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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Defekterkennung bei
einem eine Vielzahl von Sensorflächen
aufweisenden digitalen Röntgendetektor,
der eine auf einem Substrat aufgebrachte Auslesematrix umfasst.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine zugehörige, den
Röntgendetektor
enthaltende Röntgenvorrichtung.
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Die
meisten in der Medizintechnik verwendeten bildgebenden Untersuchungsverfahren
beruhen seit Jahren auf Röntgenaufnahmen.
Anstelle der herkömmlichen,
auf fotografischen Filmen beruhenden Radiografie haben sich in den
letzten Jahren zunehmend digitale Aufnahmetechniken etabliert. Diese besitzen
den erheblichen Vorteil, dass keine zeitaufwendige Filmentwicklung
erforderlich ist. Die Bildaufbereitung geschieht vielmehr mittels
elektronischer Bildverarbeitung. Das Bild ist daher direkt nach
der Aufnahme verfügbar.
Digitale Röntgenaufnahmetechniken
bieten zudem den Vorteil einer besseren Bildqualität, Möglichkeiten
zur elektronischen Bildnachbearbeitung sowie die Möglichkeit
einer dynamischen Untersuchung, d.h. der Aufnahme von bewegten Röntgenbildern.
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Zu
den verwendeten digitalen Röntgenaufnahmetechniken
gehören
so genannte Bildverstärker-Kamerasysteme,
die auf Fernseh- oder
CCD-Kameras basieren, Speicherfoliensysteme mit integrierter oder
externer Ausleseeinheit, Systeme mit optischer Ankopplung einer
Konverterfolie an CCD-Kameras oder CMOS-Chips, Selen-basierte Detektoren mit
elektrostatischer Auslesung und Festkörperdetektoren mit aktiven
Auslesematritzen mit direkter oder indirekter Konversion der Röntgenstrahlung.
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Insbesondere
sind seit einigen Jahren Festkörperdetektoren
für die
digitale Röntgenbildgebung in
Entwicklung. Diese De tektoren basieren auf aktiven Auslesematritzen,
z.B. aus amorphem Silizium (a-Si), denen eine Szintillatorschicht,
z.B. aus Cäsiumjodid
(CsI), vorgeschichtet ist. Die auftreffende Röntgenstrahlung wird zunächst in
der Szintillatorschicht in sichtbares Licht gewandelt. Die Auslesematrix
ist in eine Vielzahl von Sensorflächen in Form von Photodioden
unterteilt, die dieses Licht wiederum in elektrische Ladung umwandeln
und ortsaufgelöst
speichern. Der Betrag der in einer Sensorfläche gespeicherten Ladung bestimmt
die Helligkeit eines Bildpunkts des Röntgenbilds. Jede Sensorfläche der Auslesematrix
korrespondiert somit mit einem Bildpunkt des Röntgenbilds.
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Eine
für die
Bildqualität
entscheidende Charakteristik heutiger Röntgendetektoren ist, dass die Detektoreffizienz
der Sensorflächen
eines Röntgendetektors
untereinander mehr oder weniger stark abweicht. Dies äußert sich
darin, dass zwei Detektorflächen
auch dann Bildpunkte mit einer unterschiedlichen Helligkeit liefern,
wenn sie mit der gleichen Lichtintensität bestrahlt werden. Das resultierende Röntgenbild
weist dadurch eine vergleichsweise schlechte Bildqualität auf. Des
Weiteren weist die Auslesematrix eines gewöhnlichen Röntgendetektors in der Regel
eine Anzahl von defekten Sensorflächen auf. Diese defekten Sensorflächen besitzen eine
von den umgebenden Sensorflächen
stark abweichende Detektoreffizienz oder liefern Bildpunkte, deren
Helligkeit in keinem Verhältnis
zur auftreffenden Lichtintensität
steht. In anderen Worten führen defekte
Sensorflächen
in der Regel zu Bildpunkten, die viel zu dunkel oder viel zu hell
sind, und die deshalb zu einer mitunter irritierenden Verfälschung
des Röntgenbilds
führen.
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Zur
Verbesserung der Bildqualität
ist es daher üblich,
Röntgendetektoren
zu kalibrieren. Hierzu werden herkömmlicherweise mehrere Röntgenaufnahmen
bei unterschiedlicher Intensität
der Röntgenstrahlung
aufgenommen. Aus diesen Hell- und Dunkelbildern wird anschließend ein
so genanntes Gain-Bild oder Korrekturbild erstellt. Dieses Korrekturbild
enthält
für jede
Sensorfläche
der Auslesematrix einen zugehörigen
Korrekturfaktor, durch welche Korrekturfaktoren die abweichende
Detektoreffizienz der verschiedenen Sensorflächen ausgeglichen wird. Zusätzlich werden
defekte Sensorflächen
identifiziert und in einer so genannten Defektmappe abgelegt. Hierin
enthaltene Bildpunkte werden bei der Bildaufbereitung unterdrückt und
durch unmittelbar benachbarte Bildpunkte interpoliert.
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Herkömmlicherweise
ist die Kalibrierung eines Röntgendetektors äußerst kostenintensiv,
da sie von speziell geschultem Personal durchgeführt werden muss und den Patientenbetrieb
für bis
zu etwa eine Stunde unterbricht. Hinzu kommt, dass die Kalibrierung
des Röntgendetektors
vergleichsweise häufig
wiederholt werden muss, zumal der Röntgendetektor altert. Dies
wiederum äußert sich
darin, dass die Detektoreffizienz der einzelnen Sensorflächen der
Auslesematrix sich zeitlich verändert
und die Anzahl an Defekten im Zuge der Zeit zunimmt.
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Der
Prozess der Dekalibrierung eines Röntgendetektors und die Neuentstehung
von Defekten sind bislang nicht befriedigend berechenbar. Dies erschwert
die Wartung eines Röntgendetektors,
zumal nur sehr ungenau voraussagbar ist, wann die nächste Kalibrierung
des Röntgendetektors
notwendig ist. Erfahrungsgemäß schwankt
die Anzahl der notwendigen Kalibrierungen zwischen 1 und 12 pro
Jahr.
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Aus
der
DE 199 06 029
A1 ist ein Verfahren zur Kalibrierung eines Röntgendetektors
bekannt, bei welchem anstelle von Röntgenstrahlung Rücksetzlicht
zur Erstellung der Kalibrierbilder herangezogen wird, welches im
Zuge des Kalibriervorgangs mittels eines Diodenarrays von der Rückseite
des Detektors her auf die Auslesematrix eingestrahlt wird.
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Aus
der
DE 102 44 404
A1 ist des Weiteren ein Verfahren zur automatisierten Kalibrierung
eines Röntgendetektors
bekannt, bei welchem anhand eines Kalibrierbilds defekte Sensorflächen ermittelt werden,
bei dem die Anzahl defekter Sensorflächen des Röntgendetektors ermittelt wird,
und bei dem eine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn diese Anzahl
einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
zur Erkennung von Defekten eines Röntgendetektors anzugeben. Der
Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine zur Durchführung des
Verfahrens geeignete Röntgenvorrichtung
anzugeben.
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Bezüglich des
Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs
1. Danach ist vorgesehen, den Röntgendetektor
mit Licht einer vorgegebenen Lichtintensität zu bestrahlen und in derart
belichtetem Zustand ein Kalibrierbild aufzunehmen. Anhand des Kalibrierbilds werden
anschließend
defekte Sensorflächen
des Röntgendetektors
identifiziert und eine Anzahl der defekten Sensorflächen ermittelt. Übersteigt
die Anzahl defekter Sensorflächen
einen vorgegebenen Grenzwert, so wird eine Warnmeldung ausgegeben, die
die Notwendigkeit einer Wartung der Röntgenvorrichtung und ggf. eines
Austauschs des Röntgendetektors
signalisiert.
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Zusätzlich zu
der aktuellen Anzahl defekter Sensorflächen wird auch die zeitliche
Zunahme der Defekte ermittelt. Indem bereits dann eine Warnmeldung
ausgegeben wird, wenn die zeitliche Änderung der Anzahl von defekten
Sensorflächen
einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt,
ist eine effektive Früherkennung
eines notwendigen Detektoraustauschs ermöglicht. Das Ende der Lebensdauer
eines Röntgendetektors
deutet sich nämlich
zumeist dadurch an, dass zunehmend schneller neue Defekte entstehen.
Dank der Überwachung
der zeitlichen Änderung
der Defektanzahl kann nunmehr schon ein Detektortausch veran lasst
werden, bevor der Röntgendetektor
tatsächlich
kollabiert.
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Ein
entscheidender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin,
dass zur Erstellung des Kalibrierbilds die Auslesematrix mit Licht
bestrahlt wird. Unter Licht wird in diesem Zusammenhang elektromagnetische
Strahlung im niederenergetischen Bereich, das heißt sichtbares
Licht, Infrarot-Licht oder UV-Licht, verstanden. Niederenergetische
elektromagnetische Strahlung ist im Gegensatz zu Röntgenstrahlung
für den
menschlichen Organismus ungefährlich.
Die verfahrensgemäße Kalibrierung
des Röntgendetektors
erfordert daher keine Sicherheitsvorkehrungen. Sie kann somit insbesondere
ohne Aufsicht durch geschultes Servicepersonal durchgeführt werden.
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Indem
eine Anzahl der defekten Sensorflächen des Röntgendetektors erfasst und überwacht wird,
und indem dann eine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn die Defektanzahl
einen kritischen Grenzwert übersteigt,
ist eine personalintensive kontinuierliche Wartung der Röntgenvorrichtung
nicht länger
notwendig. Vielmehr erkennt eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
arbeitende Röntgenvorrichtung
selbsttätig,
wann eine Wartung notwendig ist und gegebenenfalls der Röntgendetektor
ausgetauscht werden muss.
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Die
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
gewährleistet
somit, dass die Röntgenvorrichtung
ständig
eine gute Bildqualität
liefert, wobei gleichzeitig der Wartungsaufwand auf ein notwendiges
Maß reduziert
ist.
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Die
Erkennung einer defekten Sensorfläche erfolgt auf besonders einfache
Weise, indem die Helligkeit des zugehörigen Bildpunktes des Kalibrierbilds mit
einer vorgegebenen Soll-Helligkeit
verglichen wird. Stimmt die Helligkeit des Bildpunktes innerhalb eines
vorgegebenen Toleranzbereichs mit der Soll-Helligkeit überein,
so wird die zugehörige
Sensorfläche als
intakt erkannt. Andernfalls wird die Sensorfläche als defekt erkannt.
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Als
Anzahl der defekten Sensorflächen
kann die einfache Summe über
alle defekten Sensorflächen
erfasst werden. Bevorzugt wird die Anzahl der defekten Sensorflächen jedoch
in einer differenzierten Weise erfasst. Hierfür wird jede defekte Sensorfläche einer
Defektklasse zugeordnet und die Anzahl der defekten Sensorflächen innerhalb
jeder Defektklasse ermittelt. Eine Warnmeldung wird in diesem Fall
dann ausgegeben, wenn die Anzahl defekter Sensorflächen innerhalb
einer Defektklasse ein vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Besonders vorteilhaft
ist hierbei, eine defekte Sensorfläche anhand der Anzahl unmittelbar
benachbarter defekter Sensorflächen
einer entsprechenden Defektklasse zuzuordnen. Dies trägt der Tatsache
Rechnung, dass sich eine defekte Sensorfläche umso nachteiliger auf die Bildqualität auswirkt,
je mehr Defekte bereits in unmittelbarer Umgebung existieren. Eine
defekte Sensorfläche,
deren Umgebung vollständig
intakt ist, würde
beispielsweise der Defektklasse 0 zugeordnet. Eine defekte Sensorfläche, in
deren nächster
Umgebung bereits drei Defekte existieren, würde entsprechende der Defektklasse
3 zugeordnet. Bei Anordnung der Sensorflächen in einem rechtwinkligen
Gitter ist eine Sensorfläche
von 8 Nachbarflächen
unmittelbar umgeben. Die höchste
Defektklasse hätte demnach
gemäß der vorstehend
beschriebenen Einteilung die Bezeichnung 8.
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Zweckmäßigerweise
wird die Auslesematrix im Zuge der Kalibrierung von der Rückseite
her beleuchtet. Als Rückseite
wird dabei diejenige Seite bezeichnet, die nicht dafür vorgesehen
ist, mit Röntgenstrahlung
belichtet zu werden. Die Rückseite
der Auslesematrix ist also bei montiertem Röntgendetektor von der Röntgenquelle
der Röntgenvorrichtung abgewandt.
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Für eine vereinfachte
Erkennung von defekten Sensorflächen
ist vorgesehen, dass das zur Kalibrierungszwecken einge strahlte
Licht eine über
die Detektorfläche
nahezu konstante Lichtintensität
aufweist.
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In
vorteilhafter Weise kann in regelmäßigen Zeitabständen automatisch
ein Kalibrierbild aufgenommen und ausgewertet werden, wobei dieser
Vorgang erfindungsgemäß während einer
Stand-Zeit der Röntgenvorrichtung
durchgeführt
werden kann.
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Bezüglich der
zur Durchführung
des vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgesehenen Röntgenvorrichtung
wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des Anspruchs 9. Danach umfasst die Röntgenvorrichtung
einen digitalen Röntgendetektor
mit einer Vielzahl von Sensorflächen. Der
Röntgendetektor
ist hierbei mit einer Belichtungseinheit versehen, mittels welcher
die Auslesematrix des Röntgendetektors
mit Licht beleuchtet werden kann. Die Röntgenvorrichtung umfasst weiterhin
eine Kalibrierungseinheit, die zur selbsttätigen Erkennung von Defekten
des Röntgendetektors
geeignet ist, indem sie dazu ausgebildet ist, anhand eines vom Röntgendetektor
unter Beleuchtung durch die Belichtungseinheit aufgenommenen Kalibrierbilds
defekte Sensorflächen
zu erkennen und ihre Anzahl zu ermitteln. Die Kalibrierungseinheit
gibt dabei eine Warnmeldung aus, wenn die Anzahl defekter Bildpunkte
einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
Zusätzlich
ist die Kalibrierungseinheit dazu ausgebildet, die zeitliche Änderung
der Anzahl von defekten Sensorflächen
zu ermitteln und eine Warnmeldung auszugeben, wenn diese zeitliche Änderung
einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
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Vorteilhaft
ist hierbei insbesondere eine Anbringung der Belichtungseinheit
auf der Rückseite des
Substrats des Röntgendetektors.
Durch diese Anordnung ist auf einfache Weise ausgeschlossen, dass
die Belichtungseinheit bei der Röntgenaufnahme
im Wege steht. Eine besonders kompakte Belichtungseinheit, die gleichzeitig
eine besonders gleichmäßige Lichtintensität produziert,
ist insbesondere durch eine Matrix, d.h. eine im Wesentlichen gitterförmige Anordnung,
von Leuchtdioden realisiert.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 In
einer schematischen Darstellung eine Röntgenvorrichtung mit einem
Röntgenstrahler, einem
digitalen Röntgendetektor
und einem Steuer- und Auswertesystem,
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2 in
einer perspektivischen und teilweise aufgeschnittenen Schemadarstellung
den Röntgendetektor
gemäß 1,
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3 in
einem schematischen Querschnitt den Röntgendetektor gemäß 1 und
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4 in
einem schematisch vereinfachten Flussdiagramm das von der Röntgenvorrichtung
gemäß 1 durchgeführte Verfahren
zur Kalibrierung des Röntgendetektors,
und damit insbesondere zur Defekterkennung.
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Einander
entsprechende Teile und Größen sind
in den Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
in 1 schematisch dargestellte Röntgenvorrichtung 1 umfasst
einen Röntgenstrahler 2, einen
digitalen Detektor 3 sowie ein Steuer- und Auswertesystem 4.
Dem Röntgenstrahler 2 und
dem Detektor 3 sind in Strahlungsrichtung 5 eine
Tiefenblende 6 und ein Streustrahlenraster 7 zwischengeschaltet.
Die Tiefenblende 6 dient hierbei dazu, ein Teilbündel einer
gewünschten
Größe aus der
vom Röntgenstrahler 2 erzeugten
Röntgenstrahlung
R auszuschneiden, das durch eine zu untersuchende Person 8 oder
einen zu untersuchenden Gegenstand und das Streustrahlenraster 7 auf
den Detektor 3 fällt. Das
Streustrahlenraster 7 dient dabei zur Ausblendung von seitli cher
Streustrahlung, die das vom Detektor 3 aufgenommene Röntgenbild
verfälschen würde.
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Der
Röntgenstrahler 2 und
der Detektor 3 sind an einem Stativ 9 oder oberhalb
und unterhalb eines Untersuchungstischs verstellbar befestigt.
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Das
Steuer- und Auswertesystem 4 umfasst eine Steuereinheit 10 zur
Ansteuerung des Röntgenstrahlers 2 und/oder
des Detektors 3 sowie zur Erzeugung einer Versorgungsspannung
für den
Röntgenstrahler 2.
Die Steuereinheit 10 ist über Daten- und Versorgungsleitungen 11 mit
dem Röntgenstrahler 2 verbunden.
Das Steuer- und Auswertesystem 4 umfasst weiterhin eine
Kalibrierungseinheit 12 zur automatischen Kalibrierung
des Röntgendetektors 3, die
bevorzugt ein Software-Bestandteil einer Datenverarbeitungsanlage 13 ist.
Die Datenverarbeitungsanlage 13 enthält zudem eine Bediensoftware
für die Röntgenvorrichtung 1.
Die Datenverarbeitungsanlage 13 ist über Daten- und Systembusleitungen 14 mit der
Steuereinheit 10 und dem Detektor 3 verbunden. Sie
ist weiterhin zur Ein- und
Ausgabe von Daten mit Peripheriegeräten, insbesondere einem Bildschirm 15,
einer Tastatur 16 und einer Maus 17 verbunden.
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Der
in 2 im Detail dargestellte Detektor 3 ist
ein so genannter Festkörperdetektor.
Er umfasst eine flächige
aktive Auslesematrix 18 aus amorphem Silizium (aSi), die
auf einem flächigen
Substrat 19 aus Glas aufgebracht ist. Die Fläche der
Auslesematrix 18 wird nachfolgend als Detektorfläche A bezeichnet.
Der Auslesematrix 18 ist wiederum eine Szintillatorschicht 20 (oder
Konverterschicht), z.B. aus Cäsiumjodid
(CsI), vorgelagert. In dieser Szintillatorschicht 20 wird
die in Strahlungsrichtung 5 auftreffende Röntgenstrahlung
R in sichtbares Licht umgewandelt, welches in als Fotodioden ausgebildeten Sensorflächen 21 der
Auslesematrix 18 in elektrische Ladung umgewandelt wird.
Diese elektrische Ladung wird wiederum ortsaufgelöst in der
Auslesematrix 18 gespeichert.
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Die
gespeicherte Ladung kann, wie in dem in 2 vergrößert dargestellten
Ausschnitt 22 angedeutet ist, durch elektronische Aktivierung 23 eines jeder
Sensorfläche 21 zugeordneten
Schaltelements 24 in Richtung des Pfeils 25 an
eine nur schematisch angedeutete Elektronik 26 ausgelesen
werden. Die Elektronik 26 erzeugt digitale Bilddaten B
durch Verstärkung
und Analog-Digital-Wandlung der ausgelesenen Ladung. Die Bilddaten
B werden über
die Daten- und Systembusleitung 14 an die Bildaufbereitungseinheit 12 übermittelt.
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In 3 ist
der Detektor 3 in einem schematischen Querschnitt dargestellt.
Hierin ist nochmals schematisch angedeutet, dass die Strahlungsrichtung 5 auf
den Röntgendetektor 3 auftreffenden Röntgenstrahlung
R in der Szintillatorschicht 20 in sichtbares Licht L1
umgewandelt wird, welches auf die Sensorflächen 21 der Auslesematrix 18 auftrifft und
dort detektiert wird.
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An
der der Röntgenstrahlung
R abgewandten Rückseite 27 des
Substrats 19 ist eine Belichtungseinheit 28 angebracht,
die eine Matrix von Leuchtdioden 29 umfasst. Diese Leuchtdioden 29 emittieren
bei Anregung sichtbares Licht L2, dass durch das transparente Substrat 19 hindurchtritt
und entgegen der Strahlungsrichtung 5 auf der Auslesematrix 18 auftrifft.
Die Sensorflächen 21 detektieren das
von den Leuchtdioden 29 ausgestrahlte Licht L2 in gleicher
Weise wie das aus der Röntgenstrahlung R
umgewandelte Licht L1.
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Die
Röntgenvorrichtung 1 ist
derart ausgebildet, dass sie eine selbsttätige Kalibrierung des Röntgendetektors 3 durchführen kann.
Hierbei ist sie insbesondere in der Lage, defekte Sensorflächen 21 des
Röntgendetektors 3 zu
identifizieren und Röntgenbilder
dahingehend zu korrigieren, dass diese Defekte nicht im Röntgenbild
sichtbar sind. Sie führt dabei
das in 4 in einem Flussdiagramm schematisch skizzierte
Verfahren durch. Die nachfolgend in ihrer Funktion näher be schriebenen
Module 30 bis 37 sind als Software-Bausteine der
Kalibrierungseinheit 12 ausgeführt.
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Das
Verfahren, das nachfolgend als Kalibrierung bezeichnet ist, wird
selbsttätig
in regelmäßigen Abständen von
einem ersten Modul 30 gestartet. Der Modul 30 überwacht
dabei den Betriebszustand der Röntgenvorrichtung 1 und
startet die Kalibrierung nur dann, wenn sich die Röntgenvorrichtung 1 in
einer Stand-Phase, d.h. nicht im Patientenbetrieb befindet. Für einen
reibungslosen Verfahrensablauf wird die Kalibrierung zweckmäßigerweise
zu einer Zeit gestartet, zu der sich die Röntgenvorrichtung 1 gewöhnlicherweise
in einer Stand-Phase
befindet, beispielsweise im Laufe der Nacht.
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Zu
Beginn des Verfahrens veranlasst ein Modul 31 die Aufnahme
eines oder mehrerer Kalibrierbilder K. Der Modul 31 steuert
hierbei die Belichtungseinheit 28 derart an, dass die Leuchtdioden 29 Licht L2
mit einer vorgegebenen Lichtintensität ausstrahlen. Hierauf wird
die Auslesematrix 18 wie bei einer gewöhnlichen Röntgenaufnahme ausgelesen. Die hierbei
erzeugten Bilddaten B bilden das Kalibrierbild K. Für eine besonders
präzise
Kalibrierung können mehrere
Kalibrierbilder aufgenommen werden, die bei verschiedener Lichtintensität aufgenommen
werden.
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Das
mindestens eine Kalibrierbild K wird, sofern die Aufnahme erfolgreich
verlaufen ist, an ein Auswertemodul 32 weitergeleitet.
Der Auswertemodul 32 vergleicht jeden Bildpunkt des Kalibrierbilds
K mit einer diesem zugrunde liegenden Soll-Helligkeit. Weicht die Helligkeit des
Bildpunktes nur geringfügig, dass
heißt
innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen, von der der Soll-Helligkeit
ab, so wird ein Korrekturfaktor ermittelt, der die Helligkeit des
Bildpunktes an die Soll-Helligkeit angleicht. Weicht dagegen die
Helligkeit des Bildpunktes stärker
von der Soll-Helligkeit ab, als dies durch den Toleranzbereich zugelassen wird,
so erkennt der Auswerte modul 32 den Bildpunkt, und damit
die zugehörige
Sensorfläche 21 als defekt.
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Jede
erkannte defekte Sensorfläche 21 wird einer
Defektklasse i (i = 0,1, ...8) zugeordnet. Die Zugehörigkeit
zu einer Defektklasse bestimmt sich in vorstehend beschriebener
Weise nach der Anzahl der Defekte in unmittelbarer Umgebung der
defekten Sensorfläche 21.
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Der
Auswertemodul 32 fasst hierauf die Korrekturfaktoren der
intakten Sensorflächen 21 zu
einem Korrekturbild oder Gainbild G zusammen. Ebenso wird die Position
der defekten Sensorflächen 21 in einer
Defektmappe D zusammengefasst. Der Auswertemodul 32 ermittelt
ferner die Anzahl Ni (i = 0,1, ..8) der
defekten Sensorfläche 21,
die jeweils der Defektklasse i angehören. Der Auswertemodul 32 übermittelt
diese Information, d.h. das Gainbild G, die Defektmappe D sowie
die differenzierte Anzahl Ni der defekten
Sensorflächen 21 an
ein Modul 33. Der Modul 33 vergleicht die Anzahl
Ni mit vorgegebenen Grenzwerten. Unterschreitet
die Anzahl Ni für alle Defektklassen i den
jeweils zugehörigen
Grenzwert, so reicht der Modul 33 das Gainbild G, die Defektmappe
D wie die Anzahl Ni an ein Modul 34 weiter, wo
das Gainbild G und die Defektmappe D als neue Kalibrierungsdaten übernommen,
d.h. für
die weitere Bildaufbereitung der Röntgenvorrichtung 1 hinterlegt werden. Überschreitet
dagegen die Anzahl Ni einer gegebenen Defektklasse
i den zugehörigen
Grenzwert, so gibt der Modul 33 eine Fehlermeldung F an einen
Modul 35 ab.
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Der
Grenzwert, bei dessen Überschreitung der
Modul 33 die Fehlermeldung F absetzt, ist bevorzugt für jede Fehlerklasse
i verschieden. Dies trägt Tatsache
Rechnung, dass ein Defekt in höherwertigen
Defektklasse i zu einer drastischeren Verschlechterung der Bildqualität führt als
ein Defekt einer niederwertigen Defektklasse i. Anders ausgedrückt ist
bei einer vorgegebenen Gesamtanzahl von Defekten die Bildqualität dann schlechter,
wenn die Defekte nahe aneinander liegen, als wenn die Defekte gleichmäßig und
berührungsfrei über die
Bildfläche
verteilt sind. Die dem Modul 33 vorgegebenen Grenzwerte
sind derart bestimmt, dass die Fehlermeldung F dann ausgelöst wird,
wenn aufgrund der Anzahl Ni von Defekten
eine nicht länger
ausgleichbare Verschlechterung der Bildqualität eingetreten ist.
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Der
Modul 35 erhält
darüber
hinaus auch dann eine Fehlermeldung F, wenn bei der Aufnahme des
Kalibrierbilds K, d.h, im Bereich des Moduls 31, oder bei
der Übernahme
der neuen Kalibrierungsdaten, d.h. im Bereich des Moduls 34,
ein Fehler aufgetreten ist.
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Erhält der Modul 35 eine
Fehlermeldung F, so setzt er den Zustand der Röntgenvorrichtung 1 in den
Ursprungszustand vor Beginn der Kalibrierung zurück. Insbesondere werden dabei
das neue Gainbild G und die neue Defektmappe D verworfen. Weiterhin
gibt der Modul 35 eine Warnmeldung W an ein Anzeigemodul 36 weiter.
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Das
Anzeigemodul 36 zeigt dem medizinischen Bedienpersonal
und/oder dem technischem Servicepersonal der Röntgenvorrichtung 1 an,
dass eine manuelle Wartung oder Reparatur der Röntgenvorrichtung 1 notwendig
ist. Diese Anzeigefunktion kann beispielsweise dadurch realisiert
sein, dass der Modul 36 Warnlampen der Röntgenvorrichtung 1 aktiviert
und/oder eine entsprechende Warnmeldung auf dem Bildschirm 15 ausgibt.
Bevorzugt wird die Warnmeldung W auch dem technischen Servicepersonal
der Röntgenvorrichtung 1 direkt
zugestellt. Dies erfolgt beispielsweise durch eine automatisch erzeugte
Email od. dgl.
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Um
möglichst
frühzeitig
erkennen zu können,
ob und gegebenenfalls wann ein Austausch des Röntgendetektors 3 notwendig
ist, ist ein weiterer Modul 37 vorgesehen. Dieser Modul 37 analysiert
die Anzahl Ni der defekten Sensorflächen 21 und
ermittelt die zeitliche Zunahme dieser Defekte. Solange die zeitliche Änderung
der Anzahl Ni einen vorgegebenen Grenzwert
unterschreitet, dass heißt
die Defektanzahl nur im geringen Maße zunimmt, bleibt der Modul 37 im
Wesentlichen passiv. Das Analyseergebnis des Moduls 37 wird
in diesem Fall lediglich in einem Modul 38, bei dem es
sich bevorzugt um eine Log-Datei
handelt, archiviert. Der Inhalt des Moduls 38 kann zu Zwecken
einer Routineüberprüfung in
regelmäßigen Abständen dem
Anzeigemodul 36, und damit beispielsweise dem technischem
Servicepersonal, zugeleitet werden. Überschreitet die zeitlich Änderung
der Anzahl Ni jedoch den vorgegebenen Grenzwert,
so erzeugt der Modul 37 eine Warnmeldung W, die dem Anzeigemodul 36 zugeleitet wird.
Dem Bedienpersonal und/oder dem technischem Servicepersonal wird
hierdurch frühzeitig
die Notwendigkeit eines bevorstehenden Austauschs des Röntgendetektors 3 angezeigt.
Der Röntgendetektor 3 kann
somit bereits ausgetauscht werden, bevor es zu einer spürbaren Verschlechterung
der Bildqualität
oder sogar zu einem Kollaps des Röntgendetektors 3 kommt.
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Solange
das von den Modulen 31 bis 34 durchgeführte Verfahren
fehlerfrei abläuft
und die zeitliche Zunahme der Detektoreffekte von dem Modul 37 als
unkritisch eingestuft wird, ist keine manuelle Wartung der Röntgenvorrichtung 1 erforderlich. Vielmehr
wird der Röntgendetektor 3 durch
die regelmäßige Aktualisierung
des Gainbilds G und der Defektmappe D fortlaufend in Anpassung an
seinen aktuellen Zustand kalibriert.
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Die
während
des Patientenbetriebs der Röntgenvorrichtung 1 aufgenommenen
Röntgenbilder
werden Bildpunkt für
Bildpunkt mit dem jeweils aktuellen Gainbild G multipliziert. Dadurch
wird die unterschiedliche und zeitabhängige Detektoreffizienz der
einzelnen Sensorflächen 21 stets
präzise
ausgeglichen, so dass das Helligkeitsverhältnis der einzelnen Bildpunkte
eines Röntgenbilds
dem Intensitätsverhältnis der
im Bereich der zugehörigen
Sensorflächen 21 auftreffenden
Röntgenstrahlung
R exakt entspricht.
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Durch
Abgleich des Röntgenbilds
mit der aktuellen Defektmappe D wird das Signal von fehlerhaften
Sensorflächen 21 unterdrückt. Die
Helligkeit der zugehörigen
Bildpunkte wird stattdessen durch die umliegenden Bildpunkte interpoliert.
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Es
wird somit während
der gesamten Lebensdauer des Röntgendetektors 3 weitgehend
wartungsfrei eine gute Bildqualität erzielt.