-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur abschnittsweisen Aufnahme einer Röntgenaufnahme sowie einem medizinischen Röntgensystem, einem Computerprogrammprodukt und einem computerlesbaren Medium dazu.
-
Mittels der Radiographie und insbesondere auch in der Fluoroskopie können zwei- und dreidimensionale Röntgenaufnahmen von einem Untersuchungsobjekt aufgenommen werden. Das Untersuchungsobjekt ist dabei zwischen einer Röntgenquelle und einem Röntgendetektor angeordnet, wobei die Röntgenquelle Röntgenstrahlen aussendet und der Röntgendetektor die Röntgenstrahlen empfängt, welche das Untersuchungsobjekt durchdrungen haben.
-
Für den Fall, dass bei einer Röntgenaufnahme der aufzunehmende Bereich bzw. der Untersuchungsbereich größer ist als der detektierbare Bereich bzw. die Detektionsfläche des Röntgendetektors, werden in der Regel mehrere Aufnahmen mittels der gesamten Detektionsfläche nacheinander gemacht und anschließend aneinander angefügt. So können in eine Dimension lange Aufnahmen erzeugt werden. Dieses Verfahren wird beispielsweise für orthopädische Aufnahmen verwendet. Diese Aufnahmen werden jedoch mit einer weiten Kollimierung, d.h. die Röntgenstrahlung trifft in einem weitgeöffneten Röntgenkegel auf die gesamte Detektionsfläche auf, aufgenommen. Die einzelnen Teilaufnahmen sind dadurch zum Rand hin von einer sich ändernden Vergrößerung bezüglich des Untersuchungsbereichs betroffen.
-
Die Erfinder haben erkannt, dass es eine weitere Möglichkeit ist, den Patienten als Untersuchungsobjekt auf einer Lagerungsplatte bzw. einem Patiententisch relativ zu Röntgendetektor und Röntgenstrahler zu bewegen. Bei hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise mehr als 10cm/s, ist dies jedoch für den Patienten unangenehm.
-
Aus der Druckschrift
DE 10 2018 212 389 B3 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Röntgeneinrichtung bekannt, wobei eine Folge von Bildern eines Patienten aufgenommen wird und sich eine wenigstens einen Röntgenstrahler umfassende Aufnahmeanordnung während der Aufnahme der Folge von Bildern in einer Scanrichtung entlang des Patienten bewegt. Durch Auswertung von wenigstens zwei dasselbe Merkmal des Patienten zeigenden, unterschiedlichen Bildern wird eine Tiefeninformation für wenigstens eines dieser Merkmale ermittelt, wobei abhängig von einer die Position der Aufnahmeanordnung in der Scanrichtung beschreibenden Positionsinformation eine Kollimatoröffnung eines Kollimators des Röntgenstrahlers zur Änderung eines Öffnungswinkels eines von dem Röntgenstrahler erzeugten Strahlenfeldes in Scanrichtung angesteuert wird.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Aufnahme einer Röntgenaufnahme, ein medizinisches Röntgensystem, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium anzugeben, welche eine zumindest entlang der Aufnahmerichtung verzerrungsfreie, insbesondere abschnittsweise, Röntgenaufnahme mit einem Röntgensystem mit limitiertem Verfahrbereich der Röntgenquelle bzw. des Röntgendetektors ermöglichen.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Aufnahme einer Röntgenaufnahme nach Anspruch 1, ein medizinisches Röntgensystem nach Anspruch 11, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 12 und eine computerlesbares Medium nach Anspruch 13.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme einer Röntgenaufnahme eines Untersuchungsbereichs eines Untersuchungsobjekts mit einem Röntgensystem. Das Röntgensystem umfasst eine an einer Verschiebeeinheit angeordneten Röntgenquelle und einen an der Verschiebeeinheit angeordneten Röntgendetektor mit einer Detektionsfläche. Das Röntgensystem umfasst ferner einen verschiebbaren Patiententisch zum Anordnen des Untersuchungsobjekts. Das Verfahren weist die Schritte des Auswählens, des abschnittsweisen Aufnehmens und des Erzeugens auf. Im Schritt des Auswählens wird der Untersuchungsbereich ausgewählt. Im Schritt des abschnittsweisen Aufnehmens werden aufeinanderfolgende Aufnahmeabschnitte in Bezug auf den Untersuchungsbereich aufgenommen. Der Schritt des abschnittsweisen Aufnehmens umfasst dabei den Schritt des Bewegens der Röntgenquelle und des Röntgendetektors entlang einer gemeinsamen Aufnahmerichtung sowie den Schritt des Bewegens des Patiententischs entgegen der Aufnahmerichtung. Der Schritt des abschnittsweisen Aufnehmens umfasst dabei ferner den Schritt des Bestimmens eines im Wesentlichen streifenförmigen Detektionsbereichs innerhalb der Detektionsfläche für den Aufnahmeabschnitt und den Schritt des Erfassens des Aufnahmeabschnitts mittels des bestimmten Detektionsbereichs und der Röntgenquelle. Im Schritt des Erzeugens wird eine zusammengesetzte Röntgenaufnahme des Untersuchungsbereichs aus den Aufnahmeabschnitten erzeugt.
-
Das Verfahren betrifft insbesondere eine Röntgenaufnahme mit einem Radiographie- oder Fluoroskopiesystem. Die Röntgenquelle und der Röntgendetektor können insbesondere mechanisch miteinander verbunden sein, sodass beide gemeinsam mittels einer gemeinsamen Verschiebeeinheit in Aufnahmerichtung verschoben werden können. Zusätzlich kann der Röntgendetektor beispielsweise relativ zur Röntgenquelle mit einer weiteren Verschiebeeinheit innerhalb der Röntgenquelle-Röntgendetektor-Einheit verschoben werden. Der Röntgendetektor kann beispielsweise drehbar gelagert sein, so dass er um die Flächennormale drehbar ist. Der Patiententisch zum Anordnen des Untersuchungsobjekts kann auch als Lagerungsplatte bezeichnet werden. Der Patiententisch kann insbesondere mechanisch unabhängig vom Röntgendetektor sein. Der Patiententisch kann insbesondere unabhängig vom Röntgendetektor bewegbar sein. Das Untersuchungsobjekt kann insbesondere auf dem Patiententisch zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor angeordnet sein. Das Untersuchungsobjekt kann insbesondere ein Patient sein. Das Verfahren kann sowohl mit liegendem Patienten als auch mit einem stehenden Patienten erfolgen. Im Falle eines Fluoroskopiesystems kann der Patient beispielsweise auf der Fußbank des Systems stehend angeordnet werden. Das Untersuchungsobjekt kann insbesondere liegend oder stehend mit Hilfe des Patiententisches im Röntgensystem angeordnet werden, dabei ist die Patientenlängsachse in der Regel parallel zur Länge des Patiententischs ausgerichtet. Die Patientenlängsachse kann bevorzugt parallel zur Aufnahmerichtung ausgerichtet sein.
-
Alternativ umfasst das Röntgensystem eine an einer ersten Verschiebeeinheit angeordneten Röntgenquelle und einen an einer von der ersten verschiedenen zweiten Verschiebeeinheit angeordneten Röntgendetektor mit einer Detektionsfläche. Dies kann als robotisches Radiographiesystem bezeichnet werden. Das alternative Röntgensystem umfasst ferner einen verschiebbaren Patiententisch zum Anordnen des Untersuchungsobjekts.
-
Die Aufnahme der Röntgenaufnahme wird insbesondere abschnittweise durchgeführt. Das Verfahren umfasst insbesondere das Aufnehmen mehrerer, insbesondere zumindest teilweise überlappender, Aufnahmeabschnitte. Die Röntgenquelle kann sich gemeinsam mit dem Röntgendetektor um eine kurze Distanz in Aufnahmerichtung bewegen, während sich der Patiententisch um eine insbesondere gleiche kurze Distanz entgegen der Aufnahmerichtung bewegt. Es erfolgt eine Aufnahme eines ersten Aufnahmeabschnitts. Anschließend werden die Bewegungsschritte wiederholt und es erfolgt die Aufnahme eines nachfolgenden, zweiten Aufnahmeabschnitts.
-
Im Schritt des Auswählens wird der Untersuchungsbereich manuell oder bevorzugt automatisch ausgewählt. Der Untersuchungsbereich kann beispielsweise basierend auf einer Untersuchungsart oder einem Organprogramm erfolgen. Eine Untersuchungsart kann beispielsweise eine Spezifikation des Körperbereichs wie Ganzkörper, Rumpf oder Bein sein.
-
Im Schritt des Bestimmens wird ein im Wesentlichen bzw. insbesondere streifenförmigen Detektionsbereichs innerhalb der Detektionsfläche für den Aufnahmeabschnitt bestimmt. Der streifenförmige Bereich kann um mindestens einen Faktor 4 kleiner als die Detektionsfläche gewählt werden. Der streifenförmige Bereich kann beispielsweise entlang der gesamten Breite der Detektionsfläche senkrecht zur Aufnahmerichtung erstreckt sein. Der streifenförmige Detektionsbereich kann beispielsweise eine Erstreckung bzw. eine Höhe zwischen 2 und 8 cm, bevorzugt in etwa 5 cm, entlang der Aufnahmerichtung aufweisen. Die Breite des Detektionsbereichs kann mindestens einen Faktor 2 größer als die Höhe des Detektionsbereichs sein. Die Bestimmung der Erstreckung des Detektionsbereichs kann insbesondere mittels einer Kollimierung des Röntgenstrahlenbündels erfolgen. Das Röntgenstrahlenbündel kann dazu mittels Kollimatorblenden nah an der Röntgenquelle kollimiert werden. Wie später erläutert wird, kann der Detektionsbereich beispielsweise für einen Teil der Aufnahmeabschnitte entlang der Aufnahmerichtung erweitert werden. Im Schritt des Erfassens wird Aufnahmeabschnitts mittels des bestimmten Detektionsbereichs und der Röntgenquelle erfasst.
-
Im Schritt des Erzeugens wird eine zusammengesetzte Röntgenaufnahme des Untersuchungsbereichs aus den Aufnahmeabschnitten erzeugt. Die zusammengesetzte Röntgenaufnahme kann insbesondere mittels einer Tomosyntheserekonstruktion bzw. unter Anwendung einer Rückprojektion basierend auf Bilddatensätzen der Aufnahmeabschnitte erfolgen. Die Aufnahmeabschnitte bzw. deren Bilddatensätze können bevorzugt überlappen, so dass ein Punkt im Untersuchungsbereich von einer Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten umfasst ist. Alternativ können die Aufnahmeabschnitte mittels eines Stitching-Algorithmus zu einer Röntgenaufnahme zusammengesetzt werden.
-
Es kann ein verzerrungsfreies Bild als zusammengesetzte Röntgenaufnahme durch eine Tomosynthese-Rekonstruktion aus einer Vielzahl von Einzelaufnahmen bzw. Aufnahmeabschnitten erzeugt werden. Die Aufnahmeabschnitte können in Aufnahmerichtung stark kollimiert sein, beispielsweise etwa 5cm, um Streustrahlung zu unterdrücken. Dies ist möglich, da bei dieser Art der Bildgebung keine Tiefenauflösung nötig ist bzw. nur abschnittsweise nötig sein kann.
-
Der gemeinsame Verfahrbereich von Röntgenquelle und Röntgendetektor kann bei aktuellen Fluoroskopiegeräten auf etwa 113cm eingeschränkt sein. Eine reine Tischbewegung kann zwar bis zu einer Verfahrstrecke von 160cm möglich sein, oftmals aber aufgrund der Raumsituation, vor allem bei aufgerichtetem Gerät bzw. aufgerichtetem Patiententisch zur Anordnung eines stehenden Patienten auf Grund einer zu geringen Deckenhöhe, und der Geschwindigkeitsproblematik nicht durchführbar. Die Erfinder haben erkannt, dass damit statistisch nur ein Teil der Population untersucht werden kann.
-
Die Relativbewegung von Röntgenquelle und Röntgendetektor gegenüber dem Patiententisch ermöglicht vorteilhaft eine Verlängerung des Aufnahmebereichs bzw. Untersuchungsbereichs über den der einzelnen Komponenten hinaus. So können vorteilhaft auch sehr große Patienten untersucht werden, für die der Verfahrbereich der einzelnen Achse von Röntgenquelle, Röntgendetektor und/oder Patiententisch nicht ausreichen würde. Trotz einer vorteilhaft hohen Relativgeschwindigkeit kann sich die Lagerungsplatte bzw. der Patiententisch vergleichsweise langsam bewegen, was die Wahrscheinlichkeit für Bewegungsartefakte vorteilhaft reduziert. Die Tomosyntheserekonstruktion kann in Verbindung mit der Parallelverschiebung eines stark kollimierten Scanbereichs eine Verzerrungsfreiheit in Aufnahmerichtung ermöglichen.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt das Bewegen der Röntgenquelle und des Röntgendetektors sowie das Bewegen des Patiententischs im Wesentlichen simultan. Mit Hilfe einer synchronen Bewegung von Röntgenquelle-Röntgendetektor-Einheit und Patiententisch kann vorteilhaft sowohl eine hohe Relativgeschwindigkeit zwischen den Komponenten als auch ein verlängerter Aufnahmebereich realisiert werden. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit der Lagerungsplatte bzw. des Patiententischs vergleichsweise gering, was die Wahrscheinlichkeit für Bewegungsartefakte reduziert, während die Relativgeschwindigkeit dennoch vergleichsweise hoch ist, um eine geringe Gesamt-Aufnahmezeit zu realisieren.
-
Beispielshaft kann die Röntgenaufnahme wie folgt aufgenommen werden, bevorzugt in der genannten Reihenfolge. Zunächst kann das Röntgensystem vorbereitet werden, so dass der Zentralstrahl der Röntgenquelle entlang der Flächennormalen des Röntgendetektors verläuft. Der Abstand zwischen Röntgendetektor und Röntgenquelle kann maximal gewählt werden. Der Abstand zwischen Patiententisch und Röntgendetektor kann minimal gewählt werden. Der Benutzer kann eine Untersuchungsart auswählen. Der Patient wird stehend oder liegend positioniert. Der Patient kann in a.p., p.a. oder lateral positioniert werden. In einer stehenden Position kann der Patient zudem auf einer Fußbank positioniert werden. Es kann eine Start- und eine Stoppposition des Untersuchungsbereichs bestimmt werden, beispielsweise mittels eines Lichtfeldes, einer Laserlinie oder einem Kamerabild. Die Röntgenaufnahme kann dann abschnittsweise erfolgen. Der Patient kann den Patiententisch verlassen, sobald ein Vorschaubild überprüft wurde, so dass keine Wiederholung der Röntgenaufnahme notwendig ist. Die Röntgenaufnahme kann erzeugt werden.
-
Die Relativgeschwindigkeit zwischen Röntgenquellen-Röntgendetektor-Einheit und Patiententisch kann beispielsweise zwischen 200 und 300mm/s, bevorzugt 270mm/s, betragen. Bevorzugt kann eine Untersuchungsbereich von bis zu 178cm ermöglicht werden, wobei sich die Röntgenquellen-Röntgendetektor-Einheit um beispielsweise 113cm bewegen kann. Die Geschwindigkeit der Röntgenquellen-Röntgendetektor-Einheit kann beispielsweise etwa 17,1 cm/s betragen. Die Geschwindigkeit des Patiententischs kann beispielsweise etwa 9,9cm/s betragen.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird mittels einer Kameraeinheit eine Startposition und/oder eine Stoppposition des Untersuchungsbereichs bestimmt. Die Startposition bzw. die Stoppposition können eine obere bzw. untere Grenze des Untersuchungsbereichs mit einem Abstand entlang der Aufnahmerichtung sein. Die Startposition bzw. die Stoppposition können automatisch oder manuell bestimmt werden. Eine Nutzung eines Kamerasystems bzw. einer Kameraeinheit kann zur Automatisierung des Einmessens, also des Findens bzw. des Bestimmens der Start- und Stoppposition, verwendet werden. Vorteilhaft kann der Untersuchungsbereich individuell an den Patienten angepasst werden. Die Kameraeinheit kann insbesondere als zwei- oder dreidimensionale Kameraeinheit ausgebildet sein. Die Kameraeinheit kann insbesondere an der Röntgenquelle angeordnet sein, beispielsweise an einer äußeren Seitenfläche des Kollimators. Alternativ kann die Kameraeinheit derart am Röntgensystem oder im Untersuchungsraum angeordnet sein, so dass das Sichtfeld den Patienten vollständig umfasst.
-
Die Startposition bzw. die Stoppposition können manuell bestimmt werden, indem beispielsweise auf einer Anzeigeeinheit, bevorzugt einem berührungssensitiven Bildschirm bzw. einem sogenannten Touchscreen, auf einem darauf angezeigten Kamerabild die Startposition bzw. die Stoppposition mittels einer Eingabe des Benutzers bestimmt werden. Die Startposition bzw. die Stoppposition können halbmanuell bestimmt werden, indem auf dem Kamerabild ein Vorschlag, beispielsweise basierend auf erkannten Landmarken im Kamerabild, angezeigt wird und der Benutzer die Startposition bzw. die Stoppposition nachfolgend durch eine Eingabe, insbesondere ein Verändern einer Markierung auf dem Kamerabild, anpassen kann. Alternativ kann die Start- bzw. Stoppposition mit Hilfe einer Lichtmarkierung auf dem Patienten bestimmt werden.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird zumindest eine Landmarke des Untersuchungsobjekts automatisch lokalisiert. Es können charakteristische Merkmale, insbesondere sogenannte Landmarken, basierend auf dem mit der Kameraeinheit aufgenommenen Kamerabild erkannt bzw. lokalisiert werden. Ein charakteristisches Merkmal können beispielsweise Schultern, Nase oder Becken sein. Die Lokalisation der Landmarke kann sowohl mit Hilfe eines, insbesondere bekannten, Neuronalen Netzes, also einer künstlichen Intelligenz, oder mit Hilfe einer bekannten Bildverarbeitungsmethode durchgeführt werden. Vorteilhaft kann der Untersuchungsbereich für den Patienten optimiert werden. Beispielsweise kann eine Untersuchungsart vom Benutzer vorgegeben werden. Der Untersuchungsart kann zumindest eine Landmarke zugeordnet sein. Basierend auf der im Kamerabild lokalisierten Landmarke kann der Untersuchungsbereich, insbesondere automatisch, ausgewählt werden. Dazu kann beispielsweise ein für die Untersuchungsart vorbestimmter Abstand zu einer Landmarke verwendet werden. Bevorzugt können mehrere Landmarken lokalisiert und zur Auswahl des Untersuchungsbereichs für eine Untersuchungsart verwendet werden. Das automatische Einmessen bzw. das automatische Auswählen des Untersuchungsbereichs mit Hilfe eines Kamerasystems bzw. einer Kameraeinheit verringert vorteilhaft den Arbeitsaufwand des Benutzers.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Landmarke mittels eines neuronalen Netzes lokalisiert. Beispielsweise kann ein sogenannter Skeletal Tracker oder ein anderes bekanntes neuronales Netz verwendet werden. Vorteilhaft kann die Auswahl des Untersuchungsbereichs verbessert werden.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine erste Kollimierung der Röntgenquelle senkrecht zur Aufnahmerichtung basierend auf einer Bildaufnahme mittels einer Kameraeinheit, insbesondere automatisch, eingestellt. Die erste Kollimierung kann auch als Breitenkollimierung bezeichnet werden. Mit Hilfe des Kamerasystems kann auch eine, insbesondere dynamisch, während des abschnittsweisen Aufnehmens angepasste automatische (Breiten-)Kollimierung durchgeführt werden, um Direktstrahlung auf dem Röntgendetektor zu minimieren. Dies kann vor allem bei der Untersuchung eines Patienten bzw. bei einer Röntgenaufnahme des Untersuchungsbereichs in lateraler Orientierung besonders vorteilhaft sein. Ohne diese erste Kollimierung kann es insbesondere in der lateralen Orientierung zu großen Bereichen mit Direktstrahlung von der Röntgenquelle auf den Röntgendetektor führen.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine zweite Kollimierung der Röntgenquelle parallel zur Aufnahmerichtung zwischen aufeinanderfolgenden Aufnahmeabschnitten variiert. Eine zweite Kollimierung kann in Aufnahmerichtung automatisch verändert werden, um an bestimmten Körperbereichen eine Tiefenauflösung nach der Rekonstruktion bzw. beim Erzeugen der zusammengesetzten Röntgenaufnahme zu erhalten. Dabei kann die zweite Kollimierung in Aufnahmerichtung weiter geöffnet werden, d.h. der Öffnungswinkel vergrößert werden, um eine Tiefeninformation für den Aufnahmeabschnitt zu erhalten. Vorteilhaft können besonders interessierende Bereiche, beispielsweise das Knie, mit einer Tiefenauflösung in der zusammengesetzten Röntgenaufnahme oder auch in einer separaten Darstellung dargestellt werden. Vorteilhaft kann durch die adaptive bzw. variierte Kollimierung eine optimal eingestellte Breite vor allem bei der Durchführung eines frontalen (a.p.) und einer lateralen Aufnahme direkt nacheinander ermöglicht werden.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Dosismodulation für eine laterale Röntgenaufnahme basierend auf einer vorherigen frontalen Röntgenaufnahme des Untersuchungsbereichs ermittelt. Die Informationen aus einer frontalen Röntgenaufnahme bzw. einem sogenannten frontalen Topogrammscan können für die Berechnung einer Dosismodulation für eine laterale Aufnahme verwendet werden. Durch Projektion der Schwächungswerte kann ein genähertes Längenprofil der Absorption des Patienten bei lateralem Strahlengang ermittelt werden. Damit kann in Bereichen hoher Schwächung die Dosis erhöht und in Bereichen niedriger Schwächung die Dosis reduziert werden. Die Dosismodulation während der lateralen Aufnahme ermöglicht vorteilhaft eine optimale Belichtung bei geringstmöglicher Dosisbelastung des Patienten.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Detektionsbereich innerhalb der Detektionsfläche im Vergleich zu einem vorangehenden Detektionsbereich eines vorangehenden Aufnahmeabschnitts in Aufnahmerichtung verschoben. Der Detektionsbereich in einem ersten Aufnahmeabschnitt kann einer Position innerhalb der Detektionsfläche ausgebildet sein. Der Detektionsbereich eines nachfolgenden zweiten Aufnahmeabschnitts kann innerhalb der Detektionsfläche in Aufnahmerichtung verschoben ausgebildet sein. Vorteilhaft kann der mögliche Untersuchungsbereich weiter vergrößert werden, da beispielsweise auch die Randbereiche des Röntgendetektors zusätzlich zu einem in der Detektionsfläche mittig ausgebildeten Detektionsbereich genutzt werden können. Vorteilhaft kann die Strahlenbelastung des Röntgendetektors innerhalb der Detektionsfläche vergleichmäßigt werden.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Detektionsbereich entlang einer Diagonalen der Detektionsfläche bestimmt. Die Detektionsfläche kann insbesondere rechteckig, bevorzugt im Wesentlichen quadratisch, ausgebildet sein. Der Röntgendetektor kann um die Flächennormale drehbar gelagert sein. Der Röntgendetektor kann derart gedreht werden, dass die Diagonale der Detektionsfläche senkrecht zur Aufnahmerichtung ausgerichtet ist. Der Detektionsbereich kann entlang der Diagonalen der Detektionsfläche ausgebildet sein. Vorteilhaft kann die Erstreckung oder Breite der Röntgenaufnahme senkrecht zur Aufnahmerichtung vorteilhaft vergrößert werden.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein medizinisches Röntgensystem zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Röntgensystem kann insbesondere als Radiographie- oder Fluoroskopiesystem ausgebildet sein. Die Röntgenquelle und der Röntgendetektor können bevorzugt mechanisch miteinander verbunden sein und gemeinsam entlang einer Aufnahmerichtung bewegt werden. Die Röntgenquelle und der Röntgendetektor können bevorzugt von einer gemeinsamen Verschiebeeinheit umfasst sein. Das Röntgensystem kann ferner eine Auswahleinheit zum Auswählen des Untersuchungsbereichs umfassen. Das Röntgensystem kann eine Aufnahmeeinheit zum abschnittsweisen Aufnehmen umfassen. Die Aufnahmeeinheit kann die Verschiebeeinheit umfassen. Die Aufnahmeeinheit kann eine Bewegungseinheit bzw. Verschiebeeinheit zum Bewegen des Röntgendetektors und der Röntgenquelle umfassen. Die Aufnahmeeinheit kann den Röntgendetektor und die Röntgenquelle umfassen. Die Aufnahmeeinheit kann ferner eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen des im Wesentlichen streifenförmigen Detektionsbereichs umfassen. Die Aufnahmeeinheit kann eine Erfassungseinheit zum Erfassen des Aufnahmeabschnitts umfassen. Das Röntgensystem kann ferner eine Erzeugungseinheit zum Erzeugen einer zusammengesetzten Röntgenaufnahme umfassen. Vorteilhaft kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens der, insbesondere maximal mögliche, Untersuchungsbereich vergrößert werden.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuereinrichtung eines Röntgensystems ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuereinrichtung des Röntgensystems ausgeführt wird. Vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren automatisiert durchgeführt werden.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein computerlesbares Medium, auf welchem von einer Rechnereinheit einlesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Röntgensystem ausgeführt werden.
-
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:
- 1 schematisch eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 2 schematisch eines erfindungsgemäßen Röntgensystems;
- 3 schematisch eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Untersuchungsbereichs;
- 4 schematisch eine Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Detektionsbereichs; und
- 5 schematisch eine Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Detektionsbereichs.
-
Die 1 zeigt eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens V zur Aufnahme einer Röntgenaufnahme eines Untersuchungsbereichs eines Untersuchungsobjekts mit einem Röntgensystem. Das Röntgensystem umfasst eine an einer Verschiebeeinheit angeordneten Röntgenquelle und einen an der Verschiebeeinheit angeordneten Röntgendetektor mit einer Detektionsfläche sowie einen verschiebbaren Patiententisch zum Anordnen des Untersuchungsobjekts. Das Verfahren V weist die Schritte des Auswählens S1, des abschnittsweisen Aufnehmens S2 und des Erzeugens S7 der zusammengesetzten Röntgenaufnahme auf. Im Schritt des Auswählens S1 wird der Untersuchungsbereichs ausgewählt.
-
Im Schritt des abschnittsweisen Aufnehmens S2 werden aufeinanderfolgende Aufnahmeabschnitte in Bezug auf den Untersuchungsbereich aufgenommen. Der Schritt des abschnittsweisen Aufnehmens S2 umfasst dabei die Schritte des Bewegens S3,S4, des Bestimmens und des Erfassens S6.
-
Im Schritt des Bewegens S3 werden die Röntgenquelle und der Röntgendetektor entlang einer gemeinsamen Aufnahmerichtung bewegt. Im Schritt des Bewegens S4 wird der Patiententisch entgegen der Aufnahmerichtung bewegt. Das Bewegen S3 der Röntgenquelle und des Röntgendetektors sowie das Bewegen S4 des Patiententischs erfolgen im Wesentlichen simultan. Die Schritte des Bewegens S3,S4 erfolgen automatisiert, insbesondere motorisiert.
-
Im Schritt des Bestimmens S5 wird ein im Wesentlichen streifenförmiger Detektionsbereich innerhalb der Detektionsfläche für den Aufnahmeabschnitt bestimmt. Der Detektionsbereich kann optional innerhalb der Detektionsfläche im Vergleich zu einem vorangehenden Detektionsbereich eines vorangehenden Aufnahmeabschnitts in Aufnahmerichtung verschoben werden. Der Detektionsbereich kann optional entlang einer Diagonalen der Detektionsfläche bestimmt werden. Ansonsten ist der streifenförmige Detektionsbereich parallel zu einer Kante der Detektionsfläche ausgebildet.
-
Im Schritt des Erfassens S6 wird der Aufnahmeabschnitt mittels des bestimmten Detektionsbereichs und der Röntgenquelle erfasst.
-
Im Schritt des Erzeugens S7 wird eine zusammengesetzte Röntgenaufnahme des Untersuchungsbereichs aus den Aufnahmeabschnitten erzeugt.
-
In einem optionalen Schritt des Bestimmens S8 kann eine Start- und/oder eine Stoppposition des Untersuchungsbereichs kann mittels einer Kameraeinheit bestimmt werden. Dieser Schritt kann eine automatische Lokalisierung zumindest einer Landmarke des Untersuchungsobjekts umfassen. Die Landmarke kann mittels eines neuronalen Netzes lokalisiert werden.
-
In einem optionalen Schritt des Einstellens S9 kann eine erste Kollimierung der Röntgenquelle senkrecht zur Aufnahmerichtung basierend auf einer Bildaufnahme mittels einer Kameraeinheit, insbesondere automatisch, eingestellt werden.
-
In einem optionalen Schritt des Variierens S10 kann eine zweite Kollimierung der Röntgenquelle parallel zur Aufnahmerichtung zwischen aufeinanderfolgenden Aufnahmeabschnitten variiert oder verändert werden.
-
In einem optionalen Schritt des der Dosismodulation S11 kann eine Dosismodulation für eine laterale Röntgenaufnahme basierend auf einer vorherigen frontalen Röntgenaufnahme des Untersuchungsbereichs ermittelt werden.
-
Die 2 zeigt eine beispielhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen Röntgensystems 1, welches eine an einer Verschiebeeinheit 2 angeordneten Röntgenquelle 3 und einen an der Verschiebeeinheit 2 angeordneten Röntgendetektor 5 mit einer Detektionsfläche sowie einen verschiebbaren Patiententisch 7 zum Anordnen des Untersuchungsobjekts 9 umfasst. Die Röntgenquelle 3 und der Röntgendetektor 5 sind insbesondere mechanisch miteinander verbunden, so dass beide mittels einer insbesondere gemeinsamen Verschiebeeinheit 2 in Aufnahmerichtung 11 bewegt werden können. Der Patiententisch 7 kann entgegen der Aufnahmerichtung 13 bewegt werden. Die Röntgenquelle 3 sendet Röntgenstrahlen 4 zum Detektionsbereich 6 innerhalb der Detektionsfläche aus. Die Röntgenstrahlen 4 sind dabei derart kollimiert, dass dadurch die Größe des Detektionsbereichs im Wesentlichen bestimmt wird. Der Röntgendetektor 5 kann komplett oder beschränkt auf den Detektionsbereich ausgelesen werden. Das Untersuchungsobjekt 9 ist auf dem Patiententisch 7 zwischen der Röntgenquelle 3 und dem Röntgendetektor 5 angeordnet. Das Röntgensystem 1 kann ferner eine Kameraeinheit 15 umfassen. Die Kameraeinheit 15 kann insbesondere in der Nähe des Kollimators an der Röntgenquelle 3 angeordnet sein. Der Kollimator kann insbesondere mittels zweier Blendenpaare zum Kollimieren eines im Wesentlichen rechteckigen Röntgenstrahlenfeldes ausgelegt sein. Das Röntgensystem 1 kann ferner eine Rechnereinheit 17, eine Anzeigeeinheit 19 und eine Eingabeeinheit 21 umfassen.
-
Die 3 zeigt eine beispielshafte Ausführung eines erfindungsgemäßen Untersuchungsbereichs 23. Das Untersuchungsobjekt 9 bzw. der Patient liegt beispielshaft auf dem Patiententisch 7. Der Untersuchungsbereich 23 wird durch die Startposition 27 und die Stoppposition 29 begrenzt. Der Untersuchungsbereich 23 wird mittels der Aufnahmeabschnitte 25 aufgenommen. Für die Aufnahmeabschnitte 25 ist jeweils die Mittenposition angezeigt. Benachbarte Aufnahmeabschnitte 25 überlappen derart, dass ein Punkt des Untersuchungsbereichs 23 von mehreren Aufnahmeabschnitten umfasst ist.
-
Die 4 zeigt eine beispielhafte Ausführung eines ersten erfindungsgemäßen Detektionsbereichs 6 an verschiedenen Positionen P0,P1,P2 innerhalb der Detektionsfläche des Röntgendetektors 5. Ein erster Aufnahmeabschnitt kann beispielsweise mit dem Detektionsbereich 6 in einer zentralen Position P0 aufgenommen werden. Im Falle Verschiebung des Detektionsbereichs 6 innerhalb der Detektionsfläche, wird der nachfolgende Aufnahmeabschnitt beispielsweise mit dem Detektionsbereich 6 in der ersten Position P1 aufgenommen und/oder ein vorheriger Aufnahmeabschnitt mit dem Detektionsbereich 6 in der zweiten Position P2. Der Detektionsbereich 6 kann sich beispielsweise von der zweiten Position P2 über die zentrale Position P0 zur ersten Position P1 entlang der Aufnahmerichtung 11 verschieben. Alternativ kann der Detektionsbereich 6 an einer vorbestimmten Position, beispielsweise der zentralen Position P0, für eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten verbleiben.
-
Die 5 zeigt eine beispielhafte Ausführung eines ersten erfindungsgemäßen Detektionsbereichs 6 entlang der Diagonalen der Detektionsfläche. Der Detektionsbereich 6 ist senkrecht zur Aufnahmerichtung ausgerichtet.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102018212389 B3 [0005]
