WO2014037253A1

WO2014037253A1 - Röntgengerät mit angepasster aufnahmegeschwindigkeit

Info

Publication number: WO2014037253A1
Application number: PCT/EP2013/067767
Authority: WO
Inventors: Thomas Flohr; Bernhard Schmidt
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2014-03-13
Also published as: DE102012215998A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Aufnahme eines Röntgenbildes. Die Erfindung basiert auf einem System zur Aufnahme (A) eines Röntgenbildes (2), umfassend eine Aufnahmeeinheit (AE), ausgelegt zur Aufnahme (A) eines Röntgenbildes (2) wenigstens eines Körperbereiche eines Patienten (3). Die Erfindung basiert auf der Idee, dass das System weiterhin eine Steuerungseinheit (StE) umfasst, die zur Steuerung (St) der Geschwindigkeit zumindest einer Relativbewegung zwischen dem Patienten (3) und der Aufnahmeeinheit (AE) in Abhängigkeit der Röntgenabsorptionseigenschaften (13) des Körperbereiches des Patienten (3) ausgelegt ist, wobei die Steuerung (St) wenigstens die Steuerung der Geschwindigkeit einer Patientenliege (6) entlang der Längsachse (5) des Patienten (3) derart umfasst, dass die applizierte Dosis entlang der Längsachsen (5) des Patienten (3) reguliert wird. Dies hat den Vorteil, dass eine Steuerung (St) der Geschwindigkeit die Regulation der Dosis für einen gegebenen Körperbereich des Patienten (3) unabhängig von der Intensität der Röntgenstrahlung (17) erlaubt.

Description

Beschreibung

Röntgengerät mit angepasster Aufnahmegeschwindigkeit Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Aufnahme eines Röntgenbildes.

Röntgengeräte messen im Wesentlichen die Rontgenabsorption eines Untersuchungsbereiches und geben diese als Bild aus. Röntgengeräte kommen im medizinischen Bereich vor allem bei der Diagnostik aber auch zur Unterstützung chirurgischer Eingriffe zum Einsatz. Von großer Bedeutung sind dabei Computertomographie-Geräte (CT-Geräte) , die eine dreidimensionale sowie eine zeitaufgelöste Bildgebung ermöglichen. Sowohl bei konventionellen Röntgengeräten als auch bei CT-Geräten ist die Dosis der Röntgenstrahlung für den Patienten möglichst gering zu halten. Bei der (Energie- ) Dosis handelt es sich um die Energie der Röntgenstrahlung, der ein Patient pro kg Körpergewicht ausgesetzt ist. Gleichzeitig soll die Bildqualität optimiert werden, was oft dem Ziel der Dosisminimierung entgegensteht. Denn eine niedrigere Dosis geht in der Regel mit einer verschlechterten Bildqualität einher. Weiterhin hängt die erreichbare Bildqualität von Röntgenabsorptionseigen- schaften des Untersuchungsbereiches ab. So weisen erwachsene Menschen für einen gegebenen Untersuchungsbereich wie dem

Thorax in der Regel eine höhere Rontgenabsorption als Kinder auf. Um die gleiche Bildqualität zu erreichen, muss für einen erwachsenen Menschen also eine höhere Dosis als für ein Kind verwendet werden. Außerdem ist es für die Interpretation ei- nes Röntgenbildes wichtig, dass verschiedene Körperbereiche eines Patienten mit einer vergleichbaren Bildqualität dargestellt werden. Die Verwendung einer einheitlichen Dosis für einen Bereich mit hoher Rontgenabsorption wie dem Thorax und für einen Bereich geringer Rontgenabsorption wie dem Beinbe- reich führt daher zu einer unterschiedlichen Bildqualität und kann die Interpretation des Röntgenbildes negativ beeinflussen. Daher existieren verschieden Verfahren zur Regulation der Dosis in Abhängigkeit der Rontgenabsorptionseigenschaften eines Untersuchungsbereiches.

Es ist Aufgabe der Erfindung die Dosis eines Röntgengerätes zu regulieren.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein System gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10. Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe in Bezug auf das beanspruchte System als auch in Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche (die beispielsweise auf ein System gerichtet sind) auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens wer- den dabei durch entsprechende gegenständliche Module ausgebildet .

Die Erfindung basiert auf einem System zur Aufnahme eines Röntgenbildes, umfassend eine Aufnahmeeinheit , ausgelegt zur Aufnahme eines Röntgenbildes wenigstens eines Körperbereiche eines Patienten. Die Erfindung basiert auf der Idee, dass das System weiterhin eine Steuerungseinheit umfasst, die zur Steuerung der Geschwindigkeit zumindest einer Relativbewegung zwischen dem Patienten und der Aufnahmeeinheit in Abhängig- keit der Rontgenabsorptionseigenschaften des Körperbereiches des Patienten ausgelegt ist. Dabei umfasst die Steuerung wenigstens die Steuerung der Geschwindigkeit einer Patientenliege entlang der Längsachse des Patienten derart, dass die applizierte Dosis entlang der Längsachsen des Patienten regu- liert wird. Eine Variation der Rontgenabsorptionseigenschaf- ten des aufzunehmenden Körperteils entlang der Längsachse kann erfindungsgemäß sehr einfach derart ausgeglichen werden, dass die applizierte Dosis für den Patienten einerseits nicht unnötig hoch ist und andererseits eine gleichbleibende Bildqualität gewährleistet wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt die Steue- rung derart, dass die Integrationszeit pro Abschnitt des Röntgenbildes angepasst wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betreffen die Rönt- genabsorptionseigenschaften die Röntgenabsorptionseigenschaf- ten des Körperbereiches in Abwesenheit eines Kontrastmittels. Dadurch kann die Steuerung besonders gut an die Röntgenabsorptionseigenschaften angepasst werden, die auf der Absorption von Röntgenstrahlung durch Knochen, Fettgewebe oder Muskelgewebe beruhen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betreffen die Röntgenabsorptionseigenschaften die Absorption und Streuung von Röntgenstrahlen bei Bestrahlung des Körperbereiches in anterior-posteriorer Richtung oder in posterior-anteriorer Richtung. Denn die Röntgenabsorptionseigenschaften entlang dieser Richtungen sind besonders einfach zu messen, beispielsweise mittels eines Topogramms .

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung handelt es sich bei dem System um ein Computertomographie-Gerät, wobei die Auf- nahmeeinheit um die Längsachse rotierbar ist, wobei die Aufnahme bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit der Aufnahmeeinheit erfolgt, so dass die Steuerung eine Steuerung des Pitch bewirkt. Denn bei Aufnahmen mittels eines Computertomo- graphie-Gerätes ist es aufgrund der Vielzahl von Projektionen bei der Aufnahme eines dreidimensionalen Röntgenbildes besonders wichtig, eine unnötige Dosisbelastung für den Patienten zu vermeiden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Steuerung die Steuerung während der Aufnahme eines einzelnen Röntgenbildes, so dass die Geschwindigkeit der Patientenliege während eines einzelnen, kontinuierlichen Vorschubs reguliert wird .

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Steuerungs- einheit zur Steuerung der Intensität der Röntgenstrahlung der Aufnähmeeinheit in Abhängigkeit der Röntgenabsorptionseigen- schaften wenigstens eines Körperbereiches des Patienten ausgelegt, so dass die Dosis durch einen weiteren Parameter reguliert werden kann. Insbesondere sind die Regulation der Dosis aufgrund der Steuerung der Intensität der Röntgenstrahlung sowie aufgrund der Steuerung der Geschwindigkeit der Patientenliege voneinander unabhängig.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das erfin- dungsgemäße System eine Berechnungseinheit, die zur Berechnung der Röntgenabsorptionseigenschaften wenigstens eines Körperbereiches des Patienten anhand eines Topogramms ausgelegt ist. Denn anhand eines Topogramms lassen sich die Röntgenabsorptionseigenschaften besonders einfach und schnell be- rechnen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße System eine Berechnungseinheit, die zur Berechnung der Röntgenabsorptionseigenschaften des Körperbereiches während der Aufnahme des Röntgenbildes anhand bereits aufgenommener Abschnitte des Röntgenbilds ausgelegt ist. Dadurch ist eine besonders schnelle Berechnung der Röntgenabsorpti - onseigenschaften, nämlich in Echtzeit, gegeben. Weiterhin umfasst die Erfindung Verfahrens, zu deren Durchführung die hier genannten Ausbildungen des erfindungsgemäßen Systems mit ihren jeweiligen Aspekten ausgelegt sind. Die hier genannten Vorteile der verschiedenen auf das erfindungsgemäße System bezogenen Aspekte der Erfindung erstrecken sich damit auch auf die erfindungsgemäßen Verfahren.

Im Folgenden werden die Begriffe "Röntgenbild" und "Bild" synonym verwendet. Ein solches Bild kann sowohl eine Fläche als auch ein Volumen darstellen. Es kann also zweidimensional ausgebildet und aus sogenannten Pixeln aufgebaut sein, oder es kann dreidimensional ausgebildet und aus sogenannten

Voxeln aufgebaut sein. Die Aufnahme eines Röntgenbildes um- fasst also insbesondere die Aufnahme einer Vielzahl von Rönt- genproj ektionen, welche zu einem dreidimensionalen Bild rekonstruiert werden können. Ein solches dreidimensionales Bild kann natürlich in Form einer Vielzahl zweidimensionaler Bilder dargestellt werden, beispielsweise in Form von multi- planaren Rekonstruktionen (MPRs) . Bei einem einzelnen Röntgenbild handelt es sich um ein Röntgenbild, das ein zusammenhängendes Volumen oder eine zusammenhängende Fläche darstellt. Eine zeitliche Serie von Röntgenbildern kann beispielsweise aus einer zeitlichen Serie einzelner Röntgenbilder bestehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert .

Es zeigen:

Fig. 1 ein erweitertes System zur Aufnahme eines Röntgenbildes ,

Fig. 2 ein System zur Aufnahme eines Röntgenbildes, und

Fig. 3 ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Aufnahme eines

Röntgenbildes .

Fig. 1 zeigt ein erweitertes System zur Aufnahme A eines Röntgenbildes 2. Bei der Aufnahme A eines Röntgenbildes 2 liegt der Patient 3 auf einer Patientenliege 6, die so mit einem Liegensockel 4 verbunden ist, dass er die Patientenlie- ge 6 mit dem Patienten 3 trägt. Zur Aufnahme A eines dreidimensionalen CT-Bildes bewegt die Patientenliege 6 den Patienten 3 entlang der Längsachse 5 des Patienten 3 durch die Öf f nung 10 der Gantry 16 eines CT-Geräts 1. Während dieser Bewe- gung wird ein Röntgenbild 2 eines Körperbereiches des Patienten 3 erstellt. Die Aufnahme A eines dreidimensionalen Röntgenbildes 2 beruht auf der Aufnahme von Röntgenproj ektionen, also auf der Messung der Röntgenabsorption des jeweils abzu- bildenden Körperbereiches entlang einer Vielzahl von Projektionsrichtungen .

Zur Aufnahme A eines dreidimensionalen CT-Bildes rotiert die Aufnähmeeinheit AE, umfassend einen Röntgenemitter 8 sowie einen Röntgendetektor 9, um die Öffnung 10 des CT-Gerätes 1 und damit um die Längsachse 5 des Patienten 3. Die Röntgenabsorption des jeweils abzubildenden Körperbereiches wird also aus verschiedenen Winkeln gemessen, wobei als Aufnahmewinkel typischer Weise der Winkel zwischen der Längsachse 5 des Pa- tienten 3 sowie der kürzesten Verbindung zwischen der Längsachse 5 und dem Röntgenemitter 8 angesehen wird. Bei der Aufnahme im sogenannten Spiralmodus bewegen sich sowohl die Patientenliege 6 (entlang der Längsachse 5 des Patienten 3) als auch die Aufnähmeeinheit AE (um die Längsachse 5 des Patien- ten 3) .

Im Spiralmodus wird der Pitch p definiert als das Verhältnis von Vorschub der Patientenliege 6 pro Rotation der Aufnahmeeinheit AE zur Ausdehnung des Röntgenfächers entlang der Längsachse 5. Bei einer Vorschubgeschwindigkeit v der Patientenliege 6, einer Rotationszeit T_rot der Aufnähmeeinheit AE, einer Schichtdicke S einer Zeile des Röntgendetektors 9, bei dem N Zeilen beleuchtet werden, gilt allgemein: p = v · T_rot / ( N · S )

Die Wahl des Pitch hängt von mehreren Faktoren ab. Weist ein Patienten 3 im Abdomen als Untersuchungsbereich, beispielsweise aufgrund von Fettablagerungen, eine besonders hohe Röntgenabsorption auf, so ist der Pitch für diesen Bereich klein zu wählen, insbesondere p<l. Soll mit einer einzigen Spiralaufnahme auch ein zweiter Untersuchungsbereich mit einer geringeren Röntgenabsorption aufgenommen werden, bei- spielsweise der Thorax, so ist es erstrebenswert den Pitch während der Aufnahme zu verändern. Denn aufgrund der höheren Röntgenabsorption des Abdomen gegenüber dem Thorax ist der Pitch während der Aufnahme des Abdomen niedriger zu wählen als während der Aufnahme des Thorax. Weitere Beispiele für Untersuchungsbereiche, die oft eine unterschiedlich starke Röntgenabsorption aufweisen, und die weiterhin regelmäßig mit einer einzigen Spiralaufnahme aufgenommen werden, sind Körperbereiche wie Kopf und Nacken sowie Becken und Beine.

Bei dem Röntgenemitter 8 handelt es sich typischer Weise um eine Röntgenröhre; bei der Röntgendetektor 9 handelt es sich typischer Weise um einen Zeilen- oder Flachdetektor. Der Röntgendetektor 9 kann aber auch als Szintillatorzähler oder CCD Kamera ausgebildet sein. Röntgenemitter 8 und Röntgendetektor 9 sind so in einer Gantry 16 angeordnet, dass sie sich gegenüber liegen und die Röntgenstrahlen 17 des Röntgenemit- ters 8 für den Röntgendetektor 9 detektierbar sind. Die Auf- nahmeeinheit AE ist so im Körper der Gantry 16 gelagert, dass die Aufnähmeeinheit AE um die Öffnung 10 und damit die Längsachse 5 des Patienten 3 rotieren kann.

Die Aufnahmen A des CT-Geräts 1 werden zur Verarbeitung und/oder Darstellung an einen Computer 18 gesendet. Weiterhin ist der Computer 18 mit der Steuerungseinheit StE sowie der

Berechnungseinheit BE ausgestattet. Die Steuerungseinheit StE ist dazu ausgelegt die Geschwindigkeit der Patientenliege 6 und/oder der Aufnähmeeinheit AE in Abhängigkeit der Röntgen- absorptionseigenschaften 13 des aufzunehmenden Körperberei- ches zu steuern. Weiterhin ist die Steuerungseinheit StE dazu ausgelegt die Intensität der Röntgenstrahlung 17, die durch den Röntgenemitter 8 bereit gestellt wird, zu regulieren. Die Berechnungseinheit BE ist dazu ausgelegt die Rontgenabsorpti - onseigenschaften 13 des aufzunehmenden Körperbereiches des Patienten 3 zu berechnen, beispielsweise anhand eines

Topogramms 15. Sowohl die Steuerungseinheit StE als auch die Berechnungseinheit BE können als Hard- oder Software ausgebildet sein. Sowohl die Steuerungseinheit StE als auch die Berechnungseinheit BE können auf unterschiedlichen Computern 18 implementiert werden. So kann die Berechnungseinheit BE als Teil eines Servers ausgebildet sein, während die Steuerungseinheit StE als Teil des medizinischen Geräts 1 ausge- bildet ist. Beispielsweise kann die Steuerungseinheit StE als ein sogenanntes FPGA (Akronym für das englischsprachige

"Field Programmable Gate Array") ausgebildet sein.

Der Computer 18 ist mit einer Ausgabeeinheit 11 sowie einer Eingabeeinheit 7 verbunden. Bei der Ausgabeeinheit 11 handelt es sich beispielsweise um einen (oder mehrere) LCD-, Plasmaoder OLED-Bildschirm (e) . Auf der Ausgabeeinheit 11 wird beispielsweise das Röntgenbild 2 angezeigt. Bei der Eingabeeinheit 7 handelt es sich beispielsweise um eine Tastatur, eine Maus, einen sogenannten Touchscreen oder auch um ein Mikrofon zur Spracheingabe. Die Eingabeeinheit 7 kann genutzt werden, um ein Programm zu starten, dass die Steuerungseinheit StE, Berechnungseinheit BE sowie die Aufnähmeeinheit AE ansteuern und damit das in Fig. 3 beschriebene Verfahren kontrollieren kann .

Fig. 2 ein System zur Aufnahme A eines Röntgenbildes 2. Das im Folgenden beschriebene System ist dazu ausgelegt das in Fig. 3 beschriebene Verfahren durchzuführen. Das System um- fasst eine Aufnähmeeinheit AE, die dazu ausgelegt ist ein

Röntgenbild 2 wenigstens eines Körperbereiche eines Patienten 3 aufzunehmen. Bei einem Körperbereich kann es sich beispielsweise um den Abdomen, den Thorax oder den Kopf handeln. Weiterhin umfasst das System eine Steuerungseinheit StE, die dazu ausgelegt ist die Geschwindigkeit zumindest einer Relativbewegung zwischen dem Patienten 3 und der Aufnähmeeinheit AE in Abhängigkeit der Rontgenabsorptionseigenschaften 13 wenigstens eines Körperbereiches des Patienten 3 zu steuern. Bei den Rontgenabsorptionseigenschaften 13 handelt es sich im Wesentlichen um die Fähigkeit eines Körperbereiches Röntgenstrahlung 17 zu absorbieren und/oder zu streuen, so dass diese nicht vom Röntgenemitter 8 zum Röntgendetektor 9 gelangen können. Zum Zweck der Steuerung St der Geschwindigkeit werden _n

von der Steuerungseinheit StE berechnete Steuerungswerte 12 an die Aufnähmeeinheit AE und/oder die Patientenliege 6 übertragen. Bei den Steuerungswerten 12 handelt es sich beispielsweise um die Geschwindigkeit der Patientenliege 6 bzw. der Aufnähmeeinheit AE entlang der Längsachse 5 des Patienten 3 oder um die Rotationsgeschwindigkeit der Aufnähmeeinheit AE um die Längsachse 5 des Patienten 3.

Die Steuerung St der Geschwindigkeit einer Relativbewegung zwischen Patient 3 und Aufnähmeeinheit AE erlaubt eine Regulation der Dosis für einen bestimmten Körperbereich unabhängig von der Strahlungsintensität des Röntgenemitters 8. Im Folgenden ist mit der Dosis die Energiedosis gemeint, also die Energie der Röntgenstrahlung 17, der ein Patient 3 pro kg Körpergewicht ausgesetzt ist. Die Steuerung St der Geschwindigkeit einer Relativbewegung ist insbesondere bei kräftigen Patienten 3 zur Dosisregulierung sinnvoll. Denn für solche Patienten 3 muss eine vergleichsweise hohe Dosis angewendet werden um eine zufriedenstellende Bildqualität zu erreichen. Eine solch hohe Dosis lässt sich prinzipiell durch eine höhere Intensität der Röntgenstrahlung 17, insbesondere durch einen höheren Strom einer Röntgenröhre als Röntgenemitter 8 erreichen. Allerdings führt dieser Ansatz jedoch zu erhöhtem Verschleiß der Röntgenröhre. Und bei einer festen, hohen Geschwindigkeit der Patientenliege 6, also einem hohen Pitch, ist die für eine gewisse Bildqualität benötigte Dosis oft gar nicht erst zu erreichen.

Deshalb ist es vorteilhaft die Dosis durch eine höhere Integ- rationszeit pro Bildabschnitt zu erhöhen, also durch eine verringerte Geschwindigkeit der Patientenliege 6. Weiterhin ist es sinnvoll die Dosis entlang der Längsachse 5 des Patienten 3 zu regulieren. Mit der Dosis entlang der Längsachse 5 ist das Profil der akkumulierten Dosis entlang der Längsachse 5 gemeint, obwohl die Richtung der Bestrahlung in der Regel nicht entlang der Längsachse 5 ist. Die Regulation der Dosis entlang der Längsachse 5 entspricht also der Regulation des Dosisprofils, aufgetragen über die Längsachse 5, wobei ein Wert in dem Dosisprofil die akkumulierte Dosis in einem Teilbereich des aufzunehmenden Bereiches ist. Insbesondere kann ein Wert in dem Dosisprofil die Bestrahlung unter vielen verschiedenen Aufnahmewinkeln berücksichtigen.

Die Bestrahlung erfolgt in der Regel in einer Richtung senkrecht zur Längsachse 5. Mit der Richtung der Bestrahlung ist die Ausbreitungsrichtung der Röntgenstrahlung 17 gemeint. In diesem Sinne können auch die Rontgenabsorptionseigenschaften die Absorption und Streuung von Röntgenstrahlung 17 bei Bestrahlung des Körperbereiches in anterior-posteriorer Richtung oder in posterior-anteriorer Richtung betreffen.

Für eine Aufnahme A des Schulter- oder Hüftbereiches ist in der Regel eine höhere Dosis als für die Aufnahme A des Beinbereiches notwendig. Eine solche Regulation der Dosis wird durch die Steuerung St der Geschwindigkeit der Patientenliege 6 entlang der Längsachse 5 des Patienten 3 erreicht. So wir die Geschwindigkeit der Patientenliege 6 im Bereich hoher Röntgenabsorption wie dem Schulter- und Hüftbereich erniedrigt und im Bereich niedriger Röntgenabsorption wie dem Beinbereich erhöht. Mit diesem Ansatz ist es besonders leicht möglich eine vergleichbare Bildqualität von Körperbereichen mit unterschiedlich hohen Rontgenabsorptionseigenschaften 13 innerhalb eines Röntgenbildes 2 zu erreichen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist auch eine Steuerung St der Geschwindigkeit einer Rotationsbewegung der Aufnähmeeinheit AE um die Längsachse 5 des Patienten 3 vorgesehen. In einer solchen Ausführungsform kann es erstrebenswert sein für eine vereinfachte Rekonstruktion der Rohdaten zu einem dreidimensionalen Röntgenbild 2 den Pitch konstant zu halten. Daher ist die Steuerungseinheit StE in einem solchen Fall so ausgelegt, dass sie den Pitch auch bei verän- derter Rotationsgeschwindigkeit der Aufnähmeeinheit AE konstant halten kann. Bei einer verringerten Geschwindigkeit des Vorschubs des Patienten 3, beispielsweise durch eine Bewegung der Patientenliege 6, reduziert sich also auch die Rotationsgeschwindigkeit der Aufnähmeeinheit AE .

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die

Steuerungseinheit StE dazu ausgelegt die Intensität der Röntgenstrahlung 17 der Aufnähmeeinheit AE in Abhängigkeit der Röntgenabsorptionseigenschaften 13 wenigstens eines Körperbereiches des Patienten 3 zu steuern. Die Dosis kann also sowohl über die Geschwindigkeit einer Relativbewegung zwischen Aufnähmeeinheit AE und Patient 3 - und damit der Integrationszeit - als auch über die Intensität der Röntgenstrahlung 17 reguliert werden. Die Steuerung St der Intensität der Röntgenstrahlung 17 ist vor allem während einer einzelnen Umdrehung der Aufnähmeeinheit AE sinnvoll. Wird der Thorax ei- nes auf dem Rücken liegenden Patienten 3 frontal, also anterior-posterior, bestrahlt, absorbiert er pro Flächeneinheit normalerweise weniger Röntgenstrahlung 17 als wenn er von der Seite, also senkrecht zur Saggitalebene , bestrahlt wird. Und die Intensität der Röntgenstrahlung 17 lässt sich einfach und sehr schnell, insbesondere periodisch, steuern. Die Intensität der Röntgenstrahlung 17 kann beispielsweise über den Strom einer Röntgenröhre als Röntgenemitter 8 gesteuert werden. Weiterhin umfasst das hier gezeigte System eine Berechnungseinheit BE, die dazu ausgelegt ist die Röntgenabsorptionsei - genschaften 13 wenigstens eines Körperbereiches des Patienten 3 anhand eines Topogramms 15 zu berechnen. Ein Topogramm 15 ist ein zweidimensionales Röntgenbild 2 in Form einer Rönt- genproj ektion, die es ermöglichen soll, den genauen Untersuchungsbereich sowie die Dosis der Röntgenstrahlung 17 für eine dreidimensionale CT-Aufnähme zu berechnen. Bei einem

Topogramm 15 wird im Wesentlichen die Absorption von Röntgenstrahlung 17 durch den im Strahlengang befindlichen Körperbe- reich gemessen. Daher lassen sich aus einem Topogramm 15 direkt die Röntgenabsorptionseigenschaften 13 des im Strahlengang befindlichen Körperbereiches messen. Um die Röntgenabsorptionseigenschaften 13 entlang zweier verschiedener Ach- sen, beispielsweise jeweils senkrecht zur Frontal- und zur Sagittalebene , zu berechnen, kann es auch vorteilhaft sein zwei Topogramme 15 eines Patienten 3 aufzunehmen. Ein solches Topogramm 15 kann insbesondere mit der Aufnähmeeinheit AE aufgenommen werden. Zur Berechnung B der Röntgenabsorptions- eigenschaften 13 wird das aufgenommene Topogramm 15 von der Aufnähmeeinheit AE an die Berechnungseinheit BE gesendet. Die Röntgenabsorptionseigenschaften 13 werden zur weiteren Verarbeitung, insbesondere zur Berechnung B der Steuerungswerte 12, von der Berechnungseinheit BE an die Steuerungseinheit StE gesendet.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Aufnahme A eines Röntgenbildes 2. Das Verfahren umfasst die Aufnahme A eines Röntgenbildes 2 wenigstens eines Körperbereiche eines

Patienten 3 mittels einer Aufnähmeeinheit AE, sowie die Steuerung St der Geschwindigkeit zumindest einer Relativbewegung zwischen dem Patienten 3 und der Aufnähmeeinheit AE in Abhängigkeit der Röntgenabsorptionseigenschaften 13 der verschie- denen Körperbereiche des Patienten 3 mittels einer Steuerungseinheit StE.

Weiterhin umfasst das Verfahren die Bewegung des Patienten 3 relativ zur Aufnähmeeinheit AE entlang seiner Längsachse 5 mittels einer Patientenliege 6. Zusätzlich zur Bewegung der Patientenliege 6 bewegt sich die Aufnähmeeinheit AE relativ zum Patienten 3 bewegt werden. Insbesondere kann die Aufnah- meeinheit AE eine Rotationsbewegung um den Patienten 3 und/oder eine Translationsbewegung relativ zu dem Patienten 3 entlang seiner Längsachse 5 ausführen. Dabei wird die Relativbewegung zwischen Patient 3 und Aufnähmeeinheit AE entlang der Längsrichtung 5 des Patienten 3 sowie die Rotationsbewegung der Aufnähmeeinheit AE um den Patienten 3 derart ausgeführt, dass ein konstanter Pitch erzielt wird. Weiterhin um- fasst das Verfahren die Steuerung St der Intensität der Röntgenstrahlung 17 der Aufnähmeeinheit AE in Abhängigkeit der Röntgenabsorptionseigenschaften 13 wenigstens eines Körperbereiches des Patienten 3 mittels der Steuerungseinheit StE. Zur Steuerung St der Geschwindigkeit bzw. der Intensität der Röntgenstrahlung überträgt die Steuerungseinheit StE Steuerungswerte 12 an die Aufnähmeeinheit AE bzw. an die Patientenliege 6. Zur Berechnung B der Steuerungswerte 12 werden die Rontgenabsorptionseigenschaften 13 von der Berechnungseinheit BE an die Steuerungseinheit StE gesendet.

In einer Ausführungsform der Erfindung werden die Rontgenabsorptionseigenschaften 13 wenigstens eines Körperbereiches des Patienten 3 anhand eines Topogramms 15 mittels einer Berechnungseinheit BE berechnet. Das Topogramm 15 wird bevorzugt mit der Aufnähmeeinheit AE und unmittelbar vor Beginn des hier beschriebenen Verfahrens aufgenommen. Daher wird das Topogramm 15 von der Aufnähmeeinheit AE zur Berechnung B an die Berechnungseinheit BE gesendet. Weiterhin sollte sich der Patient 3 zwischen der Aufnahme des Topogramms 15 und der hier beschriebenen Aufnahme A eines Röntgenbildes 2 nicht wesentlich bewegen, da die Rontgenabsorptionseigenschaften 13 entlang verschiedener Achsen des Patienten 3, beispielsweise senkrecht zur Sagittal- bzw. Frontalebene, auch von seiner Lage relativ zur Aufnähmeeinheit AE abhängen.

In einer weiteren Ausführungsform können die Röntgenabsorpti - onseigenschaften 13 durch die Berechnungseinheit BE auch in Echtzeit, also während der Aufnahme A des Röntgenbildes 2, berechnet werden. Diese Berechnung B erfolgt, indem kontinuierlich die Rontgenabsorptionseigenschaften 13 aus einem Abschnitt des Röntgenbildes 2 berechnet werden. Bei einer kontinuierlichen Drehung der Aufnähmeeinheit AE in einem CT- Gerät 1 wird die Intensität der Röntgenstrahlung 17 beispielsweise um 180° versetzt gesteuert. Die Intensität der Röntgenstrahlung 17 wird daher anhand von Rontgenabsorptionseigenschaften 13 berechnet, die auf einem um 180° versetzt aufgenommenen Abschnitt des Röntgenbildes 2 beruhen.

Weiterhin können die Rontgenabsorptionseigenschaften 13 auch in Form eines Signal - zu-Rausch Verhältnisses bestimmt werden. Sowohl die Berechnung B der Intensität der Röntgenstrahlung 17 als auch die Steuerung St der Geschwindigkeit der Relativbewegung können so durchgeführt werden, dass während der Aufnahme A ein nur geringfügig schwankendes Signal - zu-Rausch Verhältnis und damit eine weitestgehend konstante Bildquali- tät angestrebt werden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele ein- geschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können Verfahrensschritte in einer anderen als den angegebenen Reihenfolgen durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche

1. System zur Aufnahme (A) eines Röntgenbildes (2), umfassend :

- eine Aufnähmeeinheit (AE) , ausgelegt zur Aufnahme (A) eines Röntgenbildes (2) wenigstens eines Körperbereiches eines Patienten (3) ,

- eine Steuerungseinheit (StE) , ausgelegt zur Steuerung (St) der Geschwindigkeit zumindest einer Relativbewegung zwischen dem Patienten (3) und der Aufnähmeeinheit (AE) in Abhängigkeit der Rontgenabsorptionseigenschaften (13) des Körperbereiches des Patienten (3) ,

wobei die Steuerung (St) wenigstens die Steuerung der Geschwindigkeit einer Patientenliege (6) entlang der Längsachse (5) des Patienten (3) derart umfasst, dass die applizierte

Dosis entlang der Längsachsen (5) des Patienten (3) reguliert wird .

2. System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (St) derart erfolgt, dass die Integrationszeit pro Abschnitt des Röntgenbildes angepasst wird.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Röntgenabsorpti - onseigenschaften die Rontgenabsorptionseigenschaften des Kör- perbereiches in Abwesenheit eines Kontrastmittels betreffen.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Rontgenabsorptionseigenschaften die Absorption und Streuung von Röntgenstrahlung (17) bei Bestrahlung des Körperbereiches in anterior-posteriorer Richtung oder in posterior-anteriorer Richtung betreffen.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei es sich bei dem System um ein Computertomographie-Gerät (1) handelt, wo- bei die Aufnähmeeinheit (AE) um die Längsachse (5) rotierbar ist, wobei die Aufnahme (A) bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit der Aufnähmeeinheit (AE) erfolgt, so dass die Steuerung (St) eine Steuerung des Pitch bewirkt.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerung (St) die Steuerung während der Aufnahme (A) eines einzelnen Röntgenbildes umfasst.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerungseinheit (StE) zur Steuerung (St) der Intensität der Röntgenstrahlung (17) der Aufnähmeeinheit (AE) in Abhängigkeit der Rontgenabsorptionseigenschaften (13) wenigstens ei- nes Körperbereiches des Patienten (3) ausgelegt ist.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend

- eine Berechnungseinheit (BE) , die zur Berechnung (B) der Rontgenabsorptionseigenschaften (13) des Körperbereiches an- hand eines Topogramms (15) des Patienten (3) ausgelegt ist.

9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend

- eine Berechnungseinheit (BE) , die zur Berechnung (B) der Rontgenabsorptionseigenschaften (13) des Körperbereiches wäh- rend der Aufnahme (A) des Röntgenbildes (2) anhand bereits aufgenommener Abschnitte des Röntgenbilds ausgelegt ist.

10. Verfahren zur Aufnahme (A) eines Röntgenbildes, umfassend folgende Schritte:

- Aufnahme (A) eines Röntgenbildes (2) wenigstens eines Körperbereiche eines Patienten (3) mittels einer Aufnähmeeinheit (AE) ,

- Steuerung (St) der Geschwindigkeit zumindest einer Relativbewegung zwischen dem Patienten (3) und der Aufnähmeeinheit (AE) in Abhängigkeit der Rontgenabsorptionseigenschaften (13) wenigstens eines Körperbereiches des Patienten (3) mittels einer Steuerungseinheit (StE) ,

Dosis entlang der Längsachsen (5) des Patienten (3) reguliert wird .

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (St) derart erfolgt, dass die Integrationszeit pro Abschnitt des Röntgenbildes angepasst wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Röntgenabsorptionseigenschaften die Röntgenabsorptionseigen- schaften des Körperbereiches in Abwesenheit eines Kontrastmittels betreffen.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Röntgenabsorptionseigenschaften die Röntgenabsorptionseigen- schaften des Körperbereiches in anterior-posteriorer Richtung oder in posterior-anteriorer Richtung betreffen.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Aufnähmeeinheit (AE) Teil eines Computertomographie-Geräts (1) ist, so dass die Aufnähmeeinheit (AE) während der Aufnahme (A) eine Rotationsbewegung um die Längsachse (5) ausführt, wobei die Aufnahme (A) bei konstanter Rotationsgeschwindig- keit der Aufnähmeeinheit (AE) erfolgt, so dass die Steuerung (St) eine Steuerung des Pitch bewirkt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Steuerung (St) die Steuerung während der Aufnahme (A) eines einzelnen Röntgenbildes erfolgt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Steuerung (St) die Steuerung der Intensität der Röntgenstrahlung (17) der Aufnähmeeinheit (AE) in Abhängigkeit der Rönt- genabsorptionseigenschaften (13) wenigstens eines Körperbereiches des Patienten (3) mittels der Steuerungseinheit (StE) umfasst .

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, weiterhin umfassend folgenden Schritt:

- Berechnung (B) der Röntgenabsorptionseigenschaften (13) des Körperbereiches anhand eines Topogramms (15) des Patienten (3) mittels einer Berechnungseinheit (BE) .

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, weiterhin umfassend folgenden Schritt:

- Berechnung (B) der Röntgenabsorptionseigenschaften (13) des Körperbereiches während der Aufnahme (A) des Röntgenbildes (2) anhand bereits aufgenommener Abschnitte des Röntgenbilds mittels einer Berechnungseinheit (BE) .