DE10314536A1 - Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme Download PDF

Info

Publication number
DE10314536A1
DE10314536A1 DE10314536A DE10314536A DE10314536A1 DE 10314536 A1 DE10314536 A1 DE 10314536A1 DE 10314536 A DE10314536 A DE 10314536A DE 10314536 A DE10314536 A DE 10314536A DE 10314536 A1 DE10314536 A1 DE 10314536A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ray
detector
recording
longitudinal direction
ray detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10314536A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Dr. Spahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE10314536A priority Critical patent/DE10314536A1/de
Priority to JP2004099109A priority patent/JP4510497B2/ja
Priority to US10/815,040 priority patent/US7073939B2/en
Publication of DE10314536A1 publication Critical patent/DE10314536A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/505Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of bone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/488Diagnostic techniques involving pre-scan acquisition
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A61B6/4441Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4464Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit or the detector unit being mounted to ceiling
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4476Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to motor-assisted motion of the source unit

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme (B¶G¶) eines sich in einer Längsrichtung (L) erstreckenden Aufnahmeobjekts (O) beschrieben, welches eine in einer Haupt-Projektionsrichtung (P) quer zur Längsrichtung (L) zumindest abschnittsweise gekrümmte Geometrie aufweist. Hierzu werden eine Röntgenquelle (3) und ein Röntgendetektor (4) zur Erzeugung von Teilaufnahmen (B¶1¶, B¶2¶, B¶N¶) entlang eines im Wesentlichen an die Geometrie des Aufnahmeobjekts (O) angepassten Kurvenverlaufs (K) jeweils passend zueinander und zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts (O) positioniert und ausgerichtet. Anschließend werden die Teilaufnahmen (B¶1¶, B¶2¶, B¶N¶) der Abschnitte zu einer Gesamt-Röntgenaufnahme (B¶G¶) des Aufnahmeobjekts (O) zusammengesetzt. Darüber hinaus wird eine entsprechende Röntgenanlage (1) zur Aufnahme eines solchen Aufnahmeobjekts (O) beschrieben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme eines sich in einer Längsrichtung erstreckenden Aufnahmeobjekts, welches eine in einer Haupt-Projektionsrichtung quer zur Längsrichtung zumindest abschnittsweise gekrümmte Geometrie aufweist, bei dem zunächst durch Positionierung einer Röntgenquelle und eines Röntgendetektors an verschiedenen Positionen entlang der Längsrichtung des Aufnahmeobjekts Teilaufnahmen von einzelnen Abschnitten des Aufnahmeobjekts erzeugt werden und dann die Teilaufnahmen der Abschnitte zu einer Gesamt-Röntgenaufnahme des Aufnahmeobjekts zusammengesetzt werden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Röntgenanlage zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme eines solchen Aufnahmeobjekts mit einer Röntgenquelle und einem Röntgendetektor, welche jeweils zumindest entlang der Längsrichtung des Aufnahmeobjekts bewegbar sind, mit einer Steuereinrichtung, um die Röntgenquelle und den Röntgendetektor zur Erzeugung von Teilaufnahmen von einzelnen Abschnitten des Aufnahmeobjekts korreliert entlang der Längsrichtung zu verfahren, und mit einer Bildkombinationseinrichtung, um aus den Teilaufnahmen der Abschnitte eine Gesamt-Röntgenaufnahme des Aufnahmeobjekts zu bilden und/oder mit Mitteln, um die Teilaufnahmen für eine spätere Kombination zu kennzeichnen.
  • Seit Jahren verändern digitale Röntgendetektoren die klassische Radiographie. Zu den verschiedensten neueren Technologien, die schon länger im Einsatz sind oder kurz vor der Marktreife stehen, zählen Bildverstärker-Kamerasysteme, basierend auf Fernseh- oder CCD-Kameras, Speicherfoliensysteme mit integrierter oder externer Ausleseeinheit, Systeme mit optischer Ankopplung der Konverterfolie an CCDs oder CMOS-Chips, selenbasierte Detektoren mit elektrostatischer Auslesung sowie Festkörperdetektoren mit aktiven Auslesematrizen. Allen diesen Technologien ist gemeinsam, dass die Röntgenin formation letztendlich sowohl im Ort in Form einer zweidimensionalen Pixelstruktur als auch in der Signalhöhe in Form von Grauwerten mit gegebener Bit-Tiefe digital vorliegt.
  • Solche digitalen Röntgensysteme erlauben eine Reihe von neuen Applikationen, wie z. B. die Darstellung von Organen, die sehr viel größer sind als die Größe der Detektorfläche des verwendeten Detektors. Bei der klassischen Radiographie werden solche Aufnahmen mit Hilfe von übergroßen Röntgenfilmen bei einem großen Abstand des Aufnahmeobjekts vom Röntgenstrahler gemacht. Mit digitalen Detektorsystemen ist es dagegen möglich, in der eingangs beschriebenen Weise eine Aufnahmeserie mit einzelnen Teilaufnahmen des Untersuchungsobjekts aufzunehmen und anschließend die einzelnen Bilder mit einem Bildfusionsverfahren zusammenzusetzen, so dass sich eine große Gesamtaufnahme ergibt. Mit einem solchen digitalen Verfahren wird einerseits eine größere Flexibilität und andererseits eine bessere Bildqualität als bei der klassischen Methode erreicht.
  • Zur Erstellung der Aufnahmeserie werden die Röntgenquelle (im Folgenden auch Röntgenstrahler genannt) und dazu passend der Röntgendetektor geradlinig entlang der Längsrichtung des Aufnahmeobjekts verschoben und dabei an bestimmten Positionen Teilaufnahmen gefertigt. In der Regel wird dabei dafür gesorgt, dass sich die einzelnen Aufnahmen benachbarter Teilabschnitte jeweils endseitig etwas überlappen. Dies erleichtert die genaue Positionierung der einzelnen Teilaufnahmen zueinander für die Kombination der einzelnen Teilaufnahmen zur gewünschten Gesamt-Röntgenaufnahme des Untersuchungsobjekts. Beispiele solcher Untersuchungen, bei denen größere, in der Regel sich in eine Längsrichtung erstreckende Aufnahmeobjekte durch mehrere Teilaufnahmen erfasst werden und daraus eine Gesamtaufnahme gebildet wird, sind z. B. Ganzkörperaufnahmen oder Aufnahmen von Armen, Beinen, Gefäßen oder der Wirbelsäule eines Patienten. Wichtig bei derartigen Röntgenaufnahmen ist immer, dass das aufgenommene Objekt in seinen einzelnen Strukturen möglichst detailliert richtig abgebildet wird. Dies ist insbesondere bei komplizierteren Skelettstrukturen wie der Wirbelsäule ein Problem. So sind beispielsweise bei einer Wirbelsäule neben der Form insbesondere die Struktur am Rande der Wirbelkörper und der Zwischenraum zwischen den einzelnen Wirbelkörpern, d. h. die Darstellung der Bandscheiben, von erheblicher Bedeutung. Durch die bekannte Art der Erstellung der einzelnen Teilaufnahmen mittels einer gradlinig bewegten Röntgenquelle und eines parallel verfahrenen Röntgendetektors entstehen ungünstigerweise gerade in den Randbereichen und den Zwischenräumen der Wirbelkörper durch Überlappung einzelner Wirbelkörper und durch Parallaxeneffekte Schattenbildungen. Dies kann dazu führen, dass Defekte nicht eindeutig einem bestimmten Wirbelkörper zuzuordnen sind. Eine genaue Zuordnung der Defekte zu bestimmten Wirbelkörpern ist jedoch für eine Therapie unabdingbar. Das heißt, die mit Hilfe des bekannten digitalen Aufnahmeverfahrens erzeugte Gesamt-Röntgenaufnahme einer Wirbelsäule weist in der Regel die gleiche Schattenbildung der einzelnen Wirbelkörper an den Randbereichen auf wie dies auch bei den klassischen Aufnahmeverfahren der Fall ist, bei denen die gesamte Wirbelsäule auf einem übergroßen Röntgenfilm aufgezeichnet wird. Eine ähnliche Problematik stellt sich auch bei Aufnahmen von anderen, größeren Skelettstrukturen, insbesondere in den Gelenkbereichen dar.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Röntgenaufnahmeverfahren und eine Röntgenanlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass damit auch bei einer Aufnahme eines Objekts mit einer komplexeren Geometrie, insbesondere bei einer Aufnahme einer Wirbelsäule, eine bessere qualitative Darstellung erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Röntgenaufnahmeverfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Röntgenanlage gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
  • Erfindungsgemäß werden bei dem vorgeschlagenen Verfahren die Röntgenquelle und der Röntgendetektor zur Erzeugung von Teilaufnahmen entlang eines im Wesentlichen an die Geometrie des Aufnahmeobjekts angepassten – d. h. der Geometrie des Aufnahmeobjekts im Wesentlichen folgenden – Kurvenverlaufs jeweils passend bezüglich ihrer Strahlungs- bzw. Aufnahmerichtung zueinander und zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts positioniert und ausgerichtet. Hierzu weist die erfindungsgemäße Röntgenanlage eine entsprechende Steuereinrichtung auf mit Mitteln, um die Röntgenquelle und den Röntgendetektor zur Erzeugung solcher Teilaufnahmen entlang des gewünschten Kurvenverlaufs passend zu positionieren und auszurichten.
  • Die Röntgenquelle und der Röntgendetektor werden also zur Erzeugung der Teilaufnahmen nicht nur einfach zueinander parallel, linear entlang der Längsrichtung des Aufnahmeobjekts verschoben und es werden folglich nicht nur einfache Teil-Projektionen der einzelnen Abschnitte in der senkrecht zur Längsrichtung des Aufnahmeobjekts stehenden Haupt-Projektionsrichtung gefertigt. Statt dessen werden an den Kurvenverlauf angepasste einzelne Teilaufnahmen erzeugt. Dadurch können die insbesondere durch die gekrümmte Geometrie begründeten Überlappungen und Parallaxeneffekte und die damit einhergehenden Schattenbildungen vermindert oder sogar vollständig vermieden werden. Die Qualität der Gesamtaufnahme lässt sich so auf einfache Weise erheblich verbessern. Bei Verwendung eines solchen Verfahrens zur Aufnahme einer Wirbelsäule werden auch die Strukturen an den Wirbelenden und zwischen den einzelnen Wirbelkörpern im Detail gut dargestellt.
  • Zur Anpassung an die Krümmung des Aufnahmeobjekts werden die Röntgenquelle und der Röntgendetektor vorzugsweise jeweils so zueinander und zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts positioniert und ausgerichtet, dass die aktuelle Projektionsrichtung bei der betreffenden Teilaufnahme (im Folgenden auch „Teilaufnahme-Projektionsrichtung" genannt) im Wesentlichen rechtwinklig zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts liegt, d.h. dass die Teilaufnahme-Projektionsrichtung rechtwinklig zur lokalen Erstreckungsrichtung des betreffenden Abschnitts bzw. bei stark gekrümmten Abschnitten z. B. rechtwinklig zu einer mittleren Tangente oder dergleichen ist. Hierdurch wird weitgehend vollständig vermieden, dass bei der jeweiligen Teilaufnahme durch eine Schräglage des Aufnahmeobjekt-Abschnitts zur Projektionsrichtung die unerwünschten Überlagerungs- und Parallaxeneffekte auftreten. Bei der Aufnahme einer Wirbelsäule wird somit sichergestellt, dass auch in den gekrümmten Bereichen der Wirbelsäule benachbarte Wirbelenden sich nicht in der aktuellen Teilaufnahme-Projektion überdecken und somit die Details der Wirbelkörperenden und der dazwischen liegenden Bandscheibenstruktur nur unzureichend erfasst werden.
  • Die aktuelle Teilaufnahme-Projektionsrichtung wird durch die Positionen von Röntgenquelle und Röntgendetektor und deren Ausrichtung zum Objekt bestimmt. Die Röntgenquelle und der Röntgendetektor der Röntgenanlage sollten dementsprechend vorzugsweise um eine senkrecht zur Längsrichtung des Aufnahmeobjekts und senkrecht zur Haupt-Projektionsrichtung liegende Achse schwenkbar sein.
  • Außerdem werden besonders bevorzugt die Röntgenquelle und/oder der Röntgendetektor selbst jeweils auf – bezogen auf eine Röntgenstrahlrichtung – vor bzw. hinter dem Aufnahmeobjekt liegenden Kurven positioniert, die im Wesentlichen der Geometrie des Aufnahmeobjekts folgen. Das heißt, die Röntgenquelle und/oder der Röntgendetektor werden beispielsweise nicht wie bisher entlang einer Geraden parallel zur Längsrichtung des Aufnahmeobjekts verfahren, sondern entlang einer Kurvenform, die an die Geometrie des Aufnahmeobjekts angepasst ist. Bei der Aufnahme einer Wirbelsäule erfolgt die Positionierung der Röntgenquelle und/oder des Röntgendetektor beispielsweise entlang einer typischen Doppel-S-Kurve. Dadurch lässt sich erreichen, dass die Röntgenquelle und der Röntgendetektor bei jeder Teilaufnahme, unabhängig von der aktuellen Teilaufnahme-Projektionsrichtung, ungefähr den gleichen Abstand zueinander und zum aktuell aufgenommenen Abschnitt des Aufnahmeobjekts haben.
  • Hierzu müssen die Röntgenquelle und/oder der Röntgendetektor zusätzlich zumindest in der Haupt-Projektionsrichtung bewegbar sein. Besonders bevorzugt sind die Röntgenquelle und/oder der Röntgendetektor mit entsprechenden Freiheitsgraden so gelagert, dass sie jeweils auf einer beliebigen, nahezu frei wählbaren Kurve positionierbar sind. D. h. es sind beispielsweise sowohl die Röntgenquelle als auch der Röntgendetektor in allen drei Raumrichtungen frei verfahrbar und verschwenkbar und können somit über entsprechende Stellglieder von einer Steuereinrichtung automatisch entlang beliebiger Kurven im Raum verfahren und dabei in beliebige Richtungen geschwenkt werden. In diesem Fall muss lediglich die Steuereinrichtung entsprechend programmiert sein, damit die Röntgenquelle und der Röntgendetektor bei der Erzeugung der Teilaufnahmen der einzelnen Abschnitte des Untersuchungsobjekts entlang den gewünschten Kurven verfahren werden und durch Verschwenken eine Ausrichtung der beiden Komponenten so erfolgt, dass die aktuelle Teilaufnahme-Projektionsrichtung möglichst senkrecht zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts liegt.
  • Die weiteren abhängigen Ansprüche enthalten jeweils ebenfalls besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
  • So wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Erzeugung der Aufnahmeserie ein Röntgendetektor verwendet, welcher eine in Längsrichtung des Aufnahmeobjekts relativ schmale Detektorfläche aufweist. Zwar muss mit einer solchen schmalen Detektorfläche eine höhere Anzahl von Teilaufnahmen angefertigt werden, um eine Gesamtröntgenaufnahme zu erzeugen. Der Vorteil einer höheren Anzahl von Teilaufnahmen besteht jedoch darin, dass eine erhebliche bessere Anpassung der Projekti onsgeometrie der Aufnahmeserie an die Geometrie des Aufnahmeobjekts möglich ist und Verzerrungsartefakte minimiert werden können. Durch die Verwendung eines in Längsrichtung des Aufnahmeobjekts schmalen Detektors ist dabei gewährleistet, dass bei der erhöhten Anzahl von Teilaufnahmen der Überlapp zwischen den einzelnen benachbarten Teilaufnahmen nur so groß ist, wie er für eine spätere Zusammenfügung der einzelnen Teilaufnahmen notwendig ist und nicht unnötigerweise Bereiche doppelt aufgenommen werden, was bei einer Verwendung von digitalen Detektoren mit erheblichen Zeitverlusten für das Auslesen der an sich nicht benötigten Detektorbereiche einhergehen würde. Der verkürzte Ausleseprozess ermöglicht hierbei eine schnellere Bildfolge und sorgt daher für eine Verringerung der Bewegungsartefakte und Verzeichnungsartefakte.
  • Bei einem alternativen, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird bei der Erzeugung der Aufnahmeserie jeweils nur ein in Längsrichtung des Aufnahmeobjekts schmaler Bereich einer Detektorfläche eines Röntgendetektors als aktive Fläche genutzt. Dies hat den Vorteil, dass ein „normaler" digitaler Röntgendetektor mit den üblichen Abmessungen verwendet werden kann. Somit kann die erfindungsgemäße Röntgenanlage auch ohne Umbauten für andere Anwendungen genutzt werden. Bei einer Verwendung der Anlage für das erfindungsgemäße Verfahren wird dann durch eine geeignete Detektoransteuerung dafür gesorgt, dass nur eine kleinere Detektorfläche angesteuert bzw. ausgelesen wird, wodurch die gleiche Zeitersparnis pro Aufnahme erzielt wird wie bei der Verwendung eines schmaleren Detektors. Vorzugsweise wird hierbei der mittlere Bereich der Detektorfläche als aktive Fläche genutzt.
  • Um die Kurven, entlang deren die Röntgenquelle und der Röntgendetektor verfahren werden müssen, sowie die einzelnen Positionen festzulegen, an denen auf den Kurven die beiden Komponenten jeweils passend positioniert und ausgerichtet werden müssen, um die einzelnen Teilaufnahmen zu erzeugen, gibt es verschiedene Möglichkeiten:
    So kann beispielsweise für jedes mögliche Aufnahmeobjekt ein Kurvensatz vorgegeben und beispielsweise in einem geeigneten Speicher der Steuereinrichtung hinterlegt sein. Ein solcher Kurvensatz sollte alle Daten über die Position und Ausrichtung der Röntgenquelle und des Röntgendetektors für die einzelnen Teilaufnahmen enthalten. Das heißt, ein Kurvensatz enthält beispielsweise einen Kurvenverlauf für die Röntgenquelle und einen Kurvenverlauf für den Röntgendetektor und zusätzlich die Aufnahmepositionen auf der jeweiligen Kurve und die Ausrichtung an den einzelnen Positionen. Alternativ ist es auch möglich, dass eine entsprechende Formel hinterlegt ist, mit welcher der Kurvensatz analytisch berechnet wird.
  • In der Regel ist nicht davon auszugehen, dass verschiedene gleichartige Aufnahmeobjekte die gleiche Größe aufweisen. So hängt beispielsweise die Länge einer Wirbelsäule mit der Gesamtkörpergröße des Probanden zusammen.
  • Um für jede einzelne Untersuchung den richtigen Kurvensatz auszuwählen, ist es möglich, dass für einen Aufnahmeobjekttyp, beispielsweise eine normal geformte Wirbelsäule, ein Standard-Kurvensatz vorgegeben ist und dieser entsprechend einer Abmessung des jeweils aktuell aufzunehmenden Aufnahmeobjekts passend skaliert wird. Alternativ können auch für einen Aufnahmeobjekttyp verschiedene Kurvensätze für Aufnahmeobjekte mit unterschiedlichen Abmessungen vorgegeben werden. Die einzelnen Aufnahmeobjekttypen können in diesem konkreten Beispiel verschiedene Typen von Wirbelsäulen sein, die unterschiedlich geformt sind, beispielsweise eine normal geformte Wirbelsäule sowie Wirbelsäulen mit typischen, häufiger vorkommenden Defekten wie Rundrücken etc.
  • Die voraussichtliche Länge einer Wirbelsäule eines Probanden kann beispielsweise auf Basis der äußeren körperlichen Abmessungen des Probanden ermittelt werden. Dies kann auch automa tisch geschehen, indem beispielsweise der Röntgenstrahler zunächst auf genau definierte Punkte auf unterschiedlichen Höhen des Probanden gefahren wird und diese Höhen dann manuell oder automatisch vom System abgespeichert werden. Mit Hilfe eines solchen Datensatzes kann die Steuereinrichtung selber einen vorgegebenen Standard-Kurvensatz passend skalieren oder aus einer Menge von vorgegebenen Kurvensätzen den besten Kurvensatz auswählen.
  • Bei einer anderen bevorzugten Variante wird zur genaueren Ermittlung der Geometrie und/oder der Abmessung des Untersuchungsobjekts und somit zur Ermittlung eines passenden Kurvensatzes vorab eine Referenz-Röntgenaufnahme (auch Localizer oder Topograph genannt) in einer im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Aufnahmeobjekts und im Wesentlichen parallel zur Haupt-Projektionsrichtung liegenden Ebene gemacht. Bei der Untersuchung einer Wirbelsäule könnte hierzu zunächst eine laterale Ganzkörperaufnahme des Probanden mit einer vorzugsweise nur geringen Röntgendosis erzeugt werden. Alternativ können auch bereits an anderen Einrichtungen, beispielsweise anderen Röntgeneinrichtungen, Computertomographen oder Kernspintomographen erzeugte Referenzaufnahmen genutzt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich, wie bereits dargelegt, ganz besonders für Wirbelsäulenaufnahmen bei Menschen oder Tieren. Darüber hinaus eignet es sich aber auch zur Aufnahme von anderen Aufnahmeobjekten, welche sich zumindest in einer Längsrichtung über eine weitere Strecke hinweg, d.h. über die Abmessungen eines üblichen digitalen Röntgendetektors hinaus erstrecken und eine gekrümmte Geometrie aufweisen.
  • Eine Erweiterung auf Aufnahmeobjekte, welche sich in zwei Richtungen erstrecken, ist möglich, indem gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren zunächst in eine erste Längsrichtung Teilaufnahmen gefertigt werden, welche eine „Aufnahmezeile" bilden und dann mit einem bestimmten Versatz in einer senkrecht zu dieser ersten Längsrichtung verlaufenden Richtung eine zweite Aufnahmeserie mit Teilaufnahmen in einer benachbarten zweiten „Aufnahmezeile" erstellt werden usw. Auf diese Weise werden so matrixartig einzelne Ausschnitte des sich zweidimensional erstreckenden Aufnahmeobjekts aufgenommen, die dann zu einer Gesamtaufnahme zusammengesetzt werden. Hierbei ist in jeder der beiden Haupt-Längsrichtungen eine erfindungsgemäße Anpassung an die Geometrie des Untersuchungsobjekts möglich.
  • Ein erfindungsgemäßes Röntgenaufnahmeverfahren bzw. eine erfindungsgemäße Röntgenanlage ist im Übrigen nicht nur im medizinischen Bereich, sondern z. B. auch im wissenschaftlichen, technischen Bereich anwendbar.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Prinzip-Darstellung eines Verfahrens zur Aufnahme einer Wirbelsäule gemäß dem Stand der Technik,
  • 2 eine Prinzip-Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aufnahme der Wirbelsäule,
  • 3 einen perspektivischen Teilschnitt durch einen digitalen Röntgendetektor mit einer aktiven Matrix und vergrößerter Darstellung eines Fotodioden-Matrixelements mit zugehörigem Schaltelement,
  • 4 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs bei der Erstellung einer Gesamt-Röntgenaufnahme aus den einzelnen Teilaufnahmen,
  • 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Röntgenanlage.
  • In den Figuren und den weiteren Erläuterungen wird davon ausgegangen, dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine möglichst schattenfreie Darstellung der Wirbelsäule eines Menschen erzeugt wird. Wie zuvor erläutert, ist die Erfindung aber nicht auf solche Anwendungsfälle beschränkt.
  • 1 zeigt als Aufnahmeobjekt O schematisch die in einer üblichen „Doppel-S-Form" aufgereihten einzelnen Wirbelkörper 2 einer Wirbelsäule O. Diese Wirbelsäule O erstreckt sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung L.
  • Üblicherweise wird eine Komplettaufnahme einer solchen Wirbelsäule O dadurch erstellt, dass eine Röntgenquelle 3 und ein Röntgendetektor 4 auf parallel zur Längsrichtung L verlaufenden Geraden vor und hinter der Wirbelsäule O jeweils gleichmäßig verfahren werden und an bestimmten Positionen – hier an drei Positionen – Teilaufnahmen von benachbarten Abschnitten der Wirbelsäule O erstellt werden. Diese Teilaufnahmen werden dann zu einer Gesamt-Röntgenaufnahme BG zusammengesetzt. Ein Problem bei diesem Aufnahmeverfahren besteht darin, dass die Wirbelsäule O durch die typische Doppel-S-Form eine Geometrie aufweist, welche in der Projektionsrichtung P, die hier rechtwinklig zur Längsrichtung L verläuft, gekrümmt ist. Dadurch entstehen Parallaxeneffekte und Überlagerung einzelner Wirbelkörper, so dass in der Gesamt-Röntgenaufnahme BG Schattenbildungen auftreten. Diese Schatten verhindern, dass insbesondere die in den meisten Fällen klinisch sehr wichtigen Endbereiche der Wirbelkörper 2 und Zwischenräume zwischen den Wirbelkörpern 2, die Bandscheiben, nicht richtig auf der Aufnahme zu erkennen sind.
  • Um dies zu vermeiden, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß 2 sowohl der Röntgenstrahler 3 als auch der Röntgendetektor 4 entlang von Kurven KQ, KD verfahren, die an die Geometrie der Wirbelsäule O angepasst sind, d. h. die im Wesentlichen dem Kurvenverlauf K der Wirbelsäule O folgen. Hierbei werden an jeder Aufnahme-Position S1, S2 bis SN der Röntgenstrahler 3 und der Röntgendetektor 4 so passend zueinander ausgerichtet, dass die aktuelle Teilaufnahme-Projektionsrichtung PT für die jeweilige Teilaufnahme möglichst senkrecht zum aufgenommenen Abschnitt der Wirbelsäule steht, wie dies in 2 unten dargestellt ist. Dadurch werden bereits in den Teilaufnahmen die Parallaxeneffekte und Überlagerungen der einzelnen Wirbelkörper in den Endbereichen vermieden, so dass folglich auch in der zusammengesetzten Aufnahme BG diese Effekte nicht mehr auftreten können.
  • Um eine möglichst gute Anpassung der einzelnen Teilaufnahmen an den Kurvenverlauf der Wirbelsäule O zu erreichen, werden erheblich mehr Teilaufnahmen an unterschiedlichen Positionen gefertigt als dies nach dem Stand der Technik der Fall ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 wurden lediglich drei Teilaufnahmen und bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß 2 insgesamt sieben einzelne Teilaufnahmen gefertigt. Die Anzahl der Teilaufnahmen kann aber im Prinzip beliebig gewählt werden.
  • Um eine solche Vielzahl von Teilaufnahmen aus unterschiedlichen Positionen in angemessener Zeit zu ermöglichen, wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur der mittlere Teilbereich des Detektors 4 als aktive Fläche FA genutzt. Das heißt, es wird beispielsweise bei einem üblichen quadratischen Detektor von 40 × 40 cm2 nur der zentrale Bereich von 40 × 20 cm2 genutzt, wobei die 20 cm Ausdehnung in Längsrichtung L der Wirbelsäule O verläuft. Die Erhöhung der Anzahl der Teilaufnahmen bei gleichzeitiger Verringerung der Detektorfläche sorgt dafür, dass die Verzerrungsartefakte minimiert werden und die Projektionsgeometrie optimiert wird.
  • Zur weiteren Erläuterung wird auf 3 verwiesen, die den Aufbau eines typischen Festkörper-Röntgendetektors 4 zeigt.
  • Ein solcher Röntgendetektor 4 weist zunächst in Röntgenstrahlrichtung R in vorderster Position eine bildwirksame Röntgenkonversionsschicht 5, beispielsweise aus Cäsiumjodid oder einem ähnlichen Stoff auf. In dieser Röntgenkonversionsschicht 5 wird die ankommende Röntgenstrahlung in Licht umgewandelt. Dieses Licht wird dann von einer sich unmittelbar hinter dem Röntgenkonverter 5 befindenden, auf Basis von amorphem Silizium oder Ähnlichem aufgebauten, aktiven Auslesematrix 6 – dem eigentlichen Bildaufnehmer 6 – detektiert und in elektrische Ladung umgewandelt. Hierzu weist die Matrix 6 mehrere Fotodioden-Elemente 8 auf, die jeweils über ein aktives Schaltelement 7, beispielsweise einen integrierten Transistor oder eine Diode, ausgelesen werden können. Die Ansteuerung erfolgt z. B. über einen Zeilentreiber 9, welcher hier durch den Pfeil dargestellt wird. Das Auslesen erfolgt spaltenweise in Pfeilrichtung 10, wobei die ausgehenden Signale geeigneten Verstärkern, Multiplexern und ADCs zugeführt werden. Es handelt sich hierbei um einen üblichen Festkörper-Detektoraufbau, so dass die Einzelheiten bezüglich des Aufbaus sowie der Ansteuerung und des Auslesemechanismus dem Fachmann bekannt sind und nicht weiter erläutert werden müssen.
  • Durch entsprechende Ansteuerung des Zeilentreibers ist ohne weiteres möglich, nur die mittleren Spalten des Detektors 4 auszulesen, d. h. tatsächlich nur den mittleren Bereich des Detektors 4 zu nutzen. Dadurch wird der Ausleseprozess entsprechend verkürzt, so dass im Verhältnis zu dem in 1 gezeigten Verfahren, bei welchem die gesamte Fläche des Detektors 4 ausgenutzt wird, eine erheblich schnellere Bildfolge möglich ist. Somit wird die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Bewegungsartefakten oder Überzeichnungsartefakten verringert. Die schnellere Bildfolge kompensiert im Übrigen, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine höhere Anzahl von Teilaufnahmen gefertigt wird, so dass insgesamt die Aufnahme nach dem neuen Verfahren allenfalls unwesentlich länger dauert als eine Wirbelsäulen-Aufnahme nach dem bekannten Verfahren.
  • 4 zeigt noch einmal schematisch das Verfahren zum Zusammensetzen der Gesamt-Röntgenaufnahme BG aus den einzelnen Teilaufnahmen B1, B2 bis BN.
  • Es werden zunächst einzelne Aufnahmen an verschiedenen Positionen S1, S2 bis SN entlang der Längsrichtung L der Wirbelsäule O gefertigt, wie dies im Verfahrensabschnitt (a) dargestellt ist. Hierbei wird jedoch immer nur ein mittlerer Streifen der Gesamtdetektorfläche F des Röntgendetektors 4 als aktive Fläche FA genutzt.
  • Im nächsten Verfahrensschritt (b) werden die einzelnen Bildinhalte, welche von der aktiven Fläche FA an den einzelnen Positionen S1, S2 bis SN erfasst wurden, d. h. die Teilaufnahmen B1, B2 bis BN ausgelesen. Diese werden dann im Verfahrensschritt (c) mit Hilfe eines üblichen, dem Fachmann bekannten Bildfusionsverfahrens zusammengesetzt. Mit Hilfe des Überlappungsbereichs zwischen den einzelnen Aufnahmen B1, B2 bis BN werden diese entzerrt und Grauwerte angepasst, so dass insgesamt im letzten Verfahrensschritt (d) die gewünschte Gesamtröntgenaufnahme BG entsteht.
  • Ein mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Röntgenanlage 1 ist in 5 dargestellt.
  • Die Röntgenanlage 1 weist hier einen Röntgenstrahler 3 auf, der so aufgehängt ist, dass er in allen drei Raumkoordination x, y, z beliebig verfahren werden kann. Hierzu ist der Röntgenstrahler 3 an einem Teleskopstativ 11 an einer Deckenschiene 12 aufgehängt. Durch Ausziehen des Teleskopstativs 11 lässt sich die Höhe des Röntgenstrahlers 3 in z-Richtung bestimmen, durch Verschiebung des Teleskopstativs 11 an der Aufhängeschiene 12 bzw. durch Verschieben der Aufhängeschiene 12 im Raum lässt sich der Röntgenstrahler 3 in x- und y-Rich tung positionieren. Außerdem ist eine axiale Drehung des Teleskopstativs 11 und damit des Röntgenstrahlers 3 um die Längsachse D2 des Teleskopstativs 11 möglich. Des Weiteren kann der Röntgenstrahler 3 auch um eine senkrecht zum Teleskopstativ 11 verlaufende Achse D1 beliebig geschwenkt werden.
  • In gleicher Weise ist ein Röntgendetektor 4 – im vorliegenden Fall ein Festkörperdetektor 4 gemäß 3 – an einem Teleskopstativ 13 und einer Deckenschiene 14 aufgehängt, so dass er sich ebenso in der Höhe (z-Richtung) und in der x-/y-Richtung frei im Raum bewegen lässt. Auch dieser Röntgendetektor 4 ist um eine in Längsrichtung des Teleskopstativs 13 verlaufende Achse D4 nach rechts und links sowie um eine senkrecht zu dieser ersten Achse D4 verlaufende zweite Achse D3 nach oben und unten verschwenkbar.
  • Die Röntgenanlage 1 weist entsprechende Antriebsaggregate bzw. Stellglieder (nicht dargestellt) auf, damit die Positionierung des Röntgenstrahlers 3 und des Röntgendetektors 4 vollautomatisch erfolgen kann. Hierzu werden die Stellglieder von einer Steuereinrichtung 15 über Steuerleitungen 16, 17 angesteuert.
  • Die Röntgenanlage weist außerdem einen üblichen Röntgengenerator 18 auf, welcher die Röntgenquelle 3 über eine Zuleitung 19 mit der nötigen Hochspannung versorgt. Üblicherweise erfolgt diese Zuleitung über die Deckenschiene 12 und durch das Teleskopstativ 11.
  • Die gesamte Anlage 1 wird zentral von einer Bedieneinheit 20 angesteuert, welche auch gleichzeitig die Bildstation mit einem geeigneten Monitor bildet. Über Steuerleitungen 23, 21 wird von dieser Bedieneinrichtung 20 der Röntgengenerator 18 und die Steuereinrichtung 15 zur Positionierung des Röntgenstrahlers 3 und des Detektors 4 gesteuert. Außerdem wird von der Bedieneinrichtung 20 der Detektor 4 mit Hilfe einer ent sprechenden Detektoransteuereinheit 25 über eine Steuerleitung 22 angesteuert bzw. auch ausgelesen.
  • Sämtliche Steuer- und Versorgungsleitungen 16, 17, 19, 21, 22, 23 sind in 5 nur schematisch in Form von gestrichelten Pfeilen dargestellt.
  • Die ausgelesenen Bilder können dann in einer üblichen Bildauswertungseinrichtung (nicht dargestellt) ausgewertet und auf dem Monitor dargestellt werden bzw. zunächst, sofern es sich – wie im vorliegenden Fall – um Teilaufnahmen von bestimmten Abschnitten eines UntersuchungsobjektsO handelt, in einer Bildkombinationseinrichtung 24, welche auch Teil der Bildauswerteeinrichtung sein kann, zu einer Gesamtaufnahme zusammengesetzt werden. Sowohl die Teilaufnahmen als auch die Gesamtaufnahme können in einem Speicher 28 zwischengespeichert oder endgültig archiviert werden. Die Bildkombinationseinrichtung – ggf. auch als Untermodul der Bildauswerteeinrichtung – und die Detektoransteuereinrichtung 25 können in Form von Softwaremodulen auf einer zentralen Rechnereinheit 26 der Bedieneinheit 20 installiert sein.
  • Es ist klar, dass die Röntgenanlage 1 auch alle weiteren, üblicherweise in Röntgenanlagen vorhandenen Komponenten aufweisen kann. So kann beispielsweise die Bedieneinheit 20 entsprechende Schnittstellen zum Anschluss an Bildinformationssysteme bzw. Management-Informationssysteme in einer Klinik bzw. Arztpraxis oder dergleichen aufweisen. All diese Komponenten sind aber der besseren Übersicht wegen hier nicht explizit dargestellt.
  • Die in 5 dargestellte Anlage 1 hat den Vorteil, dass die Röntgenquelle 3 und der Röntgendetektor 4 durch die unabhängige Aufhängung an den verfahrbaren und drehbaren Deckenstativen 11, 13 fast beliebige Kurven im Raum durchfahren können. Daher kann mittels der Steuereinrichtung 15 bei der Aufnahmeserie der Wirbelsäule O sowohl dem Röntgenstrahler 3 als auch dem Röntgendetektor 4 jeweils eine Kurve KQ, KD (siehe 2) vorgegeben werden, die möglichst gut an die Anatomie der Wirbelsäule O angepasst ist. Durch entsprechende Verschwenkungen um die Aufhängeachsen D1, D3 können der Röntgenstrahler 3 und der Röntgendetektor 4 dabei an jeder Position automatisch so ausgerichtet werden, dass die aktuelle Teilaufnahme-Projektionsrichtung PT möglichst senkrecht auf dem aufzunehmenden Abschnitt der Wirbelsäule O steht. Dadurch werden Schattenbildungen und Überlagerungen der Wirbelsäule weitgehend minimiert, wie dies in 2 dargestellt ist.
  • Um für den jeweiligen Einsatz die richtigen Kurven bzw. Bildpositionen und Ausrichtungen für die Röntgenquelle 3 und den Röntgendetektor 4 zu finden, gibt es verschiedene Möglichkeiten.
  • Zum einen können systemseitig in einem Speicher 27 der Steuereinrichtung 15 verschiedene Kurvensätze hinterlegt sein, welche verschiedene Körpergrößen und somit verschiedene Längen der Wirbelsäule O berücksichtigen. Hierbei besteht ein Kurvensatz aus einer Kurve KQ für den Röntgenstrahler 3 und einer dazu passenden Kurve KD für den Röntgendetektor 4 sowie den Positionen, an denen die einzelnen Teilaufnahmen entstehen, und den Ausrichtungen des Röntgenstrahlers 3 und des Röntgendetektors 4 an der jeweiligen Position. Der am besten geeignete Kurvensatz wird dann durch Vergleich der tatsächlichen Körpergröße des Patienten und der hinterlegten Kurvenschar des Systems ermittelt.
  • Bei einer Alternative ist im System lediglich ein Standardkurvensatz vorgegeben, der einer Normgröße der Wirbelsäule entspricht. Zur Anpassung dieses Normkurvensatzes wird beim stehenden Patienten zunächst der Strahler auf einen wohldefinierten Punkt auf Höhe des Kopfes, z. B. auf Augenhöhe, gefahren. Die Höhe wird dann manuell oder automatisch vom System abgespeichert. Anschließend wird der Strahler auf einen weiteren wohldefinierten Punkt auf Höhe des Beckens, z. B.
  • auf Höhe des Beckenknochens, verfahren. Auch diese Höhe wird gespeichert. Aus der Differenz der Höhen ergibt sich dann ein Faktor, mit dem der im System gespeicherte Kurvensatz skaliert wird. Hierzu kann ein Fitverfahren genutzt werden. Es ist aber auch eine einfache Multiplikation mit einem Faktor F möglich, welcher der gemessenen Höhe geteilt durch eine Normhöhe entspricht.
  • Passende Positionen des Röntgenstrahlers 3 und des Röntgendetektors 4 ermittelt das Steuerungssystem dann automatisch, indem die Aufnahmeprozedur beispielsweise rechnerisch simuliert wird. Dies stellt sicher, dass die in den verschiedenen Positionen erzeugten Teilaufnahmen einen für die Bildfusion wünschenswerten Überlapp haben.
  • Sofern die einzelnen Teilaufnahmen nicht unmittelbar bereits in der Bildauswerteeinheit der Bedieneinheit 20 zusammengesetzt werden, ist es möglich, die einzelnen Teilaufnahmen entsprechend mit geeigneten Kennzeichnungen abzuspeichern, so dass sie ohne weiteres zu einem späteren Zeitpunkt beliebig auf einem anderen Rechner zusammengesetzt werden können.
  • Es wird zum Abschluss noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den in den Figuren dargestellten konkreten Verfahrensabläufen bzw. der dargestellten Röntgenanlage 1 lediglich um Ausführungsbeispiele handelt. So sind in weiterem Umfang beliebige Variationen dieses Ausführungsbeispiels möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere ist es möglich, dass die Steuereinrichtung 15 und/oder der Speicher 27, in welchem die Kurvensätze hinterlegt sind, integrativer Bestandteil der Bedieneinrichtung 20 sind. Ebenso können auch Funktionen der Bedieneinrichtung 20 ausgelagert sein bzw. auf einem Netz von verschiedenen Servern verteilt sein, welche entsprechend funktionell zusammenwirken.
  • Es bietet sich im Übrigen an, bestehende Röntgenanlagen, welche bereits eine motorisch in beliebige Positionen verfahrba re Röntgenquelle 3 und einen entsprechenden Röntgendetektor 4 aufweisen, mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 15 und einer geeigneten Detektoransteuereinrichtung nachzurüsten, um auch diese Anlagen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu nutzen. Sofern diese Anlagen bereits Steuereinrichtungen mit geeigneten Prozessoren aufweisen, reicht ggf. auch ein Update der Steuerungssoftware mit geeigneten Steuerungs-Softwaremodulen aus.

Claims (22)

  1. Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme (BG) eines sich in einer Längsrichtung (L) erstreckenden Aufnahmeobjekts (O), welches eine in einer Haupt-Projektionsrichtung (P) quer zur Längsrichtung (L) zumindest abschnittsweise gekrümmte Geometrie aufweist, bei dem zunächst durch Positionierung einer Röntgenquelle (3) und eines Röntgendetektors (4) an verschiedenen Positionen entlang der Längsrichtung (L) des Aufnahmeobjekts (O) Teilaufnahmen (B1, B2, BN) von einzelnen Abschnitten des Aufnahmeobjekts (O) erzeugt werden, und dann die Teilaufnahmen (B1, B2, BN) der Abschnitte zu einer Gesamt-Röntgenaufnahme (BG) des Aufnahmeobjekts (O) zusammengesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenquelle (3) und der Röntgendetektor (4) zur Erzeugung von Teilaufnahmen (B1, B2, BN) entlang eines im Wesentlichen an die Geometrie des Aufnahmeobjekts (O) angepassten Kurvenverlaufs (K) jeweils passend zueinander und zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts (O) positioniert und ausgerichtet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenquelle (3) und der Röntgendetektor (4) jeweils so zueinander und zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts (O) positioniert und ausgerichtet werden, dass eine aktuelle Teilaufnahme-Projektionsrichtung (PT) im Wesentlichen rechtwinklig zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts (O) liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenquelle (3) und/oder der Röntgendetektor (4) jeweils auf in einer Röntgenstrahlrichtung (R) vor bzw. hinter dem Aufnahmeobjekt (O) liegenden, im Wesentlichen der Geometrie des Aufnahmeobjekts (O) folgenden Kurven (KQ, KD) positioniert werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Teilaufnahmen ein Röntgendetektor verwendet wird, welcher eine in Längsrichtung des Aufnahmeobjekts schmale Detektorfläche aufweist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Teilaufnahmen (B1, B2, BN) jeweils nur ein in Längsrichtung (L) des Aufnahmeobjekts (O) schmaler Bereich (FA) einer Detektorfläche (F) eines Röntgendetektors (D) als aktive Fläche (FA) genutzt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein bezüglich der Längsrichtung (L) des Aufnahmeobjekts (O) mittlerer Bereich (FA) der Detektorfläche (F) als aktive Fläche (FA) genutzt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Aufnahmeobjekt (O) ein Kurvensatz vorgegeben ist, welcher die Positionen und Ausrichtungen der Röntgenquelle (3) und des Röntgendetektors (4) für die einzelnen Teilaufnahmen (B1, B2, BN) enthält.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Aufnahmeobjekt-Typ ein Kurvensatz vorgegeben ist, welcher entsprechend einer Abmessung des jeweils aktuell aufzunehmenden Aufnahmeobjekts (O) skaliert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Aufnahmeobjekt-Typ verschiedene Kurvensätze für Aufnahmeobjekte mit unterschiedliche Abmessungen vorgegeben sind.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeobjekt (O) eine Wirbelsäule umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 und Anspruch 10, durch gekennzeichnet, dass die Länge der Wirbelsäule (O) auf Basis der äußeren körperlichen Abmessungen eines Probanten ermittelt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Geometrie und/oder der Abmessungen des Untersuchungsobjekts (O) zunächst eine Referenz-Röntgenaufnahme in einer im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung (L) des Aufnahmeobjekts (O) und im Wesentlichen parallel zur Haupt-Projektionsrichtung (P) liegenden Ebene erzeugt wird.
  13. Röntgenanlage (1) zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme (BG) eines sich in einer Längsrichtung (L) erstreckenden Aufnahmeobjekts (O), welches eine in einer Haupt-Projektionsrichtung (P) quer zur Längsrichtung (L) zumindest abschnittsweise gekrümmte Geometrie aufweist, – mit einer Röntgenquelle (3) und einem Röntgendetektor (4), welche jeweils zumindest entlang der Längsrichtung (4) des Aufnahmeobjekts (O) bewegbar sind, – mit einer Steuereinrichtung (15), um die Röntgenquelle (3) und den Röntgendetektor (4) zur Erzeugung von Teilaufnahmen (B1, B2, BN) von einzelnen Abschnitten des Aufnahmeobjekts (O) korreliert entlang der Längsrichtung (L) zu verfahren, – und mit einer Bildkombinationseinrichtung (24), um aus den Teilaufnahmen (B1, B2, BN) der Abschnitte eine Gesamt-Röntgenaufnahme (BG) des Aufnahmeobjekts (O) zu bilden und/oder mit Mitteln, um die Teilaufnahmen (B1, B2, BN) für eine spätere Kombination zu kennzeichnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (15) Mittel aufweist, um die Röntgenquelle (3) und den Röntgendetektor (4) zur Erzeugung von Teilaufnahmen (B1, B2, BN) entlang eines im Wesentlichen an die Geometrie des Aufnahmeobjekts (O) angepassten Kurvenverlaufs (K) jeweils passend zueinander und zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts (O) zu positionieren und auszurichten.
  14. Röntgenanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenquelle (3) und der Röntgendetektor (4) um eine senkrecht zur Längsrichtung (L) des Aufnahmeobjekts (O) und senkrecht zur Haupt-Projektionsrichtung (P) liegende Achse (D1, D3) schwenkbar sind.
  15. Röntgenanlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenquelle (3) und/oder der Röntgendetektor (4) in der Haupt-Projektionsrichtung (P) bewegbar sind.
  16. Röntgenanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenquelle (3) und/oder der Röntgendetektor (4) jeweils auf einer im Wesentlichen frei wählbaren Kurve (KQ, KD) automatisch positionierbar sind.
  17. Röntgenanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (15) derart ausgebildet ist, dass sie die Röntgenquelle (3) und den Röntgendetektor (4) jeweils so positioniert und zueinander und zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts (O) ausrichtet, dass eine aktuelle Teilaufnahme-Projektionsrichtung (Pr) im Wesentlichen rechtwinklig zum aufzunehmenden Abschnitt des Aufnahmeobjekts (O) liegt.
  18. Röntgenanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 17, gekennzeichnet durch einen Röntgen detektor, welcher eine in Längsrichtung des Aufnahmeobjekts schmale Detektorfläche aufweist.
  19. Röntgenanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 18, gekennzeichnet durch eine Röntgendetektor-Ansteuereinrichtung (25), um bei der Erzeugung der Röntgenaufnahmeserie jeweils nur einen in Längsrichtung (L) des Aufnahmeobjekts (O) schmalen Bereich (FA) einer Detektorfläche (F) des Röntgendetektors (4) zu aktivieren.
  20. Röntgenanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (15) einen Speicher (27) mit einem für ein Aufnahmeobjekt (O) und/oder eine Aufnahmeobjekt-Typ hinterlegten Kurvensatz aufweist, welcher die Positionen und Ausrichtungen der Röntgenquelle (3) und des Röntgendetektors (4) für die einzelnen Teilaufnahmen (B1, B2, BN) enthält.
  21. Röntgenanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (15) Mittel aufweist, um einen für einen Aufnahmeobjekt-Typ vorgegebenen Kurvensatz entsprechend einer Abmessung des jeweils aktuell aufzunehmenden Aufnahmeobjekts (O) zu skalieren.
  22. Steuereinrichtung (15) für eine Röntgenanlage (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 21.
DE10314536A 2003-03-31 2003-03-31 Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme Withdrawn DE10314536A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10314536A DE10314536A1 (de) 2003-03-31 2003-03-31 Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme
JP2004099109A JP4510497B2 (ja) 2003-03-31 2004-03-30 X線撮像の作成方法およびx線設備
US10/815,040 US7073939B2 (en) 2003-03-31 2004-03-31 Method and system for generating an x-ray exposure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10314536A DE10314536A1 (de) 2003-03-31 2003-03-31 Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10314536A1 true DE10314536A1 (de) 2005-02-10

Family

ID=33393765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10314536A Withdrawn DE10314536A1 (de) 2003-03-31 2003-03-31 Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7073939B2 (de)
JP (1) JP4510497B2 (de)
DE (1) DE10314536A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007033235A1 (de) * 2007-07-17 2009-01-22 Siemens Ag Vorrichtung für die Aufnahme von Schwächungsbildern

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7182511B2 (en) * 2004-11-24 2007-02-27 General Electric Company Ceiling mounted x-ray tube support
US7341376B2 (en) * 2006-03-23 2008-03-11 General Electric Company Method for aligning radiographic inspection system
US7471767B2 (en) * 2006-05-03 2008-12-30 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Systems and methods for determining image acquisition parameters
WO2007131160A2 (en) * 2006-05-04 2007-11-15 Xoran Technologies, Inc. Ct scanner with helical path source
US7881555B2 (en) * 2006-08-29 2011-02-01 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Methods and systems for reducing bright burn in images
EP2079366B1 (de) * 2006-10-06 2010-07-14 NRT-Nordisk Røntgen Teknik A/S Manipulationssystem, insbesondere manipulationssystem zur manipulation eines röntgengeräts
WO2010032494A1 (ja) * 2008-09-18 2010-03-25 コニカミノルタエムジー株式会社 放射線画像撮影システム
JP5317757B2 (ja) * 2009-02-26 2013-10-16 富士フイルム株式会社 放射線撮影装置
JP5697925B2 (ja) * 2010-08-27 2015-04-08 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴イメージング装置、スライス位置設定方法、およびプログラム
JP5579636B2 (ja) * 2011-02-07 2014-08-27 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置および放射線画像撮影方法
DE102011006991B4 (de) * 2011-04-07 2018-04-05 Siemens Healthcare Gmbh Röntgenverfahren und Röntgenvorrichtung zum Zusammenfügen von Röntgenaufnahmen und Ermitteln dreidimensionaler Volumendaten
KR101124144B1 (ko) 2011-05-04 2012-03-21 강석중 척추변형 측정시스템
WO2014107651A1 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 The General Hospital Corporation System and method for ultra-high resolution tomorgraphic imaging
CN103279007A (zh) * 2013-03-25 2013-09-04 国家电网公司 一种射线检测用的曝光曲线制作方法
DE102013215043A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bildgebung mittels eines Röntgengeräts und Röntgengerät
WO2015111968A1 (ko) * 2014-01-23 2015-07-30 주식회사 바텍 가변형 암을 포함하는 x-선 촬영장치
JP6205078B2 (ja) * 2014-06-06 2017-09-27 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 椎骨レベル用イメージングシステム
US10182780B1 (en) 2014-11-05 2019-01-22 Steven M. Rindal Radiography systems and methods for the vertebral column
US10441232B2 (en) 2015-07-22 2019-10-15 Shimadzu Corporation X-ray imaging apparatus
TWI586221B (zh) * 2015-10-28 2017-06-01 行政院原子能委員會核能研究所 X光管負載機構與三維造影掃描系統
DE102016207064A1 (de) * 2016-04-26 2017-10-26 Siemens Healthcare Gmbh Erfassen und Rekonstruieren von Röntgen-Bilddaten anhand elliptischer Zylinder
DE102016013315B4 (de) * 2016-11-08 2024-07-11 RayScan Technologies GmbH Messsystem und Verfahren zum Betreiben eines Messsystems
US11071507B2 (en) 2018-12-27 2021-07-27 Medtronic Navigation, Inc. System and method for imaging a subject
US10888294B2 (en) 2018-12-27 2021-01-12 Medtronic Navigation, Inc. System and method for imaging a subject
US10881371B2 (en) 2018-12-27 2021-01-05 Medtronic Navigation, Inc. System and method for imaging a subject

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0220501B1 (de) * 1985-10-09 1989-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Röntgendiagnostikanlage mit durch eine Steuervorrichtung verstellbaren Anlagenkomponenten
DE3636678A1 (de) * 1986-10-28 1988-05-11 Siemens Ag Roentgendiagnostikeinrichtung
JPH08289888A (ja) * 1995-04-24 1996-11-05 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd 断層撮影計画方法及び断層撮影装置
US6200024B1 (en) * 1998-11-27 2001-03-13 Picker International, Inc. Virtual C-arm robotic positioning system for use in radiographic imaging equipment
JP2002537050A (ja) * 1999-02-18 2002-11-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 長尺情景の概要画像を形成する画像処理方法、システム及び装置
WO2002028284A1 (en) * 2000-10-02 2002-04-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and x-ray apparatus for optimally imaging the human anatomy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007033235A1 (de) * 2007-07-17 2009-01-22 Siemens Ag Vorrichtung für die Aufnahme von Schwächungsbildern

Also Published As

Publication number Publication date
US7073939B2 (en) 2006-07-11
JP4510497B2 (ja) 2010-07-21
US20040240609A1 (en) 2004-12-02
JP2004298634A (ja) 2004-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10314536A1 (de) Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme
DE69831003T2 (de) Röntgengerät für schädelaufnahmen
DE112006000869B4 (de) Radiographievorrichtung mit Übersichtsbildfunktion
DE102004020668B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Röntgen-Computertomographie
DE69823456T2 (de) Fahrbares Gerät zur biplanaren fluoroskopischen Bilderzeugung
DE69833128T2 (de) Bildung eines zusammengesetzten bildes aus aufeinanderfolgenden röntgenbildern
DE112006002694B4 (de) Medizinisches, digitales Röntgenbildgerät und medizinischer und digitaler Röntgenstrahlungssensor
EP0858773B1 (de) Vorrichtung zur Erstellung von Röntgenaufnahmen von Körperteilen eines Menschen
DE102006033882A1 (de) Röntgen-CT-Scanner und Scanverfahren
DE69433045T2 (de) Computertomograph
DE102005062582B4 (de) Abbilduingssystem und Verfahren zur Anfertigung von Röntgen- und optischen Bildern
DE10114099B4 (de) Verfahren zum Detektieren der dreidimensionalen Position eines in einen Körperbereich eingeführten medizinischen Untersuchungsinstruments, insbesondere eines in ein Gefäß eingeführten Katheters
DE19910107A1 (de) Computertomographie-Abtastvorrichtung
EP1776044B1 (de) Gerät zur medizinischen bildgebung
DE19941149A1 (de) Strahlentherapeutische Planungsanordnung
EP0993239B1 (de) Röntgeneinrichtung
DE112006000759T5 (de) Röntgenbildaufnahmesensor und Röntgenbildaufnahmegerät unter Verwendung desselben
DE60025469T2 (de) Bilderzeugungsgerät
DE10315242A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur realitätsnahen dreidimensionalen Bildgebung
DE102009031165A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von Röntgenbildern für eine dreidimensionale Bildrekonstruktion
DE20122935U1 (de) Digitale Kamera, Bilderzeugungseinrichtung
DE102008045276B4 (de) Verfahren zur Ansteuerung einer medizintechnischen Anlage, medizintechnische Anlage und Computerprogramm
DE10148412B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung des Kopfbereiches eines Patienten
DE102006021372A1 (de) Verfahren zur Erstellung eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Zielvolumens
DE102004049915A1 (de) Tomographiegerät mit einer Lagerungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8139 Disposal/non-payment of the annual fee