DE19933776A1 - Verfahren zur Kompensation der Spannungserhöhung bei dentalen Röntgenschichtaufnahmen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erstellung von Panoramaschichtaufnahmen oder Ceph-Aufnahmen (1), bei der die mittlere Strahlungsdosis regelbar ist. Ein digitales Detektorelement (15) mit einer aktiven Fläche (19) wird einem Bildaufnehmer (14) zugeordnet. Proportional zu der in Y-Richtung (3) ermittelten Strahlungsdosis auf Basis einer Mittelwertbildung oder auf Basis einer örtlichen Gewichtung wird ein Eingangssignal E EL (16) des Regelkreises (4) bestimmt. Die Röntgenstrahlungsquelle (5) wird anhand des Ausgangssignals A EL (17) des Regelkreises (4) im Sinne optimaler Röntgenparameter moduliert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kompensation der Spannungs­ erhöhung bei dentalen Röntgenschichtaufnahmen, etwa bei der Erstellung zahn­ ärztlicher Panoramaschichtaufnahmen oder im Fernröntgenmodus zur Ceph-Aufnahme.

Aus DE 31 43 160 C2 ist eine zahnärztliche Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer um vertikale Achsen drehbaren Aufnahmeneinheit aus Röntgenröhre und Filmkassettenhalter und einer zwischen Röntgenröhre und Filmkassettenhalter liegenden Kopfhalterung zur Anfertigung von Übersichtaufnahmen bekannt. Am Filmkassettenhalter ist ein Röntgenstrahlendetektor angebracht, der ein der Do­ sisleistung am Film entsprechendes elektrisches Signal liefert. Dieser ist mit Stellmitteln und einem Dosisleistungsregler zu einem Belichtungsautomaten zu­ sammengeschaltet, derart, daß die Röntgenröhrenspannung vom Ausgangssignal des Röntgenstrahlendetektors im Sinne einer Regelung der Dosis auf einen eine optimale Filmschwärzung ergebenden Wert beeinflußt wird. Für die Röntgen­ hochspannung ist ein Regelbereich zwischen zwei Grenzwerten vorgegeben. Beim Erreichen der Regelbereichsgrenzen wird die Drehgeschwindigkeit der Aufnahmeeinrichtung oder der Röntgenröhrenstrom zur Konstanthaltung der auf dem Film einwirkenden Dosis beeinflußt.

DE 31 43 157 C2 offenbart eine zahnärztliche Röntgendiagnostikeinrichtung zur Anfertigung von Übersichtsaufnahmen, bei der die Röntgenröhrenspannung im Sinne einer Regelung der Dosisleistung auf einen eine optimale Filmschwärzung ergebenden Wert beeinflußt wird. Es ist ein die Geschwindigkeit der Aufnahme­ einheit bestimmender Funktionsgenerator vorhanden, in dem ein Geschwindig­ keitsverlauf speicherbar ist, bei dem die auf den Film einwirkende Strahlendosis etwa konstant ist.

Aus DE 30 35 435 A1 ist eine Meßlehre zur Verwendung bei der Herstellung von Panormaröntgenaufnahmen bekannt. Die Meßlehre umfaßt eine feste Skala, die an ihrem einen Längsende mit einer Meßbacke versehen ist, und eine auf die feste Skala verschiebbar aufgesetzte bewegbare Skala mit einer zu der Meßbacke der festen Skala parallelen weiteren Meßbacke. Eine der beiden Skalen ist mit einer Maßteilung für die bei der Herstellung von Panoramaröntgenaufnahmen einzu­ stellenden Werte der Röhrenspannung und/oder des Röhrenstromes versehen. Die andere Skala trägt eine Ableseeinheit zum Ablesen der Maßteilung. Die Meßlehre ist derart bemessen, daß die Meßbacken an gegenüberliegenden Seiten des Kopfes eines Patienten anbringbar sind. Die Skalierung der Meßwerte ist aus Untersu­ chungsergebnissen hervorgegangen, denen eine Korrelation zwischen dem Ab­ sorptionsvermögen von Röntgenstrahlung und der Kopfbreite eines Patienten zu­ grundegelegt war, um eine brauchbare Röntgenstrahlintensität zu erzielen.

EP 0 574 368 B1 offenbart ein Verfahren zur Objekt-Bildgebung mittels einer mit Belichtungsautomatik ausgerüsteten Panoramavorrichtung.

Die verwendete Röntgenvorrichtung enthält einen Röntgenstrahlengenerator, eine Röntgenröhre, einen Bildempfänger mit einem Bildfeld, sowie einen Bildempfän­ ger-Halter und zumindest einen Strahlungsdetektor auf der auf die Röntgenröhre gerichteten Seite des Bildempfängers. Die Röntgenröhre richtet einen vertikalen Strahlenkegel durch das Objekt hindurch auf den Bildempfänger, wobei eine Er­ fassung des Strahlungskegels zur Bestimmung eines Belichtungswertes für die Abbildung des Objekts entweder gestartet wird, wenn der Bildempfänger eine vorgegebene Wegstrecke in eine horizontale Richtung zurücklegt hat oder wenn ein vorgegebener Punkt innerhalb eines Bereiches des Bildfeldes in der genannten Richtung von dem Strahlenkegel erreicht wird. Die Abbildung kann auch gestartet werden, wenn durch Ausführen einer initialen Erfassung eine Änderung der Strahlendosis in einer vorgegebenen Größe nachgewiesen wird. Die Erfassung zur Bestimmung des Belichtungswerts für die Abbildung des Objekts während der Panoramaabbildung erfolgt an mehreren in den Strahlenkegel in verschiedenen Höhen positionierten Punkten entweder durch vertikales Bewegen des Strah­ lungsdetektors oder durch selektives Aktivieren eines bestimmten Strahlungsde­ tektors oder bestimmter Strahlungsdetektoren während der Erfassung.

Die aus EP 0 574 368 B1 bekannte Anordnung zum Regeln der Dosis mit einem Detektorelement, das vor der Filmebene angeordnet ist und während der Auf­ nahme vertikal bewegt wird, hat den prinzipiellen Nachteil, daß Röntgenquanten vor dem Detektor miteinander wechselwirken und somit nicht zur Abbildung des Objekts in der Bildebene beitragen.

Bei der Erstellung von Panoramaschichtaufnahmen tritt generell das Problem auf, daß die Bildinformation des scharf abgebildeten Kieferbereiches durch "ver­ wischte" Bildinformationen überlagert wird, die aus der Passage des Röntgen­ strahlenfächers durch den Schädel resultieren.

Durchdringt der Strahlungsfächer den Bereich der Halswirbelsäule, nimmt die mittlere Dosis am Detektor, sei es ein Filmfoliendetektor oder ein digitaler Sen­ sor, ab, so daß ein Bildartefakt in Gestalt eines hellen Bereiches in der Mitte der Aufnahme entsteht. Dadurch kann in hellen Bereichen bei einem Film eine nicht ausreichende Belichtung entstehen, bzw. bei digitalen Systemen stellt sich ein ungenügender Signal-Rausch-Abstand ein. Die Position der Wirbelsäule ist bei einer Aufnahme definiert, so daß die Intensität der Röntgenstrahlung beim Durch­ fahren des Wirbelsäulenbereiches angehoben werden kann, um diese ungewollte Schwankung der mittleren Bildhelligkeit zu kompensieren. Dazu ist die Variation der Belichtungszeit durch Veränderung der Bahngeschwindigkeit bei konstantem Dosisniveau an der Röntgenstrahlungsquelle ebenso möglich wie die direkte Mo­ dulation der erzeugten Röntgenenergie und das Einlegen von ausgeformten Filter­ flächen in die Filmkassette.

Diese Verfahren zur Kompensation entsprechen der Voreinstellung der Aufnah­ medosis der Röntgenstrahlung entlang der X-Achse aufgrund eines angenomme­ nen, idealen Schädels. Bei individuellen Aufnahmen treten Abweichungen von dieser idealen Anatomie auf, es erfolgt eine Über- oder Unterkompensation beim Beschreiten der in DE 31 43 157 C2 bzw. DE 31 43 160 C2 aufgezeigter Lö­ sungswege. Die auftretenden Helligkeitsunterschiede beeinträchtigen die Diagno­ se der Röntgenbilder; bei digitalisierten Röntgenaufnahmen tritt dieser Effekt durch die eingeschränkte Dynamik des Bildverarbeitungssystems hervor.

Bei der Ceph-Aufnahme des Patienten besteht das Problem, daß beim Abfahren des Kopfbereichs des Patienten, ausgelöst beispielsweise durch das Erfassen des Nasenbereiches, sich das Röntgenstrahlabsorptionsvermögen plötzlich verändert und die Aufnahme erheblich beeinträchtigen kann. Eine Ausregelung der Kon­ trastschwankungen während der Aufnahme ist daher wünschenswert.

Ausgehend vom skizzierten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bei Röntgenaufnahmen entstehenden Artefakte durch eine Variation der Strahlungsdosis für die jeweilige Position der Bahnen abhängig vom gewähl­ ten Aufnahmeprogramm bzw. der Aufnahmeart zu bestimmen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zur Erstellung von Röntgenschichtaufnahmen mittels einer Röntgendiagnostikein­ richtung nachfolgende Verfahrensschritte durchlaufen werden:

• - das Zuordnen eines digitalen Detektorelements mit einer aktiven Oberfläche zu einem Bildaufnehmer,
• - das Bestimmen eines Eingangssignals E_EL für einen Regelkreis proportional zur in Y-Richtung ermittelten Strahlungsdosis auf Basis einer örtlichen Ge­ wichtung und
• - die Modulation der Röntgenstrahlungsquelle hinsichtlich optimaler Röntgenpa­ rameter durch ein Ausgangssignal A_EL des Regelkreises.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erstellung einer digitalen Rönt­ genschichtaufnahme kann während der Aufnahme individuell nach Anatomie des jeweiligen Patienten die Strahlungsdosis so geregelt werden, daß der Verlauf der mittleren Helligkeit der Aufnahme konstant gehalten werden kann und sich somit beispielsweise durch die Wirbelsäule unterhalb des Schädels bisher auftretende Artefakte unterdrücken lassen. Ferner läßt sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erreichen, den Patienten einerseits nur mit der geringstmöglichen Strahlungsdosis zu belasten, andererseits aber zur Erlangung eines aussagekräfti­ gen Röntgenaufnahmebildes einen stets erforderlichen definierten Signal-Rausch- Abstand zu erzielen.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Eingangs­ signal für den Regelkreis, mit dem die Strahlungsquelle geregelt wird, durch eine Signalverarbeitung nach dem Detektorelement erzeugt. Das analoge Ausgangs­ signal des Detektorelements kann nach einer Vorverarbeitung in einer Verarbei­ tungsstufe umgewandelt werden.

Die Verarbeitungsstufe führt ihre Berechnung in vorteilhafter Weise während ei­ ner oder mehrerer Signalbewegungen in X-Richtung, beispielsweise während der Mittelwertberechnung des Ausgangssignals in Y-Richtung durch. Andererseits kann die Berechnung in der Verarbeitungsstufe auch derart verfeinert erfolgen, daß die Verarbeitung des Ausgangssignals des Detektorelements und die Bestim­ mung des Eingangssignals des Regelkreises aus in Y-Richtung relevanten Ab­ schnitten des Pixelarrays über den zeitlichen Verlauf der Röntgenaufnahme in X-Richtung mittels einer binären Maske erfolgt. Mittels der binären Maske läßt sich die Information über die zu berücksichtigenden und die nicht zu berücksich­ tigenden Bildinformationsteile transportieren.

Das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugte Eingangssignal E_EL für den Regelkreis erlaubt einerseits die Modulation der mittleren Dosis S_EL der Röntgenstrahlungsquelle während der Aufnahme, andererseits die Einstellung des Dosisniveaus der Röntgenstrahlungsaufnahme bei digitaler automatischer Be­ lichtungsvorwahl.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erstellung von Röntgen­ schichtaufnahmen, seien es Panoramaschichtaufnahmen oder Ceph-Aufnahmen, erfolgt in vorteilhafter Weise auf einer Röntgendiagnostikeinrichtung, deren De­ tektorelement ein CCD enthält, dessen Bildoberfläche in ein Pixelarray aufgeteilt ist. Dieses Array kann ohne Beeinträchtigung des hier beschriebenen Verfahrens als Zeilensensor oder als Flächensensor in einer definierten Betriebsweise (TDI- Time Delay and Integration) ausgeführt sein. Neben einer Ausgestaltung des er­ findungsgemäßen Regelkreises in digitaler Form z. B. als Mikrocontrollersystem kann auch eine analoge Realisierung des Regelkreises z. B. als Operationsverstär­ kerschaltung vorgesehen werden.

Auf die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Röntgenaufhahmen kann in vorteilhafter Weise ein Verfahren zur nachträglichen Bildverarbeitung einer digitalen Röntgenbildaufnahme angewendet werden, bei der eine gespei­ cherte Bildinformation des Detektorelements, beispielsweise für eine aufgenom­ mene Panoramaschichtaufnahme, für jeden Bildpunkt einer Bildspalte einer nachträglichen positionsabhängigen Bildveränderung unterworfen wird und durch elementweise Multiplikation eines Vektors den Sollwerten eines vorgebbaren mittleren Bildsignals angepaßt wird.

Mittels dieses erfindungsgemäßen Verfahrens zur Veränderung einer bereits ge­ speicherten Röntgenaufnahme können nachträgliche Bildinformationen berück­ sichtigt werden, die bei der Entstehung des Bildes am Detektorelement noch nicht erfaßt wurden. Somit kann ein medizinisch geschulter Betrachter diese Bildaufbe­ reitung gezielt vorwählen.

Anhand der Zeichnungen seien die erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Koordinatensystem an einer Panoramaschichtaufnahme,

Fig. 2 eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem die Röntgenstrahlungs­ quelle modulierenden Regelkreis,

Fig. 2a eine Variante des die Röntgenstrahlungsquelle und/oder das Detektor­ element modulierenden Regelkreises

Fig. 3 die Signalaufbereitung des Eingangssignals E_EL hinter dem Detektor­ element vor Eingang in den Regelkreis und

Fig. 4 eine Ansteuermöglichkeit einer Sekundärblende entsprechend belich­ teter Pixelspalten des Bildaufnehmers.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist ein Koordinatensystem einer Panorama­ schichtaufnahme dargestellt.

Entlang der Panoramaschichtaufnahme 1 erstreckt sich entlang der horizontalen Achse die X-Achse 2 bzw. die Aufnahmedauer t und entlang der Erstreckung in vertikaler Richtung die Y-Achse 3 (die Bildinformationen zu den jeweiligen Zeit­ punkten). Dies gilt sowohl für mittels eines Detektors aufgenommene digitale Röntgenaufnahmen als auch für solche Aufnahmen, die auf einem in einer Kas­ sette eingelegten Film gemacht wurden.

Fig. 2 zeigt eine schematisch wiedergegebene Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem die Röntgenstrahlungsquelle modifizierenden Regelkreis.

Ausgehend von einer Röntgenstrahlungsquelle 5 durchläuft ein im Fokus 6 er­ zeugter Strahlungsfächer 8 eine Primärblende 7, die strahlaustrittsseitig an der Strahlungsquelle 5 angeordnet ist. Die Röntgenstrahlen 9 durchstrahlen einen Kieferbogen 11 im Schädel 10 des Patienten und werden von einem Bildaufneh­ mer 14 aufgefangen. Am Bildaufnehmer 14 ist eine Sekundärblende 12 vorgese­ hen, die auf eine vorwählbare Sekundärblendenöffnung 13 einstellbar ist. Dem Bildaufnehmer 14 ist ein Detektorelement 15 zugeordnet, das beispielsweise als Fotodiode ausgestaltet sein kann. Mittels der Fotodiode kann ein elektrisches Si­ gnal 16, mit E_EL bezeichnet, erzeugt werden, welches proportional zu der in Y-Richtung 3 erzeugten gemittelten Strahlungsdosis ist. Dieses Signal 16, E_EL dient als Eingangsgröße für einen Regelkreis 4. Der Regelkreis 4 kann sowohl in analoger als auch in digitaler Form realisiert sein. Seine Übertragungsfunktion ist derart fest gelegt, daß die Abweichung zur vorgegebenen Stellgröße S_EL in X (t) Richtung der Aufnahme 1 gesehen, minimiert wird. Die Stellgröße S_EL kann bei­ spielsweise ein Dosisprofil, einen Verlauf des Signal-Rauschabstandes oder auch eine definierte Bildhelligkeit beschreiben.

Das die Röntgenstrahlungsquelle 5 hinsichtlich optimaler Röntgenparameter be­ einflussende Ausgangssignal 17, A_EL dient zur entsprechenden Modulation des erzeugten Röntgenstrahlungsbündels 9. In der Fig. 2a dargestellten Variante des Regelkreises 4 kann das Ziel, eine Aufnahme in einer vorgebbaren Güte zu errei­ chen auch dadurch herbeigeführt werden, daß die Steuergröße A_EL, das Ausgangs­ signal 17 des als CCD ausgeführten Detektorelementes 5 beeinflußt oder durch die Steuergröße A_EL sowohl das Detektorelement 15 als auch die Röntgenstrah­ lungsquelle 5 beeinflußt. Mittels des Regelkreises 4 ist es möglich, während der Aufnahme des Panoramaschichtbildes 1 bei entsprechender Bewegung von Fo­ kus 6 und Bildaufnehmer 14 um den Schädel 10 des Patienten bei Vorgabe einer mittleren Dosis 18, E_EL, durch den gemittelten Dosiswert in Y-Richtung 3 der Aufnahme entsprechende elektrische Eingangssignale E_EL Aufnahmebereiche, wie beispielsweise der Bereich der Halswirbelsäule, individuell auszuregeln, so daß eine, in horizontaler Richtung (X-Richtung 2) gleichmäßige Panoramaschichtauf­ nahme 1 entsteht.

Anstelle der vorstehend bezeichneten Fotodiode können bei digitalen Röntgendia­ gnostikeinrichtungen auch CCD's eingesetzt werden.

Bei digitalen Anwendungen tritt an die Stelle eines in die Kassette im Bildauf­ nehmer einlegbaren Films ein Bildaufnehmer 15, dessen aktive Flächen 19 auf die Abmessungen des Röntgenstrahlungsbündels 9 abgestimmt sind. Die aktive Flä­ che 19 des Detektorelements 15 ist in Pixelzeilen 22 und Pixelspalten 21 aufge­ teilt, die jeweils eine Anzahl von Pixeln 23 enthalten. Mittels Adressierun­ gen 25, 26 lassen sich einzelne, in bestimmten Spalten 21 oder in Zeilen 22 ange­ ordnete einzelne Pixel 23 adressieren. Die Spaltenhöhe verläuft von 1. . . . .M-1, M, während die Pixel 23 in den Zeilen 22 von 1 bis N-1, N adressierbar sind.

Die Bildentstehung erfolgt durch Bewegung der Pixelinformation durch die ein­ zelnen Bildspalten 21 gemäß der Pfeile am oberen Ende der aktiven Fläche 19. Durch geeignete Ansteuerung der Adressen 25, 26 der Pixel 23 kann das durch die individuellen Pixel 23 erfaßte Signal jeweils um eine Spalte 21 in X-Richtung 2 bewegt werden. Diese Verschiebebewegung entspricht der Filmbewegung in kon­ ventionellen Anwendungen.

Das Austaktregister 24 nimmt die komplette Bildinformation einer Spalte 21 auf und taktet die Information beispielsweise zwischen zwei Verschiebeoperationen in X-Richtung 2 an eine Ausgabeeinheit 27 aus.

Das in der Ausgabeeinheit 27 im Austaktregister 24 pro Pixelspalte 21 vorliegen­ de Signal kann als Ausgangssignal 28 einer Signalvorverarbeitung 29 zugeführt werden. Das analoge Signal 28 wird zunächst in einer Verarbeitungsstufe 31 ver­ arbeitet, was eine oder mehrere Signalbewegungen in X-Richtung 2 in Anspruch nimmt. Das Ausgangssignal 28 kann nach der Vorverarbeitung 29 hingegen auch einer Analog/Digital-Umwandlung 30 unterzogen werden, bevor es in die Verar­ beitungsstufe 31 weitergeleitet wird.

Innerhalb der Verarbeitungsstufe 31 kann das Ausgangssignal 16, E_EL aus einer Mittelwertbildung in Y-Richtung 3 gebildet werden. Eine andere Möglichkeit der Signalverarbeitung in der Verarbeitungsstufe 31 besteht darin, anstelle der ge­ samten spalten- oder zeilenförmigen Bildinformationen nur solche Abschnitte zu berücksichtigen, die den gewünschten Belichtungsanforderungen für die gesamte Aufnahme oder einem Teil der Aufnahme entsprechen. Neben der Bildung des Mittelwertes können auch komplexe Rechenvorschriften beispielsweise eine Re­ gressionsrechnung zur Vorhersage des wahrscheinlichen Wertes des Eingangs­ signales 16 E_EL zum nächstfolgenden Zeitpunkt δ + δt implementiert werden.

Das Aktivieren entsprechender Abschnitte in Y-Richtung 3 kann während des zeitlichen Verlaufs der Panoramaschichtaufnahme 1 in X-Richtung 2, beispiels­ weise durch eine binäre Maske, auf zweidimensionalem Wege erfolgen. Bei­ spielsweise könnten "1" für einen zu berücksichtigenden und "0" für einen nicht zu berücksichtigenden Abschnitt stehen; auch könnten Zahlenwerte kodiert sein, die eine örtliche Gewichtung bei der Berechnung des Signals 16 E_EL ermöglichen. Eine örtliche Gewichtung bei der Berechnung des Signals 16 E_EL trägt dem ana­ tomisch bedingten Absorptionsschwankungen beim Abfahren des Schädels des Patienten in erheblichem Maße Rechnung. Dies gilt sowohl für Ceph-Aufnahmen als auch für Panoramaschichtaufnahmen.

Aus der während der Schrittbewegung in X-Richtung 2 erfolgenden Bestimmung des Signals 16 E_EL kann während des Fortschreitens der Aufnahme des Panorama­ schichtbildes 1 das die Röntgenstrahlungsquelle 5 regelnde Signal 17 A_EL konti­ nuierlich anhand des Eingangssignals 16 E_EL unter Zugrundelegung der Übertra­ gungsfunktion des Regelkreises 4 ermittelt werden. Mittels dieses Verfahrens läßt sich sowohl die Modulation der Strahlungsdosis in kleinen, gemäß des Aufnahme­ fortschritts verlaufenden Schritten in X-Richtung 2 regeln und sich sowohl eine Kompensation des durch die Wirbelsäule hervorgerufenen Artefakts erzielen als auch das Dosisniveau im Rahmen einer digitalen automatischen Belichtungsvor­ wahl einstellen.

In der Datenverarbeitung 32 einer in digitaler Form vorliegenden Aufnahme 1 können nun Operationen, wie beispielsweise eine Dunkelstromkorrektur, zum Ausgleich des Störsignals des Detektorelements 15 erfolgen. Auch lassen sich Fehlstellen oder Empfindlichkeitsschwankungen über die aktive Fläche 19 des Detektorelements 15 ausgleichen.

Mittels des weiter vorgeschlagenen Verfahrens läßt sich eine nachträgliche, posi­ tionsabhängige Bildveränderung realisieren. Dies kann beispielsweise dazu die­ nen, Bildinformationen nachträglich zu berücksichtigen, die zum Zeitpunkt der Aufnahme nicht vorhanden waren. Die Speicherung der digitalen Bildinformation erlaubt eine gezielte Vorwahl der Bildmanipulation durch einen medizinisch ge­ schulten Betrachter, der Wert auf bestimmte medizinische Features einer Panora­ maschichtaufnahme oder der Ceph-Aufnahme 1 legt.

Bei einer nachträglichen Manipulation der gespeicherten Bildinformationen durch einen Mediziner ist eine Modulation der Strahlungsquelle 5 nicht möglich, da die Aufnahme abgeschlossen ist.

Die gespeicherten Bildinformation des Detektors 15 einer Panoramaschichtauf­ nahme 1 entsprechend, kann nachträglich durch eine Multiplikationsoperation verändert werden. In Y-Richtung 3 der Aufnahme 1 erfolgt eine spaltenweise Filterung. Das Ergebnis der Filterung ist ein Vektor, der das mittlere Bildsignal in X-Richtung 2 beschreibt. Der Vektor kann elementweise auf den Sollverlauf des mittleren Bildsignals abgebildet werden. Dieser Verlauf kann im einfachsten Fall konstant sein, aber auch jeden beliebigen anderen Verlauf annehmen. Die ele­ mentweise Abbildung ergibt einen Korrekturfaktor, der zur Bestimmung des Multiplikationsfaktors für die diesem Vektorelement zugeordnete Bildspalte 21 der Panoramaschichtaufnahme 1 dient.

Kombiniert man bei einer digital arbeitenden Röntgendiagnostikeinrichtung das Verfahren zur Regelung der Strahlungsdosis mit dem weiter vorgeschlagenen Verfahren einer nachträglichen, positionsabhängigen Bildaufbereitung, so können Panoramaschichtaufnahmen oder Ceph-Aufnahmen 1 auf optimalem Wege bei niedrigster Strahlungsdosis aufgenommen und in vielfältiger Weise nachverar­ beitet und mehrfach genutzt werden. Das Dosisprofil führt zu einer Minimierung der Strahlungsbelastung des Patienten; mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich ein definierter Signal-Rausch-Abstand definieren.

Der medizinisch geschulte Nutzer der Röntgendiagnostikeinrichtung hat die Wahl, sich eine unverarbeitete Panoramaschichtaufnahme oder eine Ceph-Aufnahme 1 anzeigen oder ausgeben zu lassen; im Rahmen einer adaptiven Bildverarbeitung kann er andererseits die Bildverarbeitung hinsichtlich ihn beson­ ders interessierender Parameter beeinflussen.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Ansteuermöglichkeit einer Sekundär­ blende 12 entsprechend der belichteten Pixelspalten 21 der aktiven Pixelfläche 19 des Bildaufnehmers 14. Bei einer Ceph-Aufnahme 1 können die auftretenden Röntgenabsorptionssprünge beim Übergang von einem Normkopf zum tatsächli­ chen Patientenkopf - etwa bei der Erfassung des Nasenbereiches - dadurch ausge­ regelt werden, daß die Sekundärblende 12 in Richtung des Doppelpfeiles beein­ flußt wird und die Kontrastsprünge kompensiert. Dies wird erzielt, indem eine Ansteuerung der Sekundärblende 13 nach erfolgtem Schiebeimpuls 33 der Infor­ mationen der Pixelspalten 21 in das Austaktregister 24 erfolgt und die Sekundär­ blende 12 zur Adaption der Öffnung 13 entsprechend betätigt wird. Damit läßt sich der durch starke Kontrastsprünge in der Aufnahme 1 gekennzeichnete Über­ gangsbereich vom Normkopf auf die tatsächliche Anatomie des Patienten wirk­ sam ausschließen, die Ceph-Aufnahme 1 ist somit frei von Kontrast- und Hellig­ keitssprüngen. Sie kann analog zur oben geschilderten Bildverarbeitung weiter­ verarbeitet werden.

Wie in Zusammenhang mit der Panoramaschichtaufnahme 1 bereits geschildert, kann neben einer Mittelwertbildung zur Erzeugung des Signals 16 E_EL mit binärer Maskierung eine örtliche Gewichtung der Signale erzeugt werden, was der Pa­ tientenanatomie näher kommt als die aufgrund einer Mittelwertbildung erhaltenen Signale 16 E_EL.

Claims (17)

1. Verfahren zur Erstellung von Röntgenaufnahmen mit einer Röntgendiagnosti­ keinrichtung, bei der die mittlere Strahlungsdosis regelbar ist, mit nachfolgenden Verfahrensschritten:

• - das Zuordnen eines digitalen Detektorelements (15) mit einer aktiven Flä­ che (19) zu einem Bildaufnehmer (14),
• - das Bestimmen eines Eingangssignals E_EL (16) eines Regelkreises (4) propor­ tional zur der in Y-Richtung (3) ermittelten Strahlungsdosis auf Basis einer örtlichen Gewichtung und
• - die Modulation der Röntgenstrahlungsquelle (5) im Sinne optimaler Röntgen­ parameter durch ein Ausgangssignal A_EL (17) des Regelkreises (4).

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangs­ signal E_EL (16) des Regelkreises (4) aus dem analogen Ausgangssignal (28) des Detektorelements (15) bestimmt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Ausgangssignal (28) des Detektorelements (15) nach einer CCD Signalaufberei­ tung durch korrelierte Zweifachabtastung (29) in einer Verarbeitungsstufe (31) berechnet wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Ausgangssignal (28) des Detektorelements (15) nach einer Vorverarbeitung (29) eine A/D-Wandlung (30) erfährt und einer Verarbeitungsstufe (31) zugeführt wird.

5. Verfahren gemäß der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verarbeitungsstufe (31) während einer oder mehrerer Signalbewegungen in X-Richtung (2) eine Mittelwertbildung des Ausgangssignals (29) in Y-Richtung (3) erfolgt.

6. Verfahren gemäß der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (28) aus in Y-Richtung (3) entsprechend relevanten Abschnitten über den zeitlichen Verlauf der Aufnahme in X-Richtung (2) mittels einer binären Maske in der Verarbeitungsstufe (31) bestimmt wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske die Informationen über die zu berücksichtigenden (1) oder nicht zu berücksichtigen­ den (0) Pixelarrayabschnitte in binärer Form enthält.

8. Verfahren gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mittels des Eingangssignals E_EL (16) die Modulation der mittleren Dosis S_EL (18) der Röntgenstrahlungsquelle (5) erfolgt.

9. Verfahren gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mittels des Eingangssignals E_EL (16) die Einstellung des Dosisniveaus der Röntgenaufnahme bei digitaler automatischer Belichtungs­ vorwahl erfolgt.

10. Röntgendiagnostikeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektorelement (15) ein CCD-Pixelarray (20) ist.

11. Röntgendiagnostikeinrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis (4) digitaler Form vorliegt.

12. Röntgendiagnostikeinrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis (4) in analoger Form ausgebildet ist.

13. Verfahren zur Bildverarbeitung einer digitalisierten Röntgenbildaufnahme, bei der die gespeicherten Bildinformationen eines Detektorelements (15) für eine auf­ genommene Panoramaschichtaufnahme oder eine Ceph-Aufnahme (1) für jeden Bildpunkt (23) einer Bildspalte (21) einer nachträglichen, positionsabhängigen Bildveränderung unterworfen und durch elementweise Multiplikation eines Vek­ tors an den Sollverlauf eines vorgebbaren mittleren Bildsignals angepaßt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Vektor aus spaltenweiser Filterung der Bildinformation in Y-Richtung (3) errechnet wird und das mittlere Bildsignal in X-Richtung (2) beschreibt.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Abbil­ dung des Vektors durch elementweise Operation auf den Sollwert des mittleren Bildsignals ein Korrekturfaktor bestimmbar ist, der zur Ermittlung der Multipli­ kationsfaktoren je Bildspalte (21) verwendbar ist.

16. Verfahren zur Erstellung von Röntgenaufnahmen mit einer Röntgendiagnosti­ keinrichtung, bei der die mittlere Strahlungsdosis in der Detektorebene regelbar ist mit nachfolgenden Verfahrensschritten:

• - das Zuordnen eines digitalen Detektorelementes (15) mit einer aktiven Flä­ che (19) mit einem Bildaufnehmer (14)
• - das Bestimmen eines Eingangssignales E_EL (16) eines Regelkreises propor­ tional zu der in Y Richtung (3) ermittelten Strahlungsdosis auf Basis einer örtlichen Gewichtung und die Regelung des Signal/Rauschabstandes im Sinne optimaler Röntgenparameter durch ein Ausgangssignal A_EL (17) des Regelkreises (4).

17. Verfahren zur Erstellung von Röntgenaufnahmen mit einer Röntgendiagnosti­ keinrichtung, bei der die mittlere Strahlungsdosis regelbar ist mit nachfolgenden Verfahrensschritten:

• - das Zuordnen eines digitalen Detektorelementes (15) mit einer aktiven Flä­ che (19) mit einem Bildaufnehmer (14) im Bereich einer Sekundärblende (12)
• - das Bestimmen eines Eingangssignales E_EL (16) eines Regelkreises propor­ tional zu der in Y Richtung (3) ermittelten Strahlungsdosis auf Basis einer örtlichen Gewichtung und die Regelung einer Mindestdosis der Röntgen­ strahlungsquelle (5) und die Modulation der Empfindlichkeit des Detekto­ relements (15) zur Erreichung einer gleichmäßigen Helligkeit durch ein Ausgangssignal A_EL (17) des Regelkreises (4).