DE10244404A1

DE10244404A1 - Röntgenerfassungseinrichtungsüberwachung

Info

Publication number: DE10244404A1
Application number: DE10244404A
Authority: DE
Inventors: Richard Aufrichtig; Paul R Granfors; Gerhard Brunst; Kenneth S Kump
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2003-05-08
Also published as: US20030058998A1; FR2830155A1; FR2830155B1; JP4325974B2; US6663281B2; JP2003198937A

Abstract

Ein Röntgensystem (14) mit einer Röntgenquelle (15) und einer Erfassungseinrichtung (22) überwacht die Erfassungseinrichtung mittels einer Steuerung (36), die die Erfassungseinrichtung während einer Kalibrierungsbetriebsphase kalibriert und die Erfassungseinrichtung während Verwendungsbetriebsphasen mit Energie versorgt, was zu verschiedenen Zeiten geschieht. Eine Verarbeitungseinrichtung (28, 36) liest die durch die Bildelemente erzeugten Daten, analysiert die Daten und identifiziert Bildelemente, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der Kalibrierungsbetriebsphase und während eines vorbestimmten Abschnitts einer Vielzahl von Verwendungsbetriebsphasen angeben.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft Röntgensysteme, die eine Erfassungseinrichtung verwenden, und insbesondere die Überwachung und Korrektur dieser System.
Die Einführung neuer digitaler Röntgenerfassungseinrichtungen stellt ein Problem hinsichtlich des Verlusts von Bildinformationen an Orten dar, die Defekte in der Erfassungseinrichtung enthalten. Defekte werden typischer Weise durch schlechte Bildelemente verursacht, wobei es sich um Bildelemente handelt, die entweder nicht elektrisch ansprechen oder ein Verhalten zeigen, das von dem ihrer umgebenden Bildelemente statistisch verschieden ist.

Während der Kalibrierung und des Aufbaus der digitalen Erfassungseinrichtung gibt es Verfahren zum Identifizieren des Orts solcher defekter Bildelemente. Dies wird typischer Weise durch eine Analyse von Flachfeldbildern, die keine Struktur enthalten, und Suchen nach Ausreißerbildelementen bewirkt. Diese Flachfeldbilder werden in einem von zwei Modi (1) "dunkel" oder Offset-Rahmen, in denen der Bildgeber ohne Verwendung von Röntgenstrahlen gelesen wird, und (2) "hell" oder Röntgenrahmen erhalten, in denen ein Röntgensignal vor dem Auslesen angelegt wird. Während der Kalibrierung identifizierte Bildelemente werden typischer Weise in einer schlechten Bildelementabbildung gespeichert. Es gibt verschiedene Verfahren zur Korrektur von Bildelementen vor der Bildanzeige, die in einer schlechten Bildelementabbildung identifiziert sind.

Unter gewissen Umständen können sich defekte Bildelemente, die während der anfänglichen Kalibrierung nicht identifiziert wurden, in der amorphen Siliziumerfassungseinrichtung über die Zeit entwickeln. Die Erfindung adressiert diese Probleme und liefert eine Lösung. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Bildelementverhalten überwacht, und die schlechte Bildelementabbildung kann aktualisiert werden.

Eine digitale, amorphe Siliziumröntgenerfassungseinrichtung besteht aus einem Array von Bildelementen (beispielsweise 2048 × 2048). Jedes Element besteht aus einer Photodiode und einem zugehörigen Feldeffekttransistor (FET). Zum Zweck der Röntgenabbildung ist ein Scintillator mit dem Array zur Umwandlung einfallender Röntgenstrahlen in Licht gekoppelt. Das durch den Scintillator erzeugte Licht wird in eine elektrische Ladung umgewandelt und in den Dioden gespeichert. Die Ladung wird durch das Aktivieren der mit jeder Diode verbundenen FETs ausgelesen.

Es wurden Algorithmen zum Analysieren von Bildern, die mit einem Flachfeldröntgenbildgeber erfasst werden, und zur Erfassung schlechter Bildelemente entwickelt. Dabei handelt es sich um Bildelemente, die elektrisch nicht ansprechen, oder ein Verhalten zeigen, das von dem ihrer umgebenden Bildelemente statistisch verschieden ist. Oft kann sich dies auf Defekte im FET oder der Diodenstruktur im Array beziehen.

Das Ergebnis dieser Algorithmen ist die Erzeugung einer Bildabbildung (schlechte Bildelementabbildung) mit den Orten der defekten Bildelemente im Erfassungsarray. Patente auf diesem Gebiet beinhalten die US-A-5657400, die auf eine automatische Identifikation und Korrektur schlechter Bildelemente in einer großflächigen Festkörperröntgenerfassungseinrichtung gerichtet ist, die US-A-5854655, die auf eine defekte Bildelementerfassungsschaltung einer Festkörperbildaufnahmeeinrichtung zur Erfassung defekter Bildelemente gerichtet ist, die US-A-5272536, die auf eine Dunkelstrom- und defekte Bildelementkorrekturvorrichtung gerichtet ist, die US-A-5047863, die auf eine Defektkorrekturvorrichtung für Festkörperabbildungseinrichtungen einschließlich einer nicht arbeitenden Bildelementerfassung gerichtet ist, und die US-A-4996413, die auf das Lesen von Daten aus einer Bilderfassungseinrichtung gerichtet ist.

Zusätzlich zur Erfassung der defekten Bildelemente beschreiben manche dieser Patente auch Verfahren zur Korrektur der Bildelemente vor der Bildanzeige. Die meisten Korrekturverfahren beziehen sich auf das Ersetzen des defekten Bildelements durch den Wert seines benachbarten Bildelements oder einer linearen Kombination aus diesen. Außerdem wurden fortschrittlichere Korrekturverfahren beruhend auf der zugrundeliegenden Bildstruktur in der US-Anmeldung Nr. 09/474715 mit dem Titel "Correction Of Defective Pixels In A Detector", eingereicht am 29. Dezember 1999 unter dem Aktenzeichen 15-XZ-4974 im Namen von Aufrichtig, Xue und Kump und der US-Anmeldung Nr. 09/474498 mit dem Titel "Correction Of Defective Pixels In A Detector Using Temporal Gradients", eingereicht am 29. Dezember 1999 unter dem Aktenzeichen 15-XZ- 5428 im Namen von Aufrichtig, Xue und Kump vorgeschlagen.

Kurzzusammenfassung der Erfindung

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel ist in einem Röntgenabbildungssystem nützlich, das eine Quelle von Röntgenstrahlen und eine digitale Erfassungseinrichtung mit in Reihen und Spalten angeordneten Bildelementen umfasst, um zur Erzeugung eines Röntgenbildes eines Abschnitts eines Patienten geeignete Daten zu erzeugen. In einer derartigen Umgebung kann die Erfassungseinrichtung durch Kalibrierung der Erfassungseinrichtung während einer Kalibrierungsbetriebsphase, Einschalten der Erfassungseinrichtung während Verwendungsbetriebsphasen, die zu verschiedenen Zeiten auftreten, Aktivieren der Röntgenquelle in einem Bestrahlungsbetriebsmodus während der Verwendungsbetriebsphasen, so dass Röntgenstrahlen zur Erfassungseinrichtung übertragen werden, und Sperren der Röntgenquelle in einem Dunkelbetriebsmodus während der Verwendungsbetriebsphasen überwacht werden. Die durch die Bildelemente erzeugten Daten werden gelesen und analysiert. Die Bildelemente werden identifiziert, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der Kalibrierungsbetriebsphase und während eines vorbestimmten Abschnitts einer Vielzahl der Verwendungsbetriebsphasen angeben. Unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren können Röntgenerfassungseinrichtungen mit einem zuvor nicht erzielbaren Grad an Einfachheit und Genauigkeit überwacht werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer bevorzugten Form eines Röntgensystems, das die Erfindung implementiert und ein Beispielbilderfassungsarray veranschaulicht.
Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des in Fig. 1 dargestellten Bilderfassungsarrays.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines bevorzugten Betriebsmodus der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Gemäß Fig. 1 enthält ein Röntgensystem 14 eine Röntgenröhre 15, die unter Energiezufuhr 16 einen Röntgenstrahl 17 emittiert. Wie es dargestellt ist, ist der Röntgenstrahl auf einen Patienten 18 gerichtet, der auf einem für Röntgenstrahlen durchlässigen Tisch 20 liegt. Der Abschnitt des Strahls, der durch den Tisch und den Patienten übertragen wird, trifft auf eine mit 22 bezeichnete Röntgenerfassungseinrichtung. Die Röntgenerfassungseinrichtung 22 umfasst einen Scintillator 24, der die Röntgenphotonen in Photonen niedriger Energie im sichtbaren Spektrum umwandelt. Angrenzend an den Scintillator 24 befindet sich ein Photoerfassungsarray 26, das die Lichtphotonen in ein elektrisches Signal umwandelt. Eine Erfassungssteuereinrichtung 27 enthält die Elektronik zum Betreiben des Erfassungsarrays zur Erfassung eines Bildes und zum Auslesen des Signals aus jedem Photoerfassungselement.
Das Ausgangssignal aus dem Photoerfassungsarray 26 ist mit einer Bildverarbeitungseinrichtung 28 verbunden, das eine Schaltung zur Verarbeitung und Verstärkung des Röntgenbildsignals enthält. Das verarbeitete Bild wird dann auf einem Videomonitor 32 angezeigt und kann in einer Bildspeichereinrichtung 30 archiviert werden. Die Bildverarbeitungseinrichtung 28 erzeugt zusätzlich ein Helligkeitssteuersignal, das an eine Belichtungssteuerschaltung 34 zum Regeln der Energiezufuhr 16 und dadurch der Röntgenbestrahlung angelegt wird.
Der Gesamtbetrieb des Röntgensystems 14 wird durch eine Systemsteuereinrichtung 36 gesteuert, die Befehle vom Röntgentechniker über ein Bedienerschnittstellenfeld 38 empfängt. Die Steuereinrichtung 36 beinhaltet einen Speicher 37 und eine Verarbeitungseinrichtung 39.
Fig. 2 zeigt die Schaltung des Photoerfassungsarrays 26, die durch eine Matrix aus Erfassungselementen oder Bildelementen 40 gebildet wird. Die Bildelemente 40 sind auf einem amorphen Siliziumwafer in einem herkömmlichen, zweidimensionalen Array aus m Spalten und n Reihen angeordnet, wobei m und n ganze Zahlen sind. Beispielsweise ist eine typische Hochauflösungsröntgenerfassungseinrichtung ein Array aus 1000 bis 4000 Reihen und Spalten von Elementen.
Jedes Bildelement 40 enthält eine Photodiode 42 und einen Dünnfilmtransistor 44. Die Photodioden 42 sind aus einer großen Waferfläche hergestellt, was sicherstellt, dass die Photodiode einen beachtlichen Abschnitt des durch den Scintillator 24 erzeugten Lichts auffängt. Jede Photodiode 42 weist auch eine relativ große Kapazitanz auf, die ihr die Speicherung der elektrischen Ladung ermöglicht, die sich aus der Photonenanregung ergibt.
Die Kathode der Photodioden 42 in jeder Spalte des Arrays ist durch den Source-Drain-Leitungsweg des verbundenen Transistors 44 mit einer gemeinsamen Spaltensignalleitung (48 ^-1 bis 48 ^-m) für die Spalte verbunden. Beispielsweise sind die Photodioden 42 in Spalte 1 mit der ersten Signalleitung 48 ^-1 verbunden. Die Anoden der Dioden in jeder Reihe sind gemeinsam mit einer Source einer negativen Vorspannung (-v) verbunden. Die Gate- Elektroden der Transistoren 44 in jeder Reihe sind mit einer gemeinsamen Reihenauswahlleitung (46 ^-1 bis 46 ^-n) verbunden, wie einer Leitung 46 ^-1 für die Reihe 1. Die Reihenauswahlleitungen und die Spaltensignalleitungen sind mit der Erfassungssteuereinrichtung 27 verbunden, und die Spaltensignalleitungen sind auch mit der Bildverarbeitungseinrichtung 28 verbunden.
Zur Erfassung eines Röntgenbildes unter Verwendung der in Fig. 2 dargestellten Erfassungseinrichtung kann das System 14 eine Vielfalt von Sequenzen durchführen. Eine Beispielsequenz ist folgende. Zu Beginn verbindet die Erfassungssteuereinrichtung 27 alle Spaltensignalleitungen 48 ^-1 bis 43 ^-m mit Masse und legt eine positive Spannung an alle Reihenauswahlleitungen 46 ^-1 bis 46 ^-n an. Die an die Reihenauswahlleitungen angelegte positive Spannung schaltet wiederum den Transistor 44 in jedem Bildelement 40 ein, was die umgekehrt vorgespannten Photodioden 42 mit positiver Ladung beaufschlagt. Sind die Photodioden einmal vollständig aufgeladen, legt die Erfassungssteuereinrichtung 27 eine negative Spannung -V an, die negativer als die negative Versorgungsspannung (-V) ist, an die Reihenauswahlleitungen an. Diese negative Vorspannung der Reihenauswahlleitungen schaltet den Transistor 44 in jedem Bildelement 40 aus.
Dann wird die Erfassungseinrichtung 22 einem Impuls von Röntgenphotonen ausgesetzt, die auf herkömmliche Weise durch die Systemerregungsröhre 15 zur Erzeugung eines Strahls 17 von Röntgenphotonen erzeugt werden. Die Röntgenphotonen werden durch den Scintillator 24 in Photonen niedrigerer Energie umgewandelt. Schlagen diese Photonen niedrigerer Energie auf die Photodioden 42 in der Erfassungseinrichtung 26 auf, werden die Dioden leitend und geben einen Teil ihrer positiven Ladung ab. Die Menge der positiven Ladung, die von einer gegebenen Photodiode 42 entfernt wurde, hängt von der Menge an Photonen niedrigerer Energie ab, die darauf aufschlagen, was wiederum von der Intensität der Röntgenenergie abhängt, die auf die Region des Scintillators 24 angrenzend an die Photodiode trifft. Daher ist die von der Photodiode 42 in jedem Bildelement 40 entfernte Ladungsmenge eine Funktion der Röntgenintensität, die die entsprechende Region der Röntgenerfassungseinrichtung 22 trifft.
Nach dem Beenden der Röntgenbelichtung wird die Restladung in jeder Photodiode 42 erfasst. Dazu wird die Spaltensignalleitung 48 ^-1 bis 49 ^-m für jede Erfassungsarrayspalte gleichzeitig mit separaten Erfassungsschaltungen in der Bildverarbeitungseinrichtung 28 verbunden. Eine beliebige Erfassungsschaltung aus mehreren Typen von Erfassungsschaltungen kann in die Bildverarbeitungseinrichtung 28 aufgenommen sein. Beispielsweise kann die Erfassungsschaltung die Spannung über der Photodiode messen, und daher die Ladungsmenge, die auf der Photodiode verbleibt. Alternativ kann die Erfassungsschaltung die zugehörige Spaltensignalleitung 48 ^-1 bis 48 ^-m mit Massepotential verbinden und die Ladungsmenge messen, die zum Ersetzen der durch die Röntgenbelichtung entfernten Ladung erforderlich ist.
Für eine maximale Bildauflösung werden die Photodiodenladungen reihenweise erfasst, indem die Erfassungssteuereinrichtung 27 die positive Spannung sequentiell an jede der Reihenauswahlleitungen anlegt. Wird eine Reihenauswahlleitung positiv vorgespannt, werden die mit dieser Reihenauswahlleitung verbundenen Erfassungsarraytransistoren 44 eingeschaltet, wodurch die zugehörigen Photodioden 42 in der ausgewählten Reihe mit ihren Spaltensignalleitungen 48 ^-1 bis 48 ^-m verbunden werden.
Das mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gelöste Problem bezieht sich auf eine Situation, in der sich das Bildelementverhalten in der Bilderfassungseinrichtung über die Zeit ändert, wodurch verursacht wird, dass einzelne Bildelemente defekt werden. Beispielsweise kann sich ein Diodenkriechverlust in einem Bildelement über die Zeit entwickeln (in der Größenordnung von Stunden), was eine erhebliche Änderung in der Bildelementantwort verursacht. Gleichermaßen kann sich ein Feldeffekttransistor-(FET- )Kriechverlust in einzelnen Bildelementen über mehrere Stunden entwickeln, was eine Nicht-Linearität im Bildelementverhalten bewirkt. Diese Kriechverlusteffekte werden typischer Weise zurückgesetzt, wenn die Erfassungseinrichtungsenergie zyklisch wiederholt wird, entwickeln sich aber häufig wieder in den gleichen Bildelementen zu späteren Zeiten. Diese Defekttypen werden typischerweise während der Kalibrierung niemals erfasst, da sie oft innerhalb einer kurzen Zeit nach dem Einschalten auftreten. Daher ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Bildelemente in der Erfassungseinrichtung erforderlich, so dass potentielle defekte Bildelemente zur schlechten Bildelementabbildung hinzugefügt werden können.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel beinhaltet ein Verfahren zur nicht unterstützten Überwachung und Aktualisierung der schlechten Bildelementabbildung. Das Verfahren umfasst die Erfassung dunkler Bilder, wenn die Erfassungseinrichtung nicht für klinische (Patienten-)anwendungen verwendet wird.
Dunkelbilder erfordern nicht die Verwendung von Röntgenstrahlen, und können nicht unterstützt als Hintergrundbetrieb erfasst werden.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel verwendet drei schlechte Bildelementabbildungen.
Schlechte_Abbildung_Orig beziehungsweise BadMapOrig wird nach einer Standardkalibrierung der Erfassungseinrichtung erhalten. Beispielsweise kann es sich dabei um eine ASCII oder binäre Datei im Speicher 37 handeln, die Reihen- und Spaltenindices für alle schlechten Bildelemente enthält, die während der Kalibrierung erfasst werden. Die Kalibrierung der Erfassungseinrichtung ist eine Aufgabe, die in Intervallen in der Größenordnung von Monaten (typischerweise 6 oder 12 Monate) auftritt.
Schlechte_Abbildung_Energie beziehungsweise BadMapPower wird während der Standardverwendung der Erfassungseinrichtung erhalten. Sie wird zwischen jedem Einschaltzyklus bzw. Energiezyklus der Erfassungseinrichtung rückgesetzt. Sie enthält den Ort von Bildelementen, die nicht während der Kalibrierung erfasst wurden, sondern im Dunkel-(Offset-)Bild nach dem letzten Energierücksetzen abgewichen sind. Die BadMapPower-Abbildung wird auch im Speicher 37 gespeichert.
Schlecht_Abbildung_Aktuell beziehungsweise BadMapUpdate wird während der Standardverwendung der Erfassungseinrichtung erhalten. Sie stellt Bildelemente dar, die nicht während der Kalibrierung erfasst wurden, sondern häufig (beispielsweise 6 von 10 Mal) nach einem Erfassungseinrichtungsenergiezyklus eine Abweichung zeigen. Diese Bildelementabbildung wird auch aktualisiert, wenn innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls (beispielsweise 24 Stunden) kein Energiezyklus aufgetreten ist, und ist im Speicher 37 gespeichert.
Die Werte in den vorstehend angeführten drei Abbildungen entsprechen den Bildelementen in der Erfassungseinrichtung 22.
Das Ablaufdiagramm in Fig. 3 zeigt, wie diese schlechten Bildelementabbildungen erhalten werden. Kurz gesagt umfasst das Verfahren die Erfassung von Dunkelbildern zwischen Patientenuntersuchungen. Beispielsweise kann ein Dunkelbild alle 10 Minuten erfasst werden. Zur Erhöhung der Empfindlichkeit bezüglich einer Diodenverzögerung sollte das Dunkelbild mit der längsten verfügbaren Integrationszeit erfasst werden. Dieses Integrationszeitintervall (im Bereich von 2 bis 20 Sekunden) kann länger als der maximale, klinisch verwendete Zeitverlauf (beispielsweise 2 bis 5 Sekunden) sein. Bildelemente, die Dunkelwerte außerhalb des bestimmten Pegels haben, werden als schlecht in der BadMapPower- Bildelementabbildung markiert. Innerhalb eines gegebenen Energiezyklus ist die schlecht Bildelementabbildung eine Kombination der Kalibrierungsabbildung (BadMapOrig) und von BadMapPower. Nachdem. Bildelemente zu der schlechten Abbildung hinzugefügt sind, muss eine Überprüfung durchgeführt werden, um zu versichern, dass die Erfassungseinrichtung Spezifikationen hinsichtlich der Gesamtanzahl an schlechten Bildelementen und Kombinationen aus diesen (Cluster) erfüllt. Die Standardkalibrierungsüberprüfungsroutine kann zu diesem Zweck verwendet werden. Gibt es einen Spezifikationsfehler während eines Energiezyklusdurchlaufs, werden die den Fehler verursachenden Bildelemente rückgesetzt. Die Anzahl der Zeiten, wie oft ein Bildelement in der BadMapPower-Abbildung enthalten ist, wird überwacht, und wenn eine bestimmte Auftrittshäufigkeit (beispielsweise 60% der Zeit) überschritten wird, wird es in den BadMapUpdate-Datensatz aufgenommen. Resultiert eine Aktualisierung der schlechten Bildelementabbildung durch BadMapUpdate in einem bestimmten Fehler, wird der Service benachrichtigt, und die Erfassungseinrichtung sollte neu kalibriert werden. Die BadMapUpdate-Abbildung wird nach einer Erfassungseinrichtungskalibrierung rückgesetzt.
Die schlechte Bildelementabbildung, die für ein gegebenes Bild angewendet wird, ist die logische Oder-Verknüpfung aus BadMapOrig und BadMapUpdate. Diese identifizierten Bildelemente durchlaufen dann die "normale" schlechte Bildelementmaskierungsverarbeitung, die typischerweise eine Interpolation des fehlenden Werts aus den benachbarten, guten Bildelementwerten darstellt.
Die Servicebenachrichtigung kann ein automatischer Anruf über das Systemmodem oder ein einfacher Bildschirmalarm für den Benutzer zum Anrufen des Service sein.
Fig. 3 zeigt diese schlechte Bildelement- Überwachungsstrategie. In den schlechten Bildelementabbildungen zeigt ein Wert von Null (0) ein gutes Bildelement an, während ein von Null verschiedener Wert ein schlechtes Bildelement angibt. Eine logische Oder-Verknüpfung resultiert in einem Wert Null (0) nur dann, wenn beide angegebenen Argumente Null sind, und sonst in einem Wert Eins (1).
Gemäss Fig. 3 kalibriert in Schritt 100 die Steuereinrichtung 36 die Erfassungseinrichtung 22 auf bekannte Art und Weise. In Schritt 102 speichert die Verarbeitungseinrichtung 31 eine Identifizierung aller defekten oder schlechten Bildelemente in der BadMapOrig-Abbildung im Speicher 37, die durch Lesen und Analysieren von Daten von der Erfassungseinrichtung 22 während der Kalibrierung lokalisiert werden. In Schritt 104 setzt die Verarbeitungseinrichtung 39 die allen Bildelementen in der BadMapUpdate-Abbildung entsprechenden Werte auf null. Die Schritte 100 bis 104 werden während eines Kalibrierungs-Setup durchgeführt.
In Schritt 106 setzt die Verarbeitungseinrichtung 39 die allen Bildelementen in der BadMapPower-Abbildung entsprechenden Werte auf Null, wenn die Erfassungseinrichtung durch die Steuereinrichtung 36 zyklisch eingeschaltet wird, oder wenn ein Aktualisierungszeitablaufabschnitt, wie 24 Stunden, überschritten wird. Die Steuereinrichtung 36 lässt das System von Zeit zu Zeit einen Energiezyklus durchlaufen, wie es von einem Benutzer gewünscht wird, der das System über die Schnittstelle 38 startet und anhält. In Schritt 108 setzt die Verarbeitungseinrichtung 39 die allen Bildelementen in der BadMap-Abbildung entsprechenden Werte gleich den entsprechenden Werten in der BadMapOrig-Abbildung, die mit den entsprechenden Werten in der BadMapUpdate-Abbildung logisch Oder-verknüpft sind. In Schritt 110 bestimmt die Verarbeitungseinrichtung 39, ob die Gesamtanzahl defekter Bildelemente und Cluster von Bildelementen, die durch die Werte in der BadMap-Abbildung angegeben werden, nicht innerhalb einer Spezifikationstoleranz liegen. Wenn ja, wird in Schritt 112 der Service benachrichtigt. Wenn nein, bestimmt in Schritt 114 die Steuereinrichtung 36, ob ein Klinik- oder Patientenprotokoll über die Bedienerschrittstelle 38 ausgewählt wurde. Wenn ja, wird in Schritt 116 eine vollständige klinische/Patientenbilduntersuchung unter Verwendung der BadMap-Abbildung für eine schlechte Bildelementkorrektur durchgeführt. Während der Abbildungsuntersuchung wird die Röntgenröhre 15 durch die Steuerung 34 während einem Bestrahlungsbetriebsmodus mit Energie versorgt. Wenn nein, bestimmt in Schritt 118 die Verarbeitungseinrichtung 39, ob der letzte Offset-Test bei weniger als einem vorbestimmten Zeitabschnitt, wie zehn Minuten, aufgetreten ist. Wenn ja, kehrt das Programm zu Schritt 114 zurück. Wenn nein, erfasst die Verarbeitungseinrichtung 39 in Schritt 120 einen Dunkel- (Offset-)Bildrahmen von Daten durch Lesen der Werte der Bildelemente in der Erfassungseinrichtung 22 unter Verwendung einer maximalen erlaubten Zeit. Das Lesen wird durch die Verarbeitungseinrichtung 28 bewirkt. Die Dunkelbilddaten werden erhalten, während die Röntgenröhre 15 durch die Steuereinrichtungen 34 und 36 ausgeschaltet ist.
Hat das Bildelement im in Schritt 120 erhaltenen Dunkelbildrahmen einen Wert außerhalb einer Dunkelrahmenschwellenwertgrenze, setzt die Verarbeitungseinrichtung 39 in Schritt 122 ein entsprechendes Bit in der BadMapPower-Abbildung auf einen Wert 1. Wurde das Bildelement in Nf der letzten Np Energiezyklen markiert, bzw. mit einem Flag versehen, wird das entsprechende Bit in der BadMapUpdate-Abbildung auf einen Wert 1 gesetzt. Ein typischer Wert von Nf ist 6, und ein typischer Wert von Np ist 10. In Schritt 124 werden die Werte in der BadMap-Abbildung gleich den entsprechenden Werten in der BadMap-Abbildung mit den entsprechenden Werten der BadMapPower-Abbildung logisch Oderverknüpft gesetzt. In Schritt 126 bestimmt die Verarbeitungseinrichtung 39, ob die Gesamtanzahl defekter Bildelemente und Cluster aus Bildelementen, die in der BadMap- Abbildung identifiziert sind, außerhalb einer Spezifaktionstoleranz liegen. Wenn ja, werden in Schritt 128 die Werte in der BadMapPower-Abbildung und der BadMap- Abbildung, die den in die Spezifikation fallenden Fehler verursacht haben, auf einen Wert null gesetzt. Wenn nein, bestimmt die Steuereinrichtung 36 in Schritt 130, ob der Zeitabschnitt seit dem letzen Energiezyklus einen vorbestimmten Aktualisierungszeitabschnitt überschreitet. Wenn ja, kehrt das Programm zu Schritt 106 zurück. Wenn nein, fährt das Programm mit Schritt 114 fort. Die Schritte 106 bis 130 veranschaulichen eine Verwendungsbetriebsphase des Systems 14.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel bietet viele Vorteile. Die Überwachung kann ununterbrochen als Hintergrundbetrieb für den Kunden ablaufen. Im Fall neuer schlechter Bildelemente werden diese zu der schlechten Bildelementabbildung hinzugefügt, so dass das Bild geeignet korrigiert wird. Die Erfassungseinrichtung wird auch zum Sicherstellen überwacht, dass sie innerhalb der erforderlichen Spezifikationen für schlechte Bildelemente bleibt. Verfehlt die Erfassungseinrichtung die Spezifikationen, wird ein Servicezentrum 50 über ein Modem 52 und ein Netz 54 benachrichtigt. Die zum Servicezentrum 50 durch die Steuereinrichtung 36 übertragene Nachricht berichtet die Daten, die defekte Bildelemente angeben, und kann die defekten Bildelemente identifizieren.
Durch dieses Verfahren werden nicht erfasste schlechte Bildelemente durch die Kalibrierung identifiziert und geeignet korrigiert.
Der Fachmann erkennt, dass die bevorzugten Ausführungsbeispiele verändert und modifiziert werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den beiliegenden Patentansprüchen definiert ist.
Ein Röntgensystem mit einer Röntgenquelle und einer Erfassungseinrichtung überwacht die Erfassungseinrichtung mittels einer Steuerung, die die Erfassungseinrichtung während einer Kalibrierungsbetriebsphase kalibriert und die Erfassungseinrichtung während Verwendungsbetriebsphasen mit Energie versorgt, was zu verschiedenen Zeiten geschieht. Eine Verarbeitungseinrichtung liest die durch die Bildelemente erzeugten Daten, analysiert die Daten und identifiziert Bildelemente, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der Kalibrierungsbetriebsphase und während eines vorbestimmten Abschnitts einer Vielzahl von Verwendungsbetriebsphasen angeben.

Claims

1. Vorrichtung zur Überwachung einer digitalen Erfassungseinrichtung (22) in einem Röntgenabbildungssystem (14) mit einer Röntgenquelle (15) und der digitalen Erfassungseinrichtung mit in Reihen und Spalten angeordneten Bildelementen (40) zur Erzeugung von Daten, die zur Erzeugung eines Röntgenbildes eines Abschnitts eines Patienten (18) geeignet sind, mit
einer Steuereinrichtung (36, 34) zum Kalibrieren der Erfassungseinrichtung während einer Kalibrierungsbetriebsphase,
Versorgen der Erfassungseinrichtung mit Energie während Verwendungsbetriebsphasen, die zu verschiedenen Zeiten auftreten,
Erregen der Röntgenquelle in einem Belichtungsbetriebsmodus während der Verwendungsbetriebsphasen, so das Röntgenstrahlen zu der Erfassungseinrichtung übertragen werden, und
Sperren der Röntgenquelle in einem Dunkelbetriebsmodus während der Verwendungsbetriebsphasen und
einer Verarbeitungseinrichtung (39) zum Lesen der durch die Bildelemente erzeugten Daten, Analysieren der gelesenen Daten und
Identifizieren von Bildelementen, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der Kalibrierungsbetriebsphase und während eines vorbestimmten Abschnitts einer Vielzahl von Verwendungsbetriebsphasen angeben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Speichereinrichtung (37), wobei die Verarbeitungseinrichtung zur Speicherung der identifizierten Bildelemente in der Speichereinrichtung eingerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinrichtung zum Lesen der Daten während des Dunkelbetriebsmodus eingerichtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinrichtung zum Identifizieren von Bildelementen, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der Verwendungsbetriebsphase angeben, eingerichtet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinrichtung zum Identifizieren von Bildelementen, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während einer beliebigen Kalibrierungsbetriebsphase, der aktuellen Verwendungsbetriebsphase und während eines vorbestimmten Abschnitts früherer Verwendungsbetriebsphasen angeben, eingerichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Verarbeitungseinrichtung zum Verwenden der identifizierten Bildelementen zur Korrektur von Daten eingerichtet ist, die während dem Belichtungsbetriebsmodus erhalten werden, um die Erzeugung des Röntgenbildes zu unterstützen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das System eine Speichereinrichtung (37) umfasst und die Verarbeitungseinrichtung eingerichtet ist zum
Speichern einer ersten Abbildung zum Identifizieren von Bildelementen in der Speichereinrichtung, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der jüngsten Kalibrierungsbetriebsphase angeben,
Speichern einer zweiten Abbildung zum Identifizieren von Bildelementen in der Speichereinrichtung, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der aktuellen Verwendungsbetriebsphase angeben, und
Speichern einer dritten Abbildung zum Identifizieren von Bildelementen in der Speichereinrichtung, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während eines vorbestimmten Abschnitts einer Vielzahl von Verwendungsbetriebsphasen angeben, die vor der aktuellen Verwendungsbetriebsphase auftreten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinrichtung zum periodischen Lesen der Daten während der Verwendungsbetriebsphase eingerichtet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinrichtung zum Lesen der Daten während des Dunkelbetriebsmodus und zum Analysieren der gelesenen Daten durch Bestimmung eingerichtet ist, ob die Datenwerte innerhalb eines Bereichs vorbestimmter Pegel liegen.

10. Verfahren zur Überwachung einer digitalen Erfassungseinrichtung in einem Röntgenabbildungssystem (14) mit einer Röntgenquelle (15) und der digitalen Erfassungseinrichtung (22) mit in Reihen und Spalten angeordneten Bildelementen zum Erzeugen von Daten, die zur Erzeugung eines Röntgenbildes eines Abschnitts eines Patienten geeignet sind, mit den Schritten
Kalibrieren der Erfassungseinrichtung während einer Kalibrierungsbetriebsphase,
Versorgen der Erfassungseinrichtung mit Energie während Betriebsverwendungsphasen, die zu verschiedenen Zeiten auftreten,
Erregen der Röntgenquelle in einem Belichtungsbetriebsmodus während, der Verwendungsbetriebsphasen, so dass Röntgenstrahlen zur Erfassungseinrichtung übertragen werden,
Sperren der Röntgenquelle in einem Dunkelbetriebsmodus während der Verwendungsbetriebsphasen,
Lesen der durch die Bildelemente erzeugten Daten, Analysieren der gelesenen Daten und Identifizieren von Bildelementen, die Daten entsprechen,
die defekte Bildelemente während der Kalibrierungsbetriebsphase und während eines vorbestimmten Abschnitts einer Vielzahl der Verwendungsbetriebsphasen angeben.

11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner mit der Speicherung der identifizierten Bildelemente.

12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Lesen das Lesen der Daten während des Dunkelbetriebsmodus umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Identifizierung die Identifizierung von Bildelementen umfasst, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der Verwendungsbetriebsphase angeben.

14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Identifizieren das Identifizieren von Bildelementen umfasst, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während einer beliebigen Kalibrierungsbetriebsphase, der aktuellen Verwendungsbetriebsphase und eines vorbestimmten Abschnitts früherer Verwendungsbetriebsphasen angeben.

15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner mit der Verwendung der identifizierten Bildelemente zum Korrigieren von Daten, die während des Belichtungsbetriebsmodus erhalten werden, um die Erzeugung des Röntgenbildes zu unterstützen.

16. Verfahren nach Anspruch 10, ferner mit den Schritten
Speichern einer ersten Abbildung zum Identifizieren von Bildelementen, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der jüngsten Kalibrierungsbetriebsphase angeben,
Speichern einer zweiten Abbildung zum Identifizieren von Bildelementen, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während der aktuellen Verwendungsbetriebsphase angeben, und
Speichern einer dritten Abbildung zum Identifizieren von Bildelementen, die Daten entsprechen, die defekte Bildelemente während eines vorbestimmten Abschnitts einer Vielzahl von Verwendungsbetriebsphasen angeben, die vor der aktuellen Verwendungsbetriebsphase auftreten.

17. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Lesen das Lesen der Daten während der Verwendungsbetriebsphase ungefähr alle 10 Minuten umfasst.

18. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Lesen das Lesen der Daten während des Dunkelbetriebsmodus umfasst und wobei das Analysieren das Analysieren der gelesenen Daten durch Bestimmung umfasst, ob die Datenwerte innerhalb eines Bereichs vorbestimmter Pegel liegen.

19. Verfahren nach Anspruch 10, ferner mit dem Kontaktieren eines Servicezentrums (50) und Berichten der Daten, die defekte Bildelemente angeben.