DE10341541A1 - Vorrichtung zur Erkennung der Relativ-Position eines Röntgenstrahlers und eines Bildempfängers - Google Patents

Vorrichtung zur Erkennung der Relativ-Position eines Röntgenstrahlers und eines Bildempfängers Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion der Ausrichtung und des Abstands einer Röntgenstrahlquelle (3) in Bezug auf einen Röntgenbildempfänger (5), mit einem Projektor, der in einer vorbestimmten Ausrichtung und einem vorbestimmten Abstand in Bezug auf die Röntgenstrahlquelle (3) angeordnet und dazu ausgebildet ist, ein vorbestimmtes Muster (21) elektromagnetischer Wellen zu projizieren, mit einem Detektor, der dazu ausgebildet ist, ein vom dem Projektor in Richtung auf den Röntgenbildempfänger (5) projiziertes Muster (21) zu detektieren, und mit einer Positionierungs-Erkennungseinrichtung (27), die mit dem Detektor verbunden und derart ausgebildet ist, dass sie ein Ausgangssignal des Detektors empfangen und in Abhängigkeit von einem Empfangen des Ausgangssignals ein Positionierungs-Signal erzeugen kann, welches Information über die Ausrichtung und den Abstand der Röntgenstrahlquelle (3) in Bezug auf den Röntgenbildempfänger (5) umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion der Ausrichtung und des Abstands einer Röntgenstrahlquelle in Bezug auf einen Röntgenbildempfänger.
  • Röntgeneinrichtungen dienen der Durchleuchtung von Körpern mittels Röntgenstrahlung in unterschiedlichen Richtungen und mit unterschiedlichen Orientierungen. Eine Röntgenstrahlquelle erzeugt einen Röntgenstrahl, der einen zu untersuchenden Körper durchläuft und anschließend von einem Röntgenbildempfänger aufgenommen wird. Unterschiedliche räumliche Orientierungen werden dadurch realisiert, dass die Röntgenstrahlquelle räumlich variabel positioniert und ausgerichtet werden kann. Um den Röntgenstrahl aufnehmen zu können muss der Röntgenbildempfänger in einer bestimmten Position relativ zur Röntgenstrahlquelle positioniert sein.
  • Durch die relative Positionierung von Röntgenstrahlquelle und -bildempfänger werden der Bildausschnitt, die Bildgeometrie und die Qualität einer Röntgenaufnahme beeinflusst. Fehlpositionierungen können zu Beeinträchtigungen führen, die schlimmstenfalls Wiederholungen von misslungenen Röntgenaufnahmen erforderlich machen können, was mit erheblichem Aufwand für das medizinische Personal und mit zusätzlicher Strahlenbelastung des zu untersuchenden Körpers, beispielsweise eines Patienten, verbunden ist.
  • Eine möglichst exakte Relativpositionierung von Röntgenstrahlquelle und -bildempfänger kann z.B. unter Verwendung eines Lichtvisiers vorgenommen werden. Das Lichtvisier projiziert von der Röntgenstrahlquelle aus eine optische Abbildung, z.B. ein Fadenkreuz, die von einer Bedienperson auf den Röntgenbildempfänger ausgerichtet werden kann. Die manuelle Ausrichtung bringt zum einen einen erheblichen Bedienaufwand mit sich, zum anderen gestattet sie lediglich die exakte Einstellung der Richtung, des Abstands und der Orientierung zueinander jedoch nur bedingt. Abstand und Orientierung sind für die Bedienperson anhand einer optischen Projektion nicht ausreichend exakt erkennbar. Daher werden Lichtvisiere hauptsächlich zur Ausrichtung der Röntgenstrahlquelle auf die zu untersuchende Körperregion eingesetzt.
  • Zur exakteren Detektion der Relativpositionierung ist es stattdessen üblich, Winkel- und Wegaufnehmern an der Mechanik einer Röntgeneinrichtung zu verwenden. Zum Beispiel kann die Röntgenstrahlquelle an einem Deckenstativ horizontal verschiebbar, vertikal verstellbar und um eine vertikale und horizontale Achse rotierbar befestigt sein. Ein solches Deckenstativ ermöglicht die vollständig flexible dreidimensionale Beweglichkeit der Röntgenstrahlquelle. Um die jeweilige räumliche Position und Ausrichtung zu detektieren, werden Wegaufnehmer an den mechanischen Mitteln zur horizontalen Verschiebung und vertikalen Verstellung angebracht, und Winkelaufnehmer an den Achsen zur horizontalen und vertikalen Rotation.
  • Durch die Aufnehmer ist die räumliche Ausrichtung und Lage der Röntgenstrahlquelle also grundsätzlich erfassbar, ebenso die des Röntgenbildempfängers. Es ist jedoch eine Vielzahl von Aufnehmern erforderlich, was die Fehleranfälligkeit aufgrund der Messtoleranzen erhöht. Darüber hinaus unterliegt die Messung Fehlern, die aufgrund des hohen Gewichts z.B. einer Röntgenstrahlquelle und der Elastizität z.B. eines Deckenstativs auftreten, da die Bauelemente sich unter Last elastisch verformen. Die Verformung selbst kann durch die Weg- und Winkelaufnehmer jedoch nicht erfasst werden.
  • Aus der DE 196 11 705 ist es bekannt, anstelle einer indirekten Erfassung durch Weg- und Winkelaufnehmer eine direkte Erfassung von Aufrichtung und Lage, also eine Erfassung des Ist-Zustands, vorzusehen. Dazu werden an der Röntgenstrahl quelle und am Röntgenbildempfänger Messmittel angebracht, die die Erfassung der jeweiligen räumlichen Position ermöglichen. Unter Verwendung der Raumkoordinaten kann dann die relative räumliche Position ermittelt werden. Der indirekte Charakter der Ermittlung der Relativposition über die vorherige Ermittlung der jeweiligen Raumposition erhöht die Fehleranfälligkeit. Außerdem sind die Messmittel zur Ermittlung der jeweiligen Raumposition insofern aufwendig, als zur Ermittlung der jeweiligen Ausrichtung die Raumkoordinaten von jeweils drei Punkten einer Vorrichtung ermittelt werden müssen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst zuverlässige und unaufwendig realisierbare Vorrichtung zur Ermittlung der Relativposition einer Röntgenstrahlquelle und eines Röntgenbildempfängers anzugeben.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Detektion der Ausrichtung und des Abstands einer Röntgenstrahlquelle in Bezug auf einen Röntgenbildempfänger anzugeben, die einen Projektor aufweist, der in einer vorbestimmten Ausrichtung und einem vorbestimmten Abstand in Bezug auf die Röntgenstrahlquelle angeordnet und dazu ausgebildet ist, ein vorbestimmtes Muster elektromagnetischer Wellen zu projizieren, und die einen Detektor aufweist, der dazu ausgebildet ist, ein von dem Projektor in Richtung auf den Röntgenbildempfänger projiziertes Muster zu detektieren, und die eine Positions-Erkennungseinrichtung aufweist, die mit dem Detektor verbunden und derart ausgebildet ist, dass sie ein Ausgangssignal des Detektors empfangen und in Abhängigkeit von einem Empfangen des Ausgangssignals ein Positionierungs-Signal erzeugen kann, welches Information über die Ausrichtung und den Abstand der Röntgenstrahlquelle in Bezug auf den Röntgenbildempfänger umfasst.
  • Die Eigenschaften des projizierten Musters, wie Größe, Lage und Verzerrung, ermöglichen die direkte Ermittlung der Relativposition der Röntgenstrahlquelle in Bezug auf die jeweilige Projektionsfläche. Es genügt daher, das auf eine Projektionsfläche projizierte Muster zu detektieren, um die Relativposition von Röntgenstrahlquelle und Röntgenbildempfänger ermitteln zu können. Als Projektionsfläche kann der Röntgenbildempfänger selbst dienen, es kann jedoch auch eine sonstige Fläche in bekannter Ausrichtung und bekanntem Abstand zum Röntgenbildempfänger verwendet werden.
  • Die Vorrichtung weist einen einfachen Aufbau auf, da anstelle zweier jeweils getrennt arbeitender Sensoren zur Ermittlung von Raumpositionen lediglich ein Detektor zur Ermittlung der Relativposition erforderlich ist. Außerdem basiert der Detektor auf einem einfachen Messprinzip, das anhand geometrischer Strukturen und unter Verwendung einfachster Methoden der linearen Algebra realisierbar ist. Nicht zuletzt kann auf zusätzliche Positionsbestimmungs-Signale, wie z.B. Infrarot- oder Radiofrequenz-Signale, verzichtet werden, wodurch die Belastung durch zusätzliche Störsignale gering gehalten werden kann. Statt der genannten Signaltypen kann die Projektion des Musters z.B. unter Verwendung von sichtbarem Licht oder Röntgenstrahlung erfolgen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Projektor als optischer Projektor und der Detektor als optischer Detektor ausgebildet. Die Verwendung optischer Komponenten, die mit sichtbarem Licht arbeiten, ermöglicht eine besonders einfache Handhabung der Erfindung für Bedienpersonen. Zum einen verursacht sichtbares Licht keine unnötige Strahlenbelastung, zum anderen erleichtert sichtbares Licht die manuelle Handhabung der Vorrichtung, so weit nicht automatische Abläufe vorgesehen sind.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der optische Detektor in einer vorbestimmten Ausrichtung und einem vorbestimmten Abstand in Bezug auf die Röntgenquelle angeordnet. Er detektiert das durch sichtbares Licht projizierte Muster in dieser Ausgestaltung indirekt, da das Muster in Richtung auf den Röntgenbildempfänger projiziert wird und in gegenläufiger Richtung detektiert wird. Zum Beispiel kann der optische Detektor als Kamera ausgeführt sein, durch die das reflektierte Muster abgetastet wird. Die Anordnung sowohl des Projektors als auch des Detektors an der Röntgenstrahlquelle vereinfacht die Vorrichtung insofern, als der Röntgenbildempfänger unverändert belassen werden kann. Konstruktive und Installationsmaßnahmen werden ausschließlich an der Röntgenstrahlquelle erforderlich.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an der Röntgenstrahlquelle eine Blende angeordnet, und die Röntgenstrahlquelle bildet in Verbindung mit der Blende den Projektor. Die Blende kann eigens für die gewünschte Projektion eines Musters angefertigt sein, sie kann jedoch auch eine dafür geeignete und an der Röntgenstrahlquelle üblicherweise ohnehin vorgesehene Tiefenblende sein. Dadurch entfällt der konstruktive Aufwand für die Realisierung des Projektors komplett. Andernfalls ist lediglich eine zusätzliche Blende erforderlich, die z.B. zusätzlich zur ohnehin vorhandenen Tiefenblende oder aber anstelle dieser in den Röntgenstrahlengang eingeschoben wird. Insbesondere muss die Röntgenstrahlquelle nicht mit zusätzlichen elektronischen Komponenten, wie einem zusätzlichen optischen Strahler, versehen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet der Röntgenbildempfänger den Detektor. Dadurch entfallen auf Seiten des Röntgenbildempfängers sämtliche konstruktive Maßnahmen zur Realisierung der Erfindung. Stattdessen kann der ohnehin vorhandene Aufbau innerhalb der Röntgeneinrichtung unverändert genutzt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Detektor als Röntgendetektor ausgebildet und in einer vorbestimmten Ausrichtung und in einem vorbestimmten Abstand zu dem Röntgenbildempfänger anordenbar. Dadurch ist es möglich, unabhängig von dem vorhandenen Röntgenbildempfänger einen besonders geeigneten Detektor einzusetzen. Z.B. kann bei Verwendung eines Röntgenbildempfängers auf Basis eines Film-Folien-Systems ein digitaler Detektor verwendet werden, um ein elektronisches Detektor-Ausgangssignal zur Verfügung zu haben. Außerdem kann ein eigens vorgesehener Detektor unabhängig von einem eventuellen Wechsel des Röntgenbildempfängers verwendet werden, ohne dass dafür z.B. eine Neu-Kalibration der Detektorsignale erforderlich wäre.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Projektor dazu ausgebildet, ein geometrisches Muster zu projizieren. Ein solches Muster erlaubt die Ermittlung von Abstand und Ausrichtung auf Basis einfachster Methoden der linearen Algebra. Es genügt, z.B. Abstände, Längen oder Verzerrungen des Musters zu detektieren.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 Röntgeneinrichtung mit Vorrichtung zur Detektion der Relativposition von Röntgenstrahlquelle und Röntgenbildempfänger,
  • 2 perspektivische Ansicht der Vorrichtung samt projiziertem, geometrischem Muster,
  • 3 Röntgeneinrichtung mit Röntgenstrahlquelle und Tiefenblende als Projektor und
  • 4 schematische Darstellung der Vorrichtung zur Erkennung der Relativposition von Röntgenstrahlquelle und Bildempfänger.
  • In 1 ist eine Röntgeneinrichtung 1 mit einer Vorrichtung zur Erkennung der Relativposition von Röntgenstrahlquelle 3 und Röntgenbildempfänger 5 in Weitansicht dargestellt. Die Röntgenstrahlquelle 3 ist vertikal erstellbar an einem Deckenstativ 7 befestigt. Das Deckenstativ 7 ist horizontal verschiebbar in einer Deckenschiene 9 geführt. Zusätzlich zur vertikalen und horizontalen Beweglichkeit kann die Röntgenstrahlquelle 3 um eine horizontale und eine vertikale Achse rotiert werden, was in der Abbildung nicht näher dargestellt ist.
  • An der Röntgenstrahlquelle 3 ist eine Blende 15 angeordnet, durch die hindurch die Röntgenstrahlung abgegeben wird. Die Blende 15 ist so gestaltet, dass die Röntgenstrahlung im Umfang eines gewünschten Bildausschnitts in Richtung der Patientenliege 11 verläuft.
  • Ein Röntgenbildempfänger 5 ist unterhalb der Patientenliege 11 angeordnet. Er befindet sich in einer Bildempfängerschiene 13, in der er horizontal verschoben werden kann. Außerdem kann der Röntgenbildempfänger 5 um eine horizontale Achse nach oben geklappt werden, was in der Abbildung nicht näher dargestellt ist.
  • Ein zu untersuchender Patient, der ebenfalls nicht dargestellt ist, wird so auf der Patientenliege positioniert, dass die Röntgenstrahlung von der Röntgenstrahlquelle 3 die zu untersuchende Körperregion durchläuft. Anschließend passiert sie die röntgendurchsichtbare Patientenliege 11 und wird durch den Röntgenbildempfänger 5 aufgenommen. Für den Bildausschnitt und vor allem die Qualität des aufgenommenen Bildes ist die exakte Ausrichtung der Röntgenstrahlquelle 3 auf den Röntgenbildempfänger 5 sowie ihr Abstand zu diesem von maßgeblicher Bedeutung.
  • An der Blende 15 ist ein optischer Projektor 17 angebracht, dessen Ausrichtung und Abstand zur Röntgenstrahlquelle 3 durch die Anbringung fest vorgegeben ist. Rotations- und Verschiebungs-Bewegungen der Röntgenstrahlquelle 3 vollzieht der optische Projektor 17 ebenfalls. Er ist so ausgerichtet, dass sein Projektionsstrahl in etwa auf die gleiche Fläche trifft, wie die Röntgenstrahlung der Röntgenstrahlquelle 3. Der Projektionsstrahl sollte also im wesentlichen in Richtung des Röntgenbildempfängers 5 verlaufen.
  • Ebenfalls an der Blende 15 angebracht befindet sich ein optischer Detektor 19. Er ist so beschaffen, dass er sichtbares Licht derjenigen Wellenlängen, die vom optischen Projektor 17 projiziert werden, zu detektieren in der Lage ist. Der optische Projektor 19 ist ebenfalls in etwa in Richtung des Röntgenstrahls ausgerichtet. Er kann dadurch sichtbares Licht detektieren, das der optische Projektor 17 in dieser Richtung abstrahlt und das aus dieser Richtung reflektiert wird, z.B. durch die Oberfläche des Röntgenbildempfängers 5 oder der Patientenliege 11.
  • Unter der Voraussetzung dass die Röntgenstrahlquelle 3 ungefähr auf den Röntgenbildempfänger 5 ausgerichtet ist, trifft das vom optischen Projektor 17 projizierte Abbild auf die Patientenliege 11, und zwar oberhalb des Röntgenbildempfängers 5. Die dort erzeugte Projektion kann vom optischen Detektor 19 detektiert werden. Dadurch, dass der optische Projektor 17 und der optische Detektor 19 zueinander versetzt angeordnet sind, ergibt sich für die Projektion und für die Detektion jeweils ein anderer, eigener Strahlengang. Wird ein bekanntes geometrisches Muster projiziert, so treten je nach Ausrichtung des optischen Projektors 17 bei der Projektion auf die Patientenliege 11 Verzerrungen auf, die aufgrund des anderen Strahlengangs durch den optischen Detektor 19 detektiert werden können. Wird z.B. ein quadratisches Muster projiziert, so treten bei nicht senkrechter Ausrichtung der Projektionsfläche Verzerrungen auf, die daran feststellbar sind, dass die Projektion des Quadrats keine rechten Winkel mehr aufweist. Derartige Verzerrungen des projizierten und wieder detektierten geometrischen Musters können dazu verwendet werden, die Ausrichtung des optischen Projektors 17 zur Patientenliege 11 zu ermitteln. Wegen der festen Anbringung des optischen Projektors 17 an der Röntgenstrahlquelle 3 kann damit direkt auf deren Ausrichtung zurückgeschlossen werden.
  • Je nach Abstand des optischen Projektors 17 zur Patientenliege 11 treten außerdem Veränderungen typischer Abstände und Längen des projizierten geometrischen Musters auf, die ebenfalls durch den optischen Detektor 19 detektiert werden können. Daraus kann direkt auf den Abstand der Röntgenstrahlquelle 3 zurückgeschlossen werden.
  • In 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der vorangegangenen Figur dargestellt. Die Am Deckenstativ 7 angebrachte Röntgenstrahlquelle 3 gibt über eine Blende 15 Röntgenstrahlung in Richtung der Patientenliege 11 ab. Unterhalb der röntgendurchsichtbaren Patientenliege 11 ist der Röntgenbildempfänger 5 in der Bildempfängerschiene 13 angeordnet.
  • Durch den optischen Projektor 17 wird ein geometrisches Muster 21 auf die Patientenliege 11 projiziert. Der Strahlengang des optischen Projektors 17 ist gestrichelt angedeutet. Die Projektion des Musters 21 auf der Patientenliege wird durch den optischen Detektor 19 detektiert. Dessen Detektionswinkel ist ebenfalls durch gestrichelte Linien angedeutet.
  • 3 ist eine Röntgeneinrichtung 1 in Seitenansicht dargestellt. Sie umfasst eine Röntgenstrahlquelle 3, die über ein Deckenstativ 7 vertikal verstellbar ist. Das Deckenstativ 7 ist horizontal verschiebbar in einer Deckenschiene 9 aufgehängt. Über eine Blende 15 gibt die Röntgenstrahlquelle 3 Röntgenstrahlung in Richtung der Patientenliege 11 ab. Der Röntgenstrahlungsgang ist durch gestrichelte Linien angedeutet.
  • Die Patientenliege 11 ist röntgendurchsichtbar und unter ihr ist ein Röntgenbildempfänger 5 angeordnet, der in einer Bildempfängerschiene 13 horizontal verschiebbar ist. Weitere Mög lichkeiten zur Verschiebung oder Rotation des Röntgenbildempfängers 5 sowie der Röntgenstrahlquelle 3 sind vorgesehen, der Übersichtlichkeit halber jedoch in der Abbildung nicht dargestellt.
  • Ein zu untersuchender Patient, der ebenfalls nicht in der Abbildung dargestellt ist, wird auf der Patientenliege 11 so positioniert, dass seine zu untersuchende Körperregion von der Röntgenstrahlung durchlaufen wird. Die Röntgenstrahlquelle 3 und der Röntgenbildempfänger 5 müssen so zueinander ausgerichtet sein, dass die Röntgenstrahlung nach Durchlaufen der zu untersuchenden Körperregion auf den Röntgenbildempfänger 5 auftrifft.
  • Um den Abstand und die Ausrichtung der Röntgenstrahlquelle 3 in Bezug auf den Röntgenbildempfänger 5 ermitteln zu können, projiziert die Röntgenstrahlquelle 3 ein durch die Blende 15 vorgegebenes bekanntes röntgensichtbares Muster auf den Röntgenbildempfänger 5. Der Röntgenbildempfänger 5 detektiert eine Projektion dieses Musters, deren Verzerrungen auf die Ausrichtung und deren Abmessungen auf den Abstand zwischen Röntgenstrahlquelle 3 und Röntgenbildempfänger 5 schließen lassen. Das projizierte Muster kann dabei durch die ohnehin in der Röntgeneinrichtung 1 verwendete Blende 15 vorgegeben sein. In einer weiteren Ausführungsform kann das Muster durch eine eigens dafür vorgesehene Blende, die zusätzlich zur Blende 15 oder anstelle von dieser in den Strahlengang geschoben wird, erzeugt werden.
  • In 4 ist die Vorrichtung zur Ermittlung von Ausrichtung und Abstand zwischen Röntgenstrahlquelle 3 und Röntgenbildempfänger 5 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung arbeitet auf Basis einer Röntgen-Projektion, die unter Verwendung der standardmäßigen Blende 15 der Röntgeneinrichtung erzeugt wird. Der Strahlengang der Röntgenstrahlung ist in der Abbildung mit gestrichelten Linien angedeutet. Er trifft auf den Röntgenbildempfänger 5 und nach Durchlaufen desselben auf den Röntgendetektor 29. Die Erzeugung von Röntgenstrahlung sowie die Position des Röntgenbildempfängers 5 und der Röntgenstrahlquelle 3 wird durch eine Steuerungseinrichtung 23 gesteuert.
  • Das Ausgangssignal des Röntgenbildempfängers 5 wird von einer Bildverarbeitungseinrichtung 25 empfangen. Diese erzeugt in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal, das insofern als Rohbilddaten aufzufassen ist, zweidimensionale Bilddaten, die die Röntgenprojektion auf dem Röntgenbildempfänger 5 repräsentieren. Die zweidimensionalen Bilddaten werden als Ausgangssignal abgegeben und von der Positionierungs-Erkennungseinrichtung 27 empfangen. Die Positionierungs-Erkennungseinrichtung 27 erzeugt aus den zweidimensionalen Bilddaten ein Signal, das Information über die Ausrichtung und den Abstand zwischen der Röntgenstrahlquelle 3 und dem Röntgenbildempfänger 5 umfasst.
  • Zur Ermittlung dieser Information vergleicht sie das bekannte Muster, das durch die Verwendung der Blende 15 projiziert wird, mit dessen zweidimensionaler Projektion auf dem Röntgenbildempfänger 5. Verzerrungen der Projektion geben dabei Rückschluss auf die Ausrichtung, typische Abmessungen der Projektion geben Rückschluss auf den Abstand. Das bekannte projizierte Muster ist zu diesem Zweck in der Positionierungs-Erkennungseinrichtung 27 abgelegt oder für diese in einem nicht dargestellten Speicher zugreifbar.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist ein zusätzlicher Röntgendetektor 28 vorgesehen, durch den weitere Projektions-Bilddaten erzeugt werden. Er ist so angeordnet, dass eine bekannte Ausrichtung und ein bekannter Abstand zum Röntgenbildempfänger 5 eingenommen wird, z.B. indem er auf die Patientenliege 11 aufgelegt oder in die Bildempfängerschiene 13 anstelle des Röntgenbildempfängers 5 eingeschoben wird. Die Verwendung des eigens vorzusehenden Röntgendetektors 29 ermöglicht den Einsatz der digitalen Vorrichtung z.B. auch bei Röntgeneinrichtungen, die auf Basis eines analogen Film-Folien-Systems anstelle eines digitalen Röntgenbildempfängers 5 arbeiten.
  • Die Positionierungs-Erkennungseinrichtung 27 erzeugt ein Ausgangssignal, das auf einem Anzeigegerät 31 dargestellt wird. Anhand dieser Darstellung kann eine Bedienperson erkennen, ob die Ausrichtung und der Abstand zwischen der Röntgenstrahlquelle 3 und dem Röntgenbildempfänger 5 korrekt sind, und kann gegebenenfalls manuelle Korrekturen vornehmen. Ein weiteres Ausgangssignal wird an die Steuerungseinrichtung 23 abgegeben und kann dazu verwendet werden, die Ausrichtung und den Abstand automatisch zu korrigieren. Z.B. ist es möglich, die Röntgenstrahlquelle 3 in Reaktion auf ein manuelles Verschieben des Röntgenbildempfängers 5 automatisch nachzuführen. Außerdem kann die Steuerungseinrichtung 23 bei nicht korrekter Relativposition das Auslösen von Röntgenaufnahmen unterbinden, um Röntgenaufnahmen nicht ausreichender Qualität und damit eine unnötige Strahlenbelastung für den Patienten zu vermeiden.
  • Der Einsatz der Vorrichtung zur Erkennung der Relativposition ist darüber hinaus auch bei Verwendung konventioneller Film-Folien-Systeme und Speicherfolien möglich, indem das geometrische Muster durch Röntgenstrahlung auf diese projiziert wird und dessen Projektion auf dem Film oder der Folie unter Verwendung eines Scanners erfasst wird.
  • Die Vorrichtung zur Ermittlung der Relativposition kann auch dazu verwendet werden, um bei Röntgenaufnahmen eine Ermittlung der Relativposition zeitgleich durchzuführen, ohne dabei eine korrekte Relativposition zwischen Röntgenstrahlquelle 3 und Röntgenbildempfänger 5 einzuhalten. Stattdessen werden Verzerrungen oder geometrische Abweichungen aus der Röntgenaufnahme gegebenenfalls im Nachhinein anhand der Informationen kompensiert, die während der Erzeugung der Röntgenaufnahme durch die Ermittlung der Relativposition gewonnen wurden.
  • Diese Möglichkeit, die Vorrichtung zur Ermittlung der Relativposition zu nutzen, besteht ausschließlich dann, wenn diese auf Basis einer Röntgenstrahl-Projektion arbeitet. Im Gegensatz dazu kann die Ermittlung der Relativposition auf Basis einer optischen Projektion nicht erfolgen, wenn z.B. ein Patient im Projektionsgang befindlich ist und die Projektion behindert.
  • In der vorangehend beschriebenen Ausführungsform wurde die Vorrichtung zur Ermittlung der Relativposition zwischen Röntgenstrahlquelle 3 und Röntgenbildempfänger 5 so beschrieben, dass ein Muster 21 von der Röntgenstrahlquelle 3 aus in Richtung des Röntgenbildempfängers 5 projiziert wird. Die beschriebene Funktionsweise ist jedoch auch dann realisierbar, wenn das Muster 21 umgekehrt vom Röntgenbildempfänger 5 in Richtung der Röntgenstrahlquelle 3 projiziert wird, wenn also der Projektor nicht an der Röntgenstrahlquelle 3, sondern am Röntgenbildempfänger 5 angeordnet ist.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zur Detektion der Ausrichtung und des Abstands einer Röntgenstrahlquelle (3) in Bezug auf einen Röntgenbildempfänger (5), mit einem Projektor, der in einer vorbestimmten Ausrichtung und einem vorbestimmten Abstand in Bezug auf die Röntgenstrahlquelle (3) angeordnet und dazu ausgebildet ist, ein vorbestimmtes Muster (21) elektromagnetischer Wellen zu projizieren, mit einem Detektor, der dazu ausgebildet ist, ein von dem Projektor in Richtung auf den Röntgenbildempfänger (5) projiziertes Muster (21) zu detektieren, und mit einer Positionierungs-Erkennungseinrichtung (27), die mit dem Detektor verbunden und derart ausgebildet ist, dass sie ein Ausgangssignal des Detektors empfangen und in Abhängigkeit von einem Empfangen des Ausgangssignals ein Positionierungs-Signal erzeugen kann, welches Information über die Ausrichtung und den Abstand der Röntgenstrahlquelle (3) in Bezug auf den Röntgenbildempfänger (5) umfasst.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor als optischer Projektor (17) und der Detektor als optischer Detektor (19) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor in einer vorbestimmten Ausrichtung und einem vorbestimmten Abstand in Bezug auf die Röntgenstrahlquelle (3) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Röntgenstrahlquelle (5) eine Blende (15) angeordnet ist, und dass die Röntgenstrahlquelle (5) in Verbindung mit der Blende (15) den Projektor bildet.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenbildempfänger (5) den Detektor bildet.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor als Röntgendetektor (29) ausgebildet und in einer vorbestimmten Ausrichtung und in einem vorbestimmten Abstand zu dem Röntgenbildempfänger (5) anordenbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor dazu ausgebildet ist, ein geometrisches Muster (21) zu projizieren.
  8. Röntgeneinrichtung (1), die eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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