DE102004004630B4

DE102004004630B4 - Röntgeneinrichtung

Info

Publication number: DE102004004630B4
Application number: DE102004004630A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Dr. Groh; Volker Dr. Heer; Mathias HÖRNIG; Bernhard Dr. Sandkamp
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2009-12-31
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: CN100539945C; DE102004004630A1; CN1647760A; US20050169432A1; US7212612B2; JP2005211663A

Abstract

Röntgeneinrichtung mit einem C-Bogen-Trägersystem,
– mit einer verstellbaren Blende (8) zum Einblenden von Röntgenstrahlung auf einen Untersuchungsbereich und
– mit einem von der eingeblendeten Röntgenstrahlung bestrahlten Detektor (6) mit einer patientennahen Teilfläche und mit einer patientenfernen Restfläche,
wobei der Detektor (6) im Sinne nur eines Auslesens der patientennahen Teilfläche asymmetrisch ansteuerbar und die Blende (8) entsprechend asymmetrisch verfahrbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgeneinrichtung mit einem C-Bogen-Trägersystem, mit einem Detektor und einer verstellbaren Blende zum Einblenden von Röntgenstrahlung auf einen Untersuchungsbereich gemäß Patentanspruch 1.
Bei modernen digitalen Röntgensystemen wird die Größe des Detektors im Hinblick auf die hauptsächlich durchzuführenden Untersuchungen ausgewählt. Aus diesem Grund gibt es für kardiologische Anwendungen, Durchleuchtungsuntersuchungen oder vaskuläre Anwendungen verschiedene Detektoren, die sich hinsichtlich ihrer Größe unterscheiden. Ein wichtiges Kriterium für die Wahl der Detektorgröße ist der leichte Zugang zum Patienten während der Angulation des C-Bogen-Trägersystems der Röntgeneinrichtung. Es ist nicht möglich, bestimmte Untersuchungen mit einem Detektor in einer anderen Größe vorzunehmen, da in diesem Fall ein hinreichend naher Patientenzugang möglicherweise nicht gegeben ist. Da jede Detektorgröße nur für bestimmte Prozeduren geeignet ist, muss ein Hersteller verschieden große Detektoren entwickeln und anbieten, wenn er alle in der Praxis vorkommenden Untersuchungsarten abdecken will. Diese Produktvielfalt ermöglicht es zwar, sämtlichen Anforderungen durch die Wahl des jeweils passenden Detektors zu entsprechen, sie führt allerdings auch zu erhöhten Kosten.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Röntgeneinrichtung mit einem seitlich an einen Patienten in über seine Detektorfläche unterschiedlichem Abstand positionierbaren Detektor zu schaffen, die die Einsatzmöglichkeiten eines großen Detektors im Sinne eines verbesserten Patientenzugangs erweitert; ein solches Problem stellt sich insbesondere bei einer Röntgeneinrichtung mit einem C-Bogen-Trägersystem.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch eine Röntgeneinrichtung gemäß Patentanspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Röntgeneinrichtung mit einem C-Bogen-Trägersystem gestattet es, die Blende so zu verstellen und den Detektor so anzusteuern, dass lediglich eine patientennahe Teilfläche des Detektors mit Röntgenstrahlung bestrahlt bzw. dass lediglich die patientennahe Teilfläche ausgelesen wird. Durch das teilflächige Auslesen ergibt sich allgemein der Vorteil, dass der Auslesevorgang schneller durchgeführt werden kann, so dass sich Rechenzeit einsparen lässt und Untersuchungen mit einer höheren Bildfrequenz durchgeführt werden können und durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Patientennähe der Teilfläche ergibt sich speziell der Vorteil, dass der gleiche Detektor nun auch für Untersuchungen eingesetzt werden kann, für die er bei Verwendung einer bisher bekannten Röntgeneinrichtung zu groß war.
Aus der EP 0 908 743 A2 ist zwar auch ein asymmetrisch ausgebildeter Röntgendetektor bekannt, jedoch ist dieser Röntgendetektor nicht elektrisch asymmetrisch ansteuerbar, sondern er ist asymmetrisch hinsichtlich einer baulichen, randseitigen Gestaltung, die der Anatomie eine zu untersuchenden Körperbereichs angepasst ist.
Die DE 697 23 081 T2 beschreibt einen asymmetrisch auslesbaren Detektor und eine entsprechend asymmetrisch verstellbaren Blende, jedoch ist eine ausschließliche Anwendung für ein CT-Gerät vorgesehen, bei dem sich das Problem eines unzureichenden Patientenzugangs aufgrund eines gattungsgemäßen Aufbaus des CT-Geräts gar nicht stellt. Vielmehr ist die in der DE 697 23 081 T2 beschriebene Erfindung dazu vorgesehen, das Signal/Rausch-Verhältnis, die Rekonstruktionszeit, die Auflösung in Axialrichtung und die Anfälligkeit für Teilvolumen-Artefakte flexibel steuern zu können.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Detektor so angesteuert werden kann, dass eine Hälfte oder ein Quadrant der Detektorfläche ausgelesen wird. Bei im Stand der Technik bekannten Röntgeneinrichtungen wurden in der Kardiologie beispielsweise Detektoren im Format 18 × 18 cm benutzt, für die Angiographie beispielsweise im Format 30 × 40 cm. Dieser größere Detektor konnte für die Kardiologie nicht benutzt werden, da der durch Röntgenstrahlung bestrahlte Auslesebereich symmetrisch auf dem Detektor angeordnet war und der Auslesebereich aufgrund eines auf diese Weise unvermeidbaren, nicht zum Auslesen von Messdaten nutzbaren Randbereichs nicht genügend weit in die Nähe des zu untersuchenden Bereichs gebracht werden konnte. Erfindungsgemäß ist der bestrahlte und auszulesende Teilbereich des Detektors jedoch frei wählbar, es ist daher ohne weiteres möglich, dass der Teilbereich in der Detektorebene verschoben wird, wenn der Detektor sich dem Patienten nähert oder an den Patienten stößt. Es ist daher problemlos möglich, einen ursprünglich für die Angiographie vorgesehenen Detektor so zu betreiben, dass er durch Bestrahlen und Auslesen eines patientennahen Teilbereichs z. B. auch für eine kardiologische Untersuchung verwendet werden kann.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei Detektoren, die aus mehreren a-Si-Platten zusammengesetzt sind. Da jeweils eine Einzelplatte vollständig ausgelesen wird, wird keine Korrektursoftware benötigt, die ansonsten zur Korrektur der Bilder im Bereich der sich berührenden Ränder erforderlich ist.
Die erfindungsgemäße Röntgeneinrichtung zeichnet sich neben dem asymmetrisch ansteuerbaren Detektor auch durch die asymmetrisch verfahrbare Blende aus. Anders als bei bekannten Röntgeneinrichtungen ist die Blende asymmetrisch verfahrbar, so dass es möglich ist, die Blende und den Detektor koordiniert zu steuern. Wenn der Detektor beispielsweise so angesteuert wird, dass eine Teilfläche ausgelesen wird, kann die Blende so verfahren werden, dass der eingeblendete Untersu chungsbereich diesem Teilbereich der Detektorfläche entspricht. Diese Ausführung der Blende dient in erster Linie dem Schutz des Patienten, der vor einer unnötigen Strahlenbelastung geschützt wird.
Eine besonders sichere und zuverlässige Blende, die asymmetrisch verfahrbar ist, wird durch mehrere einzeln bewegbare Blendenelemente geschaffen. Jedes Blendenelement kann dabei entlang wenigstens einer Achse steuerbar sein. Es wird besonders bevorzugt, dass die Blende der erfindungsgemäßen Röntgeneinrichtung zwei sich gegenüberliegende Paare von Blendenelementen aufweist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann der Untersuchungsbereich von vier Seiten her (links, rechts, oben, unten) beliebig begrenzt werden, so dass sich praktisch keine Beschränkungen hinsichtlich der Größe und Lage des Untersuchungsbereichs ergeben.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Röntgeneinrichtung ist darin zu sehen, dass der Bildbereich des Detektors mittels einer Zoom-Funktion auf einem Monitor darstellbar ist.
Für die durch einen Arzt wählbaren asymmetrischen Bildbereiche ist die volle Funktionalität des digitalen Zooms gegeben, so dass die Diagnose anhand des in Echtzeit dargestellten Monitorbilds beträchtlich erleichtert wird.
Es besteht auch die Möglichkeit, die Blende, insbesondere eine Tiefenblende, symmetrisch bezüglich der Röntgenröhre einzustellen und lediglich den Detektor zu verschieben. In diesem Fall kann ein asymmetrischer Detektorbereich gewählt werden, wobei das Isozentrum der Röntgenröhre gleichzeitig beibehalten wird. Die Selektion des gewünschten Bereichs ist besonders einfach und die Visualisierung am Monitor besonders übersichtlich.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 eine herkömmliche Röntgeneinrichtung mit einem Detektor und einer verstellbaren Blende;
2 die wesentlichen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Röntgeneinrichtung;
3a und 3b einen Detektor, bei dem der Bildbereich im Laufe einer Untersuchung verschoben wird; und
4a und 4b einen Detektor, bei dem die Blende im Laufe einer Untersuchung verschoben wird.
1 zeigt eine herkömmliche Röntgeneinrichtung 1 mit einem Detektor 2 und einer verstellbaren Blende 3. Die Blende 3 befindet sich zwischen einer Röntgenröhre 4 und einem Patienten 5 und gestattet es, durch symmetrisches Verfahren der Blende 3 den Untersuchungsbereich exakt einzublenden.
Aus 1 ist ersichtlich, dass der Detektor 2 bei bestimmten Untersuchungen, z. B. bei der Cardangiographie wegen seiner Größe nicht nahe genug an den Patienten verfahrbar ist, weshalb in der Praxis unterschiedlich große Detektoren verwendet werden. Die Blende 3 kann symmetrisch bezüglich eines Detektormittelpunkts bewegt werden, so dass die seitlichen Begrenzungen des Untersuchungsbereichs jeweils gleichweit von der Detektormitte entfernt sind.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei solche Bestandteile der Röntgeneinrichtung nicht dargestellt sind, die für die Erfindung ohne Bedeutung sind. Der Detektor 6 ist asymmetrisch ansteuerbar und auslesbar. Es ist möglich, lediglich Teilbereiche des Detektors auszulesen, so dass sich die Rechengeschwindigkeit entsprechend erhöht, gleichzeitig wird eine höhere Bildfrequenz ermöglicht. Üblicherweise werden Detektoren zeilenweise ausgelesen, demgegenüber weist der Detektor 6 eine größere Flexibilität auf, da er das Auslesen von beliebigen Teilflächen gestattet. In der Nähe der Röntgenröhre 7 befindet sich eine Blende 8, bestehend aus einem Paar sich gegenüberliegender Blendenelemente 9, 10. Insgesamt sind vier Blendenelemente vorhanden, die sich paarweise gegenüberliegen, wobei die beiden Paare von Blendenelementen in parallelen Ebenen liegen, so dass sie unabhängig voneinander verstellt werden können, ohne dass es zu einer Berührung kommt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist darauf verzichtet worden, in 2 das zweite Paar von Blendenelementen darzustellen, das um 90° gegenüber den Blendenelementen 9, 10 gedreht angeordnet ist.
Die Blendenelemente 9, 10 können als Bleiplatten ausgebildet sein, es ist jedoch auch möglich, anstelle von starren Bleiplatten ein flexibles Material zu verwenden, beispielsweise Bleilamellen, die aus Platzgründen auf eine Trommel aufgewickelt werden. Jedes Blendenelement 9, 10 ist separat ansteuerbar und bewegbar, so dass die vier Begrenzungslinien des Untersuchungsbereichs praktisch frei wählbar und einstellbar sind.
In der in 2 dargestellten Lage sind die Blendenelemente 9, 10 asymmetrisch eingestellt, so dass die von der Röntgenröhre 7 abgegebene Strahlung nur auf eine Hälfte des Detektors 6 auftrifft. Eine derartige Einstellung wird dann angewendet, wenn ein kleinerer Bildbereich für die vorzunehmende Untersuchung ausreicht.
Die Einstellung der Blendenelemente 9, 10 und des zweiten, nicht dargestellten Paars kann so vorgenommen werden, dass ein beliebiger Bereich der Fläche des Detektors 6 als Bildbereich dient, der Bildbereich muss dabei nicht notwendigerweise mit dem Rand des Detektors 6 zusammenfallen.
Die 3a–3b zeigen einen Detektor, bei dem der Bildbereich im Laufe einer Untersuchung verschoben wird.
In 3a befindet sich der Bildbereich 11 in der linken unteren Ecke des Detektors 6. Diese Anwendung ist dann sinnvoll, wenn der Detektor aus mehreren Einzelplatten aus a-Si-Platten zusammengesetzt ist, da in diesem Fall keine weiteren Korrekturverfahren für die Randübergänge erforderlich sind.
Der Detektor 6 wird bei unveränderter Blende 8 unabhängig von der Blende 8 verschoben, so dass der Bildbereich 11 wie in 3b dargestellt verschoben wird. Es ist natürlich auch möglich, die Untersuchung mit einem Bildbereich zu beginnen, der in der Mitte des Detektors 6 liegt und den Bildbereich während der Untersuchung an den Rand oder in eine Ecke zu verschieben.
Die 4a und 4b zeigen den Detektor, wenn die Einstellung der Blende im Laufe einer Untersuchung geändert wird.
Bei dem in 4a dargestellten Detektor 6 ist die Blende 8 so eingestellt, dass der Bildbereich sich in der Mitte des Detektors 6 befindet und links und rechts durch die Blendenelemente 9, 10 begrenzt wird.
Im weiteren Verlauf der Untersuchung werden die Blendenelemente 9, 10 verschoben, so dass der Bildbereich 11 in die in 4b gezeigte Lage verschoben wird. Die Blendenelemente 9, 10 müssen dabei nicht notwendigerweise um den gleichen Betrag verschoben werden, die Verschiebung beider Blendenelemente 9, 10 kann unabhängig voneinander erfolgen.

Claims

Röntgeneinrichtung mit einem C-Bogen-Trägersystem, – mit einer verstellbaren Blende (8) zum Einblenden von Röntgenstrahlung auf einen Untersuchungsbereich und – mit einem von der eingeblendeten Röntgenstrahlung bestrahlten Detektor (6) mit einer patientennahen Teilfläche und mit einer patientenfernen Restfläche, wobei der Detektor (6) im Sinne nur eines Auslesens der patientennahen Teilfläche asymmetrisch ansteuerbar und die Blende (8) entsprechend asymmetrisch verfahrbar ist.
Röntgeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (6) derart ansteuerbar ist, dass als Teilfläche lediglich eine Hälfte oder ein Quadrant der Detektorfläche auslesbar ist.
Röntgeneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem aus mehreren a-Si-Platten zusammengesetzten Detektor (6) die Fläche einer Einzelplatte auslesbar ist.
Röntgeneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (8) mehrere einzeln bewegbare Blendenelemente (9, 10) aufweist.
Röntgeneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (8) zwei sich gegenüberliegende Paare von Blendenelementen aufweist.
Röntgeneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (6) und der auslesbare Bildbereich (11) bei einer Untersuchung gleichzeitig verschiebbar sind.
Röntgeneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildbereich (11) des Detektors (6) mittels einer Zoom-Funktion auf einem Monitor darstellbar ist.