DE102022211162A1

DE102022211162A1 - Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes

Info

Publication number: DE102022211162A1
Application number: DE102022211162.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Manhart
Original assignee: Siemens Healthineers AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2024-05-02
Also published as: CN118452957A; US20240130704A1; US20240225583A9

Abstract

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes, umfassend:a) Identifizieren einer Aufnahmeplanung umfassend eine Interessensregion eines Untersuchungsobjekts und eine Aufnahmetrajektorie,wobei die Aufnahmetrajektorie mehrere Aufnahmepositionierungen einer Aufnahmeanordnung vorgibt,die Aufnahmeanordnung umfassend eine Röntgenquelle, einen Röntgendetektor, aufweisend mehrere Detektorzeilen mit mehreren Detektorpixeln, und eine Kollimationseinheit,b) Bestimmen jeweils einer Kollimatorkonfiguration der Kollimationseinheit zu den Aufnahmepositionierungen,wobei die Kollimatorkonfigurationen jeweils eine räumliche Anordnung zumindest eines Filterelements der Kollimationseinheit derart vorgeben, dass:- von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung gefiltert wird, welche eine Detektorzeile ohne vorherige Durchleuchtung der Interessensregion beleuchtet, und- von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung transmittiert wird, welche eine Detektorzeile zumindest teilweise nach Durchleuchtung der Interessensregion beleuchtet,c) Aufnehmen der Röntgenprojektionsabbildungen des Untersuchungsobjekts,wobei die Kollimationseinheit anhand der Kollimatorkonfigurationen eingestellt wird,d) Bereitstellen des 3D-Bilddatensatzes durch Rekonstruktion aus den Röntgenprojektionsabbildungen.Die Erfindung betrifft ferner ein medizinisches Röntgengerät und ein Computerprogrammprodukt.

Description

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes, ein medizinisches Röntgengerät sowie ein Computerprogrammprodukt.
Zur Reduktion einer Röntgendosis bei einer Aufnahme von Röntgenprojektionsabbildungen wird häufig eine Kollimation von Röntgenstrahlen eingesetzt, insbesondere eine räumliche Begrenzung und/oder Fokussierung der Röntgenstrahlen durch eine Blende. Für eine 3D-Abbildung eines Untersuchungsobjekts werden häufig mehrere Röntgenprojektionsabbildungen des Untersuchungsobjekts entlang einer Aufnahmetrajektorie aus verschiedenen Röntgenprojektionsrichtungen, insbesondere Angulationen, aufgenommen, beispielsweise zur Überwachung von neuroradiologischen, onkologischen und/oder chirurgischen Eingriffen. Robotische Aufnahmetrajektorien, beispielsweise bekannt aus der Druckschrift von T. Reynolds et al., „Extended Intraoperative Longitudinal 3-Dimensional Cone Beam Computed Tomography Imaging With a Continuous Multi-Turn Reverse Helical Scan", Investigative Radiology (2022), 10-1097, können eine Erweiterung eines longitudinalen Bildbereichs ermöglichen, was beispielsweise für eine Abbildung einer Wirbelsäule des Untersuchungsobjekts, insbesondere bei chirurgischen Eingriffen, vorteilhaft ist. Weitere Verfahren zur Optimierung von Aufnahmetrajektorien sind beispielsweise aus den Druckschriften von S. Hatamikia et al., „Source-detector trajectory optimization in cone-beam computed tomography: a comprehensive review on today's state-of-the-art", Phys. Med. Biol., 2022, 67, 16TR03 und G. Herl et al., „Scanning trajectory optimisation using a quantitative Tuybased local quality estimation for robot-based X-ray computed tomography, Nondestructive Testing and Evaluation", 2020, 35:3, 287-303, bekannt. Häufig sind derartige longitudinale Trajektorien mit einer zusätzlichen Röntgendosis verbunden, wobei Gewebe des Untersuchungsobjekts bestrahlt wird, welches für die Abbildung einer Interessensregion nicht benötigt wird. Eine Kollimation der Röntgenstrahlen ist bei einer 3D-Trajektorie, insbesondere bei einer nicht-isozentrischen Positionierung der Interessensregion, oftmals herausfordernd. Zudem können derartige 3D-Trajektorien aufgrund potentieller Kollisionen nicht ausführbar sein. Des Weiteren kann die Kollimation, insbesondere wenn Detektorzeilen eines Röntgendetektors zur Detektion der Röntgenstrahlen aufgrund der Kollimation unvollständig beleuchtet werden, zu Trunkierungsartefakten in den rekonstruierten Schichtbildern sowie einer Verfälschung von Bildwerten, insbesondere Werten in Houndsfield-Einheiten (engl. Houndsfield-Units, HU), führen. Eine algorithmische Korrektur ist dabei oftmals nur approximativ möglich. Zudem muss die Kollimation vor der Aufnahme der 3D-Abbildung oftmals manuell durch ein medizinisches Bedienpersonal eingestellt werden, was einen zusätzlichen Arbeitsaufwand und häufig eine suboptimale und/oder fehleranfällige Kollimation bedeutet.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine röntgendosis- und artefaktarme 3D-Abbildung einer Interessensregion eines Untersuchungsobjekts zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes. In einem ersten Schritt a) wird eine Aufnahmeplanung, umfassend eine Information zu einer abzubildenden Interessensregion eines Untersuchungsobjekts und einer Aufnahmetrajektorie, identifiziert. Dabei gibt die Aufnahmetrajektorie mehrere Aufnahmepositionierungen einer Aufnahmeanordnung zur Aufnahme von Röntgenprojektionsabbildungen des Untersuchungsobjekts vor. Die Aufnahmeanordnung umfasst eine Röntgenquelle, einen Röntgendetektor, beispielsweise einen Flachdetektor, und eine Kollimationseinheit. Der Röntgendetektor weist mehrere Detektorzeilen, jeweils umfassend mehrere Detektorpixel, auf. In einem zweiten Schritt b) wird jeweils eine Kollimatorkonfiguration der Kollimationseinheit zu den Aufnahmepositionierungen der Aufnahmeanordnung bestimmt. Dabei geben die Kollimatorkonfigurationen jeweils eine räumliche Anordnung zumindest eines Filterelements der Kollimationseinheit derart vor, dass von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung, insbesondere von der Kollimationseinheit, gefiltert wird, welche eine Detektorzeile ohne vorherige Durchleuchtung der Interessensregion beleuchtet, und von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung, insbesondere durch die Kollimationseinheit, transmittiert wird, welche eine Detektorzeile zumindest teilweise nach Durchleuchtung der Interessensregion beleuchtet. In einem dritten Schritt c) werden die Röntgenprojektionsabbildungen des Untersuchungsobjekts entsprechend der Aufnahmeplanung mittels der Aufnahmeanordnung aufgenommen. Dabei wird die Kollimationseinheit anhand der Kollimatorkonfigurationen eingestellt. In einem vierten Schritt d) wird der 3D-Bilddatensatz durch Rekonstruktion aus den Röntgenprojektionsabbildungen bereitgestellt.
Vorteilhafterweise können die Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens zumindest teilweise, insbesondere vollständig, computerimplementiert sein.
Das Identifizieren der Aufnahmeplanung kann ein Empfangen und/oder Bestimmen der Aufnahmeplanung umfassen. Das Empfangen der Aufnahmeplanung kann insbesondere ein Erfassen und/ oder Auslesen eines computerlesbaren Datenspeichers und/oder ein Empfangen aus einer Datenspeichereinheit, beispielsweise einer Datenbank, umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahmeplanung anhand einer Nutzereingabe eines medizinischen Bedienpersonals erfasst werden. Das Bestimmen der Aufnahmeplanung kann beispielsweise basierend auf vorerfassten Planungsbilddaten, initialen Röntgenprojektionsabbildungen und/oder einem Patientenmodell des Untersuchungsobjekt erfolgen.
Vorteilhafterweise kann die Aufnahmeplanung die Information zu der abzubildenden Interessensregion (engl. volume-of-interest, VOI), insbesondere einem räumlichen Bereich und/oder einem Volumen und/oder anatomischen Objekt, des Untersuchungsobjekts umfassen. Das Untersuchungsobjekt kann beispielsweise ein menschlicher und/oder tierischer Patient und/ oder eine menschliche und/oder tierische Patientin und/oder ein Untersuchungsphantom umfassen. Insbesondere kann die Aufnahmeplanung eine Segmentierung und/oder Annotation und/oder Markierung und/oder Positionierungsinformationen zu der abzubildenden Interessensregion aufweisen, beispielsweise in vorerfassten Planungsbilddaten, zumindest einer ersten Röntgenprojektionsabbildung und/oder einem Planungsmodell des Untersuchungsobjekts. Des Weiteren kann die Aufnahmeplanung die Information zu der Aufnahmetrajektorie umfassen. Die Aufnahmetrajektorie kann die mehreren Aufnahmepositionierungen, insbesondere räumliche Positionen und/oder Ausrichtungen, insbesondere Angulationen, und/oder Posen, der Aufnahmeanordnung vorgeben. Insbesondere kann die Aufnahmetrajektorie eine zeitliche Abfolge der mehreren Aufnahmepositionierungen für die Aufnahme der Röntgenprojektionsabbildungen des Untersuchungsobjekts mittels der Aufnahmeanordnung vorgeben. Die Aufnahmepositionierungen können beispielsweise Fokuspositionen für die Röntgenquelle vorgeben.
Die Aufnahmeanordnung kann die Röntgenquelle, den Röntgendetektor und die Kollimationseinheit in definierter Anordnung umfassen. Insbesondere können die Röntgenquelle und der Röntgendetektor gegenüberliegend zueinander angeordnet sein, beispielsweise an einem C-Arm und/oder auf einer Gantry, sodass von der Röntgenquelle ausgesandte Röntgenstrahlen, insbesondere Röntgenstrahlung, eine röntgenstrahlensensitive Oberfläche des Röntgendetektors beleuchten können. Die Kollimationseinheit kann vorteilhafterweise an der Röntgenquelle angeordnet, insbesondere befestigt, und/oder zumindest teilweise in die Röntgenquelle integriert sein. Dabei kann das zumindest eine Filterelement in einen Strahlengang der Röntgenquelle einfahrbar sein.
Der Röntgendetektor kann mehrere, insbesondere parallel und/ oder in einer Ebene und/oder entlang einer Fläche und/oder äquidistant angeordnete, Detektorzeilen, jeweils umfassend mehrere Detektorpixel, insbesondere Sensorelemente, aufweisen. Dabei können die Detektorzeilen eine gleiche oder verschiedene Anzahl von Detektorpixel aufweisen. Insbesondere können die mehreren Detektorzeilen eine Matrix von Detektorpixeln bilden. Die mehreren Detektorpixel können jeweils zur Erfassung von Röntgenstrahlen und zum Bereitstellen eines Erfassungssignals in Abhängigkeit der erfassten Röntgenstrahlen, insbesondere zum Bereitstellen der Röntgenprojektionsabbildungen, ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise kann im Schritt b) jeweils eine Kollimatorkonfiguration der Kollimationseinheit zu den Aufnahmepositionierungen, insbesondere zu jeder der Aufnahmepositionierungen, der Aufnahmeanordnung, insbesondere automatisch, bestimmt werden. Die Kollimatorkonfigurationen können jeweils eine räumliche Anordnung, insbesondere eine Positionierung, des zumindest einen Filterelements der Kollimationseinheit bezüglich der Röntgenquelle, insbesondere eines Strahlengangs der Röntgenquelle vorgeben. Die Positionierung des zumindest einen Filterelements kann beispielsweise eine räumliche Position, insbesondere Relativposition, und/oder Ausrichtung des zumindest einen Filterelements bezüglich der Röntgenquelle beschreiben. Das zumindest eine Filterelement kann zumindest ein nicht-transparentes, insbesondere röntgenstrahlenundurchlässiges, Filterelement umfassen, welches dazu ausgebildet ist, Röntgenstrahlung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, zu filtern, insbesondere zu blockieren. Das zumindest eine nicht-transparente Filterelement kann beispielsweise aus einem Metall, insbesondere Blei und/oder Aluminium, hergestellt sein. Vorteilhafterweise kann das zumindest eine Filterelement, insbesondere das zumindest eine nicht-transparente Filterelement, zur Filterung von der Röntgenquelle aussendbarer Röntgenstrahlung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in den Strahlengang der Röntgenquelle einbringbar sein. Die Kollimatorkonfigurationen können beispielsweise eine zeilenweise, insbesondere entlang einer räumlichen Dimension beidseitig begrenzte, und/oder spaltenweise, insbesondere parallel zu der räumlichen Dimension beidseitig begrenzte, Kollimation der Röntgenstrahlung umfassen. Zudem können die Kollimatorkonfigurationen eine Identifikation wenigstens eines zu verwendenden Filterelements aus einer Auswahl mehrerer verschiedener Filterelemente umfassen. Dabei können sich die mehreren Filterelemente beispielsweise in einer geometrischen Eigenschaft, beispielsweise einer Anordnung von Löchern und/oder einer Lochgröße, insbesondere einem Durchmesser, und/oder einer Materialeigenschaft unterscheiden. Das wenigstens eine Filterelement kann manuell oder automatisch bewegbar und/oder austauschbar an der Röntgenquelle, insbesondere im Strahlengang zwischen Röntgenquelle und Röntgendetektor, angeordnet sein.
Das Bestimmen der Kollimatorkonfigurationen kann beispielsweise eine virtuelle Strahlenverfolgung unter Berücksichtigung eine Relativpositionierung der Röntgenquelle bezüglich der Interessensregion umfassen.
Vorteilhafterweise können die Kollimatorkonfigurationen zu den durch die Aufnahmeplanung vorgegebenen Aufnahmepositionierungen der Aufnahmeeinheit derart bestimmt werden, dass die von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung durch das zumindest eine Filterelement gefiltert, insbesondere blockiert, wird, welche Röntgenstrahlung eine Detektorzeile, insbesondere mehrere Detektorzeilen, ohne vorherige Durchleuchtung der Interessensregion beleuchtet. Insbesondere können die Kollimatorkonfigurationen die räumliche Anordnung des zumindest einen Filterelements zu den Aufnahmepositionierungen jeweils derart vorgeben, dass die von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung gefiltert wird, welche außerhalb der Interessensregion verlaufend eine Detektorzeile, insbesondere mehrere Detektorzeilen, des Röntgendetektors vollständig beleuchtet.
Des Weiteren können die Kollimatorkonfigurationen zu den durch die Aufnahmeplanung vorgegebenen Aufnahmepositionierungen derart bestimmt werden, dass die von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung, insbesondere ungehindert oder teilweise gefiltert, transmittiert wird, welche eine Detektorzeile zumindest teilweise nach Durchleuchtung der Interessensregion beleuchtet. Insbesondere können die Kollimatorkonfigurationen die räumliche Anordnung des zumindest einen Filterelements zu den Aufnahmepositionierungen jeweils derart vorgeben, dass die von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung zeilenweise transmittiert wird, welche zumindest ein Detektorpixel eine Detektorzeile nach Durchleuchtung der Interessensregion beleuchtet.
Im Schritt c) werden die Röntgenprojektionsabbildungen des Untersuchungsobjekts mittels der Aufnahmeanordnung entsprechend der Aufnahmeplanung aufgenommen. Hierfür kann die Aufnahmeanordnung, insbesondere in zeitlicher Abfolge, entlang der Aufnahmetrajektorie angeordnet werden. Das Anordnen der Aufnahmeanordnung entlang der Aufnahmetrajektorie kann beispielsweise eine Translation und/oder Rotation der Aufnahmeanordnung bezüglich des Untersuchungsobjekts umfassen. Die Röntgenquelle kann an den Aufnahmepositionierungen jeweils ein Röntgenstrahlenbündel zur Durchleuchtung der Interessensregion und zur Beleuchtung des Röntgendetektors aussenden. Dabei kann die Kollimationseinheit, insbesondere die Anordnung des zumindest einen Filterelements, gemäß der Kollimatorkonfigurationen an den Aufnahmepositionierungen der Aufnahmetrajektorie eingestellt werden. Der Röntgendetektor, insbesondere die Detektorpixel, können das Erfassungssignal in Abhängigkeit der detektieren Röntgenstrahlen bereitstellen. Die Röntgenprojektionsabbildungen können anhand des Erfassungssignals empfangen werden.
Hiernach kann der 3D-Bilddatensatz aus den Röntgenprojektionsabbildungen rekonstruiert werden, beispielsweise mittels einer gefilterten Rückprojektion. Das Bereitstellen des 3D-Bilddatensatzes kann beispielsweise ein Speichern auf einem computerlesbaren Speichermedium und/oder ein Anzeigen einer graphischen Darstellung des 3D-Bilddatensatzes mit einer Darstellungseinheit und/oder ein Übertragen an eine Bereitstellungseinheit umfassen.
Durch die vorgeschlagene Begrenzung, insbesondere Fokussierung, der Röntgenstrahlung auf die Interessensregion mittels der Kollimatorkonfigurationen kann vorteilhaft eine röntgendosis- und artefaktarme 3D-Abbildung des Untersuchungsobjekts ermöglicht werden. Das, insbesondere automatisierte, Bestimmen der Kollimatorkonfigurationen in Schritt b) kann eine konsistente und optimierte Kollimation gemäß dem Prinzip des Strahlenschutzes „As Low As Reasonably Achievable“ (ALARA-Prinzip) ermöglichen. Zudem kann der Workflow zur Aufnahme der Röntgenprojektionsabbildungen durch die Verringerung, insbesondere Vermeidung, manueller Nutzerinteraktionen, insbesondere in Bezug auf eine Sicherheit des Untersuchungsobjekts, verbessert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens weist die Kollimationseinheit zumindest ein wenigstens teiltransparentes Filterelement und zumindest eine nicht-transparentes Filterelement auf. Dabei werden die Röntgenstrahlen durch das zumindest eine nicht-transparente Filterelement gefiltert und durch das zumindest eine wenigstens teiltransparente Filterelement transmittiert.
Vorteilhafterweise kann die Kollimationseinheit zumindest ein wenigstens teiltransparentes Filterelement, insbesondere mehrere wenigstens teiltransparente Filterelemente, und zumindest ein nicht-transparentes Filterelement, insbesondere mehrere nicht-transparente Filterelement, aufweisen. Dabei können die Filterelemente eine gleiche oder verschiedene Geometrie, beispielsweise Form, aufweisen. Das zumindest eine nicht-transparente Filterelement kann im Wesentlichen vollständig röntgenstrahlenundurchlässig, insbesondere röntgenopak, sein. Das zumindest eine wenigstens teiltransparente Filterelement kann wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, röntgenstrahlendurchlässig sein. Von der Röntgenquelle ausgesandte Röntgenstrahlung kann durch das zumindest eine wenigstens teiltransparente Filterelement derart zumindest teilweise, insbesondere vollständig, transmittiert werden, dass ein Anteil der Röntgenstrahlung nach Wechselwirkung mit dem Untersuchungsobjekt den Röntgendetektor beleuchtet, welcher Anteil für eine Erfassung, insbesondere Darstellung, einer Struktur einer Anatomie des Untersuchungsobjekts ausreichend ist, beispielsweise einer Knochenstruktur und/oder einem Hochkontrastobjekt. Dabei können von teiltransparent kollimierter Röntgenstrahlung beleuchtete Bereiche des Röntgendetektors ein gegenüber mit vollständig transparent kollimierter Röntgenstrahlung beleuchteten Bereichen geringeres Signal-zu-Rausch-Verhältnis (engl. signal-to-noise-ratio, SNR) und eine geringere Röntgendosis aufweisen. Hierdurch können Weichgewebebereiche des Untersuchungsobjekts mit einem höheren Rauschanteil und verringerter Röntgendosis abgebildet werden. Vorteilhafterweise können die Kollimatorkonfigurationen jeweils eine räumliche Anordnung für die, insbesondere wenigstens teiltransparenten und nicht-transparenten, Filterelemente an den Aufnahmepositionierungen der Aufnahmeeinheit vorgeben. Dabei kann das zumindest eine wenigstens teiltransparente Filterelement und/oder das zumindest eine nicht-transparente Filterelement in den Strahlengang der Röntgenquelle zumindest teilweise, insbesondere vollständig, einbringbar sein.
Vorteilhafterweise können im Rahmen einer Systemkalibrierung der Aufnahmeanordnung Intensitätskalibrierungen ohne und mit voller transparenter Kollimation durchgeführt worden sein. Hierdurch kann eine konsistente Bestimmung von Linienintegralen aus den nicht-kollimierten und wenigstens teiltransparent kollimierten Bereichen zur 3D-Rekonstruktion des 3D-Bilddatensatzes aus den Röntgenprojektionsabbildungen ermöglicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kann die Kollimationseinheit mehrere Filterelemente aufweisen. Dabei können die Kollimatorkonfigurationen jeweils eine Relativpositionierung der mehreren Filterelemente vorgeben.
Vorteilhafterweise kann die Kollimationseinheit mehrere, insbesondere gleichartige oder verschiedene, beispielsweise wenigstens teiltransparente und nicht-transparente, Filterelemente aufweisen. Die Kollimatorkonfigurationen können zu den Aufnahmepositionierungen der Aufnahmeanordnung jeweils eine Relativpositionierung, beispielsweise eine Relativposition und/oder eine relative Ausrichtung, der mehreren Filterelemente zueinander und/oder bezüglich des Strahlengangs der Röntgenquelle vorgeben.
Hierdurch kann eine verbesserte geometrische Anpassung eines durch die, insbesondere nicht-transparenten, Filterelemente begrenzten Transmissionsbereichs an eine Geometrie der Interessensregion ermöglicht werden. Ferner kann hierdurch eine weitere Reduzierung der Röntgendosis und Verringerung von Trunkierungsartefakten ermöglicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kann Schritt a) ein Empfangen vorerfasster Planungsbilddaten und/oder eines Planungsmodells des Untersuchungsobjekts umfassen. Dabei können die Interessensregion und/oder die Aufnahmetrajektorie basierend auf den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell bestimmt werden.
Das Empfangen der vorerfassten Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells des Untersuchungsobjekts kann insbesondere ein Erfassen und/oder Auslesen eines computerlesbaren Datenspeichers und/oder ein Empfangen aus einer Datenspeichereinheit, beispielsweise einer Datenbank, umfassen. Ferner können die Planungsbilddaten und/oder das Planungsmodell von einer Bereitstellungseinheit eines medizinischen Bildgebungsgeräts bereitgestellt werden. Die vorerfassten Planungsbilddaten können eine, insbesondere zweidimensional (2D) und/oder dreidimensional (3D), räumlich aufgelöste Abbildung des Untersuchungsobjekts, insbesondere der Interessensregion, umfassen. Zudem können die Planungsbilddaten zeitaufgelöst sein. Das medizinische Bildgebungsgerät zur Aufnahme der Planungsbilddaten kann beispielsweise ein medizinisches Röntgengerät, insbesondere ein C-Bogen-Röntgengerät und/oder Kegelstrahlcomputertomographiegerät (engl. Cone-Beam CT, CBCT), und/oder eine Computertomographieanlage (CT-Anlage) und/oder eine Magnetresonanztomographieanlage (MRT-Anlage) und/oder ein Ultraschallgerät und/oder eine Positronenemissionstomographieanlage (PET-Anlage) umfassen. Insbesondere können die Planungsbilddaten mittels der Aufnahmeanordnung aufgenommen worden sein. Das Planungsmodell kann vorteilhafterweise eine 2D und/oder 3D räumlich aufgelöste Repräsentation, beispielsweise ein Volumenmodell, insbesondere ein Volumennetzmodell, und/oder ein skeletonisiertes Modell, des Untersuchungsobjekts, insbesondere der Interessensregion, umfassen. Das Planungsmodell kann beispielsweise ein generisches und/oder statistisches Patientenmodell umfassen. Das Patientenmodell kann vorteilhafterweise an das Untersuchungsobjekt, insbesondere die Interessensregion, angepasst sein, beispielsweise anhand von Patientendaten und/oder Kamerabildern, insbesondere 3D-Kamerabildern, und/oder Planungsbilddaten, insbesondere Röntgenbilddaten, des Untersuchungsobjekts. Vorteilhafterweise können die Planungsbilddaten und/oder das Planungsmodell mit einem Koordinatensystem der Aufnahmeanordnung registriert sein.
Vorteilhafterweise kann die Interessensregion basierend auf den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell bestimmt, insbesondere identifiziert, werden. Das Bestimmen der Interessensregion kann ein Identifizieren, insbesondere Segmentieren und/oder Markieren und/oder Annotieren und/oder Herausstellen, einer Repräsentation, insbesondere einer Abbildung und/oder eines Modells, eines anatomischen Objekts und/oder einer anatomischen Struktur des Untersuchungsobjekts und/oder eines medizinischen Objekts in dem Untersuchungsobjekt in den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell umfassen. Insbesondere kann ein räumlicher Bereich in dem Untersuchungsobjekt basierend auf den Planungsbilddaten und/ oder dem Planungsmodell als die Interessensregion bestimmt werden. Beispielsweise kann ein Objekt, beispielsweise ein in oder an dem Untersuchungsobjekt angeordnetes medizinisches Objekt, insbesondere ein Implantat und/oder ein medizinisches Instrument, welches ein Artefakt, beispielsweise ein Streustrahlenartefakt und/oder ein Metallartefakt, in den aufzunehmenden Röntgenprojektionsabbildungen hervorrufen kann, in den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell identifiziert werden. Ferner kann die Interessensregion derart bestimmt werden, dass das Objekt in einem räumlichen Zentrum der Interessensregion angeordnet ist. Beispielsweise können die Kollimatorkonfigurationen anhand der Aufnahmetrajektorie, insbesondere einer Akquisitionsgeometrie, und der Information zu der abzubildenden Interessensregion, insbesondere der Annotation der Interessensregion, bestimmt werden, beispielsweise in den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell, insbesondere in einer 3D-Repräsentation des Untersuchungsobjekts.
Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahmetrajektorie, insbesondere die mehreren Aufnahmepositionierungen, basierend auf den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell bestimmt werden. Vorteilhafterweise kann die Aufnahmetrajektorie derart basierend auf den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell bestimmt werden, dass die Röntgenprojektionsabbildungen die Interessensregion für die Rekonstruktion des 3D-Bilddatensatzes datenvollständig abbilden. Insbesondere kann die Aufnahmetrajektorie derart basierend auf den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell bestimmt werden, dass die Röntgenprojektionsabbildungen die Tuy-Bedingung erfüllen. Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahmetrajektorie derart bestimmt werden, dass die Röntgenprojektionsabbildungen die Interessensregion aus einem vordefinierten Winkelbereich abbilden und/oder Störobjekte vermieden werden. Ferner kann die Aufnahmetrajektorie derart bestimmt werden, dass diese durch die Aufnahmeanordnung, insbesondere hindernisfrei, anfahrbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kann das Bestimmen der Interessensregion und/oder der Aufnahmetrajektorie auf künstlicher Intelligenz und/oder einer, insbesondere manuellen, Annotation der Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells als Eingabedaten basieren.
Insbesondere können die Interessensregion und/oder die Aufnahmetrajektorie durch Anwenden einer ersten trainierten Funktion auf Eingabedaten bestimmt werden. Dabei können die Eingabedaten auf den vorerfassten Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell basieren, insbesondere die Planungsbilddaten und/oder das Planungsmodell umfassen. Zudem kann die erste trainierte Funktion die Interessensregion und/oder die Aufnahmetrajektorie als Ausgabedaten bereitstellen. Die erste trainierte Funktion kann durch ein Verfahren des Maschinenlernens trainiert sein. Insbesondere kann die erste trainierte Funktion ein neuronales Netzwerk, insbesondere ein faltendes neuronales Netzwerk (engl. convolutional neural network, CNN) bzw. ein Netzwerk umfassend eine Faltungsschicht (engl. convolutional layer) sein.
Die erste trainierte Funktion bildet Eingabedaten auf Ausgabedaten ab. Hierbei können die Ausgabedaten weiterhin von einem oder mehreren Parametern der ersten trainierten Funktion abhängen. Der eine oder die mehreren Parameter der ersten trainierten Funktion können durch ein Training bestimmt und/ oder angepasst werden. Das Bestimmen und/oder Anpassen des einen oder mehrerer Parameter der ersten trainierten Funktion kann insbesondere auf einem Paar aus Trainingseingabedaten und zugehörigen Trainingsausgabedaten, insbesondere Vergleichsausgabedaten, basieren, wobei die erste trainierte Funktion zur Erzeugung von Trainingsabbildungsdaten auf die Trainingseingabedaten angewendet wird. Insbesondere kann das Bestimmen und/oder Anpassen auf einem Vergleich der Trainingsabbildungsdaten und der Trainingsausgabedaten, insbesondere der Vergleichsausgabedaten, basieren. Im Allgemeinen wird auch eine trainierbare Funktion, das heißt, eine Funktion mit noch nicht angepassten einen oder mehreren Parametern, als trainierte Funktion bezeichnet.
Andere Begriffe für trainierte Funktionen sind trainierte Abbildungsvorschrift, Abbildungsvorschrift mit trainierten Parametern, Funktion mit trainierten Parametern, Algorithmus basierend auf künstlicher Intelligenz, Algorithmus des maschinellen Lernens. Ein Beispiel für eine trainierte Funktion ist ein künstliches neuronales Netzwerk, wobei die Kantengewichte des künstlichen neuronalen Netzwerks den Parametern der trainierten Funktion entsprechen. Anstatt des Begriffs „neuronales Netzwerk“ kann noch der Begriff „neuronales Netz“ verwendet werden. Insbesondere kann eine trainierte Funktion auch ein tiefes künstliches neuronales Netzwerk sein (engl. deep neural network, deep artificial neural network). Ein weiteres Beispiel für eine trainierte Funktion ist eine „Support Vector Machine“, weiterhin sind auch insbesondere andere Algorithmen des maschinellen Lernens als trainierte Funktion einsetzbar.
Vorteilhafterweise weist die erste trainierte Funktion, insbesondere das erste neuronale Netzwerk, eine Eingabeschicht und eine Ausgabeschicht auf. Dabei kann die Eingabeschicht der ersten trainierten Funktion zum Empfangen der Eingabedaten ausgebildet sein. Ferner kann die Ausgabeschicht zum Bereitstellen von Abbildungsdaten, insbesondere Ausgabedaten, ausgebildet sein. Ferner können die Eingabeschicht und/oder die Ausgabeschicht jeweils mehrere Kanäle, insbesondere Neuronen, umfassen.
Vorteilhafterweise kann zumindest ein Parameter der ersten trainierten Funktion basierend auf einem Vergleich einer Trainingsinteressensregion mit einer Vergleichsinteressensregion und/oder einem Vergleich einer Trainingsaufnahmetrajektorie mit einer Vergleichsaufnahmetrajektorie angepasst sein.
Alternativ oder zusätzlich können die Interessensregion und/oder die Aufnahmetrajektorie basierend auf einer, insbesondere manuellen, Annotation der Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells als Eingabedaten bestimmt werden. Hierfür kann eine Nutzereingabe eines medizinischen Bedienpersonals, beispielsweise mittels einer Eingabeeinheit, erfasst werden, insbesondere bezüglich einer graphischen Darstellung der Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells. Die Annotation kann eine 2D oder 3D räumlich aufgelöste Markierung, beispielsweise eine Kontur und/oder Fläche und/oder einen oder mehrere Punkte, der Interessensregion umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Punkt innerhalb der Interessensregion anhand der Nutzereingabe manuell annotiert und die Interessensregion automatisch identifiziert werden, beispielsweise mittels eines Algorithmus basierend auf Regionenwachstum (engl. region growing). Alternativ oder zusätzlich kann anhand der Nutzereingabe ein räumlicher Bereich, insbesondere ein Hüllbereich (engl. bounding box), in den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell, insbesondere der graphischen Darstellung der Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells, identifiziert werden, wobei die Interessensregion automatisch innerhalb des räumlichen Bereichs identifiziert wird, beispielsweise mittels eines Algorithmus zur Bereichsverkleinerung. Vorteilhafterweise kann die Aufnahmetrajektorie, insbesondere die mehreren Aufnahmepositionierungen, basierend auf der Interessensregion, insbesondere automatisch, bestimmt werden. Dabei können die Aufnahmepositionierungen derart bestimmt werden, dass die Interessensregion in den aufzunehmenden Röntgenprojektionsabbildungen aus zumindest zwei verschiedenen, insbesondere nicht-kollinearen, Projektionsrichtungen abgebildet werden kann, um eine 3D Rekonstruierbarkeit des 3D-Bilddatensatzes aus den Röntgenprojektionsabbildungen sicherzustellen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahmetrajektorie, insbesondere die Aufnahmepositionierungen, basierend auf der, insbesondere manuellen, Annotation der Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells als Eingabedaten bestimmt werden. Die Annotation kann eine 2D oder 3D räumlich aufgelöste Vorgabe, beispielsweise eine Kontur und/oder Fläche und/oder einen oder mehrere Punkte und/oder einen Vektor, bezüglich der Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells umfassen, welche einen Winkelbereich für die Projektionsrichtungen der aufzunehmenden Röntgenprojektionsabbildungen vorgibt oder ausschließt.
Die vorgeschlagene Ausführungsform kann vorteilhaft ein flexibles Bestimmen der Interessensregion und/oder der Aufnahmetrajektorie basierend auf den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell ermöglichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kann Schritt a) ein Aufnehmen zumindest einer initialen Röntgenprojektionsabbildung des Untersuchungsobjekts entsprechend einer initialen Aufnahmeplanung umfassen. Dabei können die Interessensregion und/oder die Aufnahmetrajektorie basierend auf der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung bestimmt werden.
Das Aufnehmen der zumindest einen ersten Röntgenprojektionsabbildung, insbesondere mehrerer erste Röntgenprojektionsabbildungen, des Untersuchungsobjekts kann insbesondere analog zur Aufnahme der Röntgenprojektionsabbildungen mittels der Aufnahmeanordnung erfolgen. Vorteilhafterweise kann die initiale Aufnahmeplanung zumindest eine initiale Aufnahmepositionierung, insbesondere mehrere initiale Aufnahmepositionierungen, und zumindest eine initiale Kollimatorkonfiguration, insbesondere jeweils eine initiale Kollimatorkonfiguration zu den initialen Aufnahmepositionierungen, aufweisen.
Vorteilhafterweise kann die Aufnahmeanordnung zur Aufnahme der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung an der zumindest einen initialen Aufnahmepositionierung angeordnet werden. Die Röntgenquelle kann an der zumindest einen initialen Aufnahmepositionierung jeweils ein Röntgenstrahlenbündel zur Durchleuchtung des Untersuchungsobjekts und zur Beleuchtung des Röntgendetektors aussenden. Dabei kann die Kollimationseinheit, insbesondere die Anordnung des zumindest einen Filterelements, gemäß der initialen Kollimatorkonfiguration eingestellt werden. Der Röntgendetektor, insbesondere die Detektorpixel, kann das Erfassungssignal in Abhängigkeit der detektieren Röntgenstrahlen bereitstellen. Die zumindest eine initiale Röntgenprojektionsabbildung kann anschließend anhand des Erfassungssignals empfangen werden. Insbesondere kann die zumindest eine initiale Röntgenprojektionsabbildung als die vorerfassten Planungsbilddaten des Untersuchungsobjekts bereitgestellt werden. Dabei können die Interessensregion und/oder die Aufnahmetrajektorie basierend auf der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung bestimmt werden, beispielsweise basierend auf künstlicher Intelligenz und/oder, insbesondere manueller, Annotation, wobei die Eingabedaten auf der zumindest einen Röntgenprojektionsabbildung basieren.
Die vorgeschlagene Ausführungsform kann eine besonders zeiteffiziente, insbesondere dynamische, Bestimmung der Aufnahmetrajektorie und/oder Interessensregion sowie Bestimmung der Kollimatorkonfigurationen ermöglichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens können die Schritte a) bis c) wiederholt ausgeführt werden. Bei der wiederholten Ausführung von Schritt a) können die bislang aufgenommenen Röntgenprojektionsabbildungen als die ersten Röntgenprojektionsabbildungen und die zuletzt identifizierte Aufnahmeplanung als die initiale Aufnahmeplanung bereitgestellt werden.
Vorteilhafterweise können die Schritte a) bis c), insbesondere bis zum Eintreten einer Abbruchbedingung, wiederholt ausgeführt werden. Die Abbruchbedingung kann beispielsweise eine maximale Anzahl von Wiederholungen vorgeben. Bei der erstmaligen Ausführung der Schritte a) bis c) kann die zumindest eine initiale Röntgenprojektionsabbildung des Untersuchungsobjekts entsprechend der initialen Aufnahmeplanung aufgenommen werden. Dabei kann im Schritt a) die initiale Aufnahmeplanung identifiziert, insbesondere empfangen, werden. Im Schritt b) kann die initiale Kollimatorkonfiguration, insbesondere anhand der initialen Aufnahmeplanung, bestimmt werden. Ferner kann im Schritt c) die zumindest eine initiale Röntgenprojektionsabbildung mittels der Aufnahmeanordnung entsprechend der initialen Aufnahmeplanung aufgenommen werden.
Bei der wiederholten Ausführung von Schritt a) können die bislang aufgenommenen Röntgenprojektionsabbildungen als die initiale Röntgenprojektionsabbildungen und die jeweils zuletzt identifizierte Aufnahmeplanung als die initiale Aufnahmeplanung bereitgestellt werden.
Die vorgeschlagene Ausführungsform kann eine wiederholte, insbesondere dynamische, Bestimmung, insbesondere Überprüfung, der Aufnahmetrajektorie und/oder Interessensregion sowie Bestimmung der Kollimatorkonfigurationen ermöglichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kann das Bestimmen der Interessensregion und/oder der Aufnahmetrajektorie auf künstlicher Intelligenz und/oder einer, insbesondere manuellen, Annotation der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung als Eingabedaten basieren.
Vorteilhafterweise können die Interessensregion und/oder die Aufnahmetrajektorie durch Anwenden einer zweiten trainierten Funktion auf die Eingabedaten bestimmt werden. Die zweite trainierte Funktion kann insbesondere alle Merkmale und Eigenschaften aufweisen, welche in Bezug zur ersten trainierten Funktion beschrieben wurden und umgekehrt. Die Eingabedaten der zweiten trainierten Funktion können auf der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung basieren, insbesondere die zumindest eine initiale Röntgenprojektionsabbildung umfassen. Zudem kann die zweite trainierte Funktion die Interessensregion und/oder die Aufnahmetrajektorie als Ausgabedaten bereitstellen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Interessensregion und/ oder die Aufnahmetrajektorie basierend auf einer, insbesondere manuellen, Annotation der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung als Eingabedaten basieren. Hierfür kann eine Nutzereingabe eines medizinischen Bedienpersonals, beispielsweise mittels der Eingabeeinheit, erfasst werden, insbesondere bezüglich einer graphischen Darstellung der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung. Die Annotation kann eine 2D oder 3D räumlich aufgelöste Markierung, beispielsweise eine Kontur und/oder Fläche und/oder einen oder mehrere Punkte, der Interessensregion umfassen. Hierfür kann eine Nutzereingabe eines medizinischen Bedienpersonals, beispielsweise mittels einer Eingabeeinheit, erfasst werden, insbesondere bezüglich einer graphischen Darstellung der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung. Die Annotation kann eine 2D oder 3D räumlich aufgelöste Markierung, beispielsweise eine Kontur und/oder Fläche und/oder einen oder mehrere Punkte, der Interessensregion umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Punkt innerhalb der Interessensregion anhand der Nutzereingabe manuell annotiert und die Interessensregion automatisch in der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung identifiziert werden, beispielsweise mittels eines Algorithmus basierend auf Regionenwachstum. Alternativ oder zusätzlich kann anhand der Nutzereingabe ein räumlicher Bereich, insbesondere ein Hüllbereich, in der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung, insbesondere der graphischen Darstellung der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung, identifiziert werden, wobei die Interessensregion automatisch innerhalb des räumlichen Bereichs identifiziert wird, beispielsweise mittels eines Algorithmus zur Bereichsverkleinerung. Vorteilhafterweise kann die Aufnahmetrajektorie, insbesondere die mehreren Aufnahmepositionierungen, basierend auf der Interessensregion, insbesondere automatisch, bestimmt werden. Dabei können die Aufnahmepositionierungen derart bestimmt werden, dass die Interessensregion in den aufzunehmenden Röntgenprojektionsabbildungen aus zumindest zwei verschiedenen, insbesondere nicht-kollinearen, Projektionsrichtungen abgebildet werden kann, um eine 3D Rekonstruierbarkeit des 3D-Bilddatensatzes aus den Röntgenprojektionsabbildungen sicherzustellen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahmetrajektorie, insbesondere die Aufnahmepositionierungen, basierend auf der, insbesondere manuellen, Annotation der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung als Eingabedaten bestimmt werden. Die Annotation kann eine 2D oder 3D räumlich aufgelöste Vorgabe, beispielsweise eine Kontur und/oder Fläche und/oder einen oder mehrere Punkte und/oder einen Vektor, bezüglich der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung umfassen, welche einen Winkelbereich für die Projektionsrichtungen der aufzunehmenden Röntgenprojektionsabbildungen vorgibt oder ausschließt.
Die vorgeschlagene Ausführungsform kann vorteilhaft ein dynamisches Bestimmen der Interessensregion und/oder der Aufnahmetrajektorie basierend auf zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung ermöglichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kann Schritt a) ein Identifizieren zumindest eines röntgenstrahlensensitiven Bereichs des Untersuchungsobjekts umfassen. Dabei können die Kollimatorkonfigurationen die räumliche Anordnung des zumindest einen Filterelement zusätzlich derart vorgeben, dass von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung gefiltert wird, welches zumindest teilweise innerhalb des röntgenstrahlensensitiven Bereichs verläuft,
Vorteilhafterweise kann die Aufnahmeplanung eine Information zu dem zumindest einen röntgenstrahlensensitiven Bereich, insbesondere mehreren röntgenstrahlensensitiven Bereichen, des Untersuchungsobjekts umfassen. Werden im Schritt a) vorerfassten Planungsbilddaten und/oder ein Planungsmodell des Untersuchungsobjekts empfangen oder wird im Schritt a) zumindest eine initiale Röntgenprojektionsabbildung des Untersuchungsobjekts aufgenommen, so kann der zumindest eine röntgenstrahlensensitive Bereich in den Planungsbilddaten, dem Planungsmodell oder der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung identifiziert werden, beispielsweise mittels einer Segmentierung und/oder mittels künstlicher Intelligenz und/oder durch, insbesondere manuelle oder automatische, Annotation. Vorteilhafterweise kann ein anatomisches Objekt und/oder einer anatomischen Struktur als der zumindest eine röntgensensitive Bereich des Untersuchungsobjekts identifiziert werden, beispielsweise ein Auge und/oder Augenlinse des Untersuchungsobjekts. Alternativ oder zusätzlich kann ein Objekt, beispielsweise ein in oder an dem Untersuchungsobjekt angeordnetes medizinisches Objekt, insbesondere ein Implantat und/oder ein medizinisches Instrument, welches ein Artefakt, beispielsweise ein Streustrahlenartefakt und/oder ein Metallartefakt, in den aufzunehmenden Röntgenprojektionsabbildungen hervorrufen kann, als der zumindest eine röntgensensitive Bereich identifiziert werden.
Vorteilhafterweise können die Kollimatorkonfigurationen die räumliche Anordnung des zumindest einen Filterelements, insbesondere der mehreren Filterelemente, zusätzlich derart vorgeben, dass die Röntgenstrahlen gefiltert, insbesondere blockiert, werden, welches zumindest teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb des röntgenstrahlensensitiven Bereichs verlaufen. Hierdurch können eine Röntgendosis des zumindest einen röntgenstrahlensensitiven Bereichs vorteilhaft minimiert und die Interessensregion in den Röntgenprojektionsabbildungen abgebildet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens kann die Aufnahmetrajektorie eine Rotation der Aufnahmeanordnung um eine Rotationsachse umfassen.
Vorteilhafterweise kann die Aufnahmetrajektorie eine Rotation der Aufnahmeanordnung um die Rotationsachse, insbesondere ein Drehzentrum und/oder Isozentrum, vorgeben. Dabei können die mehreren Aufnahmepositionierungen der Aufnahmeanordnung beispielsweise entlang einer im Wesentlichen kreisförmigen Aufnahmetrajektorie und/oder entlang einer im Wesentlichen spiralförmigen Aufnahmetrajektorie angeordnet sein. Zusätzlich kann die Aufnahmetrajektorie eine Translation der Aufnahmeanordnung, insbesondere zumindest teilweise entlang der Rotationsachse, umfassen.
Die vorgeschlagene Ausführungsform kann vorteilhaft eine 3D Rekonstruierbarkeit des 3D-Bilddatensatzes, aufweisend die Abbildung der Interessensregion, aus den Röntgenprojektionsabbildungen ermöglichen.
Die Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt ein medizinisches Röntgengerät, umfassend eine Aufnahmeanordnung. Dabei umfasst die Aufnahmeanordnung eine Röntgenquelle, einen Röntgendetektor und eine Kollimationseinheit. Das medizinische Röntgengerät ist dazu ausgebildet, ein vorgeschlagenes computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes auszuführen.
Die Vorteile des vorgeschlagenen Röntgengeräts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
Die Aufnahmeanordnung kann dazu ausgebildet sein, entlang der Aufnahmetrajektorie, insbesondere an den Aufnahmepositionierungen, angeordnet zu werden, insbesondere in zeitlicher Abfolge. Hierfür kann die Aufnahmeanordnung beweglich, insbesondere translatierbar und/oder rotierbar, gelagert sein. Die Röntgenquelle kann dazu ausgebildet sein, insbesondere an den Aufnahmepositionierungen, ein Röntgenstrahlenbündel zur Durchleuchtung der Interessensregion und zur Beleuchtung des Röntgendetektors auszusenden. Dabei kann die Kollimationseinheit, insbesondere die Anordnung des zumindest einen Filterelements, dazu ausgebildet sein, gemäß der Kollimatorkonfigurationen an den Aufnahmepositionierungen der Aufnahmetrajektorie eingestellt zu werden. Der Röntgendetektor, insbesondere die Detektorpixel, können dazu ausgebildet sein, die Röntgenstrahlen nach einer Wechselwirkung mit dem Untersuchungsobjekt zu detektieren und das Erfassungssignal in Abhängigkeit der detektieren Röntgenstrahlen bereitzustellen. Die Aufnahmeanordnung kann beispielsweise zur Kegelstrahlcomputertomographie ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft in einem dritten Aspekt ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer Bereitstellungseinheit ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Bereitstellungseinheit ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt kann dabei eine Software mit einem Quellcode, der noch kompiliert und gebunden oder nur interpretiert werden muss, oder einen ausführbaren Softwarecode umfassen, der zur Ausführung nur noch in die Bereitstellungseinheit zu laden ist. Durch das Computerprogrammprodukt kann das computerimplementierte Verfahren zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes mittels einer Bereitstellungseinheit schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Bereitstellungseinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie zum Beispiel eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, sowie Hardware-Komponenten, wie zum Beispiel Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
Die Vorteile des vorgeschlagenen Computerprogrammprodukts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
Die Erfindung kann ferner von einem computerlesbaren Speichermedium und/oder elektronisch lesbaren Datenträger ausgehen, auf welchem von einer Bereitstellungseinheit lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Bereitstellungseinheit ausgeführt werden. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Bereitstellungseinheiten auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. In unterschiedlichen Figuren werden für gleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet. Es zeigen:

1 bis 4 schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen eines Verfahrens zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes,
5 und 6 schematische Darstellungen verschiedener Kollimationskonfigurationen,
7 eine schematische Darstellung eines medizinischen Röntgengeräts.

In 1 ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen PROV-BD eines 3D-Bilddatensatzes BD schematisch dargestellt. In einem ersten Schritt a) kann eine Aufnahmeplanung AP, umfassend eine Information zu einer abzubilden Interessensregion VOI eines Untersuchungsobjekts und einer Aufnahmetrajektorie TRAJ, identifiziert werden ID-AP. Dabei kann die Aufnahmetrajektorie TRAJ mehrere Aufnahmepositionierungen eine Aufnahmeanordnung zur Aufnahme von Röntgenprojektionsabbildungen ACQ-PI des Untersuchungsobjekts vorgeben. Vorteilhafterweise kann die Aufnahmetrajektorie TRAJ eine Rotation der Aufnahmeanordnung um eine Rotationsachse umfassen. Vorteilhafterweise kann die Aufnahmeanordnung eine Röntgenquelle, einen Röntgendetektor und eine Kollimationseinheit umfassen. Dabei kann der Röntgendetektor mehrere Detektorzeilen, jeweils umfassen mehrere Detektorpixel, aufweisen. In einem zweiten Schritt b) kann jeweils eine Kollimatorkonfiguration CF der Kollimationseinheit zu den Aufnahmepositionierungen der Aufnahmeanordnung bestimmt werden DET-CF. Die Kollimatorkonfigurationen CF können jeweils eine räumliche Anordnung zumindest eines Filterelement der Kollimationseinheit derart vorgeben, dass von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung gefiltert wird, welche eine Detektorzeile ohne vorherige Durchleuchtung der Interessensregion VOI beleuchtet, und von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung transmittiert wird, welche eine Detektorzeile zumindest teilweise nach Durchleuchtung der Interessensregion VOI beleuchtet. In einem dritten Schritt c) können die Röntgenprojektionsabbildungen PI des Untersuchungsobjekts mit der Aufnahmeanordnung entsprechend der Aufnahmeplanung AP aufgenommen werden ACQ-PI. Dabei kann die Kollimationseinheit anhand der Kollimatorkonfigurationen CF eingestellt werden. In einem vierten Schritt d) kann der 3D-Bilddatensatzes BD durch Rekonstruktion aus den Röntgenprojektionsabbildungen PI bereitgestellt werden PROV-BD.
Vorteilhafterweise kann die Kollimationseinheit zumindest ein wenigstens teiltransparentes Filterelement und zumindest eine nicht-transparentes Filterelement aufweisen. Dabei kann die Röntgenstrahlung durch das zumindest eine nicht-transparente Filterelement gefiltert und durch das zumindest eine wenigstens teiltransparente Filterelement transmittiert werden. Insbesondere kann die Kollimationseinheit mehrere Filterelemente aufweisen. Dabei können die Kollimatorkonfigurationen CF jeweils eine Relativpositionierung der mehreren Filterelemente vorgeben.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes PROV-BD. Dabei kann Schritt a) ein Empfangen REC-PD vorerfasster Planungsbilddaten und/oder eines Planungsmodells PD des Untersuchungsobjekts umfassen. Dabei können die Interessensregion VOI und/oder die Aufnahmetrajektorie TRAJ basierend auf den Planungsbilddaten und/oder dem Planungsmodell PD bestimmt werden. Das Bestimmen der Interessensregion VOI und/oder der Aufnahmetrajektorie TRAJ kann auf künstlicher Intelligenz und/oder einer, insbesondere manuellen, Annotation der Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells PD als Eingabedaten basieren.
In 3 ist eine weitere vorteilhaften Ausführungsform eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes PROV-BD schematisch dargestellt. Dabei kann Schritt a) ein Aufnehmen ACQ-iPI zumindest einer initialen Röntgenprojektionsabbildung iPI des Untersuchungsobjekts entsprechend einer initialen Aufnahmeplanung umfassen. Des Weiteren können die Interessensregion VOI und/oder die Aufnahmetrajektorie TRAJ basierend auf der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung iPI bestimmt werden. Vorteilhafterweise können die Schritte a) bis c) wiederholt ausgeführt werden. Dabei können die bislang aufgenommenen Röntgenprojektionsabbildungen PI bei der wiederholten Ausführung von Schritt a) als die initialen Röntgenprojektionsabbildungen iPI und die zuletzt identifizierte Aufnahmeplanung AP als die initiale Aufnahmeplanung bereitgestellt werden. Vorteilhafterweise können das Bestimmen der Interessensregion VOI und/oder der Aufnahmetrajektorie TRAJ auf künstlicher Intelligenz und/oder einer, insbesondere manuellen, Annotation der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildungen iPI als Eingabedaten basieren.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes PROV-BD. Dabei kann Schritt a) ferner ein Identifizieren ID-XA zumindest eines röntgenstrahlensensitiven Bereichs XA des Untersuchungsobjekts umfassen. Vorteilhafterweise können die Kollimatorkonfigurationen CF die räumliche Anordnung des zumindest einen Filterelements zusätzlich derart vorgeben, dass Röntgenstrahlen gefiltert werden, welche zumindest teilweise innerhalb des röntgenstrahlensensitiven Bereichs XA verlaufen.
In 5 und 6 sind Kollimatorkonfigurationen CF für zwei verschiedene Aufnahmepositionierungen der Aufnahmeanordnung bezüglich des Untersuchungsobjekts 31, insbesondere der Interessensregion VOI, schematisch dargestellt. Im Schritt a) können beispielsweise die Augen des Untersuchungsobjekts als röntgenstrahlensensitive Bereiche XA identifiziert werden ID-XA, beispielsweise in dem registrierten Planungsmodell, insbesondere einem Kopfmodell, des Untersuchungsobjekts 31. Bei Vorgabe der räumlichen Anordnung des zumindest einen Filterelements der Kollimationseinheit derart, dass die von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung gefiltert wird, welche eine Detektorzeile ohne vorherige Durchleuchtung der Interessensregion VOI beleuchtet, und von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung transmittiert wird, welche eine Detektorzeile zumindest teilweise nach Durchleuchtung der Interessensregion VOI beleuchtet, kann beispielsweise ein rechteckiges Transmissionsfenster COL als Kollimatorkonfiguration CF für die in 5 dargestellte Aufnahmepositionierungen bestimmt werden DET-CF. Aufgrund der räumlichen Anordnung der röntgenstrahlensensitiven Bereiche XA bezüglich der Interessensregion VOI bedarf es hierbei keiner weiteren Einschränkung des Transmissionsfensters COL.
In 6 hingegen, würde bei einer vollständigen Durchleuchtung der Interessensregion VOI mit Röntgenstrahlen auch einer der röntgenstrahlensensitiven Bereiche XA zumindest teilweise durchleuchtet werden. Vorteilhafterweise kann die Kollimatorkonfiguration CF für die in 6 dargestellte Aufnahmepositionierung die räumliche Anordnung des zumindest einen Filterelements zusätzlich derart vorgeben, dass die von der Röntgenquelle aussendbare Röntgenstrahlung gefiltert wird, welche zumindest teilweise innerhalb des röntgenstrahlensensitiven Bereichs XA verläuft. Hierdurch kann das Transmissionsfenster COL gegenüber dem in 5 dargestellten Transmissionsfenster verkleinert sein. Jedoch können die röntgenstrahlensensitiven Bereiche XA vor Röntgenstrahlung geschützt werden. Bei der Rekonstruktion des 3D-Bilddatensatzes aus den Röntgenprojektionsabbildungen PI kann der fehlende Bereich des Transmissionsfensters COM zur Abbildung der Interessensregion VOI durch eine Röntgenprojektionsabbildung PI aus einer anderen Aufnahmepositionierung, beispielsweise der Aufnahmepositionierung von 5, ergänzt werden.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines vorgeschlagenen medizinischen Röntgengeräts, insbesondere eines C-Bogen-Röntgengeräts 37, umfassend eine Aufnahmeanordnung, wobei die Aufnahmeanordnung eine Röntgenquelle 33, einen Röntgendetektor 34 und eine Kollimationseinheit CE umfasst. Die Röntgenquelle 33 und der Röntgendetektor 34 können in definierter Anordnung an einem C-Arm 38 angeordnet sein. Der C-Arm 38 des C-Bogen-Röntgengeräts 37 kann beweglich um ein oder mehrere Achsen herum gelagert sein. Zur Aufnahme der Röntgenprojektionsabbildungen PI des, auf einer Patientenlagerungsvorrichtung 32 positionierten, Untersuchungsobjekts 31 kann eine Bereitstellungseinheit PRVS ein Signal 24 an die Röntgenquelle 33 senden. Daraufhin kann die Röntgenquelle 33 ein Röntgenstrahlenbündel aussenden. Die Kollimationseinheit CE kann anhand der Kollimatorkonfigurationen CF in der jeweiligen Aufnahmepositionierung des C-Bogen-Röntgengeräts 37 eingestellt sein. Dabei kann das zumindest eine Filterelement der Kollimationseinheit CE gegebenenfalls die von der Röntgenquelle ausgesendete Röntgenstrahlung filtern. Beim Auftreffen des Röntgenstrahlenbündels, nach einer Wechselwirkung mit dem Untersuchungsobjekt 31, insbesondere der Interessensregion VOI, auf einer Oberfläche des Röntgendetektors 34, insbesondere den Detektorpixeln, kann der Röntgendetektor 34 ein Signal 21 an die Bereitstellungseinheit PRVS senden. Die Bereitstellungseinheit PRVS kann anhand des Signals 21 die Röntgenprojektionsabbildungen PI erfassen. Ferner kann die Bereitstellungseinheit PRVS den 3D-Bilddatensatzes durch Rekonstruktion aus den Röntgenprojektionsabbildungen PI bereitstellen PROV-BD.
Das medizinische Röntgengerät kann ferner eine Eingabeeinheit 42, beispielsweise eine Tastatur, und eine Darstellungseinheit 41, beispielsweise einen Monitor und/oder ein Display und/oder einen Projektor, aufweisen. Die Eingabeeinheit 42 kann vorzugsweise in die Darstellungseinheit 41 integriert sein, beispielsweise bei einem kapazitiven und/oder resistiven Eingabedisplay. Die Eingabeeinheit 42 kann vorteilhafterweise zur Erfassung einer Nutzereingabe ausgebildet sein. Hierfür kann die Eingabeeinheit 42 beispielsweise ein Signal 26 an die Bereitstellungseinheit PRVS senden. Die Bereitstellungseinheit PRVS kann dazu ausgebildet sein, in Abhängigkeit Nutzereingabe, insbesondere dem Signal 26, gesteuert zu werden, insbesondere zur Ausführung eines Verfahrens zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes PROV-BD. Die Darstellungseinheit 41 kann vorteilhafterweise dazu ausgebildet sein, eine graphische Darstellung der Röntgenprojektionsabbildungen PI und/oder des 3D-Bilddatensatzes BD anzuzeigen. Hierfür kann die Bereitstellungseinheit PRVS ein Signal 25 an die Darstellungseinheit 41 senden. In vorteilhafter Ausführung kann die Darstellungseinheit 41 ferner dazu ausgebildet sein eine graphische Darstellung der vorerfassten Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells PD des Untersuchungsobjekts 31 oder der initialen Röntgenprojektionsabbildung iPI anzuzeigen.
Die in den beschriebenen Figuren enthaltenen schematischen Darstellungen bilden keinerlei Maßstab oder Größenverhältnisse ab.
Der Ausdruck „basierend auf“ kann im Kontext der vorliegenden Anmeldung insbesondere im Sinne des Ausdrucks „unter Verwendung von“ verstanden werden. Insbesondere schließt eine Formulierung, derzufolge ein erstes Merkmal basierend auf einem zweiten Merkmal erzeugt (alternativ: ermittelt, bestimmt etc.) wird, nicht aus, dass das erste Merkmal basierend auf einem dritten Merkmal erzeugt (alternativ: ermittelt, bestimmt etc.) werden kann.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehenden detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei den dargestellten Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen die Begriffe „Einheit“ und „Element“ nicht aus, dass die betreffenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.
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 Nicht-Patentliteratur

T. Reynolds et al., „Extended Intraoperative Longitudinal 3-Dimensional Cone Beam Computed Tomography Imaging With a Continuous Multi-Turn Reverse Helical Scan“, Investigative Radiology (2022), 10-1097 [0002]
S. Hatamikia et al., „Source-detector trajectory optimization in cone-beam computed tomography: a comprehensive review on today's state-of-the-art“, Phys. Med. Biol., 2022, 67, 16TR03 [0002]
G. Herl et al., „Scanning trajectory optimisation using a quantitative Tuybased local quality estimation for robot-based X-ray computed tomography, Nondestructive Testing and Evaluation“, 2020, 35:3, 287-303 [0002]

Claims

Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes (PROV-BD), umfassend: a) Identifizieren (ID-AP) einer Aufnahmeplanung (AP), umfassend eine Information zu einer abzubildenden Interessensregion (VOI) eines Untersuchungsobjekts (31) und einer Aufnahmetrajektorie (TRAJ), wobei die Aufnahmetrajektorie (TRAJ) mehrere Aufnahmepositionierungen einer Aufnahmeanordnung zur Aufnahme von Röntgenprojektionsabbildungen (PI) des Untersuchungsobjekts (31) vorgibt, wobei die Aufnahmeanordnung eine Röntgenquelle (33), einen Röntgendetektor (34) und eine Kollimationseinheit (CE) umfasst, wobei der Röntgendetektor (34) mehrere Detektorzeilen, jeweils umfassend mehrere Detektorpixel, aufweist, b) Bestimmen (DET-CF) jeweils einer Kollimatorkonfiguration (CF) der Kollimationseinheit (CE) zu den Aufnahmepositionierungen der Aufnahmeanordnung, wobei die Kollimatorkonfigurationen (CF) jeweils eine räumliche Anordnung zumindest eines Filterelements der Kollimationseinheit (CE) derart vorgeben, dass: - von der Röntgenquelle (33) aussendbare Röntgenstrahlung gefiltert wird, welche eine Detektorzeile ohne vorherige Durchleuchtung der Interessensregion (VOI) beleuchtet, und - von der Röntgenquelle (33) aussendbare Röntgenstrahlung transmittiert wird, welche eine Detektorzeile zumindest teilweise nach Durchleuchtung der Interessensregion (VOI) beleuchtet, c) Aufnehmen (ACQ-PI) der Röntgenprojektionsabbildungen (PI) des Untersuchungsobjekts (31) mittels der Aufnahmeanordnung entsprechend der Aufnahmeplanung (AP), wobei die Kollimationseinheit (CE) anhand der Kollimatorkonfigurationen (CF) eingestellt wird, d) Bereitstellen (PROV-BD) des 3D-Bilddatensatzes (BD) durch Rekonstruktion aus den Röntgenprojektionsabbildungen (PI).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kollimationseinheit (CE) zumindest ein wenigstens teiltransparentes Filterelement und zumindest ein nicht-transparentes Filterelement aufweist, wobei die Röntgenstrahlung durch das zumindest eine nicht-transparente Filterelement gefiltert und durch das zumindest eine wenigstens teiltransparente Filterelement transmittiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kollimationseinheit (CE) mehrere Filterelemente aufweist, wobei die Kollimatorkonfigurationen (CF) jeweils eine Relativpositionierung der mehreren Filterelemente vorgeben.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Schritt a) ein Empfangen (REC-PD) vorerfasster Planungsbilddaten und/oder eines Planungsmodells (PD) des Untersuchungsobjekts (31) umfasst, wobei die Interessensregion (VOI) und/oder die Aufnahmetrajektorie (TRAJ) basierend auf den Planungsbilddaten und/ oder dem Planungsmodell (PD) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bestimmen der Interessensregion und/oder der Aufnahmetrajektorie auf künstlicher Intelligenz und/oder einer Annotation der Planungsbilddaten und/oder des Planungsmodells (PD) als Eingabedaten basiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Schritt a) ein Aufnehmen (ACQ-iPI) zumindest einer initialen Röntgenprojektionsabbildung (iPI) des Untersuchungsobjekts (31) entsprechend einer initialen Aufnahmeplanung umfasst, wobei die Interessensregion (VOI) und/oder die Aufnahmetrajektorie (TRAJ) basierend auf der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung (iPI) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Schritte a) bis c) wiederholt ausgeführt werden, wobei bei der wiederholten Ausführung von Schritt a) die bislang aufgenommenen Röntgenprojektionsabbildungen (PI) als die initialen Röntgenprojektionsabbildungen (iPI) und die zuletzt identifizierte Aufnahmeplanung (AP) als die initiale Aufnahmeplanung bereitgestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das Bestimmen der Interessensregion (VOI) und/oder der Aufnahmetrajektorie (TRAJ) auf künstlicher Intelligenz und/oder einer Annotation der zumindest einen initialen Röntgenprojektionsabbildung (iPI) als Eingabedaten basiert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Schritt a) ferner ein Identifizieren (ID-XA) zumindest eines röntgenstrahlensensitiven Bereichs (XA) des Untersuchungsobjekts (31) umfasst, wobei die Kollimatorkonfigurationen (CF) die räumliche Anordnung des zumindest einen Filterelements zusätzlich derart vorgeben, dass von der Röntgenquelle (33) aussendbare Röntgenstrahlung gefiltert wird, welche zumindest teilweise innerhalb des röntgenstrahlensensitiven Bereichs (XA) verläuft.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmetrajektorie (TRAJ) eine Rotation der Aufnahmeanordnung um eine Rotationsachse umfasst.
Medizinisches Röntgengerät, umfassend eine Aufnahmeanordnung, wobei die Aufnahmeanordnung eine Röntgenquelle (33), einen Röntgendetektor (34) und eine Kollimationseinheit (CE) umfasst, wobei das medizinische Röntgengerät dazu ausgebildet, ein computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer Bereitstellungseinheit (PRVS) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des computerimplementierten Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Bereitstellungseinheit (PRVS) ausgeführt werden.