Δαsoll der Bedingung αi1+(i-1)* Δαsoll mit i=1 bis i=M, wobei M=(αende1)/Δαsoll und weiterhin eingerichtet ist, die Fokussollpositionen der Bewegungssteuerungseinheit (103) zur Verfügung zu stellen, c) eine Bewegungssteuerungseinheit (103), die eingerichtet ist, eine aus der in der Scanparameter-Erzeugungseinheit (107) hinterlegten Fokustrajektorie, einem kinematischen Modell des C-Bogens und damit verknüpften Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofilen die Motoransteuersignale für die motorisierten Achsen (x(t), y(t), ϕ(t)), die die zeitabhängige Bewegung des Fokus auf der Fokustrajektorie beschreiben, zu berechnen sowie den zeitlichen Verlauf des Polarwinkels α(t) zu berechnen und eine Information über das Erreichen einer Fokussollposition an die Bildaufnahmesteuerungseinheit (103) abzugeben, d) eine Bildaufnahmesteuerungseinheit (104), die eingerichtet ist, nach Erhalt einer Information zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine Röntgenprojektionsaufnahme auszulösen und die Bewegungssteuerungseinheit (103) zu veranlassen, die Koordinaten des Fokus zum Zeitpunkt der Bildaufnahme zu ermitteln und der Rekonstruktionseinheit (117) zur Verfügung zu stellen.C-arm X-ray diagnostic system for implementing the method Claim 1 , characterized in that the C-arm x-ray diagnostic system (1) has: a) a scan parameter generation unit (107) which is set up to select one of a number of focus ejectors available in a organ program database (115) by a user Focus ejectory with rotary and translational components in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system (1), information about the desired scan center (20, 51) in the coordinate system of the C-arm X-ray diagnostic system (1), information about the target recording density wherein the information includes a information on the total number N of recording over the entire length of the Fokustrajektorie and the average angular distance Δα of Fokustrajektorie between two focal positions with respect to showing on the scan center and is further arranged, the scan parameters of the focus target position detection unit in the rotary part (108) available to provide supply, b) a focus target position detection unit (108) is established, the Fokustrajektorie with the scanning center (20 to convert 51) as the coordinate origin in the polar coordinate, the focus target positions F i (r i, α i) on the Fokustrajektorie to which each need to take an x-ray projection image, the Polar angle α i of the focus target positions between the polar angle α start = α 1 at the start point of the Fokustrajektorie and the polar angle α end at the end point of the Fokustrajektorie at a given N the condition α i = α 1 + (i-1) * Δα 1 = 1 to i = N, where Δα = (α end - α 1) / (N-1) and at a given Δα the condition α i = α 1 + (i-1) * Δα is intended to i = 1 to i = M, wherein M = (α end1 ) / Δα should and is furthermore set up to make the focus target positions available to the movement control unit (103), c) a movement control unit (103) which is set up, one of those in the scan parameter generation unit ( 107) deposited focus ejectory, a kinematic model of the C-arm and the associated speed and acceleration profiles, the motor control signals for the motorized axes (x (t), y (t), ϕ (t)), which show the time-dependent movement of the focus on the Describe focus ejectory, calculate and the time course of the polar angle ls α (t) and to provide information about reaching a focus target position to the image recording control unit (103), d) an image recording control unit (104) which is set up to trigger an x-ray projection recording after receiving information as soon as possible and the motion control unit (103 ) to determine the coordinates of the focus at the time of the image acquisition and to make it available to the reconstruction unit (117). Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Speichereinheit einer Steuerungseinheit eines C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems (1) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuerungseinheit des C-Bogen-Röntgendiagnostiksystems ausgeführt wirdComputer program product with a computer program, which can be loaded directly into a memory unit of a control unit of a C-arm x-ray diagnostic system (1), with program sections to complete all steps of the method according to one of the Claims 1 to 10 to be executed when the computer program is executed in the control unit of the C-arm X-ray diagnostic system Computerlesbares Medium, auf welchem von einer Rechnereinheit einlesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Rechnereinheit ausgeführt werden.Computer-readable medium on which program sections that can be read and executed by a computer unit are stored, in order to carry out all steps of the method according to one of the Claims 1 to 10 to be executed when the program sections are executed by the computer unit.
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