DE10322143A1

DE10322143A1 - Durchleuchtungsanlage und Verfahren zum Ermitteln der effektiven Hauteingangsdosis bei Durchleuchtungsuntersuchungen

Info

Publication number: DE10322143A1
Application number: DE10322143A
Authority: DE
Inventors: Peter Scheuering
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-17
Also published as: US6934362B2; US20050002489A1; DE10322143B4

Abstract

Verfahren zum Ermitteln der effektiven Hauteingangsdosis bei Durchleuchtungsuntersuchungen, bei dem die Hauteingangsdosis durch Dividieren des gemessenen Dosisflächenprodukts durch die bestrahlte Hauteingangsfläche erhalten wird, die aus der bestrahlten Fläche in der Film- oder Bildverstärkerebene, geometrischen Daten der Durchleuchtungsanlage und der Dicke des zu untersuchenden Körperteils des Patienten errechnet wird, wobei als Wert für die Dicke des zu untersuchenden Körperteils der aus den Einstellwerten für die Durchleuchtung ermittelte Wasserwert verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der effektiven Hauteingangsdosis bei Durchleuchtungsuntersuchungen. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren, bei dem die Hauteingangsdosis durch Dividieren des gemessenen Dosisflächenprodukts durch die bestrahlte Hauteingangsfläche erhalten wird, die aus der bestrahlten Fläche in der Film- oder Bildverstärkerebene, geometrischen Daten der Durchleuchtungsanlage und der Dicke des zu untersuchenden Körperteils des Patienten errechnet wird.

Herkömmliche Durchleuchtungsanlagen besitzen ein Dosisflächenmessgerät, das zumeist unterhalb der Blende im Strahlengang angeordnet ist. Dieses Messgerät besitzt eine Messkammer und liefert das Dosisflächenprodukt, das abgekürzt auch als Dosisfläche bezeichnet wird. Wichtiger als das Dosisflächenprodukt ist jedoch die effektiv wirksame Dosis, der der Patient bei der Röntgenuntersuchung ausgesetzt ist. Diese effektiv wirksame Dosis oder Hauteingangsdosis errechnet sich aus dem Dosisflächenprodukt geteilt durch die effektiv bestrahlte Hauteingangsfläche. Die Hauteingangsfläche ist von Patient zu Patient verschieden, sie hängt insbesondere von der Dicke des zu untersuchenden Körperteils des Patienten ab, da der Abstand vom Fokus zur Hautoberfläche bei jedem Patienten anders ist. Der Durchmesser beziehungsweise die Dicke des zu untersuchenden Körperteils kann in Abhängigkeit von der Körperlage und dem Körperbau z.B. zwischen 0 cm und 50 cm schwanken. In vielen Fällen wird daher lediglich das Dosisflächenprodukt erfasst, das jedoch nicht sehr aussagekräftig ist.

Es ist auch möglich, den Abstand vom Strahler zum Patienten manuell mit einem Maßband zu messen, diese Vorgehensweise ist jedoch aufwendig und nicht besonders genau.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln der effektiven Hauteingangsdosis bei Durchleuchtungsuntersuchungen anzugeben, das einfacher durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass als Wert für die Dicke des zu untersuchenden Körperteils der aus den Einstellwerten für die Durchleuchtung ermittelte Wasserwert verwendet wird.

Der sogenannte Wasserwert kann aus den bei der Durchleuchtung verwendeten Geräteparametern errechnet werden. Diese Einstellwerte sind nach jeder Durchleuchtung bekannt, so dass der Wasserwert einfach ermittelt werden kann. Der Wasserwert stimmt im Allgemeinen bis auf wenige Prozentpunkte mit der tatsächlichen Dicke des untersuchten Körperteils des Patienten überein. Mit der bekannten Dicke beziehungsweise dem Durchmesser des untersuchten Körperteils kann der Fokus-Patienten-Abstand automatisch errechnet werden, der bisher nur manuell durch direkte Messung des Abstands ermittelt werden konnte.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorgesehen sein, dass der Wasserwert aus der Durchleuchtungsspannung und/oder dem Durchleuchtungsstrom und/oder der Rasterdämpfung und/oder der Filterdämpfung und/oder dem Film-Fokus-Abstand und/oder einem Normierungsfaktor ermittelt wird. Auf diese Weise werden alle Parameter berücksichtigt, die einen Einfluss auf den Wasserwert haben können.

Zweckmäßig wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die bestrahlte Hauteingangsfläche aus der bestrahlten Fläche in der Film- oder Bildverstärkerebene, dem Film-Fokus-Abstand und dem Fokus-Patienten-Abstand errechnet. Aus dem Wasserwert wird zunächst der Fokus-Patienten-Abstand berechnet. Der Film-Fokus-Abstand kann zwar veränderlich sein, da der Strahler in der Höhe verstellbar ist, der Abstand zwischen dem Strahler und dem Film ist jedoch eine bekannte Größe. Ebenso ist die bestrahlte Fläche in der Film- beziehungsweise Bildverstärker-Ebene bekannt, so dass die effektiv bestrahlte Hauteingangsfläche, die für jeden Patienten unterschiedlich ist, aus diesen Daten errechnet werden kann.

Zweckmäßig wird der Fokus-Patienten-Abstand aus dem Film-Fokus-Abstand, der Dicke der Patientenauflage, dem Abstand zwischen der Oberseite der Tischplatte und dem Film oder Bildverstärkereingang und der Dicke des zu untersuchenden Körperteils des Patienten berechnet. Die Dicke der Tischplatte beziehungsweise der Abstand der Oberkante der Tischplatte zum Film beziehungsweise zum Bildverstärkereingang ist bekannt und normalerweise eine konstante Größe. Ebenso ist die Dicke der Patientenauflage für das jeweilige Gerät bekannt. Gemeinsam mit der aus dem Wasserwert ermittelten Dicke des zu untersuchenden Körperteils und dem Film-Fokus-Abstand kann der gesuchte Fokus-Patienten-Abstand ermittelt werden. Daraus kann anschließend mit dem Strahlensatz die effektiv bestrahlte Hauteingangsfläche berechnet werden. Teilt man das Dosisflächenprodukt durch die effektiv bestrahlte Hauteingangsfläche, so erhält man die gesuchte effektiv wirksame Dosis.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders benutzerfreundlich, wenn die Hauteingangsdosis durch eine Rechnereinrichtung automatisch ermittelt wird. In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann es auch vorgesehen sein, dass die ermittelte Hauteingangsdosis nach der Durchleuchtung an dem Durchleuchtungsgerät angezeigt wird.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Durchleuchtungsanlage mit einem im Strahlengang angeordneten Messmittel für das Dosisflächenprodukt.

Erfindungsgemäß weist die Durchleuchtungsanlage eine Rechnereinrichtung zum Ermitteln der effektiven Hauteingangsdosis auf, wobei die Hauteingangsdosis aus dem gemessenen Dosisflächenprodukt und der errechneten bestrahlten Hauteingangsfläche ermittelt wird.

Die erfindungsgemäße Durchleuchtungsanlage ist zweckmäßig so ausgebildet, dass die effektiv bestrahlte Hauteingangsdosis durch die Rechnereinrichtung anhand der bestrahlten Fläche in der Film- oder Bildverstärkerebene, geometrischen Daten der Durchleuchtungsanlage und der Dicke des zu untersuchenden Körperteils des Patienten ermittelt wird.

Damit die Hauteingangsdosis automatisch ermittelt werden kann, ist die Rechnereinrichtung der erfindungsgemäßen Durchleuchtungsanlage so ausgebildet, dass der aus den Parametern für die Durchleuchtung ermittelte Wasserwert als Wert für die Dicke des zu untersuchenden Körperteils eines Patienten berücksichtigt wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines besonders geeigneten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figur erläutert.
Die einzige Figur ist eine schematische Darstellung und zeigt einen Patienten 1 in einer Durchleuchtungsanlage 2 während der Röntgenuntersuchung in einer Seitenansicht.
Die Durchleuchtungsanlage 2 besteht aus einem Strahler 3, dessen ausgesendete Röntgenstrahlen 6 auf eine Blende 4 und eine unterhalb der Blende 4 angeordnete Messkammer 5 treffen.
Das Röntgenstrahlenfeld 6 trifft auf der bestrahlten Hauteingangsfläche (A1) 7 des Patienten 1 auf. Die Röntgenstrahlen durchdringen den Patienten 1 und gelangen auf einen Röntgenfilm oder einen Bildverstärkereingang 8. In der Figur ist auch die von dem Röntgenstrahlenfeld 6 bestrahlte Fläche (A2) des Films beziehungsweise des Bildverstärkereingangs 8 gezeigt. Anstelle des Bildverstärkereingangs 8 kann auch ein Festkörperdetektor vorhanden sein.
Nach der Durchführung der Röntgenaufnahme liefert die Messkammer 5 das Dosisflächenprodukt. Gesucht ist jedoch die effektiv wirksame Dosis, so dass das Dosisflächenprodukt durch die effektiv bestrahlte Hauteingangsfläche (A1) 7 geteilt werden muss. Diese Hauteingangsfläche (A1) 7 ist jedoch zunächst nicht bekannt, da sie von der Dicke beziehungsweise Höhe des zu untersuchenden Körperteils des Patienten 1 abhängt.
Bekannt sind jedoch sämtliche technische Parameter des Röntgenvorgangs, dazu zählen die Durchleuchtungsspannung, der Durchleuchtungsstrom, die Rasterdämpfung, die Filterdämpfung, der Film-Fokus-Abstand sowie ein Normierungsfaktor. Aus diesen Werten kann der sogenannte Wasserwert ermittelt werden, wobei diese Berechnung automatisch von der Durchleuchtungsanlage oder einer Rechnereinrichtung 11 durchgeführt werden kann. Dieser Wasserwert erlaubt eine Aussage über die Eigenschaften des untersuchten Körpers bei der Röntgenaufnahme im Vergleich zu Wasser. Der Wasserwert hat die Dimension einer Länge und ist ein sehr guter Näherungswert für die Dicke des untersuchten Körperteils. Dementsprechend entspricht der Wasserwert in dem dargestellten Ausführungsbeispiel dem Wert L5, der die Patientendicke angibt. Weitere bekannte geometrische Parameter sind die Dicke der Patientenauflage L3, bei der es sich z.B. um eine Matratze 9 handeln kann sowie der Abstand L4 zwischen dem Film beziehungsweise dem Bildverstärker 8 und der Oberkante einer Tischplatte 10. Der Strahler 3 ist höhenverstellbar, der Film-Fokus-Abstand L1 ist jedoch immer bekannt. Mit diesen bekannten geometrischen Daten L1, L3, L4 und L5 kann der gesuchte Abstand L2 zwischen dem Fokus oder Strahler 3 und dem Patienten 1 mit der Formel: L2 = L1 – L3 – L4 – L5 errechnet werden. Aus dem Strahlensatz ergibt sich die Formel für die Berechnung der Hauteingangsfläche (A1): A1 = A2·(L2/L1)2
Die Fläche A2 bezeichnet den bestrahlten Flächenteil des Films beziehungsweise des Bildverstärkereingangs 8. Mit dieser bekannten Hauteingangsfläche 7 kann die gesuchte effektiv wirksame Dosis D berechnet werden:
D = Dosisflächenprodukt/A1
Die Ermittlung der effektiven Dosis D kann durch die Rechnereinrichtung 11 durchgeführt werden, die in der Figur schematisch dargestellt ist. Die Rechnereinrichtung 11 ist über nicht dargestellte Verbindungsleitungen mit den Systemkomponenten der Durchleuchtungsanlage 2 verbunden, so dass sie auf alle relevanten geometrischen und Durchleuchtungsdaten zugreifen kann. Die Rechnereinrichtung 11 kann auch eine Anzeige aufweisen oder mit einer externen Anzeige verbunden sein, so dass die Mess- oder Berechnungsergebnisse dem Benutzer direkt angezeigt werden.
Die Öffnung der Blende 4 ist nicht notwendigerweise quadratisch, sie kann auch rechteckig sein. In diesem Fall errechnet sich die Fläche A2 aus der Blendenbreite mal der Blendenhöhe.

Claims

Verfahren zum Ermitteln der effektiven Hauteingangsdosis bei Durchleuchtungsuntersuchungen, bei dem die Hauteingangsdosis durch Dividieren des gemessenen Dosisflächenprodukts durch die bestrahlte Hauteingangsfläche erhalten wird, die aus der bestrahlten Fläche in der Film- oder Bildverstärkerebene, geometrischen Daten der Durchleuchtungsanlage und der Dicke des zu untersuchenden Körperteils des Patienten errechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Wert für die Dicke des zu untersuchenden Körperteils der aus den Einstellwerten für die Durchleuchtung ermittelte Wasserwert verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserwert aus der Durchleuchtungsspannung und/oder dem Durchleuchtungsstrom und/oder der Rasterdämpfung und/oder der Filterdämpfung und/oder dem Film-Fokus-Abstand und/oder einem Normierungsfaktor ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bestrahlte Hauteingangsfläche aus der bestrahlten Fläche in der Film- oder Bildverstärkerebene, dem Film-Fokus-Abstand und dem Fokus-Patienten-Abstand errechnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokus-Patienten-Abstand aus dem Film-Fokus-Abstand, der Dicke der Patientenauflage, dem Abstand zwischen der Oberseite der Tischplatte und dem Film oder Bildverstärker und der Dicke des zu untersuchenden Körperteils des Patienten berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauteingangsdosis durch eine Rechnereinrichtung automatisch ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Hauteingangsdosis nach der Durchleuchtung an dem Durchleuchtungsgerät angezeigt wird.
Durchleuchtungsanlage mit einem im Strahlengang angeordneten Messmittel für das Dosisflächenprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Rechnereinrichtung (11) zum Ermitteln der effektiven Hauteingangsdosis anhand des gemessenen Dosisflächenprodukts und der errechneten bestrahlten Hauteingangsfläche (A1) aufweist.
Durchleuchtungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (11) zum Ermitteln der effektiv bestrahlten Hauteingangsdosis anhand der bestrahlten Fläche (A2) in der Film- oder Bildverstärkerebene, geometrischen Daten (L1, L2, L3, L4) der Durchleuchtungsanlage (2) und der Dicke (L5) des zu untersuchenden Körperteils des Patienten (1) ausgebildet ist.
Durchleuchtungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (11) so ausgebildet ist, dass der aus den Parametern für die Durchleuchtung ermittelte Wasserwert als Wert für die Dicke (L5) des zu untersuchenden Körperteils des Patienten (1) berücksichtigt wird.