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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikvorrichtung zur Erfassung von CT-Daten und Projektionsdaten.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Röntgendiagnostikvorrichtungen gehören mittlerweile zum Standard der medizinisch-diagnostischen Bildgebung. Sie werden zum Beispiel für die interventionelle Therapie eingesetzt. Häufig werden die medizinisch-diagnostischen Bildgebungssysteme zur Therapieüberwachung von Gefäß- und Herzerkrankungen, wie zum Beispiel bei Patienten mit Schlaganfall, oder für die minimal invasive Behandlung von Tumoren eingesetzt. Hierbei ergab eine klinische Studie, dass Thrombektomie, eine katheterbasierte Behandlungsmethode zur Entfernung eines Thrombus aus einem Blutgefäß, die besten Behandlungsergebnisse bei Schlaganfall-Patienten erzielt. Es kann davon ausgegangen werden, dass sich die Anzahl der katheterbasierenden Eingriffe in der Zukunft deutlich erhöhen wird. Dafür sind leistungsstarke und zuverlässige Röntgendiagnostikvorrichtungen zwingend erforderlich. Jedoch ist der Zeitverlust durch Umlagerung oder Patiententransport vom CT-Scanner in das interventionelle Labor sehr hoch und verzögert die Behandlung. Allgemein wird dadurch der klinische Ablauf gestört.
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Dieser Zeitverlust kann mit einer Röntgendiagnostikvorrichtung, welche interventionelle Funktionen in einen CT-Scanner integriert hat, minimiert werden. Aus der
DE 10 2010 040 079 A1 ist eine Röntgendiagnostikvorrichtung bekannt, bei der an einer Gantry zwei Aufnahmesysteme angeordnet sind. Ein erstes Computertomographie-Aufnahmesystem umfasst eine erste Röntgenquelle, die ein fächerförmiges Röntgenstrahlbündel aussendet, und einen gegenüber der ersten Röntgenquelle angeordneten ersten Computertomographie-Röntgendetektor mit einer Reihe von Einzeldetektoren. Ein zweites Aufnahmesystem umfasst eine in Bezug zu der ersten Röntgenquelle versetzt angeordnete zweite Röntgenquelle, die ein zweites Röntgenstrahlbündel aussendet, und einen flächenförmigen Röntgendetektor mit matrixförmig angeordneten Pixelelementen. Die zweite Röntgenquelle und/oder der zweite flächenförmige Röntgendetektor sind derart mechanisch gelagert, dass sie bezüglich der Gantry in radialer und/oder axialer und/oder lateraler Richtung verstellbar sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber der bekannten Röntgendiagnostikvorrichtung kostengünstigere und einfacher aufgebaute Röntgendiagnostikvorrichtung bereitzustellen, welche sowohl CT-Daten als auch Projektionsdaten erfassen kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Röntgendiagnostikvorrichtung mit
- – einer um einen Untersuchungsbereich herum rotierbaren ringförmigen Gantry;
- – genau einer an der Gantry angebrachten Röntgenquelle,;
- – einem an der Gantry gegenüber der Röntgenquelle angebrachten CT-Röntgendetektor;
- – einem flächenförmigen Röntgendetektor, welcher zwischen dem Untersuchungsbereich und der Gantry angeordnet ist oder angeordnet werden kann und welcher an einer gewünschten Winkelposition in Umlaufrichtung um den Untersuchungsbereich herum positionierbar ist;
wobei die Röntgenquelle und die Röntgendetektoren derart ausgestaltet sind, dass in einem ersten Modus mittels des flächenförmigen Röntgendetektors Projektionsdaten erfasst werden und in einem zweiten Modus mittels des CT-Röntgendetektors CT-Daten erfasst werden.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit genau einer Röntgenquelle, einem CT-Röntgendetektor sowie einem flächenförmigen Röntgendetektor wird erreicht, dass zum einen CT-Daten und zum anderen Projektionsdaten erfasst werden können. Außerdem sind der Aufbau und die Bedienung durch die Verwendung von einer einzigen Röntgenquelle gegenüber der aus der
DE 10 2010 040 079 A1 bekannten Röntgendiagnostikvorrichtung deutlich vereinfacht. Ferner sind die Herstellungskosten deutlich geringer als bei einer Röntgendiagnostikvorrichtung, welche für dieselbe Aufgabe zwei Röntgenquellen benötigt. Somit können, falls erforderlich, prozedurale Komplikationen wie etwa Einblutungen unmittelbar im Angiographieraum ohne Zeitverlust durch Umlagerung oder Patiententransport festgestellt werden, wodurch das Komplikationsmanagement und der klinische Ablauf deutlich verbessert werden.
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In vorteilhafter Weise weist die Röntgendiagnostikvorrichtung zwischen dem Untersuchungsbereich und der Gantry eine Haltevorrichtung, insbesondere ein Schienensystem, auf, an dem der flächenförmige Röntgendetektor angebracht ist oder anbringbar ist.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Haltevorrichtung ein Schienensystem mit einer Schiene oder zwei zueinander parallel verlaufenden Schienen auf. Die Schiene(n) ist (sind) dabei bevorzugt derart angeordnet und/oder ausgestaltet, dass sie die Erfassung von CT-Daten nicht beeinträchtigen. Beispielsweise ist (sind) sie aus Röntgenstrahlung-durchlässigem Material ausgestaltet oder die beiden Schienen sind so weit voneinander beabstandet, dass die Röntgenstrahlung zwischen ihnen auf den CT-Detektor treffen kann.
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Bei dieser Ausführungsform ist die eine Schiene oder sind die zwei Schienen konzentrisch zur Gantry angebracht. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sie deutlich platzsparender ist und die Röntgenquelle immer orthogonal auf die Röntgendetektoren strahlt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der flächenförmige Röntgendetektor an der Haltevorrichtung nicht-abnehmbar und um den Untersuchungsbereich herum rotierbar angebracht. Dies hat den Vorteil, dass die Mechanik zur Anbringung einfach und günstig gehalten werden kann.
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Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung weist einen flächenförmigen Röntgendetektor auf, welcher an der Haltevorrichtung abnehmbar und um den Untersuchungsbereich herum rotierbar angebracht ist. Wenn der Röntgendetektor zeitweise nicht benötigt wird, da etwa nur eine CT-Datenerfassung vorgenommen werden soll, lässt sich dieser schnell und einfach aus dem Bereich innerhalb der Gantry entnehmen. Des Weiteren kann, falls erforderlich, ein anders gestalteter, etwa ein größerer oder kleinerer, Röntgendetektor eingesetzt werden. Sollte ein Defekt vorliegen, lässt sich der Röntgendetektor auch einfach austauschen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zur zeitweisen Positionierung des flächenförmigen Röntgendetektors an einer gewünschten Winkelposition in Umlaufrichtung um den Untersuchungsbereich herum vorgesehen. Diese Mittel können beispielsweise einen Roboterarm oder einen manuell verstellbaren Arm aufweisen, an dem der Röntgendetektor angebracht ist und mittels dem er, wenn er gebraucht wird, zwischen Gantry und Untersuchungsbereich an der gewünschten Winkelposition (automatisch oder manuell) positioniert werden kann, so dass Projektionsdaten grundsätzlich aus einer beliebigen Winkelposition erfasst werden können. Diese Ausführungsformen haben somit den Vorteil, dass der flächenförmige Röntgendetektor nur dann in den Untersuchungsbereich eingebracht ist, wenn Projektionsdaten erfasst werden sollen.
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In vorteilhafter Weise ist die Winkelposition des flächenförmigen Röntgendetektors manuell oder motorisch verstellbar. Somit können Projektionsdaten aus unterschiedlichen, frei wählbaren Richtungen erfasst werden, wodurch der zu bestrahlende Bereich genau definiert werden kann.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung verfügt die Röntgendiagnostikvorrichtung über Mittel zur Detektion der Winkelposition des flächenförmigen Röntgendetektors. Dies vereinfacht die Bedienung der Röntgendiagnostikvorrichtung erheblich. Die Röntgenquelle kann für den Fall, dass Projektionsdaten erfassten werden sollen, automatisch direkt gegenüber dem flächenförmigen Röntgendetektor positioniert werden, so dass auch die Datenerfassung ohne Zeitverlust gestartet werden kann.
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In vorteilhafter Weise weist die Röntgendiagnostikvorrichtung eine Steuereinheit zur Steuerung der Röntgenröhre sowie der Röntgendetektoren auf. Dadurch kann beispielsweise die Winkelposition des flächenförmigen Röntgendetektors dementsprechend eingestellt werden, dass ausschließlich der gewünschte Bereich bestrahlt wird, und auch die Position der Röntgenröhre kann entsprechend der Position des flächenförmigen Röntgendetektors eingestellt werden.
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Die Steuereinheit ist, nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, dazu ausgebildet, den Modus der Röntgendiagnostikvorrichtung einzustellen. In vorteilhafter Weise können die Modi separat (also zeitlich nacheinander) oder zusammen (also zeitgleich) betrieben werden. Dadurch können entweder Projektionsdaten, CT-Daten oder beide Arten von Daten zeitlich nacheinander oder gleichzeitig erfasst werden. Die Strahlenbelastung für den Patienten wird dadurch so niedrig wie möglich gehalten. Außerdem entfällt der Zeitverlust durch Umlagerung oder Transport des Patienten.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Röntgendiagnostikvorrichtung enthält die Röntgenquelle einen Kollimator zum Anpassen der Strahlenbreite des Röntgenstrahlbündels, insbesondere an die Fläche des flächenförmigen Röntgendetektors. Das Röntgenstrahlbündel kann dadurch beispielsweise exakt an die Größe des zu untersuchende Bereichs und/oder des flächenförmigen Röntgendetektor angepasst werden. Dadurch wird unnötige Röntgenstrahlung und die damit verbundene Strahlenbelastung für den Patienten vermieden.
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In vorteilhafter Weise ist der flächenförmige Röntgendetektor und/oder die Röntgenquelle bezüglich der Gantry zusätzlich in radialer und/oder axialer und/oder lateraler Richtung verstellbar. Dies erhöht nochmals die Flexibilität der Röntgendiagnostikvorrichtung.
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Bei allen Ausführungsformen können der Datentransfer und/oder die Energieversorgung drahtlos und/oder drahtgebunden erfolgen. Alternativ ist auch ein Batteriebetrieb möglich, was die Röntgendiagnostikvorrichtung von der Stromversorgung unabhängig macht und bei einem Stromausfall der Betrieb fortgesetzt werden kann.
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Bei der Anwendung der Röntgendiagnostikvorrichtung gibt es grundsätzlich mehrere Betriebsarten zur Erfassung der Daten, insbesondere bei der Erfassung von Projektionsdaten. In einer ersten Betriebsart rotiert die Gantry permanent. Allerdings emittiert die Röntgenquelle nur dann Röntgenstrahlung (wird also beispielsweise nur dann kurzzeitig angeschaltet), wenn sie sich gegenüber dem flächenförmigen Röntgendetektor befindet. In einer zweiten Betriebsart steht die Röntgenquelle in einer festen Position gegenüber dem flächenförmigen Röntgendetektor und bestrahlt diesen mit einem Röntgenstrahlbündel.
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Wie bereits erwähnt, können CT-Daten und Projektionsdaten mittels der beiden Röntgendetektoren auch gleichzeitig erfasst werden. Damit dann die Qualität eines aus den CT-Daten rekonstruierten CT-Bildes nicht durch den flächenförmigen Röntgendetektor verschlechtert wird, wenn sich dieser bei Rotation der Gantry vor dem CT-Röntgendetektor befindet, können die CT-Daten bzw. die daraus rekonstruierten CT-Bilder entsprechend korrigiert werden, da ja die Position des flächenförmigen Röntgendetektor bekannt ist oder aus den CT-Daten ermittelbar ist.
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Die Haltevorrichtung ist bevorzugt zwischen dem Untersuchungsbereich und der Gantry angeordnet. Sie kann aber auch seitlich an der Gantry oder um die Gantry herum angeordnet sein, wobei der flächenförmige Röntgendetektor immer noch innerhalb der Gantry angeordnet ist und sofern gewährleistet ist, dass die Gantry samt Röntgenquelle und CT-Detektor frei um den Untersuchungsbereich rotieren können. Beispielsweise können seitlich an der Gantry und/oder radial weiter außen an der Gantry Schienen angebracht sein, an denen mittels Halteschienen der flächenförmige Röntgendetektor aufgehängt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung und ihre Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung.
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2 zeigt zwei unterschiedliche Ansichten einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung mit einem Schienensystems.
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3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung mit einem Roboterarm.
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4 zeigt eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung mit Positionsdetektionsmitteln.
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5 zeigt die erfindungsgemäße Röntgendiagnostikvorrichtung in unterschiedlichen Betriebsmodi.
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DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung 1 mit einer ringförmigen Gantry 10. An der Gantry 10 ist genau eine Röntgenquelle 20 angebracht. Des Weiteren ist an der Gantry 10 ein CT-Röntgendetektor 30 gegenüber der Röntgenquelle 20 angebracht. Die Röntgenquelle 20 und der CT-Röntgendetektor 30 sind somit in Umfangsrichtung um den Untersuchungsbereich 11 herum durch Rotation der Gantry 10 verstellbar, um an unterschiedlichen Winkelpositionen CT-Daten in bekannter Weise zu erfassen.
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Zwischen Untersuchungsbereich 11 und Gantry 10 ist ferner ein flächenförmiger Röntgendetektor 40 angeordnet, in dieser Ausführungsform mittels einem an einer Haltevorrichtung 50 angebrachten Halteelement 41. Bevorzugt ist der Röntgendetektor 40 dabei an der Haltevorrichtung 50 (automatisch oder manuell) verstellbar, so dass er ebenfalls in Umfangsrichtung um den Untersuchungsbereich 11 herum an einer gewünschten Winkelposition positionierbar ist. Der flächenförmige Röntgendetektor 40 ist in manchen Ausführungsformen auch von der Haltevorrichtung 50 abnehmbar ausgestaltet. Der flächenförmige Röntgendetektor 40 ist ferner in manchen so ausgestaltet, dass er zwar an verschiedenen Winkelpositionen anbringbar, aber in angebrachter Form nicht mehr verstellbar ist.
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Die Röntgenquelle 20 und die Röntgendetektoren 30, 40 sind derart ausgestaltet, dass in einem ersten Modus mittels des flächenförmigen Röntgendetektors 40 Projektionsdaten erfasst werden und in einem zweiten Modus mittels des CT-Röntgendetektors 30 CT-Daten erfasst werden. Zur Erstellung von CT-Daten emittiert die Röntgenquelle 10 ein Röntgenstrahlenbündel 21 in Richtung des CT-Röntgendetektors 30, welcher bevorzugt gewölbt und aus einer Reihe oder einem Array von Einzeldetektoren aufgebaut ist. Zur Erfassung von CT-Daten eines auf einem Patiententisch 12 angeordneten Untersuchungsobjekts 13, beispielsweise eines Patienten, wird das CT-Datenaufnahmesystem, also die Röntgenquelle 10 und der CT-Röntgendetektor 30, um das Untersuchungsobjekt 13 herum rotiert, beispielsweise ein- oder mehrfach um 360°. Dabei werden in bekannter Weise CT-Daten mittels des CT-Röntgendetektor 30 an unterschiedlichen Winkelpositionen erfasst.
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Zur Erfassung von Projektionsdaten gibt es mehrere Aufnahmemöglichkeiten. In einer ersten Variante rotiert die Gantry 10 permanent um den Untersuchungsbereich 11. Die Röntgenquelle 20 emittiert nur dann ein Röntgenstrahlenbündel in Richtung des flächenförmigen Röntgendetektors 40, wenn sich die Röntgenquelle 20 gegenüber dem flächenförmigen Röntgendetektor 40 befindet. In einer zweiten Variante wird die Röntgenquelle 20 gegenüber dem flächenförmigen Röntgendetektor 40 positioniert und emittiert ein Röntgenstrahlbündel in Richtung des flächenförmigen Röntgendetektors 40.
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Mit der erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung 1 können somit sowohl CT-Daten (z. B. mit bis 4 rekonstruierten Bildvolumina pro Sekunde) also auch Flachdetektor-Projektionsdaten (z. B. mit 30 Bildern pro Sekunde) erfasst werden. Dies kann zeitlich nacheinander erfolgen. Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, dass CT-Daten und Projektionsdaten gleichzeitig (z. B. mit bis zu 4 Bildern pro Sekunde) erfasst werden. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Qualität des CT-Bild nicht oder nur gering durch den flächenförmigen Röntgendetektor 40 verschlechtert wird, obgleich sich dieser, bei Rotation der Gantry 10, in manchen Winkelpositionen des CT-Detektors 30 vor dem CT-Detektor 30 befindet, da die CT-Bilder entsprechend korrigiert werden können. Durch die Verstellbarkeit der Röntgenquelle 20 und des CT-Röntgendetektor 30 (und ggf. des flächenförmigen Röntgendetektors 40) in Umfangsrichtung bzw. die veränderliche Positionierbarkeit des Röntgendetektor 40 in Umfangsrichtung können somit unterschiedliche Arten von Bilddaten aus unterschiedlichen und grundsätzlich frei wählbaren Winkelpositionen erfasst werden.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung 2 mit einem vorzugsweise verwendeten Schienensystem 51 als Haltevorrichtung. Dabei zeigen 2A einen Querschnitt der Röntgendiagnostikvorrichtung 2 in Längsrichtung (d. h. axialer Richtung) des Untersuchungsobjekts 13 und 2B einen Querschnitt quer zum Untersuchungsobjekt 13.
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Das Schienensystem 51 ist grundsätzlich zwischen dem Untersuchungsbereich 11 und der Gantry 10 angebracht und dient grundsätzlich zur Befestigung des flächenförmigen Röntgendetektors 40. Es sei erwähnt, dass auch andere Möglichkeiten zur Befestigung des flächenförmigen Röntgendetektors 40 eingesetzt werden können, wie beispielsweise Zahnräder oder Ketten, Haltschienen an der Gantry oder am Patiententisch, und auch für die konkrete Implementierung des Schienensystems 51 gibt es unterschiedliche Möglichkeiten.
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In der in 2 gezeigten Ausführungsform weist das Schienensystem 51 bevorzugt zwei Schienen 52, 53 auf, an denen der flächenförmige Röntgendetektor 40 befestigt und in Umfangsrichtung um den Untersuchungsbereich 11 herum verfahrbar ist.
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Bei der in 2A gezeigten Stellung befindet sich die Röntgenquelle 20 an der Gantry 10 gegenüber dem CT-Röntgendetektor 30 Der flächenförmige Röntgendetektor 40 lässt sich unabhängig von der Position der Röntgenquelle 20 und dem CT-Röntgendetektor 30 in Umfangsrichtung verstellen. Die Schienen 52, 53 sind bei dieser Ausführungsform auf unterschiedlichen Seiten (in axialer Richtung gesehen) zwischen dem Untersuchungsbereich 11 und der Gantry 10 angebracht und verlaufen parallel zueinander.
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Das Schienensystem 51 ist in einer Ausgestaltung derart ausgebildet, dass der flächenförmige Röntgendetektor 40 daran anbringbar (bevorzugt an einer beliebigen Position) und davon abnehmbar ist, etwa wenn er nicht benötigt wird oder gegen einen anderen Röntgendetektor, z. B. mit einer anderen Auflösung, ausgetauscht werden soll. Dabei ist es dann nicht erforderlich, dass der flächenförmige Röntgendetektor 40 an den Schienen 52, 53 verfahrbar ist. Alternativ kann der flächenförmige Röntgendetektor 40 an den Schienen 52, 53 (motorisch, z. B. mittels eines Elektromotors, und/oder manuell) verfahren werden, um ihn in die für die Erfassung von Projektionsdaten gewünschte Winkelposition zu bringen. Die Röntgenquelle 20 wird dann ebenfalls, bevorzugt motorisch, an die dem flächenförmigen Röntgendetektor 40 gegenüber liegende Winkelposition gebracht.
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2B verdeutlicht näher, wie der flächenförmige Röntgendetektor 40 an dem Schienensystem 51 angebracht ist. Die in 2 gezeigte Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Abstand zwischen dem flächenförmigem Röntgendetektor 40 und Untersuchungsobjekt 13 für die Erfassung von Projektionsdaten möglichst gering ist. Dies wiederum hat den Vorteil, dass dadurch eine hohe Bildqualität erreicht und Streustrahlung minimiert werden kann.
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Wie bereits erwähnt wurde, ist in einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung der flächenförmige Röntgendetektor 40 nicht-abnehmbar an der Haltevorrichtung 50, z. B. dem Schienensystem 51, angebracht. Dies kann durch ein entsprechend ausgestaltetes Halteelement 41 realisiert werden. In einer alternativen Ausgestaltung ist der flächenförmige Röntgendetektor 40 abnehmbar an der Haltevorrichtung 50, angebracht. Dies kann ebenfalls durch ein geeignetes Verbindungselement, beispielsweise mit einem geeigneten Klick- oder Einhängemechanismus, realisiert werden. Bei abnehmbarer Ausgestaltung ist es möglich, den flächenförmigen Röntgendetektor 40 schnell und einfach von der Haltevorrichtung 50 zu entnehmen, falls dieser nicht oder ein anders gestalteter Detektor benötigt wird, oder für den Fall, dass der Röntgendetektor 40 defekt sein sollte. In jedem Fall ist die Anordnung in der Röntgendiagnostikvorrichtung 2 derart ausgestaltet, dass sowohl Projektionsdaten als auch CT-Daten erfasst werden können, ohne dass Kollisionsgefahr für die Röntgenquelle 20 und die Röntgendetektoren 30, 40 besteht.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung 3. Bei dieser Ausführungsform ist der flächenförmige Röntgendetektor 40 an einem Arm 42 angebracht und kann damit in den Bereich zwischen dem Untersuchungsobjekt 13 und der Gantry 10 zeitweise eingebracht werden, um Projektionsdaten zu erfassen. Der Arm 42 kann dabei ein Roboterarm, der automatisch den flächenförmigen Röntgendetektor 40 an die gewünschte Position bringt, oder ein manuell und mechanisch verstellbarer Arm sein, mittels dessen der Benutzer den flächenförmigen Röntgendetektor 40 an die gewünschte Position bringt. Der Arm 42 kann dabei z. B. an der Zimmerdecke 43 befestigt oder verfahrbar sein, oder kann auch einem eigenen Haltegestell (nicht gezeigt) montiert sein. So lässt sich jede gewünschte Position exakt und einfach anwählen, sodass Projektionsdaten aus jeder beliebigen Richtung erfasst werden können. Der flächenförmige Röntgendetektor 40 ist dabei nicht nur in Umfangsrichtung beliebig positionierbar, sondern auch in radialer, axialer und/oder lateraler Richtung.
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4 zeigt eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung 4. Diese Röntgendiagnostikvorrichtung 4 verfügt über Mittel 14 zur Detektion der Position des flächenförmigen Röntgendetektors 40. Diese Mittel 14 können beispielsweise in 4 schematisch angedeutete Sensoren 15, z. B. Magnetsensoren, beispielsweise in der Haltevorrichtung 50, aufweisen, die über den gesamten Umfang der Haltevorrichtung 50 verteilt sind (die Mittel 14 inklusive der Sensoren 15 sind in 4 allerdings nur in einem Teilabschnitt des Umfangs explizit gezeigt). Alternative Mittel zur Positionsdetektion können eine Kamera zur optischen Positionserkennung oder elektromagnetische Marker mit einem entsprechenden Detektor (z. B. vergleichbar einem lokalen Navigationssystem) aufweisen. Die genannten Mittel zur Positionsdetektion können auch bei anderen Ausgestaltungen eingesetzt werden.
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Ferner weist die Röntgendiagnostikvorrichtung 4 bevorzugt eine in 4 nur schematisch gezeigte Steuereinheit 60 auf. Die Steuereinheit 60 dient grundsätzlich zur Steuerung der Röntgenquelle 20 und der Röntgendetektoren 30, 40 (einschließlich des Motors 42). Die von den Sensoren 15 ermittelte Position des flächenförmigen Röntgendetektors 40 kann vorteilhafterweise an eine Steuereinheit 60 weitergeleitet werden. Für den Fall, dass Projektionsdaten erfasst werden sollen, lässt sich über die Steuereinheit 60 damit dann die Röntgenquelle 20 (und/oder der flächenförmige Röntgendetektor 40) in die gewünschte Winkelposition bringen, beispielsweise automatisch an die dem flächenförmigen Röntgendetektor 40 gegenüber liegende Position.
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Alternativ kann die Positionierung der Röntgenquelle 20 und des flächenförmigen Röntgendetektors 40 vollständig automatisch erfolgen, etwa anhand einer von dem Benutzer ausgewählten Winkelposition. Dies ermöglicht einen reibungslosen Arbeitsablauf ohne großen Aufwand.
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Ferner kann mittels der Steuereinheit 60 der Aufnahmemodus ausgewählt werden. Es können beispielsweise drei Modi zur Wahl stehen, wobei in einem ersten Modus Projektionsdaten mittels des flächenförmigen Röntgendetektors 40 erfasst werden, in einem zweiten Modus mittels des CT-Röntgendetektors 30 CT-Daten erfasst werden und in einem dritten Modus mit den beiden Detektoren 30, 40 sowohl Projektions- als auch CT-Daten erfasst werden. Hierbei ist zu erwähnen, dass bei jedem Modus alle Daten, also Projektions- als auch CT-Daten, zur Rekonstruktion verwendet werden können.
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Wird beispielweise über die Steuereinheit 60 der Modus zur Erfassung von Projektionsdaten ausgewählt, lässt sich der flächenförmige Röntgendetektor 40 über die Steuereinheit 60 in die gewünschte Position bringen. Über Sensoren 15, etwa in den Schienen (52, 53), an denen der flächenförmige Röntgendetektor 40 angebracht ist, ermittelt die Steuereinheit 60 die Position des flächenförmigen Röntgendetektors 40 und positioniert die Röntgenquelle 20 automatisch an der gegenüberliegenden Winkelposition.
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Sowohl die ermittelten Daten als auch Steuerbefehle können grundsätzlich drahtlos, z. B. via WLAN oder einem anderen drahtlosen Kommunikationsnetz, oder drahtgebunden zur weiteren Bearbeitung übertragen werden.
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Bevorzugt ist die Röntgenquelle 20, wie ebenfalls in 4 gezeigt ist, mit einem Kollimator 22 ausgestaltet. Dieser dient zur Anpassung der Strahlbreite des Röntgenstrahlbündels 21 an die Fläche jeweils zum Einsatz kommenden Detektors 30, 40. Der Kollimator 22 kann beispielsweise ebenfalls von der Steuereinheit 60 gesteuert werden, um die Strahlenausgangsöffnung an die Größe des Röntgendetektors anzupassen.
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In 5 ist die erfindungsgemäße Röntgendiagnostikvorrichtung 1 in unterschiedlichen Betriebsmodi gezeigt, wobei außerdem der flächenförmige Röntgendetektor 40 in 5A eine andere Winkelposition als in 5B aufweist. In dem in 5A gezeigten Betriebsmodus werden CT-Daten erfasst, wozu die Röntgenquelle 20 und der CT-Röntgendetektor 30 um den Untersuchungsbereich 11 rotiert und an unterschiedlichen Winkelpositionen CT-Daten erfasst werden. In dem in 5B gezeigten Betriebsmodus werden Projektionsdaten erfasst, wozu die Röntgenquelle 20 und der flächenförmige Röntgendetektor 40 gegenüber liegend angeordnet werden, um diese Projektionsdaten aus einer einzelnen Winkelposition zu erfassen. Erkennbar ist hier auch, dass das Röntgenstrahlbündel 21 (mittels des Kollimators) auf die Fläche des jeweils verwendeten Röntgendetektors 30, 40 angepasst wird, da diese Flächen in der Regel unterschiedlich groß sind.
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Eine Anwendung der erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikvorrichtung sieht zum Beispiel folgendermaßen aus: Zuerst werden CT-Daten erfasst, um eine Aufnahme des kompletten Untersuchungsobjekt (z. B. Patientenkörper) zu machen. Daraus wird die geometrische Lage eines zu untersuchenden Ausschnittes (z. B. eines Organs) bestimmt, woraus wiederum eine entsprechend einzustellende Positionierung des flächenförmigen Röntgendetektors vorgenommen wird. Noch während oder insbesondere nach der CT-Datenerfassung können Projektionsdaten des gewünschten Ausschnittes erfasst und analysiert werden. Weiter ermöglicht die erfindungsgemäße Röntgendiagnostikvorrichtung die Aufnahme von Phasenkontrast- sowie Spektralmessdaten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010040079 A1 [0003, 0006]
