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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Röntgenanlage
mit einer Aufnahmeanordnung, die mindestens eine Röntgenquelle
und mindestens einen Röntgendetektor
aufweist und einer Steuereinrichtung für die Aufnahmeanordnung.
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Röntgenanlagen
sind weit verbreitet. Sie werden bei einer Vielzahl von Anwendungen
eingesetzt, unter anderem zur angiographischen Darstellung der Herzkranzgefäße. Im Rahmen
der Angiographie werden verschiedene Auswertungsverfahren für die erfassten
Bilder angewendet. Beispiele derartiger Auswertungsverfahren sind
die Bestimmung der Flussgeschwindigkeit des Blutes in den Gefäßen oder
die Bestimmung der Perfusion des über die Gefäße mit Blut versorgten Gewebes.
Bei diesen beiden Auswertungsverfahren (und auch bei anderen Auswertungsverfahren)
werden der Aufnahmeanordnung von einem Bediener der Röntgenanlage
manuell Einstellungsparameter vorgegeben. Beispielsweise kann der
Bediener die Position der Röntgenquelle und/oder
des Röntgendetektors
vorgeben. Weiterhin kann der Bediener beispielsweise eine Frequenz und/oder
eine Triggerbedingung für
zu erfassende Bilder vorgeben. Weiterhin kann der Anwender Parameter
vorgeben, welche die Verarbeitung der erfassten Bilder beeinflussen.
Je nach vorzugebendem Parameter kann der Bediener beispielsweise
die Parameter unmittelbar einstellen, die Parameter einer Steuereinrichtung
vorgeben, welche die Aufnahmeanordnung entsprechend steuert, oder
die Parameter einer Verarbeitungseinrichtung für die erfassten Bilder vorgeben.
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Entsprechend
den manuell vorgegebenen Einstellungsparametern emittiert die Röntgenquelle Röntgenstrahlung.
Ebenso erfasst der Röntgendetektor
entsprechend den manuell vorgegebenen Einstellungsparametern eine
Sequenz mindestens zweidimensionaler Bilder eines Untersuchungsobjekts. Das
Untersuchungsob jekt ist während
der Erfassung der Bilder zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor
angeordnet.
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Die
Anzahl der einstellbaren Parameter ist sehr groß. Bei manchen der einstellbaren
Parameter ist weiterhin intuitiv eine gute oder sogar optimale Einstellung
erreichbar. Beispielsweise ist die Positionierung der Röntgenquelle
und des Röntgendetektors
relativ zum Untersuchungsobjekt in vielen Fällen – aber nicht immer – relativ
einfach. Bei anderen der einstellbaren Parameter ist hingegen eine
gute Einstellung nicht ohne weiteres möglich. Insbesondere beeinflussen
sich oftmals Parameter gegenseitig. Es ist daher schwierig, eine
gute Parameterkombination zu finden.
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Ein
weiteres Problem besteht darin, dass in manchen Fällen bei
ein und demselben Untersuchungsobjekt (z. B. bei demselben Menschen)
in größeren zeitlichen
Abständen
die gleiche Untersuchung durchgeführt werden soll. Wenn in einem
solchen Fall die Einstellungsparameter, mit der die Sequenz von
Bildern erfasst und verarbeitet wird, von Untersuchung zu Untersuchung
variiert, kann dies die Aussagekraft des Vergleichs der Untersuchungen beeinträchtigen.
Wenn irrtümlich
angenommen wird, dass die Einstellungsparameter die gleichen sind,
ist es sogar möglich,
dass die Untersuchungen fehlerhaft bewertet werden.
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Ein
weiteres Problem besteht darin, dass es in vielen Fällen nicht
eine einzige optimale Parameterkombination gibt. Vielmehr beeinflussen
objektive und subjektive Faktoren, ob eine Parameterkombination
als gut eingestuft wird. Als Beispiel eines objektiven Faktors können das
verwendete Kontrastmittel und die Eigenschaften des Untersuchungsobjekts (insbesondere
dessen Dicke) angeführt
werden. Als subjektive Faktoren kommt insbesondere der individuelle
Bildeindruck in Frage, den der Bediener der Röntgenanlage (oder eine andere
Person, welche die Bilder betrachtet) wahrnimmt. Es ist daher nicht möglich, vorab
eine optimale Einstellung der Parameter vorzunehmen.
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Aus
der
DE 10 2004
031 681 A1 ist ein Betriebsverfahren für eine Röntgenanlage mit einer Aufnahmeanordnung,
einer Steuereinrichtung für
die Aufnahmeanordnung und einer Erfassungseinrichtung bekannt, wobei
die Aufnahmeanordnung mindestens eine Röntgenquelle und mindestens
einen Röntgendetektor
aufweist. Im Rahmen des Betriebsverfahrens der
DE 10 2004 031 681 A1 kann
der Steuereinrichtung ein Startbefehl vorgegeben werden. In diesem
Fall wird die Aufnahmeanordnung von der Steuereinrichtung derart
angesteuert, dass die Röntgenquelle
entsprechend Einstellungsparametern Röntgenstrahlung emittiert und
der Röntgendetektor
entsprechend den Einstellungsparametern eine Sequenz mindestens
zweidimensionaler Bilder eines Untersuchungsobjekts erfasst, das
zwischen der Röntgenquelle
und dem Röntgendetektor
angeordnet ist. In einem Optimierungsbetrieb werden weiterhin an
den Bediener Musterbilder ausgegeben. Der Bediener bewertet die
Musterbilder. Anhand der Bewertung der Musterbilder durch den Bediener
und den Musterbildern innerhalb der Steuereinrichtung zugeordneten
Parametersätzen
ermittelt die Steuereinrichtung eine für optimal befundene Parameterkonfiguration
und hinterlegt sie in einem Remanentspeicher, so dass sie später wieder
abrufbar ist. Im Falle des Abrufs wird die jeweilige Parameterkonfiguration
aus dem Speicher abgerufen und der Aufnahmeanordnung vorgegeben,
so dass die Sequenz oder eine weitere Sequenz mindestens zweidimensionaler
Bilder entsprechend den aus dem Remanentspeicher abgerufenen Einstellungsparametern
erfassbar ist.
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Aus
der
US 2002/039403
A1 ist ein Betriebsverfahren für eine Röntgenanlage mit einer Aufnahmeanordnung,
einer Steuereinrichtung für
die Aufnahmeanordnung und einer Erfassungseinrichtung bekannt, wobei
die Aufnahmeanordnung mindestens eine Röntgenquelle und mindestens
einen Röntgendetektor
aufweist. Der Aufnahmeanordnung werden von einem Bediener der Röntgenanlage
manuell Positionierungsbefehle vorgegeben, so dass die Röntgenquelle
und der Röntgendetektor
entsprechend positioniert werden. Wenn der Steuereinrichtung vom Bediener
ein Startbefehl vorgegeben wird, steuert die Steuereinrichtung die
Röntgenquelle
und den Röntgendetektor
an, so dass die Röntgenquelle
Röntgenstrahlung
emittiert und der Röntgendetektor
eine Sequenz mindestens zweidimensionaler Bilder eines Untersuchungsobjekts
erfasst, das zwischen der Röntgenquelle
und dem Röntgendetektor
angeordnet ist. Wenn der Bediener nach dem Positionieren der Röntgenquelle
und des Röntgendetektors
einen entsprechenden Erfassungsbefehl vorgibt, erfasst die Erfassungseinrichtung
die Positionierung der Röntgenquelle
und des Röntgendetektors
und speichert die Positionierungen in einem der Erfassungseinrichtung
zugeordneten Remanentspeicher ab, so dass die gespeicherten Positionierungen
unabhängig von
einem weiteren Betrieb der Röntgenanlage
in dem Remanentspeicher gespeichert bleiben. Wenn der Erfassungseinrichtung
vom Bediener ein entsprechender Abrufbefehl vorgegeben wird, ruft
die Erfassungseinrichtung die gespeicherten Positionierungen aus
dem Remantenspeicher ab und gibt sie der Aufnahmeanordnung vor,
so dass diese entsprechend positioniert werden kann.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Röntgenanlage
derart weiterzubilden, dass die manuell vorgebbaren Einstellungsparameter,
unter denen die Aufnahmeanordnung betrieben wird, reproduzierbar
sind.
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Die
Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren für eine Röntgenanlage mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
Einstellungsparameter können
vielfältiger
Natur sein.
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So
ist beispielsweise möglich,
dass die Einstellungsparameter Quellenparameter umfassen, welche
den Betrieb der Röntgenquelle
beeinflussen. Beispiele derartiger Parameter sind die Betriebsspannung,
der Betriebsstrom, die Pulsdauer, die Pulswiederholfrequenz, das
emittierte Röntgenspektrum
usw..
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Alternativ
oder zusätzlich
ist es möglich, dass
die Einstellungsparameter Detektorparameter umfassen, welche den
Betrieb des Röntgendetektors beeinflussen.
Beispiele derartiger Para meter sind der Betriebsmodus des Röntgendetektors,
eine etwaige Fehlstellenkompensation, eine Vorspannung, mit der der
Röntgendetektor
betrieben wird, oder eine Temperatur des Röntgendetektors.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist es möglich, dass
die Aufnahmeanordnung eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten
der erfassten Sequenz von Bildern umfasst und dass die Einstellungsparameter
Verarbeitungsparameter umfassen, welche die Verarbeitung der erfassten
Sequenz von Bildern beeinflussen. Beispiele derartiger Parameter
sind die Art der Filterung der erfassten Bilder, die Größe eines Filterkerns,
die Art und Weise einer etwaigen Mittelung, die Kontrasteinstellung
usw..
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Alternativ
oder zusätzlich
ist es möglich, dass
die Aufnahmeanordnung eine einstellbare Abbildungsgeometrie aufweist
und dass die Einstellungsparameter Geometrieparameter umfassen,
welche mit der Abbildungsgeometrie korrespondieren. Beispiele derartiger
Parameter sind die Position und/oder Orientierung der Röntgenquelle,
des Röntgendetektors
und/oder des Untersuchungsobjekts, die Anordnung von Blenden im
Strahlengang usw..
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Alternativ
oder zusätzlich
ist es möglich, dass
die Einstellungsparameter Kontrastmittelparameter eines bei der
Erfassung der Sequenz verwendeten Kontrastmittels umfassen. Beispiele
derartiger Daten sind die Art und die Menge des verwendeten Kontrastmittels,
der zeitliche Verlauf der Zufuhr des Kontrastmittels, der Ort der
Zufuhr des Kontrastmittels usw..
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Es
ist möglich,
dass die aus dem Remanentspeicher abgerufenen Parameter an den Bediener der
Röntgenanlage
ausgegeben werden und der Bediener die Einstellungen vornimmt. Bevorzugt
ist hingegen, dass die aus dem Remanentspeicher abgerufenen Parameter
von der Erfassungseinrichtung zumindest teilweise unmittelbar der
Steuereinrichtung zugeführt
werden und die Aufnahmeanordnung von der Steuereinrichtung entsprechend
den ihr unmittelbar zugeführten
Parametern selbsttätig
eingestellt wird. Durch diese Vorgehensweise wird der Bediener bei
der erneuten Vorgabe der Parameter von einer mühsamen und fehlerträchtigen
manuellen Vorgabe der Parameter zumindest teilweise entlastet.
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In
analoger Weise ist es alternativ oder zusätzlich möglich, dass die aus dem Remanentspeicher
abgerufenen Parameter von der Erfassungseinrichtung zumindest teilweise
unmittelbar einer Verarbeitungseinrichtung für die erneut erfasste Sequenz von
Bildern zugeführt
werden und die Verarbeitungsparameter, welche die Verarbeitung der
erneut erfassten Sequenz von Bildern beeinflussen, von der Verarbeitungseinrichtung
selbsttätig
entsprechend den ihr unmittelbar zugeführten Parametern eingestellt
werden. Auch durch diese Maßnahme
wird der Bediener der Röntgenanlage
bei der erneuten Vorgabe der Parameter von einer mühsamen und
fehlerträchtigen
manuellen Vorgabe der Parameter entlastet.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist es möglich, dass
die aus dem Remanentspeicher abgerufenen Parameter von der Erfassungseinrichtung
zumindest teilweise an den Bediener ausgegeben werden. Das Ausgeben
an den Bediener ermöglicht
dem Bediener, die Parameter manuell einzustellen. Bei einer Ausgabe
an den Bediener zusätzlich
zu einer unmittelbaren Vorgabe an die Steuereinrichtung und/oder die
Verarbeitungseinrichtung wird dem Bediener ermöglicht, die von der Steuereinrichtung
und/oder der Verarbeitungseinrichtung selbsttätig vorgenommenen Einstellungen
der Parameter zu überprüfen.
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Es
ist möglich,
dass der Steuereinrichtung vor dem erstmaligen Vorgeben der Einstellungsparameter
physiologische Daten des Untersuchungsobjekts zugeführt werden.
Beispiele derartiger Daten sind das Alter, das Gewicht und die Körpermaße eines
zu untersuchenden Patienten. Das Zuführen kann durch explizit manuelle
Eingabe erfolgen, durch selbsttätige
messtechnische Erfassung oder durch Zuführen über eine Datenschnittstelle.
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Es
ist möglich,
dass das Zuführen
der physiologischen Daten des Untersuchungsobjekts ohne weiteren
Einfluss bleibt. Vorzugsweise ist ein Einfluss gegeben. Beispielsweise
ist es möglich,
dass zumindest ein Teil der Einstellungsparameter von der Steuereinrichtung
anhand der physiologischen Daten des Untersuchungsobjekts selbsttätig ermittelt
wird. Ein Beispiel eines derartigen Parameters ist die Strahlungsdosis
pro Bild. Dieser Parameter kann beispielsweise in Abhängigkeit
von der Dicke des zu untersuchenden Patienten ermittelt werden.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist es möglich, dass
die physiologischen Daten von der Steuereinrichtung an die Erfassungseinrichtung übermittelt werden.
In diesem Fall können
die physiologischen Daten von der Erfassungseinrichtung den Einstellungsparametern
zugeordnet und mit den Einstellungsparametern gespeichert werden.
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Es
ist weiterhin – alternativ
oder zusätzlich zum
Zuführen
der physiologischen Daten – möglich, dass
der Erfassungseinrichtung das Untersuchungsobjekt individualisierende
Daten vorgegeben werden und die Erfassungseinrichtung die individualisierenden
Daten den Einstellungsparametern zuordnet und mit den Einstellungsparametern
speichert.
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Das
Zuordnen und Abspeichern der physiologischen und/oder individualisierenden
Daten des Untersuchungsobjekts zusammen mit den Einstellungsparametern
kann verschiedenen Zwecken dienen. Insbesondere ist es möglich, dass
die abgespeicherten Einstellungsparameter vom Bediener der Röntgenanlage
durch Vorgabe oder Auswahl der physiologischen und/oder der individualisierenden Daten
des Untersuchungsobjekts aus dem Remanentspeicher abgerufen werden.
Insbesondere die Zuordnung der individualisierenden Daten ermöglicht eine
spätere
Erfassung einer Sequenz unter identischen Einstellungen der Röntgenanlage.
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Es
ist möglich,
dass der Steuereinrichtung bei der manuellen Vorgabe alle Einstellungsparameter
manuell vorgegeben werden. Alternativ ist es möglich, dass der Steuereinrichtung
bei der manuellen Vorgabe nur ein Teil der Einstellungsparameter vorgegeben
wird. Anhand des vorgegebenen Teils der Einstellungs parameter kann
die Steuereinrichtung in diesem Fall die verbleibenden Einstellungsparameter
selbsttätig
ermitteln. Beispielsweise kann eine Betriebsspannung der Röntgenquelle
in Abhängigkeit
von dem verwendeten Kontrastmittel selbsttätig bestimmt und eventuell
auch eingestellt werden. Ebenso kann die Vorgabe einer Kontrastmittelmenge Schwellwerte
für eine
spätere
Bildauswertung beeinflussen.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
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1 eine
Röntgenanlage
und
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2 bis 8 Ablaufdiagramme.
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Gemäß 1 weist
eine Röntgenanlage eine
Aufnahmeanordnung 1 auf. Die Aufnahmeanordnung 1 weist
zumindest eine Röntgenquelle 2 und einen
Röntgendetektor 3 auf.
In der Regel weist die Aufnahmeanordnung 1 weiterhin eine
Patientenliege 4 auf der ein Untersuchungsobjekt 5 anordenbar
ist. Das Untersuchungsobjekt 5 ist in der Regel ein Mensch.
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Gegebenenfalls
kann die Aufnahmeanordnung 1 zusätzlich zu der in 1 dargestellten
Röntgenquelle 2 weitere
Röntgenquellen
aufweisen. In aller Regel sind in diesem Fall auch weitere, in 1 nicht
dargestellte Röntgendetektoren
vorhanden, nämlich
für jede
weitere Röntgenquelle
je ein weiterer Röntgendetektor.
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Die
Röntgenquelle 2 und
der Röntgendetektor 3 können ortsfest
angeordnet sein. In der Regel sind sie beweglich angeordnet. Der
Grad der Beweglichkeit kann sehr unterschiedlich sein. Im einfachsten
Fall sind die Röntgenquelle 2 und
der Röntgendetektor 3 nur
gemeinsam bewegbar. Beispielsweise können sie einen einzigen gemeinsamen
translatorischen oder rotatorischen Freiheitsgrad aufweisen. In diesem
Fall ist nur ein gemeinsames Bewegen der Röntgenquelle 2 und
des Röntgendetek tors 3 möglich. Beispielsweise
ist bei einer C-Bogen-Röntgenanlage
nur ein gemeinsames Schwenken der Röntgenquelle 2 und
des Röntgendetektors 3 um
eine gemeinsame Schwenkachse 6 möglich. In anderen Fällen sind
die Röntgenquelle 2 und
der Röntgendetektor 3 völlig unabhängig voneinander
in jeweils bis zu drei translatorischen Richtungen und jeweils bis
zu drei rotatorischen Orientierungen positionierbar.
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Wenn
eine Positionierung der Röntgenquelle 2 und
des Röntgendetektors 3 möglich ist,
kann die Positionierung unmittelbar durch einen Bediener 7 der
Röntgenanlage
erfolgen. Alternativ kann die Positionierung mittels einer Steuereinrichtung 8 erfolgen,
welche entsprechende Stellglieder ansteuert. Bei Positionierung
durch die Steuereinrichtung 8 steuert die Steuereinrichtung 8 die
Aufnahmeanordnung 1 entsprechend Geometrieparametern an,
die der Steuereinrichtung 8 vom Bediener 7 direkt
oder indirekt vorgegeben werden. Unabhängig vom Grad der Beweglichkeit
und unabhängig
von der genauen Art der Positionierung erfolgen die Positionierung
der Röntgenquelle 2 und
des Röntgendetektors 3 relativ zur
Patientenliege 4 stets derart, dass das Untersuchungsobjekt 5 – bzw. der
relevante Teil des Untersuchungsobjekts 5 – zwischen
der Röntgenquelle 2 und dem
Röntgendetektor 3 angeordnet
ist.
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Die
Röntgenanlage
weist zusätzlich
zur Steuereinrichtung 8 eine Erfassungseinrichtung 9 auf.
Sie kann weiterhin eine Verarbeitungseinrichtung 10 aufweisen.
Es ist möglich,
dass die Steuereinrichtung 8, die Erfassungseinrichtung 9 und
die Verarbeitungseinrichtung 10 zu einer gemeinsamen Recheneinrichtung 11 zusammengefasst
sind. Sie können
alternativ voneinander verschiedene Einrichtungen sein.
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Nachfolgend
wird zwischen den von der Steuereinrichtung 8, den von
der Erfassungseinrichtung 9 und den von der Verarbeitungseinrichtung 10 ausgeführten Funktionen
unterschieden. Dies erfolgt jedoch nur, um klarer darzustellen,
welche Einrichtung 8, 9, 10 welche Funktionen
wahrnimmt. Die Zusammen fassung der Einrichtungen 8, 9, 10 zu
der gemeinsamen Recheneinrichtung 11 soll dadurch nicht
ausgeschlossen sein.
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Nachfolgend
wird in Verbindung mit 2 das Grundprinzip der vorliegenden
Erfindung näher erläutert. 2 zeigt
ein Ablaufdiagramm für
die Recheneinrichtung 11. Es wird jedoch stets erwähnt werden,
ob die jeweilige Funktion der Recheneinrichtung 11 von
der Steuereinrichtung 8, der Erfassungseinrichtung 9 oder
der Verarbeitungseinrichtung 10 ausgeführt wird. Weiterhin ist in
Verbindung mit der Erläuterung
zu 2 die 1 mit hinzu zu ziehen.
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Gemäß 2 prüft die Steuereinrichtung 8 in
einem Schritt S1, ob der Bediener 7 ein Kommando zur manuellen
Vorgabe von Einstellungsparametern P vorgegeben hat. Welche Parameter
als Einstellungsparameter P in Frage kommen, wird später noch
näher erläutert werden.
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In
einem Schritt S2 nimmt die Steuereinrichtung 8 die Einstellungsparameter
P entgegen, die ihr vom Bediener 7 manuell vorgegeben werden.
Der Begriff „manuelle
Vorgabe” hat
in diesem Zusammenhang die Bedeutung, dass der Bediener 7 die entsprechende
Eingabe vornimmt. Auf welche Art und Weise er dies tut, ist im Rahmen
des Schrittes S2 nicht von Bedeutung. Es kommt nur darauf an, dass es
sich nicht um Einstellungen handelt, welche die Steuereinrichtung 8 selbsttätig vornimmt.
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In
einem Schritt S3 stellt die Steuereinrichtung 8 die Röntgenquelle 2 und
den Röntgendetektor 3 entsprechend
den im Schritt S2 erfolgten Parametervorgaben ein, soweit dies bereits
jetzt sinnvoll ist. Beispielsweise kann eine Blendeneinrichtung 12 der Röntgenquelle 2 eingestellt
werden. Gegebenenfalls kann auch die Positionierung bereits erfolgen.
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In
einem Schritt S4 nimmt die Verarbeitungseinrichtung 10 Parameter
entgegen, die ihr vom Bediener 7 – direkt oder über die
Steuereinrichtung 8 – manuell
vorgegeben werden. Der Be griff „manuelle Vorgabe” hat in
diesem Zusammenhang die gleiche Bedeutung wie im Rahmen des Schrittes
S2.
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In
einem Schritt S5 stellt die Verarbeitungseinrichtung 10 Verarbeitungsparameter,
welche die Verarbeitung der noch zu erfassenden Sequenz von Bildern
B beeinflussen, entsprechend den Parametern ein, die ihr vom Bediener 7 im
Rahmen des Schrittes S4 vorgegeben wurden.
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In
einem Schritt S6 wartet die Steuereinrichtung 8 ab, dass
der Bediener 7 ihr ein Startsignal vorgibt. Wenn die Steuereinrichtung 8 das
Startsignal erhalten hat, übermittelt
die Steuereinrichtung 8 ein Auslösesignal an die Erfassungseinrichtung 9.
Die Erfassungseinrichtung 9 erfasst daraufhin selbsttätig – d. h.
ohne Interaktion des Bedieners 7 – die Einstellungsparameter
P der Röntgenanlage.
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Soweit
es sich bei den Einstellungsparametern P um Werte handelt, die der
Bediener 7 der Steuereinrichtung 8 und/oder der
Verarbeitungseinrichtung 10 vorgegeben hat, ist lediglich
eine Übermittlung
der entsprechenden Werte von der Steuereinrichtung 8 bzw.
der Verarbeitungseinrichtung 10 an die Erfassungseinrichtung 9 erforderlich.
Die Übermittlung
kann alternativ von der Erfassungseinrichtung 9 oder von
der Steuereinrichtung 8 bzw. der Verarbeitungseinrichtung 10 ausgelöst werden.
Die Übernahme
dieser Werte durch die Erfassungseinrichtung 9 erfolgt
in einem Schritt S7.
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Soweit
es sich um Einstellungsparameter P handelt, die der Bediener 7 ohne
Mitwirkung der Steuereinrichtung 8 und/oder der Verarbeitungseinrichtung 10 eingestellt
hat – beispielsweise
die Positionierung der Röntgenquelle 2 und/oder
des Röntgendetektors 3 –, sind
der Erfassungseinrichtung 9 entsprechende Sensoren zugeordnet,
welche diese Parameter P erfassen. Bezüglich dieser Parameter P steuert
die Erfassungseinrichtung 9 in einem Schritt S8 selbsttätig die
entsprechenden Sensoren an und übernimmt
deren Messwerte. Die Senso ren sind in 1 der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt.
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Die
Erfassungseinrichtung 9 speichert die in den Schritten
S7 und S8 erfassten Parameter P in einem Schritt S9 in einem Remanentspeicher 13 ab. Der
Remanentspeicher 13 ist derart ausgebildet, dass die in
ihm gespeicherten Parameter P unabhängig von einem weiteren Betrieb
der Röntgenanlage gespeichert
bleiben. Insbesondere bleiben die Parameter P auch erhalten, wenn
eine externe Energieversorgung der Röntgenanlage abgeschaltet wird. Das
Abschalten der Energieversorgung kann beispielsweise nach dem Beenden
des Ablaufdiagramms von 2 erfolgen.
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Der
Remanentspeicher 13 kann beispielsweise als gepuffertes
RAM, EEPROM, als magnetischer Speicher (z. B. als Floppy-Disk oder
als Festplatte) oder als optischer Speicher (z. B. als beschreibbare
CD-ROM) ausgebildet sein. Er kann der Erfassungseinrichtung 9 fest
zugeordnet sein, z. B. als fest eingebaute Festplatte oder als internes,
batteriegepuffertes RAM ausgebildet sein. Alternativ kann der Remanentspeicher 13 der
Erfassungseinrichtung 9 nur temporär zugeordnet sein, beispielsweise
als Floppy-Disk, als CD-ROM oder als USB-Stick ausgebildet sein.
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In
einem Schritt S10 steuert die Steuereinrichtung 8 die Aufnahmeanordnung 1 an.
Insbesondere steuert die Steuereinrichtung 8 die Röntgenquelle 2 entsprechend
dem in Schritt S2 vorgegebenen Parametern an. Die Röntgenquelle 2 emittiert
daher entsprechend den im Schritt S2 vorgegebenen Parametern P Röntgenstrahlung.
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Weiterhin
steuert die Steuereinrichtung 8 im Rahmen des Schrittes
S10 den Röntgendetektor 3 entsprechend
den im Schritt S2 vorgegebenen Parametern P an. Der Röntgendetektor 3 erfasst
daher entsprechend den im Schritt S2 vorgegebenen Parametern P eine
Sequenz zweidimensionaler (im Einzelfall auch dreidimensionaler)
Bilder B des Untersuchungsobjekts 5.
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Die
erfasste Sequenz von Bildern B wird – direkt oder indirekt über die
Steuereinrichtung 8 – der Verarbeitungseinrichtung 10 zugeführt. Die
Verarbeitungseinrichtung 10 verarbeitet die Sequenz von
Bildern B in einem Schritt S11. Die Verarbeitung erfolgt entsprechend
den Parametern P, die der Bediener 7 im Schritt S2 vorgegeben
hat.
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Wenn
der Bediener 7 im Schritt S1 die manuelle Vorgabe der Parameter
P nicht gewählt
hat, nimmt die Erfassungseinrichtung 9 in einem Schritt S12
vom Bediener 7 einen Abrufbefehl für die im Remanentspeicher 13 gespeicherten
Parameter P entgegen. Gegebenenfalls kann eine vorherige An- oder Auswahl
erfolgen. Dies wird nachstehend noch erläutert werden. In einem Schritt
S13 ruft die Erfassungseinrichtung 9 die im Remanentspeicher 13 gespeicherten
Parameter P aus dem Remanentspeicher 13 ab.
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Soweit
die Parameter P von der Steuereinrichtung 8 einstellbar
sind, führt
die Erfassungseinrichtung 9 die betreffenden Parameter
P in einem Schritt S14 unmittelbar der Steuereinrichtung 8 zu. Die
Steuereinrichtung 8 ist dadurch in der Lage, die Aufnahmeanordnung 1 in
einem Schritt S15 selbsttätig
entsprechend den ihr unmittelbar zugeführten Parametern P einzustellen.
Eine Interaktion des Bedieners 7 ist nicht erforderlich.
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Soweit
die Parameter P die Verarbeitungseinrichtung 10 betreffen,
führt die
Erfassungseinrichtung 9 die betreffenden Parameter P in
einem Schritt S16 vorzugsweise unmittelbar der Verarbeitungseinrichtung 10 zu.
Die Verarbeitungseinrichtung 10 ist dadurch in der Lage,
die entsprechenden Parameter P, welche die Verarbeitung der erfassten
Sequenz von Bildern B betreffen, in einem Schritt S17 selbsttätig entsprechend
den ihr unmittelbar zugeführten Parametern
P einzustellen.
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In
einem Schritt S18 gibt die Erfassungseinrichtung 9 die
aus dem Remanentspeicher 13 abgerufenen Parameter P an
den Bedie ner 7 aus. Soweit die Parameter P der Steuereinrichtung 8 und/oder der
Verarbeitungseinrichtung 10 nicht zugeführt werden, ist die Ausgabe
an den Bediener 7 zwingend. Denn in diesem Fall muss der
Bediener 7 die entsprechenden Parameter P intellektuell
wahrnehmen und manuell einstellen. Soweit es Parameter P betrifft,
die der Steuereinrichtung 8 und/oder der Verarbeitungseinrichtung 10 unmittelbar
zugeführt
werden, ist die Ausgabe an den Bediener 7 nicht zwingend
erforderlich. Sie ist jedoch auch für diese Parameter P sinnvoll.
Denn dadurch wird dem Bediener 7 ermöglicht, zu überprüfen, ob die Steuereinrichtung 8 und/oder
die Verarbeitungseinrichtung 10 die ihnen zugeführten Parameter
P korrekt übernommen
und eingestellt haben.
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In
einem Schritt S19 nehmen die Steuereinrichtung 8 und/oder
die Verarbeitungseinrichtung 10 vom Bediener 7 Änderungen
oder andere Eingaben der für
sie bestimmten Parameter P entgegen.
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Die übrige Ausführung des
Verfahrens von 2 erfolgt wie zuvor beschrieben.
Lediglich der Schritt S9 wird nur dann ausgeführt, wenn der Bediener 7 im
Schritt S19 Parameter P geändert
hat oder aus anderen Gründen
eine erneute Speicherung erforderlich ist.
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Unabhängig davon,
ob die erneute Vorgabe der im Remanentspeicher 13 gespeicherten
Parameter P selbsttätig
(Schritte S14 bis S17) oder (vollständig oder teilweise) unter
Zwischenschaltung des Bedieners 7 (Schritte S18 und S19)
erfolgt, ist es auf Grund des Schrittes S13 möglich, der Aufnahmeanordnung 1 exakt
dieselben Einstellungsparameter P erneut vorzugeben. Eine weitere
Sequenz (mindestens) zweidimensionaler Bilder B desselben oder eines
anderen Untersuchungsobjekts 5 ist daher mit denselben
Parametern P erfassbar und auswertbar, mit der die erste Sequenz
von Bildern B erfasst wurde.
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Das
oben stehend in Verbindung mit den 1 und 2 erläuterte Grundprinzip
der vorliegenden Erfindung kann auf verschiedene Weise ausgestaltet
werden. Dies wird nachfolgend in Verbindung mit den 3 bis 8 näher erläutert werden.
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Gemäß 3 können die
Parameter P, die im Rahmen des Schrittes S2 vom Bediener 7 manuell vorgegeben
werden, vielfältiger
Natur sein.
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Die
Parameter P können
beispielsweise Geometrieparameter umfassen, welche die Abbildungsgeometrie
der Aufnahmeanordnung 1 beeinflussen. Beispiele von Geometrieparametern
sind die Positionen der Röntgenquelle 2,
des Röntgendetektors 3, der
Patientenliege 4 und des Untersuchungsobjekts 5.
Weitere Geometrieparameter sind die Anordnung und Positionierung
etwaiger Blenden der Blendeneinrichtung 12 im Strahlengang
usw.. Diese Parameter P werden gegebenenfalls in einem Schritt S21 vom
Bediener 7 vorgegeben.
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Die
Geometrieparameter können
statisch sein, d. h. während
der Erfassung der Sequenz von Bildern B unverändert bleiben. In diesem Fall
ist es möglich,
dass der Bediener 7 die Geometrieparameter (im Wortsinne)
manuell selbst einstellt, also ohne Zwischenschaltung der Steuereinrichtung 8 selbst diese
Einstellungen vornimmt. Alternativ kann der Bediener 7 die
Geometrieparameter der Steuereinrichtung 8 vorgeben. In
diesem Fall steuert die Steuereinrichtung 8 die Aufnahmeanordnung 1 entsprechend
an, so dass die Geometrieparameter eingestellt werden.
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Bei
Einstellung der Geometrieparameter durch die Steuereinrichtung 8 müssen die
Geometrieparameter nicht statisch sein, auch wenn dies natürlich möglich ist.
Die Geometrieparameter können bei
Einstellung durch die Steuereinrichtung 8 alternativ dynamisch
sein, also während
der Erfassung der Sequenz von Bildern B geändert werden.
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Die
Einstellung der Geometrieparameter durch die Steuereinrichtung 8 ist
bevorzugt. Gemäß 3 ist
daher ein Schritt S22 vorhanden, in dem die Steuereinrichtung 8 die
Abbildungs geometrie entsprechend den im Schritt S21 vorgegebenen
Geometrieparametern einstellt.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
die Parameter P Quellenparameter umfassen, welche den Betrieb der
Röntgenquelle 2 beeinflussen.
Beispiele derartiger Quellenparameter sind die Betriebsspannung
und der Betriebsstrom der Röntgenquelle 2,
die Pulswiederholfrequenz, die Dauer eines einzelnen Pulses, das
gewünschte
Röntgenspektrum,
die gewünschte
Röntgenintensität usw..
Diese Parameter werden der Steuereinrichtung 8 vom Bediener 7 gegebenenfalls
in einem Schritt S23 vorgegeben. Die Steuereinrichtung 8 steuert
in diesem Fall in einem Schritt S24 die Röntgenquelle 2 entsprechend
den vorgegebenen Quellenparametern an, so dass die Röntgenquelle 2 entsprechend
den Quellenparametern Röntgenstrahlung
emittiert.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
die Parameter P Detektorparameter umfassen, welche den Betrieb des
Röntgendetektors 3 beeinflussen.
Beispiele derartiger Detektorparameter sind der Betriebsmodus und
die Betriebstemperatur des Röntgendetektors 3,
der Ansteuertakt des Röntgendetektors 3,
eine etwaige Detektorvorspannung, die Art der Fehlstellenkompensation
usw.. Diese Parameter werden der Steuereinrichtung 8 vom
Bediener 7 gegebenenfalls in einem Schritt S25 vorgegeben.
Die Steuereinrichtung 8 steuert in diesem Fall in einem Schritt
S26 den Röntgendetektor 3 entsprechend
den Detektorparametern an, so dass der Röntgendetektor 3 entsprechend
den vorgegebenen Detektorparametern die Bilder B erfasst.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
die Parameter P Verarbeitungsparameter umfassen, welche die Verarbeitung
der erfassten Sequenz von Bildern B beeinflussen. Beispiele von
Verarbeitungsparametern sind die Art der Filterung der erfassten
Bilder B, die Größe des Filterkerns,
die Art der Mittelwertbildung, die Kontrasteinstellung usw..
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Wenn
die Verarbeitung eines bildübergreifende
Verarbeitung der gesamten Sequenz ist (beispielsweise eine Perfusionsana lyse
oder eine Bestimmung einer Flussgeschwindigkeit), können die Verarbeitungsparameter
alternativ oder zusätzlich Werte
umfassen, die im Rahmen dieser bildübergreifenden Verarbeitung
von Bedeutung ist. Beispielsweise können Schwellwerte vorgegeben
werden, anhand derer die Verarbeitungseinrichtung
10 ermittelt, ob
einem bestimmten Pixel der Bilder B einer der Typen Gefäß, Perfusionsbereich
oder Hintergrund zugeordnet wird und welcher Perfusionsgrad einem
Pixel vom Typ Perfusionsbereich zugeordnet wird. Derartige Bestimmungsverfahren
sind beispielsweise in der älteren,
am Anmeldetag der vorliegenden Erfindung nicht veröffentlichten
deutschen Patentanmeldung 10
2005 039 189.3 der Anmelderin offenbart.
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Die
die Verarbeitung der Bilder B betreffenden Parameter werden der
Verarbeitungseinrichtung 10 gegebenenfalls in einem Schritt
S27 vom Bediener 7 vorgegeben. Die Verarbeitungseinrichtung 10 nimmt
in diesem Fall die Verarbeitung der erfassten Sequenz von Bildern
B in einem Schritt S28 entsprechend den im Schritt S27 vorgegebenen
Verarbeitungsparametern vor.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
die Parameter P Kontrastmittelparameter umfassen. Beispiele derartiger
Parameter sind die Art des verwendeten Kontrastmittels, die Menge
des verwendeten Kontrastmittels, der zeitliche Verlauf der Zufuhr
des Kontrastmittels, der Zufuhrort usw.. Die Kontrastmittelparameter
werden der Steuereinrichtung 8 gegebenenfalls in einem
Schritt S29 vom Bediener 7 vorgegeben. Die Steuereinrichtung 8 nimmt
in diesem Fall in einem Schritt S30 die Zufuhr des Kontrastmittels
entsprechend dem im Schritt S29 vorgegebenen zeitlichen Verlauf
vor. Sie kann auch dafür
Sorge tragen, dass die insgesamt verwendete Kontrastmittelmenge der
im Schritt S29 vorgegebenen Kontrastmittelmenge entspricht. Der
Ort der Zufuhr des Kontrastmittels und das Auswählen des Kontrastmittels selbst
muss in der Regel vom Bediener 7 vorgenommen werden.
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Die
oben stehend beschriebenen Parameter P sind rein beispielhaft. Allgemein
gilt, dass die Sequenz von Bildern B um so reproduzierbarer erfassbar
und verarbeitbar ist, je mehr Parameter P reproduzierbar eingestellt
werden.
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Die
im Remanentspeicher 13 abgespeicherten Parameter P sollten
vorzugsweise nicht nur wieder abrufbar sein. Sie sollten vielmehr
vorzugsweise auch korrekt zuordenbar sein. Im einfachsten Fall genügt für die Zuordnung
eine einfache Nummerierung (Parametersatz 1, Parametersatz 2,
...) und/oder eine Zeitzuordnung (z. B. Parametersatz vom Datum 1 und
Uhrzeit 1, Parametersatz vom Datum 2 und Uhrzeit 2,
...) oder dergleichen. Vorzugsweise erfolgt eine Zuordnung, wie
sie nachfolgend in Verbindung mit 4 beschrieben
wird.
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Gemäß 4 können vor
dem Schritt S2 von 2 (bzw. vor dem Schritt S21
von 3) Schritte S31 und S32 eingefügt sein. Im Schritt S31 werden
der Steuereinrichtung 8 vom Bediener 7 Daten vorgegeben,
welche das Untersuchungsobjekt 5 individualisieren. Beispiele
derartiger Daten sind der Name und der Vorname in Verbindung mit
einem Geburtsdatum, eine Identifikationsnummer und dergleichen mehr.
Im Schritt S32 werden der Steuereinrichtung 8 physiologische
Daten des Untersuchungsobjekts 5 zugeführt. Beispiele derartiger Daten
sind das Alter, die Größe, das
Gewicht und eventuell auch das Geschlecht des Untersuchungsobjekts 5.
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Die
Vorgabe der physiologischen und/oder der individualisierenden Daten
des Untersuchungsobjekts 5 kann auf verschiedene Art und
Weise erfolgen. Am einfachsten ist eine manuelle Eingabe durch den
Bediener 7, beispielsweise über eine entsprechende Eingabemaske,
welche die Steuereinrichtung 8 über ein Sichtgerät an den
Bediener 7 ausgibt. Alternativ können die physiologischen und/oder
individualisierenden Daten der Steuereinrichtung 8 über eine
Schnittstelle von einem anderen Rechner zugeführt werden. Die physiologischen
Daten können
alternativ von der Steuereinrichtung 8 selbsttätig erfasst
werden. Beispielsweise kann mittels eines einfachen Gewichtssensors
von der Steuereinrichtung 8 selbsttätig das Gewicht des Untersuchungsobjekts 5 erfasst
werden.
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Wenn
der Steuereinrichtung 8 die physiologischen und/oder individualisierenden
Daten des Untersuchungsobjekts 5 vorgegeben werden, werden die
Schritte S7 und S9 von 2 vorzugsweise geringfügig modifiziert.
Sie sind daher in 4 als Schritte S7' und S9' bezeichnet.
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Im
Schritt S7' übermittelt
die Steuereinrichtung 8 zusätzlich zu den ihr manuell vorgegebenen Parametern
P auch die ihr vorgegebenen physiologischen und/oder individualisierenden
Daten des Untersuchungsobjekts 5 an die Erfassungseinrichtung 9.
Im Schritt S9' ordnet
die Erfassungseinrichtung 9 die an sie übermittelten physiologischen
und/oder individualisierenden Daten des Untersuchungsobjekts 5 den
von ihr erfassten Parametern P zu und speichert sie zusammen mit
den Parametern P im Remanentspeicher 13 ab.
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Auf
Grund der Zuordnung der physiologischen und/oder der individualisierenden
Daten des Untersuchungsobjekts 5 (siehe 4)
ist das Abrufen der im Remanentspeicher 13 gespeicherten
Parameter P gemäß 5 beispielsweise
wie folgt realisierbar:
In einem Schritt S36 bietet die Erfassungseinrichtung 9 dem
Bediener 7 die im Remanentspeicher 13 gespeicherten
physiologischen Daten und/oder die im Remanentspeicher 13 gespeicherten
individualisierenden Daten des Untersuchungsobjekts 5 zur
Auswahl an. Beispielsweise kann der Bediener 7 alphabetisch
in den individualisierenden Daten von Untersuchungsobjekten 5 blättern. In
einem Schritt S37 nimmt die Erfassungseinrichtung 9 eine
Auswahl des Bedieners 7 entgegen. In einem Schritt S38
ruft die Erfassungseinrichtung 9 diejenigen der gespeicherten
Parameter P aus dem Remanentspeicher 13 ab, die den im
Schritt S37 ausgewählten
Daten zugeordnet sind.
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Alternativ
zur Vorgehensweise der 5 ist es gemäß 6 möglich, die
Schritte S36 und S37 durch einen Schritt S39 zu ersetzen. Im Schritt
S39 gibt der Bediener 7 der Erfassungs einrichtung 9 die von
ihm gewünschten
physiologischen und/oder individualisierenden Daten vor. In diesem
Fall ruft entweder die Erfassungseinrichtung 9 in einem
Schritt S40 die so bestimmten Parameter P aus dem Remanentspeicher 13 ab
oder es erfolgt eine Fehlermeldung.
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Die
Vorgehensweise der 4 bis 6 kann alternativ
oder zusätzlich
zur Vorgehensweise der 3 realisiert werden.
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In
Verbindung mit den 7 und 8 werden
nachfolgend weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Diese beiden Ausgestaltungen sind alternativ einzeln oder zusammen
realisierbar. Weiterhin sind sie alternativ oder zusammen mit den
Ausgestaltungen der 3, 4 bis 6 oder 3 bis 6 realisierbar.
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Gemäß 7 werden
der Steuereinrichtung 8 in einem Schritt S41 vom Bediener 7 die
physiologischen Daten des Untersuchungsobjekts 5 zugeführt. Der
Schritt S41 kann mit dem Schritt S32 von 4 kombiniert
sein.
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In
einem Schritt S42 bestimmt die Steuereinrichtung 8 anhand
der physiologischen Daten des Untersuchungsobjekts 5 selbsttätig mindestens
einen der Parameter P der Aufnahmeanordnung 1. Beispielsweise
kann die Steuereinrichtung 8 anhand der Dicke des Untersuchungsobjekt 5 selbsttätig eine Röntgendosis
bestimmen, die für
die Erfassung eines einzelnen der Bilder B optimal ist. Alternativ
oder zusätzlich
kann beispielsweise anhand des Krankheitsbefundes eine Vorpositionierung – eventuell
sogar eine vollständige
Positionierung – der
Röntgenquelle 2,
des Röntgendetektors 3,
der Patientenliege 4 usw. ermittelt werden, eventuell sogar
eingestellt werden. Durch die Vorgehensweise gemäß 7 wird somit
der Bediener 7 von einer manuellen Eingabe einzustellender
Parameter P teilweise entlastet.
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Gemäß 8 wird
der Steuereinrichtung 8 in einem Schritt S46 ein Teil der
Parameter P vorgegeben. Der Schritt S46 ent spricht somit einem Teil
des Schrittes S2 von 2 bzw. einem Teil der Schritt S21,
S23, S25, S27 und S29 von 3.
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In
einem Schritt S47 ermittelt die Steuereinrichtung 8 anhand
der im Schritt S46 vorgegebenen Parameter P weitere Parameter P
der Aufnahmeanordnung. Ähnlich 7 wird
auch in diesem Fall der Bediener 7 von der manuellen Eingabe
der Parameter P teilweise entlastet.
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Im
Rahmen des Schrittes S47 kann die Steuereinrichtung 8 beispielsweise
anhand der vorgegebenen Kontrastmittelmenge Schwellwerte für eine Auswertung
der Sequenz von Bildern B bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann
sie die Betriebsspannung, den Betriebsstrom, das Röntgenspektrum
und die Röntgendosis
bestimmen. Bei der Bestimmung dieser Werte kann alternativ oder
zusätzlich
die Kontrastmittelart berücksichtigt
werden. Ebenso ist es möglich,
anhand einer vorgegebenen Dosis pro Bild und/oder dem Röntgenspektrum
Schwellwerte für
die spätere
Verarbeitung der erfassten Bilder zu bestimmen.
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Mittels
der vorliegenden Erfindung ist auf einfache Weise ein reproduzierbarer
Betrieb der Röntgenanlage
möglich.
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Die
obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung
der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
soll hingegen ausschließlich
durch die beigefügten
Ansprüche bestimmt
sein.