DE102006029327B4

DE102006029327B4 - Systeme, Verfahren und Vorrichtung zur Offsetkorrektur von Röntgenbildern

Info

Publication number: DE102006029327B4
Application number: DE102006029327.4A
Authority: DE
Inventors: Ping Xue; Donald Fayette Langler
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2005-06-25
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2026-06-24
Also published as: US7218705B2; JP2007000632A; US20060291624A1; DE102006029327A1

Abstract

Verfahren zur Kompensation von Offsetsignalen, die von einem Flat-Panel-Detektor (112) in einem radiographischen Gerät (100) erzeugt werden, wobei das Verfahren enthält: Erzeugen einer oder mehrerer Offsetmaps (206) für das radiographische Gerät während eines Leerlaufzustandes, Erzeugen einer Röntgenvorbestrahlung mit dem radiographischen Gerät (100), Bestimmen von Bestrahlungsparametern (402, 410) aus der Röntgenvorbestrahlung, die von dem radiographischen Gerät erzeugt worden ist, Auswählen einer Offsetmap (206) aus der einen oder den mehreren Offsetmaps (206) von den bestimmten Bestrahlungsparametern und Anwenden der ausgewählten Offsetmap (206) auf nachfolgende Röntgenbilder von dem radiographischen Gerät (100).

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Röntgenuntersuchungsvorrichtung und auf ein Verfahren zur Erkennung und Korrektur fehlerhafter Pixel in großflächigen Festkörperröntgendetektoren, die ein Röntgenbild bilden.
Hintergrund der Erfindung
Das Röntgenstrahlsystem der DE 103 24 590 A1 umfasst eine Bildverarbeitungseinrichtung mit einem ersten und einem zweiten Versatzbildspeicher. Die Versatzbildspeicher enthalten Versatzbilddaten, die zu einer ersten bzw. zu einer zweiten Betriebsart gehören. Wenn die Erfassungseinrichtung des Röntgenstrahlensystems keinen Röntgenstrahlen ausgesetzt ist, können die Versatzbildspeicher aufgefrischt werden. Wenn die Erfassungseinrichtung Röntgenstrahlen ausgesetzt ist, können die Daten der Versatzbildspeicher zur Verarbeitung des Röntgenstrahlenbildes verwendet werden.
Der Flach- bzw. Flat-Panel-Detektor ist ein Array, das eine Vielzahl von Pixeln in Form einer Matrix aufweist. Jedes Pixel enthält eine Szintillationsschicht in Kontakt mit einem Array aus Fotodioden, die einfallende Röntgensignale in Ladungssignale umwandeln. Ein Halbleiterschalter wird zur Auswahl der Reihen verwendet, von denen das erfasste Ladungssignal an dem Flachdetektor gelesen wird. Ein zweidimensionales Bild eines von der Röntgenstrahlenquelle bestrahlten Objektes wird von dem Flachdetektor erzeugt. Dieses zweidimensionale Röntgenbild wird zur Bildgebungsanalyse und -anzeige in ein elektrisches Signal umgewandelt. Während des Auslesens des Röntgendetektors werden die Transistorreihen sequentiell eingeschaltet, und zur gleichen Zeit wird eine komplette Reihe von Detektorelementen ausgelesen.
Aufgrund von Unvollkommenheiten in den Transistoren wird ein zeitabhängiger Hintergrundstrom erzeugt, wenn die Transistoren ein- und ausgeschaltet werden, was gewöhnlich als Schaltzustände bekannt ist. Das Ergebnis ist ein Versatz- bzw. Offsetsignal, das mit der Röntgenbestrahlung nicht in Beziehung steht. Das Offsetsignal wird typischerweise als Schaltladungsrest bezeichnet. Weil die Reihen sequentiell ausgelesen werden, ist ein Teilbereich des Schaltladungsrests mit der Reihe korreliert oder für alle Elemente in einer gegebenen Reihe ungefähr gleich, ändert sich jedoch von Reihe zu Reihe. Der Schaltladungsrest ändert sich für eine gegebene Reihe jedoch mit der Bildfrequenz des Bildgebungssystems.
Aus den oben genannten und weiteren, unten genannten Gründen, die für Fachleute durch Lesen und Verstehen der vorliegenden Beschreibung deutlich werden, besteht in der Fachwelt Bedarf an einer Verringerung der Signalumwandlungszeit durch eine Anpassung an die Offsetsignale. Es besteht ebenfalls Bedarf an einer Verbesserung von Röntgenbildern durch eine Offsetkorrektur.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die oben genannten Unzulänglichkeiten, Nachteile und Probleme werden hierin in Angriff genommen, was durch Lesen und Studieren der folgenden Beschreibung erkannt wird.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Kompensation von Offsetsignalen, die von einem Flat-Panel-Detektor erzeugt werden, beschrieben, und dieses führt die folgenden Handlungen aus: Erzeugen einer oder mehrerer Offsetmaps bzw. Offsetlisten für den Detektor, Erzeugen einer Röntgenvorbestrahlung, um Bestrahlungsparameter für den Detektor zu bestimmen, Auswählen einer Offsetmap in Abhängigkeit von den Bestrahlungsparametern und Anwenden der Offsetmap auf nachfolgende Bilder, die von dem Flat-Panel-Detektor erzeugt worden sind. Weiterhin werden die eine oder die mehreren erzeugten Offsetmaps in einer Nachschlagetabelle gespeichert, die eine Vielzahl von Bestrahlungsfenstern und eine Vielzahl von Offsets enthält.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird durch eine Durchführung der Handlungen des Akquirierens einer oder mehrerer Offsetmaps für ein Bildgebungssystem, des Akquirierens von Bestrahlungsparametern, des Bestrahlens eines Objektes mit Röntgenstrahlung von einer Reihe von Positionen aus, die einen Bogen um einen Bereich herum bilden, des Erkennens der durch das Objekt hindurch dringenden Strahlung mit einem stationären Detektorarray und des Speicherns der Bilddaten für jede der Positionen, wobei die Bilddaten für Röntgenintensitätswerte kennzeichnend sind, des Anwendens einer Korrektur auf die gespeicherten Bilddaten, des Wiederholens der Handlungen des Bestrahlens und der Korrektur, bis der Abschnitt des Objektes abgebildet worden ist, und des Erzeugens eines dreidimensionalen Bildes ein Verfahren zur Tomosynthese-Röntgenbildgebung geschaffen.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein computerlesbares Medium geschaffen, auf dem ausführbare Anweisungen zur Verringerung eines Rauschens gespeichert sind, das in einem von einem Röntgengerät mit einem Detektor mit einer Vielzahl von Pixeln in einer Matrix gewonnenen Röntgenbild auftritt, wobei die ausführbaren Anweisungen in der Lage sind, einen Prozessor zur Ausführung der Handlungen des Erfassens einer oder mehrerer Offsetmaps für das Röntgengerät, des Akquirierens von Bestrahlungsparametern für das Röntgengerät, des Auswählens einer Offsetmap aus der einen oder den mehreren Offsetmaps anhand der bestimmten Bestrahlungsparameter, des Entfernens eines in dem Röntgenbild enthaltenen Offset-Rauschelementes und des Subtrahierens des aus dem Röntgenbild extrahierten Rauschelementes in Abhängigkeit von der ausgewählten Offsetmap zu veranlassen.
Ein Röntgendiagnosegerät wird geschaffen, das einen zur Erzeugung von Röntgensignalen eingerichteten Generator, eine erkennende Flat-Panel-Einrichtung, die eine Vielzahl von Pixeln in einer Matrix enthält und zur Erkennung der Röntgensignale eingerichtet ist, und eine Prozessoreinrichtung aufweist, die zur Verarbeitung der erkannten Röntgensignale zwecks Gewinnung eines Röntgenbildes eingerichtet ist. Der Prozessor enthält eine Nachschlagetabelle mit einer oder mehrerer Offsetmaps für eine Flat-Panel-Detektoreinrichtung, wobei die eine oder die mehreren Offsetmaps während eines nicht abbildenden Zustandes erfasst worden sind, eine erste Speichereinrichtung zur Speicherung von Bestrahlungsparametern von einer Voraufnahme vor der Röntgenbestrahlung, die von der Flat-Panel-Detektoreinrichtung erzeugt worden ist, eine zweite Speichereinrichtung zur Speicherung einer Offsetmap, die aus der einen oder den mehreren Offsetmaps und Bestrahlungsparametern in der ersten Speichereinrichtung ausgewählt worden ist, und eine Bildverarbeitungseinrichtung zur Anwendung der ausgewählten Offsetmap auf Röntgenbilder von der Flat-Panel-Detektoreinrichtung.
Systeme, Verfahren und computerlesbare Medien von unterschiedlichem Umfang werden hierin beschrieben. Zusätzlich zu den in dieser Zusammenfassung beschriebenen Aspekten und Vorteilen werden weitere Aspekte und Vorteile unter Bezug auf die Zeichnungen und durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Diagramm, das eine Übersicht über ein Ausführungsbeispiel eines Bildgebungssystem auf der Systemebene zeigt,
2 zeigt ein Blockdiagramm eines Datenakquisitionssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel,
3 zeigt ein Blockdiagramm eines Hostcomputers gemäß einem Ausführungsbeispiel,
4 zeigt ein Flussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Anwendung einer Offsetkorrektur auf ein Bild, das mit einem Röntgenbildgebungssystem erfasst worden ist,
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Erstellung einer Offsetmap zur Anwendung einer Offsetkorrektur auf ein Bild, das mit einem Röntgenbildgebungssystem erfasst worden ist,
6 zeigt ein Timingdiagram, das eine Offsetakquisition, eine automatische optimierte Parameterakquisition und eine Röntgenakquisition gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt, und
7 zeigt ein Blockdiagramm der Hardware und der Betriebsumgebung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele in die Praxis umgesetzt werden können.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen zum Zwecke der Darstellung bestimmte Ausführungsbeispiele gezeigt sind, die in die Praxis umgesetzt werden können. Diese Ausführungsbeispiele sind in ausreichender Genauigkeit beschrieben, um Fachleute in die Lage zu versetzen, die Ausführungsbeispiele in die Praxis umzusetzen, und es muss erkannt werden, dass auch andere Ausführungsbeispiele verwendet werden können und dass logische, mechanische, elektrische oder andere Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Bereich der Ausführungsformen abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung darf daher nicht in einem beschränkenden Sinne verstanden werden.
Systemebenenübersicht
1 stellt schematisch ein Bildgebungssystem 100 zur Akquisition und Verarbeitung tomographischer Bilddaten für die digitale Vollfeldmammographie (FFDM) dar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das System 100 ein Computertomographie(CT)-System, das sowohl zur Erfassung von Originalbilddaten als auch zur Verarbeitung der Bilddaten zur Anzeige und Analyse konstruiert ist. Alternative Ausführungsformen des Systems 100 können ein Positronenemissionstomographie(PET)-Mammographiesystem, ein nuklearmedizinisches Brustbildgebungssystem (Szintimammographie), ein thermoakustisches tomographisches Brustbildgebungssystem (TCT), ein elektrisches Impedanzmammographiesystem (EIT), Nahinfrarot-Mammographiesysteme (NIR) und Röntgentomosynthese-Mammographiesysteme (XR) enthalten.
In 1 enthält das Bildgebungssystem 100 eine Röntgenstrahlungsquelle 102, die einem Kollimator 104 benachbart angeordnet ist. In dieser Anordnung ist die Quelle der Röntgenstrahlungsquelle 102 typischerweise eine Röntgenröhre. Andere Varianten besitzen jedoch andere Quellen für die Bildgebungsenergie oder -strahlung. Zum Beispiel verwenden Ausführungsformen, wie z.B. die PET und die nuklearmedizinische Bildgebung, ein injizierbares Radionukleotid als Quelle 102, und die Quelle 102 umfasst solche alternativen Quellen der Bildgebungsenergie oder –strahlung, die in Tomographiebildgebungssystemen verwendet werden. Die Quelle 102 wird durch eine Systemsteuerung 124 gesteuert, die sowohl Energie als auch Steuersignale für CT-Untersuchungssequenzen liefert. Das Bildgebungssystem 100 befriedigt den Bedarf in der Fachwelt an einer Untersuchung eines detaillierten Bereiches eines Patienten ohne Biopsie.
Zurück zu dem Computertomographen aus 1: Der Kollimator 104 ermöglicht einem Strahlenbündel 106 den Eintritt in einen Bereich, in dem ein Objekt, wie z.B. ein menschlicher Patient 108, angeordnet ist. Ein Teil der Strahlung 110 dringt durch das Objekt hindurch oder passiert um dieses herum und trifft auf einem Detektorarray auf, das allgemein mit dem Bezugszeichen 112 bezeichnet ist. In der digitalen Vollfeldmammographie (FFDM) kann die Erkennung auf einer indirekten Detektion (Ladungssammlung), einer direkten Detektion oder einem direkten Photonenzählen basieren. Bei der direkten Detektion (z.B. aSe) führen die Röntgenphotonen direkt zu Ladungen (Elektron-Loch-Paaren) und folglich zu einem elektrischen Signal in einem Fotoleiter. Bei der indirekten Detektion (z.B. fotostimuliertem Phosphor, CsI(T1)-CCD und CsI(T1)-αSi) rufen Lichtphotonen elektrische Ladungen hervor, die zu einem elektrischen Signal in einem Fotodetektor führen. In beiden Fällen ist das erzeugte elektrische Signal das Ergebnis einer Wechselwirkung von typischerweise hunderten von Röntgenphotonen. Das digitalisierte elektrische Signal gibt das Intensitätsniveau in einem Pixel wieder, das von dem Flat-Panel-Detektor gebildet wird. Bei direkten Photonenzähltechniken (z.B. Si(B)) werden einzelne Photonen gezählt. In diesem Fall entspricht die Anzahl der Photonen direkt dem Intensitätsniveau in einem Pixel.
Unabhängig von der zum Akquirieren der Bilddaten verwendeten Erfassung ist der Detektor 112 so aufgebaut, dass er einem Array mit Reihen und Spalten ähnelt, wobei jedes Element elektrische Signale erzeugt, die zu der Intensität des einfallenden Röntgenstrahls proportional sind. Diese Signale werden erfasst und verarbeitet, um ein Bild der Merkmale innerhalb des Objektes wiederherzustellen. Darüber hinaus ist der Detektor 112 an die Systemsteuerung 124 gekoppelt, die eine Akquisition der in dem Detektor 112 erzeugten Signale anordnet. Die Systemsteuerung 124 führt vielfältige Signalverarbeitungs- und Filterungsfunktionen aus, wie z.B. eine Anfangseinstellung dynamischer Bereiche, ein Interleaving digitaler Bilddaten und so weiter. Allgemein ordnet die Systemsteuerung 124 den Betrieb des Bildgebungssystems an, um Untersuchungsprotokolle auszuführen und akquirierte Daten zu verarbeiten. In dem vorliegenden Zusammenhang enthält die Systemsteuerung 124 auch eine Signalverarbeitungsschaltung, die typischerweise auf einen digitalen Vielzweck- oder anwendungsspezifischen Computer, zugehörige Speicherschaltkreise zur Speicherung von Programmen und Routinen, die an dem Computer ausgeführt werden, sowie Konfigurationsparametern und Bilddaten, Schnittstellenschaltungen und so weiter gestützt ist.
In der in 1 dargestellten Anordnung ist die Systemsteuerung 124 mit einem linearen Positionierungsteilsystem 114 und einem Rotationsteilsystem 116 verbunden, die zur Bewegung des Detektors 112 zu einem bestimmten Gebiet oder Bereich des abzubildenden Teils des Körpers des Patienten benutzt werden. Das Rotationsteilsystem 116 ermöglicht es der Röntgenquelle 102, dem Kollimator 104 und dem Detektor 112, in einer oder mehreren Umdrehungen um den abzubildenden Bereich herum gedreht zu werden. Außerdem sollte erkannt werden, dass das Rotationsteilsystem 116 eine Gantry enthalten kann, die in geeigneter Weise zur Aufnahme des abzubildenden Bereiches, wie z.B. einer menschlichen Brust, in einem CT-Mammographiesystem eingerichtet ist. Dementsprechend kann die Systemsteuerung 124 zum Betreiben der Gantry verwendet werden. Das lineare Positionierungsteilsystem 114 ermöglicht es, den Detektor entlang des abgebildeten Bereiches zu bewegen, wodurch die Erzeugung von Bildern bestimmter Bereiche des Patienten 108 ermöglicht wird.
Wie von Fachleuten erkannt wird, kann die Strahlungsquelle außerdem durch eine Röntgensteuerung 118 gesteuert werden, die in der Systemsteuerung 124 angeordnet ist. Insbesondere kann die Röntgensteuerung 118 dazu eingerichtet sein, Energie und Timingsignale an die Röntgenquelle 102 zu liefern. Weiterhin sollte erkannt werden, dass die Quelle 102, das Detektorarray 112 und die Röntgensteuerung 118 geeignete analoge Schaltungsmittel enthalten, um diese Vorgänge auszuführen.
Eine Motorsteuerung 120 kann zur Steuerung der Bewegung des Rotationsteilsystems 116 und des linearen Positionierungsteilsystems 114 verwendet werden. Weiterhin ist die Systemsteuerung 124 auch so dargestellt, dass sie ein Datenakquisitionssystem 122 enthält. In dieser Anordnung ist der Detektor 112 mit der Systemsteuerung 124 und konkreter mit dem Datenakquisitionssystem 122 verbunden. Das Datenakquisitionssystem 122 empfängt Daten, die von der Ausleseelektronik des Detektors 112 gesammelt worden sind. Das Datenakquisitionssystem 122 empfängt typischerweise abgetastete analoge Signale von dem Detektor 112 und wandelt die Daten in digitale Signale mit einer Offsetkorrektur für eine anschließende Verarbeitung durch einen Computer 128 über eine Datenaustauscheinrichtung 126, wie z.B. ein LAN, WAN oder das Internet um. Die Datenakquisition 122 kann auf der Ebene des Detektors 112 durchgeführt werden, ohne von dem Konzept der Erfindung abzuweichen.
Der Computer 128 ist typischerweise mit der Systemsteuerung 124 verbunden. Die von dem Datenakquisitionssystem 122 gesammelten Daten können an den Computer 128 und einen Speicher oder eine beliebige andere geeignete Vorrichtung zur Speicherung von Informationen übertragen werden. Es sollte erkannt werden, dass von einem solchen beispielhaften System 100 ein beliebiger Typ von Speicher zur Speicherung einer großen Menge von Daten verwendet werden kann. Außerdem ist der Computer 128 zum Empfangen von Befehlen und Scanparametern von einem Bediener über eine Bedienerworkstation 130 eingerichtet, die typischerweise mit einer Tastatur und anderen Eingabeeinrichtungen ausgerüstet ist. Ein Bediener kann das System 100 über die Eingabeeinrichtungen steuern. Der Bediener kann das wiederhergestellte Bild betrachten, eine Bildgebung einleiten und weitere, für das Bildgebungssystem relevante Daten von dem Computer 128 überwachen oder verfolgen.
Die mit der Bedienerworkstation 130 oder dem Computer 128 verbundene Anzeige kann verwendet werden, um das wiederhergestellte Bild zu betrachten und die Bildgebung zu steuern. Ein Beispiel für eine solche Anzeige ist in der Workstation SENOGRAPH^® 2000D von General Electric zu finden. Zusätzlich kann das wiederhergestellte Bild auch von einem geeigneten Drucker gedruckt werden, der mit dem Computer 128 und der Bedienerworkstation 130 elektrisch gekoppelt ist. Darüber hinaus kann die Bedienerworkstation 130 über geeignet programmierte Ports elektrisch mit einem Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem verbunden sein. Das Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem kann auch mit einem (nicht gezeigten) entfernten System, einem Radiologieabteilungsinformationssystem und einem Krankenhausinformationssystem oder einem internen oder externen Netzwerk elektrisch gekoppelt sein, so dass andere an verschiedenen Orten über ein Netzwerk, wie z.B. das Internet, Zugriff auf das Bild und die Bilddaten erhalten können.
Es sollte weiterhin erkannt werden, dass der Computer 128 und die Bedienerworkstation 130 mit weiteren Ausgabeeinrichtungen verbunden sein können, die Standard- oder Spezialzweck-Computermonitore und zugehörige Verarbeitungsschaltungen umfassen können. Eine oder mehrere Bedienerworkstations 130 können in dem System weiterhin verbunden sein, um Systemparameter auszugeben, Untersuchungen anzufordern, Bilder zu zeigen und so weiter. Allgemein können Anzeigen, Drucker, Workstations und ähnliche Einrichtungen, die innerhalb des Systems vorhanden sind, lokal bei den Datenakquisitionskomponenten oder fern von diesen Komponenten angeordnet sein, wie z.B. anderswo innerhalb einer Einrichtung oder eines Krankenhauses oder an einem ganz anderen Ort, der über ein oder mehrere konfigurierbare Netzwerke, wie z.B. das Internet, Virtual Private Networks usw., an das Bildakquisitionssystem angebunden ist.
2 stellt die Datenakquisition 122 im Detail dar. Das Datenakquisitionssystem 122 empfängt Signale von dem Detektor 112 an der Bestrahlungssteuerung 202. Nach der Verarbeitung erzeugt die Bestrahlungssteuerung Signale für die Offsetmapeinheit 206 und einen Steuerungssignalgenerator 204. Der Steuerungssignalgenerator 204 erzeugt Daten, die für die Röntgenquelle 102 und den Detektor 112 zur Durchführung der Bildakquisition nutzbar sind. Die Bestrahlungssteuerung 202 oder automatische Bestrahlungssteuerung (AEC) wird in einer Röntgenbildgebungseinrichtung verwendet, um die Bestrahlung pro Bild oder Bestrahlungszeit zu steuern. Das Ziel besteht in der Erhaltung der Bildqualität, während die Bestrahlung des Patienten minimiert wird. Die AEC erzeugt ein Signal, das zu dem Röntgenstrahlungsfluss in den Bildempfänger hinein proportional ist. Dieses Signal wird verwendet, um die Gesamtbestrahlung für jedes einzelne Bild entweder durch ein Beenden der Bestrahlung oder durch eine Einstellung der Röntgenstrahlungsflussrate zu regeln. In dieser Verwendung wird die Röntgentechnik (kVp, Spektralfilter, Brennfleck etc.) durch den Bediener vorgeschrieben. Häufig werden diese in Abhängigkeit von der Größe und Zusammensetzung des abzubildenden Objektes – bei einem Patienten wäre dies die Größe und die Anatomie – im Voraus festgelegt und ausgewählt. Folglich besteht die Rolle der AEC darin, zu regeln und eine korrekte Bestrahlung sicherzustellen. Allgemein wird ein Preshot- oder Voraufnahmebild von dem digitalen Detektor 112 verwendet, um die automatische Bestrahlungssteuerung für die radiographische Vorrichtung zu bestimmen. Das Preshotbild wird aus einer geringen Röntgenstrahlungsdosis gewonnen, die vor der zu einem Bild eines Patienten führenden Röntgenbestrahlung auftritt. Die Anzahl, der Ort und die Größe der interessierenden Bereiche (ROIs) auf dem Preshotbild werden zur Bestrahlungssteuerung verwendet und werden in Abhängigkeit von einer vorgeschriebenen Anatomie/Ansicht festgelegt oder werden aus den in dem Detektor 112 erzeugten Bilddaten automatisch berechnet. Verschiedene bildgestützte Algorithmen können verwendet werden, um die geeigneten ROIs zu erhalten. Der einfachste Ansatz besteht darin, die ROIs zu erzeugen, die die gleiche Größe und Form wie die (nicht gezeigten) Ionenkammerzellen haben. Das System legt die Preshotparameter in Abhängigkeit von den folgenden Parametern fest, die von einem Benutzer des Systems vorgegeben werden: Anatomie/Ansicht, Patientendosisauswahl und Patientengröße. Der Benutzer gibt die Parameter von einer Bedienerschnittstelle an dem Computer 128 oder der Workstation 130 ein. Die Preshotparameter enthalten die Röntgenbestrahlungstechnik, das Detektortiming und die Synchronisation zwischen diesen beiden. Die Röntgenbestrahlungstechnik enthält kV, mA, mAs und zahlreiche weitere Parameter, die Röntgentechnikern bzw. -assistenten bekannt sind. Das Detektortiming enthält ein Offsettiming und eine Auslesezeit. Zur Auswahl einer Offsetmap ist der kritische Parameter jedoch die Bestrahlungszeit der radiographischen Einrichtung, wenn die Preshotparameter, die Bestrahlungstechnik und das Detektortiming gegeben sind. Signale von der Bestrahlungssteuerungseinheit 202 werden von dem Steuerungssignalgenerator 204 verwendet, um während einer Bildakquisition durch das Bildgebungssystem 100 Signale zum Betrieb der Röntgenquelle 102 zu erzeugen.
Eine Offsetmap 206 bildet eine Sammlung von Werten zur Offsetkorrektur. Eine Offsetkorrektur bei einem gegebenen Radiographiegerät wird in erster Linie durch eine Pixelleckage in dem Bildgebungsgerät, wie z.B. Flat-Panel-Detektoren, erforderlich. Die Offsetmap 206 gibt die durch Befolgen des Verfahrens aus 5 für das Bildgebungssystem 100 erfassten Werte wieder. Während eines untätigen bzw. Leerlaufzustands akquiriert das Bildgebungssystem 100 automatisch zahlreiche Offsets mit verschiedenen (in Millisekunden ausgedrückten) festen Zeitfenstern, wie z.B. 16 oder 32 Offsets mit Fenstern bei 50 ms, 100 ms, 150 ms, 200 ms, 250 ms, 300 ms, ..., 500 ms. Das Bildgebungssystem erzeugt eine Tabelle, die Zeilen bzw. Reihen von Offsets {1 ... N} und Spalten von festen Zeitfenstern {50 ms ...500 ms} enthält. Nach jeder Akquisition mittelt das System 16 oder 32 Offsets für jedes feste Fenster, erzeugt eine Offsetmap, wie z.B. offset050.map, offset100.map etc. und speichert diese in dem Bildgebungssystemspeicher 100. Es sollte erkannt werden, dass die Vielzahl von Fenstern in Abhängigkeit von der Anwendungen des Bildgebungssystems 100 ausgewählt wird. In der Anwendung auf die Mammographie kann der untere Bereich z.B. 50 ms betragen, während der obere Bereich 6 Sekunden beträgt. Für andere Anwendungen kann der untere Bereich zwei (2) Millisekunden betragen, und der obere Bereich kann 2 Sekunden betragen. Nach jeder Akquisition kann das Bildgebungssystem die Offsets für jedes feste Fenster mitteln und einen zusätzlichen Eintrag in der Offsetmap erzeugen, die eine Durchschnittsoffsetmap entlang der Vielzahl von Bestrahlungsfenstern für das Bildgebungsgerät wiedergibt. In einer Alternative kann das Bildgebungssystem nur die Durchschnittsoffsetmap für die Offsetkorrektur während der Bildakquisition verwenden. Die Bestrahlungssteuerung 202 bestimmt die tatsächliche Röntgenbestrahlungslänge, und danach wählt das Offsetmapsystem 202 automatisch das vorbestimmte Röntgenfenster aus, das die geforderte Röntgenbestrahlungszeit gerade abdeckt. Wenn die Bestrahlungslänge z.B. 250 ms beträgt, wird eine Offsetmap aus der Tabelle (Offsetmap) ausgewählt, die in der Bildverarbeitung der Röntgenbilder von dem Bildgebungsgerät verwendet wird. Diese Offsetmap kann wie oben erwähnt zur Erzeugung einer Offsettabelle bei dem gegebenen Fenster aus der Menge der Offsets oder bei dem gegebenen Fenster für den Durchschnitt ausgewählt werden. Schließlich verwendet die Bildverarbeitungseinrichtung 208 die ausgewählte Offsetmap 206 mit den Signalen von dem Detektor 112, um ein Bild des interessierenden Bereichs zu erzeugen, das im Wesentlichen frei von einer Pixelleckage ist.
3 ist eine Darstellung eines Hostcomputers 128, der von dem Bildgebungssystem 100 zum Akquirieren, Verarbeiten, Speichern und Verarbeiten von Röntgenbildern verwendet werden könnte. Der Computer 128 enthält auch ein (nicht gezeigtes) Betriebssystem, das auf den computerlesbaren Medien RAM, ROM und der Massenspeichereinrichtung 306 gespeichert ist und von dem Hostprozessor 304 ausgeführt wird. Beispiele für Betriebssysteme enthalten Microsoft Windows^®, Apple MacOS^®, Linux^® und UNIX^®. Die Beispiele sind jedoch nicht auf irgendein bestimmtes Betriebssystem beschränkt, und der Aufbau und die Verwendung eines solchen Betriebssystems sind in der Fachwelt wohlbekannt. Die Ausführunsformen des Computers 128 sind nicht auf irgendeinen Typ von Computer beschränkt. In verschiedenen Ausführungsbeispielen umfasst der Computer 128 einen PC-kompatiblen Computer, einen MacOS^®-kompatiblen Computer, einen Linux^®-kompatiblen Computer oder einen UNIX^®-kompatiblen Computer. Der Aufbau und Betrieb solcher Computer sind in der Fachwelt wohlbekannt. Der Computer 128 kann unter Verwendung wenigstens eines Betriebssystems zur Schaffung einer graphischen Benutzerschnittstelle (GUI) betrieben werden, die einen vom Benutzer steuerbaren Zeiger enthält. Der Computer 128 kann wenigstens ein Webbrowser-Anwendungsprogramm enthalten, das auf wenigstens einem Betriebssystem läuft, um Benutzern des Computers 128 Zugang zu einem Intranet oder World-Wide-Web-Seiten des Internet zu gewähren, wie sie durch Universal Resource Locater (URL)-Adressen adressiert werden. Beispiele für Browser-Anwendungsprogramme umfassen Netscape Navigator^® und Microsoft Internet Explorer^®. Der Computer 402 kann in einer Netzwerkumgebung unter Verwendung logischer Verbindungen zu einem oder mehreren entfernten Computern, wie z.B. der Bedienerworkstation 130, arbeiten. Diese logischen Verbindungen werden durch eine Kommunikationseinrichtung hergestellt, die mit dem Computer 128 verbunden oder ein Teil desselben ist. Die Ausführungsbeispiele sind nicht auf einen bestimmten Typ von Kommunikationseinrichtung beschränkt. Die Bedienerworkstation 130 kann ein weiterer Computer, ein Server, ein Controller, ein Netzwerk-PC, ein PID-Controller, ein Router, ein Client, ein Peer Device oder ein anderer gemeinsamer Netzwerkknoten sein. Der Hostprozessor 304 kann Zugriff auf zusätzliche Speicher, wie z.B. eine Speichereinrichtung 306, eine Nachschlagetabelle 308, einen ersten Speicher 310 und einen zweiten Speicher 312 haben, die von bestehenden Speichereinrichtungen zugewiesen oder segmentiert sein können, um Bilder, Programme und Daten, wie z.B. die Offsetmap, zu speichern. Eine Nachschlagetabelle enthält Werte, die in Reihen und Spalten angeordnet sind. Jeder Wert weist eine vorbestimmte Beziehung zu den anderen Werten auf. Die Offsetmap ist in einem Tabellenformat angeordnet, das eine Reihenbezeichnung als Offsets und Spaltenbezeichnungen als Bestrahlungslänge aufweist. Für jede Bestrahlungslänge wird für einen Durchschnittsoffset ein zusätzlicher Eintrag erzeugt.
Die Systemebenenübersicht über den Betrieb eines Ausführungsbeispiels ist in diesem Abschnitt der detaillierten Beschreibung beschrieben worden. Das Bildgebungssystem 100 akquiriert ein Bild, wendet eine Offsetkorrektur an und zeigt alles innerhalb der Röntgenakquisitionsperiode an. Obwohl das Bildgebungssystem 100 nicht auf irgendeine bestimmte Bildgebungsquelle 102 beschränkt ist, sind der Detektor 112 oder die Datenverarbeitungseinrichtung 128 zum Zwecke der Klarheit als ein vereinfachtes Blockdiagramm beschrieben worden.
Verfahren einer Ausführungsform
In dem vorangegangenen Abschnitt wurde eine Übersicht über den Betrieb eines Ausführungsbeispiels auf der Systemebene beschrieben. In diesem Abschnitt werden die speziellen Verfahren, die von dem Server und den Clients eines solchen Ausführungsbeispiels durchgeführt werden, unter Bezugnahme auf eine Reihe von Flussdiagrammen beschrieben. Die Beschreibung der Verfahren unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm ermöglicht es einem Fachmann, solche Programme, Firmware oder Hardware zu entwickeln, die solche Anweisungen zur Ausführung der Verfahren auf geeigneten Computerclients enthalten. In ähnlicher Weise sind die Verfahren, die von den Servercomputerprogrammen, Firmware oder Hardware durchgeführt werden, auch aus von einem Computer ausführbaren Anweisungen zusammengesetzt. Die Verfahren 400–500 werden durch ein Clientprogramm durchgeführt, das auf Firmware oder Hardware läuft oder von diesen ausgeführt wird, die ein Teil eines Computers, wie z.B. des Computers 128 in 1, sind, und sind in den von einem Bildgebungssystem notwendigerweise vorzunehmenden Handlungen enthalten.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 400, das von einem Computer gemäß einem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Das Verfahren 400 befriedigt den Bedarf in der Fachwelt an einer schnelleren Signalumwandlung durch eine Verarbeitung eines Röntgenbildes parallel mit einer Bildsequenzakquisition, wodurch die Zeit zwischen der Akquisition und der endgültigen Anzeige der verarbeiteten Bilder minimiert wird.
Das Verfahren 400 beginnt bei der Handlung bzw. dem Schritt 402 mit dem Bestimmen der Bestrahlungslänge für ein Bildgebungssystem 100. Die Bestrahlungslänge ist die Länge der Zeit, in der der Detektor 112 der Röntgenstrahlenquelle ausgesetzt war, um ein Bild des gewünschten Bereiches zu erzeugen. Demnach gibt die Länge ein Zeitfenster wieder, in dem der Detektor 112 Energie aufnimmt, die die Pixel veranlasst, so eingerichtet zu sein, dass sie ein Bild des interessierenden Bereiches wiedergeben. Sobald die Bestrahlungslänge oder das Bestrahlungsfenster bestimmt worden ist, geht die Kontrolle zur weiteren Verarbeitung auf die Handlung 404 über.
In der Handlung 404 wird ein Bestrahlungsfenster ausgewählt. Die in der Handlung 402 bestimmte Bestrahlungslänge wird von dem System verwendet, um aus der Nachschlagetabelle 308 für den Flat-Panel-Detektor 112 eine Kombination aus Offsetmap und Bestrahlungsfenster auszuwählen. Wie zuvor erwähnt entsprechen Vielzahlen von festen Fenstern einer oder mehreren gemittelten Offsetmaps für das gegebene Bildgebungseinrichtung. Es sollte erkannt werden, dass die Bestrahlungslänge der Handlung 402 und das Bestrahlungsfenster in der Nachschlagetabelle 308 nicht immer zusammenfallen, so dass die Offsetmap, wenn sie ausgewählt wird, auf die nächst höhere Offsetmap in der Nachschlagetabelle 308 gestützt sein sollte, um das in der Handlung 402 bestimmte Bestrahlungsfenster zu enthalten. Unter der Annahme, dass die bestimmte Bestrahlungslänge z.B. 265 Millisekunden (ms) beträgt und die Nachschlagetabelle 380 Bestrahlungsfenster für 250 ms und 300 ms enthält, wird das ausgewählte Fenster zum Korrigieren von Offsetsignalen von dem Detektor 112 300 ms betragen. Sobald das Fenster ausgewählt worden ist, geht die Kontrolle zur weiteren Verarbeitung auf die Handlung 406 über.
In der Handlung 406 wird ein Bild akquiriert. Die Handlung 406 akquiriert das Bild von dem Detektor 112. Das Bild ist ein Röntgenbild eines Patienten oder eines Objektes auf der Grundlage der Energie der Röntgenquelle 102, die auf einen Patienten 108 auftrifft und den Detektor 112 zur Umwandlung der Lichtphotonen in ein elektrisches Signal veranlasst. Der Detektor 112, der Schaltkreis in der Datenakquisitionseinheit 122 oder die Software in dem Computer 128 oder der Datenakquisitionseinheit 122 sammelt, verarbeitet und verstärkt das Röntgenbildsignal, um eine Darstellung des interessierenden Bereiches des Patienten oder des Objektes zu bilden. Sobald das Bild akquiriert worden ist, geht die Kontrolle zur weiteren Verarbeitung auf die Handlung 408 über.
Bei der Handlung 408 wird eine Offsetmap ausgewählt. Die Handlung 408 wählt die Offsetmap aus der Nachschlagetabelle 308 aus. Es sollte erkannt werden, dass die ausgewählte Offsetmap wahrscheinlich die Durchschnittsoffsetmap für die gegebene Bestrahlungslänge als ein Weg zum Minimieren natürlicher Schwankungen beim Auslesen des Offsets ist. Sobald die Korrekturoffsetmap ausgewählt worden ist, geht die Kontrolle zur weiteren Verarbeitung auf die Handlung 410 über.
Bei der Handlung 410 wird die Offsetkorrekturmap auf alle von dem Bildgebungssystem erzeugten Bilder angewandt.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500, das von einem Computer durchgeführt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 500 befriedigt den Bedarf in der Fachwelt an einer schnelleren Signalumwandlung durch eine Verarbeitung eines Röntgenbildes parallel mit einer Bildsequenzakquisition, wodurch die Zeit zwischen der Akquisition und der endgültigen Anzeige der verarbeiteten Bilder minimiert wird.
Das Verfahren 500 beginnt bei der Handlung 502 mit einer Offsetauswahl. Entweder das Datenverarbeitungssystem oder ein Bediener an der Workstation 130 führt die Auswahl der Anzahl der Offsetmaps für das Bildgebungssystem 100 durch. Eine Offsetmap, die bei verschiedenen Bestrahlungsfenstern aufgenommen worden ist, gibt Datenpunkte für das System vor einer Röntgenbildgebung wieder, wobei die Offsetmap zur Verwendung durch das Bildgebungssystem 100 bei der Durchführung einer Bildkorrektur im Speicher (Offsetmap-Tabelle) gehalten wird. Auf diese Weise ist die Offsetmap eine Kalibrierung oder Kompensation, die den gegenwärtigen Betrieb des Flat-Panel-Detektors 112 am besten beschreibt. Die Anzahl der Offsetmaps könnte in der Praxis von einer bis zu vielen betragen, wobei jedoch sechzehn (16) bis zweiunddreißig (32) Offsetmaps akquiriert und danach entlang einer Menge von Bestrahlungslängen gemittelt werden. Sobald die Anzahl der Offsetmaps ausgewählt worden ist, geht die Kontrolle zur weiteren Verarbeitung auf die Handlung 504 über.
Bei der Handlung 504 wird bei verschiedenen Bestrahlungsfenstern eine Offsetmap bestimmt. Die Offsetmap ist in einer sequentiellen Weise beginnend mit dem ersten Offset und endend mit der von dem Benutzer oder dem System ausgewählten maximalen Anzahl der Offsets nummeriert. Der erste Offset wäre z.B. „Offset1“, und der letzte Offset wäre „Offset16“, wenn der Benutzer sechzehn (16) Offsets auswählt. Die bei unterschiedlichen Bestrahlungsfenstern ausgewählte Offsetmap ist eine Korrektur für Offsetrauschen, das von dem Röntgendetektor 112 und/oder von der (nicht gezeigten) Elektronik ausgehen kann, die mit dem Betrieb des Detektors 112 zusammenwirkt. Die Offsetrauschkomponente ist für jedes einzelne Pixel erhältlich, indem im Voraus vor einer tatsächlichen Untersuchung über mehrere Bilder hinweg ohne eine Röntgenbestrahlung gemittelt wird, wie es in 6 bei der Offsetakquisition bei verschiedenen Bestrahlungslängen gezeigt ist. Eine Korrektur oder Subtraktion von Daten für die Offsetrauschkomponente kann in Abhängigkeit von der Offsetrauschkomponente gesammelt werden. Sobald der Offset bei verschiedenen Fenstern akquiriert worden ist, geht die Kontrolle zur weiteren Verarbeitung auf die Handlung 506 über.
Bei der Handlung 506 wird durch Mittelung eine Offsetmap erzeugt, die die Anzahl der Offsets und die Anzahl der verschiedenen Fenster aufweist. Das Bestrahlungsfenster gibt eine Abtastung für einen gegebenen Betriebsbereich für das Bildgebungssystem 100, insbesondere den Flat-Panel-Detektor 112 wieder, wie es in 6 bei 602 unter der Offsetakquisition dargestellt ist. Die Darstellung zeigt ein Offsetfenster, das eine festgelegte Breite aufweist, und eine Vielzahl von Fenstern werden in dem Akquisitionsprozess verwendet. Diese Werte werden von dem System gemittelt, um Ausreißer und fehlerhafte Ablesewerte zu entfernen, die von der Systemelektronik stammen können. Wenn hierin der Begriff Mittelung verwendet wird, so bedeutet dies: (a) Aufnehmen vieler Ablesewerte bei einem gegebenen Bestrahlungsfenster und danach Mittelwertbildung über diese Ablesewerte, um einen Wert zu erhalten, (b) Mittelwertbildung über die akquirierten Offsets über ein oder mehrere Bestrahlungsfenster, um einen Durchschnittsoffset zu erhalten, oder (c) Mittelwertbildung über einzelne Datenablesewerte bei jedem einzelnen Bestrahlungsfenster und danach Mittelwertbildung über die akquirierten Offsets. Danach geht die Kontrolle zur weiteren Verarbeitung auf die Handlung 508 über.
Bei der Handlung 508 wird eine Entscheidung getroffen, ob die erforderlichen Anzahlen von Offsetmaps für die Bildgebungseinrichtung akquiriert worden sind oder nicht. Diese Bestimmung wird in Abhängigkeit von der Anzahl der Offsetmaps vorgenommen, die von dem Benutzer oder dem System gemäß der Handlung 502 gewünscht werden. Wenn Bedarf an mehr als einer Offsetmap besteht, geht die Kontrolle zum Hinzufügen zu der bestehenden Offsetmap bei unterschiedlichen Zeitfenstern auf die Handlung 504 über. Jede Offsetmap wird an die zuvor bestimmte Offsetmap angehängt, um eine Vielzahl von Offsets bei verschiedenen Bestrahlungsfenstern aufzubauen. Wenn der gesamte Prozess abgeschlossen ist, werden viele Offsets (16) bei verschiedenen Bestrahlungsfenstern vorhanden sein, und die Kontrolle wird zur weiteren Verarbeitung an die Handlung 510 übergeben.
Bei der Handlung 510 werden die Offsetmaps in einer Nachschlagetabelle zur Verwendung durch das Bildgebungssystem 100 gespeichert. Die Nachschlagetabelle besteht aus der gewünschten Anzahl von Offsetmaps und einer Durchschnittsoffsetmap bei verschiedenen Bestrahlungsfenstern.
6 zeigt ein Block- und Timingdiagramm, das den Betrieb des Bildgebungssystems 100 von der Offsetakquisition bis zur Röntgenakquisition zeigt. Der Betrieb beginnt mit der Offsetakquisition 602 zur Erzeugung einer Offsetmap. Wie zu sehen ist, weisen die Akquisitionsimpulse die gleiche oder unterschiedliche Pulsweiten auf, um die verschiedenen Offsetfenster wiederzugeben, die die Offsetmap bilden. Allgemein akquiriert das System während der Offsetakquisition 608 automatisch eine Vielzahl von Offsets, 16 oder 32 Offsets, mit verschiedenen festen Fenstern, wie z.B. Fenstern von 50 ms, 100 ms, 150 ms, 200 ms, 250 ms, 300 ms, ..., 500 ms. Während der Offsetakquisition decken mehrere feste Fenster verschiedene Röntgenzeiten ab, um sich an Unterschiede in der Patientenanatomie anzupassen. Nach jeder Akquisition mittelt das System für jedes feste Fenster 16 oder 32 Offsets, erzeugt eine Offsetmap, wie z.B. offset050.map, offset100.map etc., und speichert diese in dem Systemspeicher.
Danach folgt die Akquisition mit einer Akquisition 604 mit automatischen optimierten Parametern (AOP) für das Bildgebungssystem 100. Während der AOP bestimmt das System Bestrahlungsparameter 610 und das Röntgenfenster für das Bildgebungssystem 100, insbesondere den Flat-Panel-Detektor 112. Während des Röntgenvorgangs wird eine einzelne Vorbestrahlung oder erste Röntgenaufnahme mit automatischer Echtzeit-Bestrahlungssteuerungs(AEC)-Sensorrückführung die tatsächliche Röntgenbestrahlungslänge bestimmen. Die Bestrahlungslänge wird von dem Bildgebungssystem 100 verwendet, um das vorbestimmte Röntgenfenster zu auszuwählen, das die erforderliche Röntgenbestrahlungszeit gerade abdeckt. Außerdem kann das erste Bild von dem Bediener an der Workstation 130 verwendet werden, um den Patienten während der Röntgenbildgebung zu positionieren. Außerdem ist das vorbestimmte Röntgenfenster eines von festen Fenstern, die zur Offsetakquisition unter Verwendung der Offsetmap aus der Nachschlagetabelle 308 verwendet werden. Sowohl die AOP-Akquisition 604 als auch die Röntgenakquisition 606 werden während der Patientenuntersuchungszeit durchgeführt, so dass Parameter gestützt auf die Anatomie des Patienten im Einzelnen bestimmt und von dem Bildgebungssystem 100 aufgezeichnet werden können, während die Offsetakquisition 602 vor der AOP- und der Röntgenakquisition durchgeführt wird, die die Offsetmap zu Beginn der Röntgenakquisition für das Bildgebungssystem 100 zugänglich machen.
Schließlich verwendet das System die Offsetakquisition und die AOP-Akquisition zur Durchführung der Röntgenakquisition 606. Während der Röntgenakquisition 606 führt das Bildgebungssystem 100 gleichzeitig eine Bildakquisition 614 und eine Bildkorrektur 612 durch. Die gleichzeitige Akquisition und Korrektur der akquirierten Bilder befriedigt den Bedarf in der Fachwelt an einer schnellen Röntgenumwandlung, die dementsprechend den Untersuchungsvorgang verkürzt. Die Speicherung der Offsetmaps in dem Bildgebungssystem 100 ermöglicht die Verarbeitung eines Röntgenbildes, während eine Bildsequenzakquisition durchgeführt wird, und minimiert dementsprechend die Zeit zwischen der Akquisition und der endgültigen Anzeige der verarbeiteten Bilder, weil Aufgaben bzw. Schritte, die sequentiell ausgeführt werden mussten, jetzt parallel ausgeführt werden können, was zu einer Verringerung der Zeit führt. Diese Anordnung befriedigt den Bedarf in der Fachwelt an einer Verringerung der Signalumwandlungszeit und einer Verringerung der Patientenuntersuchungszeit.
In einigen Ausführungsbeispielen sind die Verfahren 400–500 als ein Computerdatensignal implementiert, das in einer Trägerwelle verkörpert ist, die eine Sequenz von Anweisungen wiedergibt, die einen Prozessor zur Durchführung des entsprechenden Verfahrens veranlassen, wenn sie auf dem Prozessor, wie z.B. dem Prozessor 704 in 7, ausgeführt werden. In anderen Ausführungsbeispielen sind die Verfahren 400–500 als ein Medium implementiert, auf das ein Computer zugreifen kann und das ausführbare Anweisungen enthält, die dazu geeignet sind, einen Prozessor, wie z.B. den Prozessor 704 in 7, zur Durchführung des entsprechenden Verfahrens zu veranlassen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist das Medium ein magnetisches Medium, ein elektronisches Medium oder ein optisches Medium.
Hardware und Betriebsumgebung
7 zeigt ein Blockdiagramm der Hardware und Betriebsumgebung 700, in der verschiedene Ausführungsbeispiele in die Praxis umgesetzt werden können. Die Beschreibung von 7 gibt einen Überblick über die Computerhardware und eine geeignete Computerumgebung, in Verbindung mit der einige Ausführungsbeispiele zur Anwendung gebracht werden können. Die Ausführungsbeispiele sind mit den Begriffen eines Computers beschrieben, der computerausführbare Anweisungen ausführt. Einige Ausführungsbeispiele können jedoch vollständig in Computerhardware implementiert sein, in der die computerausführbaren Anweisungen in einem Nur-Lese-Speicher (Read-Only-Memory) implementiert sind. Einige Ausführungsbeispiele können auch in Client/Server-Computerumgebungen implementiert sein, wobei entfernte Vorrichtungen, die Aufgaben ausführen, über ein Kommunikationsnetz angebunden sind. Programmmodule können in einer verteilten Computerumgebung sowohl in lokalen als auch in entfernten Speichereinrichtungen angeordnet sein.
Der Computer 130 enthält einen Prozessor 704, der von Intel, Motorola, Cyrix und anderen kommerziell erhältlich ist. Der Computer 130 enthält auch ein Random-Access-Memory (RAM) 706, ein Read-Only-Memory (ROM) 708 und eine oder mehrere Massenspeichereinrichtungen 710 sowie einen Systembus 712, der verschiedene Komponenten betrieblich mit der Verarbeitungseinheit 704 verbindet. Die Speicher 706, 708 und die Massenspeichereinrichtungen 710 sind Typen von Medien, auf die Computer zugreifen können. Die Massenspeichereinrichtungen 710 sind genauer Typen von nicht flüchtigen, computerzugänglichen Medien, und sie können ein oder mehrere Festplattenlaufwerke, Diskettenlaufwerke, optische Plattenlaufwerke und Bandkassettenlaufwerke enthalten. Der Prozessor 704 führt Computerprogramme aus, die auf den computerzugänglichen Medien gespeichert sind.
Der Computer 130 kann über eine Kommunikationseinrichtung 716 kommunizierend mit dem Internet 714 verbunden sein. Eine Verbindung zum Internet 714 ist in der Fachwelt wohlbekannt. In einem Ausführungsbeispiel ist die Kommunikationseinrichtung 716 ein Modem, das auf Kommunikationstreiber anspricht, um über das, was in der Fachwelt als eine „Einwahlverbindung“ bekannt ist, eine Verbindung mit dem Internet herzustellen. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine Kommunikationseinrichtung 716 ein Ethernet^® oder eine ähnliche Hardwarenetzwerkkarte, die mit einem Local-Area-Network (LAN) verbunden ist, das über das, was in der Fachwelt als eine „Direktverbindung“ (z.B. T1 Line etc.) bekannt ist, mit dem Internet verbunden ist.
Ein Bediener gibt über Eingabeeinrichtungen, wie z.B. eine Tastatur 718 oder eine Zeigeeinrichtung 720, Befehle und Informationen in den Computer 130 ein. Die Tastatur 718 ermöglicht die Eingabe von Textinformationen in Computer 130, wie es in der Fachwelt bekannt ist, und die Ausführungsbeispiele sind nicht auf irgendeine bestimmte Art von Tastatur beschränkt. Die Zeigeeinrichtung 720 ermöglicht die Steuerung des Bildschirmzeigers, der von einer graphischen Benutzerschnittstelle (GUI) des Betriebssystems, wie z.B. Versionen von Microsoft Windows^® bereitgestellt wird.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht auf irgendeine bestimmte Form von Zeigeeinrichtung 720 beschränkt. Solche Zeigeeinrichtungen umfassen Mäuse, Touch Pads, Trackballs, Fernsteuerungen und Point Sticks. Weitere (nicht gezeigte) Eingabeeinrichtungen können ein Mikrofon, einen Joystick, ein Game Pad, eine Satellitenantenne, einen Scanner oder dergleichen umfassen.
In einigen Ausführungsbeispielen ist der Computer 130 betrieblich mit einer Anzeigeeinrichtung 722 gekoppelt. Die Anzeigeeinrichtung 722 ist mit dem Systembus 712 verbunden. Die Anzeigeeinrichtung 722 ermöglicht die Anzeige von Informationen, die Computer-, Video- und andere Informationen zur Betrachtung durch einen Benutzer des Computers enthalten. Die Ausführungsbeispiele sind nicht auf irgendeine bestimmte Anzeigeeinrichtung 722 beschränkt. Solche Anzeigeeinrichtungen enthalten Kathodenstrahlröhren (CRT)-Anzeigen (Monitore) sowie Flach- bzw. Flat-Panel-Anzeigen, wie z.B. Flüssigkristallanzeigen (LCD’s). Zusätzlich zu einem Monitor enthalten Computer typischerweise weitere periphere Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen, wie z.B. (nicht gezeigte) Drucker. Die Lautsprecher 724 und 726 ermöglichen eine hörbare bzw. Audioausgabe von Signalen. Die Lautsprecher 724 und 726 sind auch mit dem Systembus 712 verbunden.
Der Computer 130 enthält auch ein (nicht gezeigtes) Betriebssystem, das in den computerzugänglichen Medien RAM 706, ROM 708 und der Massenspeichereinrichtung 710 gespeichert ist und von dem Prozessor 704 ausgeführt wird. Beispiele für Betriebssysteme enthalten Microsoft Windows^®, Apple MacOS^®, Linux^® und UNIX^®. Die Beispiele sind jedoch nicht auf irgendein bestimmtes Betriebssystem beschränkt, und der Aufbau und die Benutzung solcher Betriebssysteme sind in der Fachwelt wohlbekannt.
Die Ausführungsbeispiele des Computers 130 sind nicht auf irgendeinen bestimmten Typ von Computer 130 beschränkt. In verschiedenen Ausführungsbeispielen umfasst der Computer 130 einen PC-kompatiblen Computer, einen MacOS^®-kompatiblen Computer, einen Linux^®-kompatiblen Computer oder einen UNIX^®-kompatiblen Computer. Der Aufgabe und der Betrieb solcher Computer sind in der Fachwelt wohlbekannt.
Der Computer 130 kann unter Verwendung wenigstens eines Betriebssystems betrieben werden, um eine graphische Benutzerschnittstelle (GUI) bereitzustellen, die einen vom Benutzer steuerbaren Zeiger enthält. Der Computer 130 kann wenigstens ein Webbrowser-Anwendungsprogramm enthalten, das auf wenigstens einem Betriebssystem läuft, um Benutzern des Computers 130 Zugang zu einem Intranet oder World-Wide-Web-Seiten des Internets zu gewähren, die durch Universal Resource Locator(URL)-Adressen adressiert werden. Beispiele für Browser-Anwendungsprogramme enthalten Netscape-Navigator^® und Microsoft Internet Explorer^®.
Der Computer 130 kann in einer vernetzten Umgebung unter Verwendung logischer Verbindungen mit einem oder mehreren entfernten Computern, wie z.B. dem entfernten Computer 128, arbeiten. Diese logischen Verbindungen werden durch eine Kommunikationseinrichtung hergestellt, die mit dem Computer 130 verbunden oder ein Teil desselben ist. Die Ausführungsbeispiele sind nicht auf einen bestimmten Typ von Kommunikationseinrichtung beschränkt. Der entfernte Computer 128 kann ein weiterer Computer, ein Server, ein Router, ein Netzwerk-PC, ein Client, ein Peer Device oder ein anderer gemeinsamer Netzwerkknoten sein. Die in 7 dargestellten logischen Verbindungen enthalten ein Local-Area-Network (LAN) 730 und ein Wide-Area-Network (WAN) 732. Solche Netzwerkumgebungen sind in Büros, unternehmensweiten Computernetzen, Intranets und dem Internet alltäglich.
Wenn der Computer 130 und der entfernte Computer 128 in einer LAN-Netzwerkumgebung verwendet werden, sind sie mit dem lokalen Netzwerk 730 über Netzwerkschnittstellen oder Adapter 734 verbunden, die ein Typ der Kommunikationseinrichtung 716 sind. Der entfernte Computer 128 enthält auch eine Netzwerkeinrichtung 736. Wenn der Computer 130 und der entfernte Computer 128 in einer konventionellen WAN-Netzwerkumgebung verwendet werden, kommunizieren sie über (nicht gezeigte) Modems mit einem WAN 732. Das Modem, das intern oder extern sein kann, ist mit dem Systembus 712 verbunden. In einer Netzwerkumgebung können Programmmodule, die im Bezug zu dem Computer 130 dargestellt sind, oder Teile derselben in dem entfernten Computer 128 gespeichert sein.
Der Computer 130 enthält auch eine Energieversorgung 738. Jede einzelne Energieversorgung kann eine Batterie sein.
Ergebnis
Systeme und Verfahren zur Offsetkorrektur eines Bildes von einem Flat-Panel-Detektor 112 werden geschaffen. In einigen Ausführungsbeispielen entwickeln die Vorrichtung und das Verfahren eine oder mehrere Offsetmaps 206, die während eines Ruhezustandes des Systems akquiriert werden 608, für das Bildgebungssystem bei einer Vielzahl von Bestrahlungsfenstern. In einigen Ausführungsbeispielen werden Bestrahlungsparameter 610, die für das Bildgebungssystem vor der Bilderfassung akquiriert werden, verwendet, um eine Offsetmap 206 zur Subtraktion von nachfolgenden Röntgenbildern auszuwählen. In einigen weiteren Ausführungsbeispielen sind ausführbare Anweisungen offenbart, um einen Prozessor 128, 130 dazu zu veranlassen, eine oder mehrere Offsetmaps 206 und Bestrahlungsparameter zusammenzustellen, um gestützt auf eine ausgewählte Offsetmap 206 Rauschelemente von den Röntgenbildern zu subtrahieren und dadurch die Zeit zwischen der Bildakquisition und der Anzeige eines verarbeiteten Bildes 612, 614 zu minimieren.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren sind beschrieben worden. Obwohl hierin spezielle Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben worden sind, wird von Fachleuten erkannt, dass eine beliebige Anordnung, die auf die Erzielung des gleichen Zwecks gerichtet ist, für die gezeigten speziellen Ausführungsbeispiele eingesetzt werden kann. Diese Anmeldung ist darauf gerichtet, beliebige Anpassungen oder Abwandlungen abzudecken. Obwohl die Implementierungen zum Beispiel in objektorientierten, prozeduralen oder sequentiellen Begriffen beschrieben worden sind, wird ein Fachmann erkennen, dass Implementierungen in unzähligen Konstruktionsumgebungen oder einer beliebigen anderen Konstruktionsumgebung vorgenommen werden können, die die gewünschten Verbindungen aufweisen.
Insbesondere wird ein Fachmann leicht erkennen, dass die Namen der Verfahren und Vorrichtungen nicht darauf gerichtet sind, die Ausführungsbeispiele zu beschränken. Außerdem können zusätzliche Verfahren und Vorrichtungen zu den Komponenten hinzugefügt werden, es können Funktionen unter den Komponenten neu angeordnet bzw. verteilt werden, und neue Komponenten, die zukünftigen Verbesserungen entsprechen, und physikalische Vorrichtungen, die in den Ausführungsbeispielen verwendet werden, können eingefügt werden, ohne von dem Bereich der Ausführungsbeispiele abzuweichen. Ein Fachmann wird leicht erkennen, dass die Ausführungsbeispiele auch auf zukünftige Kommunikationseinrichtungen, unterschiedliche Dateisysteme und neue Datentypen anwendbar sind.

Claims

Verfahren zur Kompensation von Offsetsignalen, die von einem Flat-Panel-Detektor (112) in einem radiographischen Gerät (100) erzeugt werden, wobei das Verfahren enthält: Erzeugen einer oder mehrerer Offsetmaps (206) für das radiographische Gerät während eines Leerlaufzustandes, Erzeugen einer Röntgenvorbestrahlung mit dem radiographischen Gerät (100), Bestimmen von Bestrahlungsparametern (402, 410) aus der Röntgenvorbestrahlung, die von dem radiographischen Gerät erzeugt worden ist, Auswählen einer Offsetmap (206) aus der einen oder den mehreren Offsetmaps (206) von den bestimmten Bestrahlungsparametern und Anwenden der ausgewählten Offsetmap (206) auf nachfolgende Röntgenbilder von dem radiographischen Gerät (100).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Erzeugen einer oder mehrerer Offsetmaps (206) weiterhin ein Speichern einer oder mehrerer Offsetmaps (206) in einer Nachschlagetabelle (308) enthält.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Nachschlagetabelle (308) weiterhin enthält: eine Vielzahl von Fenstern (602) und eine Vielzahl von Offsets.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Vielzahl von Offsets weiterhin eine gemittelte Offsetmap (206) für jede Vielzahl von Fenstern (602) enthält.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Vielzahl von Bestrahlungsfenstern weiterhin einen Bereich von zwei Millisekunden (ms) bis zu einer maximalen Bestrahlungszeit (602) enthält.
Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin enthält: Mitteln des Offsetwertes an einem oder mehreren Fenstern (602).
Röntgendiagnosegerät (100), das enthält: Einen Generator (102), der zur Erzeugung von Röntgensignalen eingerichtet ist, eine Flat-Panel-Detektoreinrichtung (112), die eine Vielzahl von Pixeln in einer Matrix enthält, und die zur Erkennung der Röntgensignale (102) eingerichtet ist, einen Prozessor (128, 130)-Einrichtung, die zur Verarbeitung der erkannten Röntgensignale eingerichtet ist, um ein Röntgenbild zu gewinnen, wobei der Prozessor enthält: eine Nachschlagetabelle (308) mit einer oder mehreren Offsetmaps (206) für die Flat-Panel-Detektoreinrichtung (112), wobei die eine oder mehreren Offsetmaps während eines Leerlaufzustandes akquiriert werden, eine erste Speichereinrichtung (310) zur Speicherung von Bestrahlungsparametern (402) von einer Röntgenvorbestrahlung, die von der Flat-Panel-Detektoreinrichtung (112) erzeugt werden, eine zweite Speichereinrichtung (310) zur Speicherung einer Offsetmap (206), die aus der einen oder den mehreren Offsetmaps (206) in Abhängigkeit von den Bestrahlungsparametern in der ersten Speichereinrichtung (310) ausgewählt worden ist, eine Bildverarbeitungseinrichtung (208) zur Anwendung der ausgewählten Offsetmap (206) auf Röntgenbilder von der Flat-Panel-Detektoreinrichtung (112).
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Nachschlagetabelle, die erste Speichereinrichtung und die zweite Speichereinrichtung in einer einzigen Speichereinheit (306, 308, 310, 312) eingeteilt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Nachschlagetabelle weiterhin enthält: eine Mehrzahl von Fenstern (602), eine Mehrzahl von Offsets.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Mehrzahl von Offsets weiterhin ein oder mehrere Offsetmaps (206) und eine gemittelte Offsetmap (206) für jede Mehrzahl von Fenstern (602) enthält.