DE10335321A1

DE10335321A1 - Betriebsverfahren für eine medizintechnische Anlage, insbesondere eine Röntgenanlage

Info

Publication number: DE10335321A1
Application number: DE10335321A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hahm; Martin Dr. Spahn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2005-03-03
Also published as: US7187754B2; US20050063511A1

Abstract

In einem Aktivierungszustand (A) einer medizintechnischen Anlage ermittelt eine Steuer- und Auswerteeinheit (6) bei Vorgabe eines entsprechenden Steuerbefehls (IB) ein Nutzbild eines Objekts (4). Hierzu übernimmt sie ein von einem Detektor (2, 3) in einem ersten Detektormode erfasstes Rohbild des Objekts (4) und ermittelt daraus anhand von Korrekturdaten das Nutzbild. In einem Wartezustand (W) der medizintechnischen Anlage aktualisiert sie immer wieder nach Ablauf einer Grundzeit (GZ) seit dem letzten Ansteuern des Detektors (2, 3) die Korrekturdaten für den ersten Detektormode. Hierzu übernimmt sie vom Detektor (2, 3) erfasste Rohdaten und aktualisiert damit die Korrekturdaten. Erfindungsgemäß aktualisiert die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) die Korrekturdaten für den ersten Detektormode auch im Aktivierungszustand (A), wenn seit dem letzten Aktualisieren der Korrekturdaten für den ersten Detektormode mindestens eine Zusatzzeit (ZZ) verstrichen ist, die größer als die Grundzeit (GZ) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine medizintechnische Anlage, insbesondere eine Röntgenanlage, mit mindestens einem Detektor und einer Steuer- und Auswerteeinrichtung,

– wobei die medizintechnische Anlage in einem Aktivierungszustand oder in einem Wartezustand betrieben wird,
– wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung im Aktivierungszustand bei Vorgabe eines entsprechenden Steuerbefehls ein Nutzbild eines Objekts ermittelt,
– wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung zum Ermitteln eines Nutzbildes zumindest den Detektor in einem ersten Detektormode ansteuert, so dass dieser ein Rohbild des Objekts erfasst, vom Detektor das Rohbild übernimmt und aus dem Rohbild anhand von Korrekturdaten für den ersten Detektormode das Nutzbild ermittelt,
– wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung im Wartezustand keine Nutzbilder des Objekts ermittelt,
– wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung im Wartezustand immer wieder nach Ablauf einer Grundzeit seit dem letzten Ansteuern des Detektors die Korrekturdaten für den ersten Detektormode aktualisiert,
– wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung zum Aktualisieren der Korrekturdaten zumindest den Detektor im ersten Detektormode ansteuert, so dass dieser Rohdaten erfasst, vom Detektor die Rohdaten übernimmt und anhand der Rohdaten die Korrekturdaten für den ersten Detektormode aktualisiert.

Sie betrifft ferner ein auf einem Datenträger gespeichertes Computerprogramm zur Durchführung eines derartigen Betriebsverfahrens, eine mit einem derartigen Computerprogramm programmierte Steuer- und Auswerteeinrichtung für eine medizin technische Anlage, insbesondere eine Röntgenanlage, sowie eine entsprechende medizintechnische Anlage selbst.

Aus der DE 101 46 894 C1 ist ein Betriebsverfahren für eine medizintechnische Anlage bekannt, bei dem von einer Steuereinrichtung für die Anlage selbsttätig ein Zustand mindestens eines Elements der Anlage erfasst und mit einem Referenzzustand verglichen wird. Wenn der Vergleich eine Zustandsbedingung erfüllt, wird von der Steuereinrichtung ein Selbsttest mindestens eines Anlagenteils der medizintechnischen Anlage angestoßen. Das Testergebnis wird an die Steuereinrichtung übermittelt und von dieser verarbeitet. Aus dieser Schrift ist weiterhin bekannt, dass von der Steuereinrichtung selbsttätig eine sofortige Unterbrechung des Selbsttests angestoßen wird, wenn während des Selbsttests der Vergleich der Zustände die Vergleichsbedingung nicht mehr erfüllt.

Bei Röntgenanlagen verändert das Aufkommen von digitalen Röntgendetektoren seit Jahren die klassische Radiographie, Fluoroskopie, Angiographie und Cardangiographie. Zu diesen digitalen Technologien zählen unter anderem 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, Selen-basierte Detektoren mit elektrostatischer Auslesung und Festkörperdetektoren mit aktiven Auslesematrizen mit direkter oder indirekter Konversion der Röntgenstrahlung.

Insbesondere sind seit einiger Zeit neuartige Festkörperdetektoren für die digitale Röntgenbildgebung in Entwicklung. Bei dieser Technologie basieren die Detektoren auf aktiven Auslesematrizen, z. B. aus amorphem Silizium. Die Bildinformation wird in einem Röntgenkonverter, der z. B. aus Cäsiumjodid besteht, in Photonen gewandelt und in den Photodioden der Matrix in elektrische Ladung gewandelt und dort gespeichert. Verwandte Technologien verwenden ebenfalls eine aktive Auslesematrix aus amorphem Silizium, benutzen aber einen Konverter, der direkt elektrische Ladung generiert, z. B. Selen. Die Ladung wird dann auf einer Elektrode gespeichert und anschließend über ein aktives Schaltelement mit einer dedizierten Elektronik ausgelesen, digitalisiert und vom Bildverarbeitungssystem weiter verarbeitet. Andere Technologien die digitale Röntgenbilder liefern, basieren auf CCDs, APS (APS = active pixel sensor) oder CMOS Chips.

Die obenstehend erläuterten Flachbilddetektoren weisen eine Vielzahl von einzelnen Detektorelementen auf. Die einzelnen Detektorelemente variieren dabei voneinander. Beispielsweise können die Leckströme von Photodiode und Schalttransistor oder Schaltdiode variieren. Gleiches gilt zeilen- bzw. spaltenweise für Widerstände und Kapazitäten sowie Verstärkereigenschaften. Bei aus mehreren nebeneinander angeordneten Flachbilddetektoren können wiederum von Flachbilddetektor zu Flachbilddetektor unterschiedliche Eigenschaften auftreten.

Dies sind nur die wesentlichen Ursachen dafür, dass die Flachbilddetektoren pixelweise oder strukturweise (von Zeile zu Zeile, von Spalte zu Spalte, von Detektor zu Detektor) unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

Diese Eigenschaftsvariationen führen dazu, dass die unverarbeiteten Röntgenbilder diagnostisch nicht verwendet werden können. Erst nach einer notwendigen Bildvorverarbeitung, in der die obenstehend beschriebenen Eigenschaftsschwankungen korrigiert worden sind, können die Bilder sinnvoll mit organspezifischer Bildverarbeitungssoftware weiter verarbeitet werden.

Die Eigenschaften der einzelnen Detektorelemente umfassen im Wesentlichen die Sensitivität auf Röntgenstrahlung sowie einen auch bei Abwesenheit von Röntgenstrahlung vorhandenen Offset. Die Sensitivität der Detektorelemente ist im Wesentlichen nicht betriebszustandsabhängig. Bezüglich der Sensiti vität ist es daher ausreichend, diese in größeren Zeitabständen, z. B. einmal pro Woche oder pro Monat, zu erfassen und dann bei der Bildverarbeitung zu berücksichtigen. Der Offset hingegen ist kurzzeitigen, nicht vernachlässigbaren Schwankungen unterworfen. Er wird insbesondere durch die Temperatur, den Betriebsmodus und auch die Zeitdifferenz seit dem Umschalten von einem Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus beeinflusst. Der Betriebsmodus umfasst beispielsweise eine Kopplung bzw. Zusammenschaltung von Detektorelementen (sogenanntes binning) und insbesondere auch eine Integrationszeit, die z. B. zwischen 300 ms und 5 s variieren kann.

All diese Umstände und dabei ganz besonders die Integrationszeit beeinflussen den Offset. Zumindest der Offset muss daher zeitnah vor einer Aufnahme eines Röntgenbildes erfasst werden, um gute Nutzbilder zu erhalten.

Es ist zwar denkbar, vor jeder Röntgenaufnahme stets seine Offsetakquisition durchzuführen. Dies würde jedoch zu einer deutlichen Einschränkung im Betrieb der Röntgenanlage führen.

Es ist ferner denkbar, den Offset in fest vorgegebenen Intervallen (z. B. alle 30 Sekunden) zu erfassen. Da die Offseterfassung aber mehrere Sekunden dauert, würde dies dazu führen, dass die medizintechnische Anlage auch im laufenden Betrieb immer wieder für mehrere Sekunden nicht für Röntgenaufnahmen zur Verfügung steht. Deutliche Einschränkungen im Betrieb wären die Folge.

Es ist weiterhin denkbar, den Offset nur bei Aufnahme des Betriebs, also z. B. nur einmal pro Tag, zu erfassen und den so erfassten Offset für den Rest des Tages als Korrekturdaten zu verwenden. Dies führt aber dazu, dass Offsetschwankungen während des Tages nur unzureichend korrigiert werden und daher suboptimale Nutzbilder generiert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Betriebsverfahren für eine medizintechnische Anlage zu schaffen, bei dem einerseits der Nutzbetrieb der medizintechnischen Anlage so wenig wie möglich eingeschränkt wird und andererseits die zu berücksichtigenden Korrekturdaten (also zumindest der Offset der Detektorelemente, eventuell auch deren Sensitivitäten) mit Sicherheit oder zumindest mit hoher Wahrscheinlichkeit sehr aktuell sind.

Die Aufgabe wird, ausgehend von einem Betriebsverfahren der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung die Korrekturdaten für den ersten Detektormode auch im Aktivierungszustand aktualisiert, wenn seit dem letzten Aktualisieren der Korrekturdaten für den ersten Detektormode mindestens eine Zusatzzeit verstrichen ist, die größer als die Grundzeit ist.

Beispielsweise ist es möglich, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung im Aktivierungszustand die Korrekturdaten für den ersten Detektormode stets aktualisiert, wenn seit dem letzten Aktualisieren der Korrekturdaten für den ersten Detektormode die Zusatzzeit verstrichen ist. In diesem Fall sind die Korrekturdaten für den ersten Detektormode in jedem Fall aktuell, wobei aber dennoch nur ein geringer Einfluss auf die Verfügbarkeit der medizintechnischen Anlage auftritt.

Alternativ ist auch möglich, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung im Aktivierungszustand die Korrekturdaten für den ersten Detektormode nur dann aktualisiert, wenn seit dem letzten Ansteuern des Detektors im ersten Detektormode die Zusatzzeit verstrichen ist. In diesem Fall ist der Einfluss auf die Verfügbarkeit der medizintechnischen Anlage völlig vernachlässigbar. Bei einer schnellen Abfolge von zu ermittelnden Nutzbildern kann es aber geschehen, dass die Korrekturdaten für den ersten Detektormode veralten.

Die Zusatzzeit sollte mindestens fünfmal, insbesondere fünf- bis zehnmal, so groß wie die Grundzeit sein. Beispielsweise kann die Grundzeit zwischen 10 und 40 Sekunden liegen, insbesondere bei etwa 20 Sekunden, während die Zusatzzeit zwischen 1 und 5 Minuten liegen kann, insbesondere bei etwa 2 Minuten.

Wenn die Steuer- und Auswerteeinrichtung die Korrekturdaten für den ersten Detektormode bei einem Wechsel der medizintechnischen Anlage vom Warte- in den Aktivierungszustand nochmals aktualisiert, werden die Korrekturdaten für den ersten Detektormode ohne nennenswerten Einfluss auf die Verfügbarkeit der medizintechnischen Anlage so aktuell wie möglich gehalten.

Wenn die Steuer- und Auswerteeinrichtung im Aktualisierungszustand im unmittelbaren Anschluss an eine Ermittlung eines Nutzbildes Korrekturdaten mindestens eines weiteren, für dieses Nutzbild nicht angesteuerten Detektors aktualisiert, werden ohne Einfluss auf die Verfügbarkeit der medizintechnischen Anlage zumindest die Korrekturdaten des weiteren Detektors bzw. der weiteren Detektoren aktuell gehalten.

In analoger Weise ist es, wenn der Detektor auch in mindestens einem zweiten Detektormode ansteuerbar ist und die Korrekturdaten modenspezifisch sind, möglich, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung im Aktivierungszustand im unmittelbaren Anschluss an eine Ermittlung eines Nutzbildes im ersten Detektormode die Korrekturdaten für den zweiten Detektormode aktualisiert.

Wenn die Steuer- und Auswerteeinrichtung zum Ermitteln eines Nutzbildes zusätzlich zum Ansteuern des Detektors eine Strahlungsquelle ansteuert und zum Ermitteln der Korrekturdaten die Strahlungsquelle nicht ansteuert, erfolgt eine reine Offsetermittlung. Prinzipiell wäre es aber auch möglich, auch zum Ermitteln der Korrekturdaten die Strahlungsquelle mit an zusteuern, z. B. um vollständige Sensitivitätskennlinien der einzelnen Detektorelemente zu ermitteln.

Wenn die medizintechnische Anlage selbsttätig in den Aktivierungszustand übergeht, wenn ihr von einer übergeordneten Einrichtung, z. B. einem RIS (RIS = roentgenology Information system), oder einer Bedienperson ein Aktivierungsbefehl vorgegeben wird, arbeitet das System besonders komfortabel.

Wenn der medizintechnischen Anlage eine Bildsequenz vorgegeben wird, die mittels der medizintechnischen Anlage erstellt werden soll, und die medizintechnische Anlage im Aktivierungszustand verbleibt, bis die Bildsequenz vollständig abgearbeitet ist, arbeitet das Betriebsverfahren noch besser.

Wenn die medizintechnische Anlage in den Wartezustand übergeht, wenn ihr – z. B. von einer Bedienperson – ein Deaktivierungsbefehl vorgegeben wird, werden so bald wie möglich wieder die Korrekturdaten aktualisiert.

Wenn die medizintechnische Anlage in den Wartezustand übergeht, wenn seit dem letzten Ermitteln eines Nutzbildes eine Wartezeit verstrichen ist, die größer als die Grundzeit ist, geht die medizintechnische Anlage auch dann wieder in den Wartezustand über, wenn ein aktives Rückschalten in den Wartezustand versehentlich unterblieben ist. Die Wartezeit sollte dabei vorzugsweise größer als die Zusatzzeit sein, insbesondere mindestens dreimal so groß. Beispielsweise kann sie zwischen 5 und 20 Minuten liegen, z. B. bei etwa 10 Minuten.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
1 eine schematische Darstellung einer medizintechnischen Anlage,
2 eine Draufsicht auf einen Detektor und
3 bis 8 Ablaufdiagramme.
Gemäß 1 ist eine medizintechnische Anlage beispielhaft als Röntgenanlage ausgebildet. Die Röntgenanlage weist eine Röntgenquelle 1 und mehrere – hier zwei – Detektoren 2, 3 auf. Mittels der Detektoren 2, 3 sind Bilder eines Untersuchungsobjekts 4, z. B. eines Menschen 4, erfassbar. Das Untersuchungsobjekt 4 ist hierzu z. B. auf einer Patientenliege 5 anordnenbar.
Die Röntgenanlage weist auch eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 auf. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 ist mit einem Computerprogramm 7 programmiert, das in (ausschließlich) maschinenlesbarer Form auf einem Datenträger 8, z. B. einer CD-ROM 8, hinterlegt ist und der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 über den Datenträger 8 zugeführt wird. Auf Grund der Programmierung mit dem Computerprogramm 7 betreibt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 die medizintechnische Anlage auf eine Art und Weise, die in Verbindung mit den 3 und 4 noch näher beschrieben wird.
Vorab ist aber noch zu erwähnen, dass die Detektoren 2, 3 gemäß 2 Flächendetektoren mit einer Vielzahl von Detektorelementen 9 sind. Jedes der Detektorelemente 9 liefert bei Bestrahlen des Detektors 2, 3 mit Röntgenstrahlung ein Signal I, das von einer Strahlungsintensität γ und einer Vielzahl von weiteren Faktoren, unter anderem der Sensitivität des jeweiligen Detektorelements 9 und einer Integrationszeit t, abhängt. Das Signal I weist zusätzlich zu seinem strahlungsabhängigen Anteil ferner einen Offset auf, der auch dann vorhanden ist, wenn das Detektorelement 9 keiner Röntgenstrahlung ausgesetzt ist.
Die Detektoren 2, 3 sind oftmals in mehr als einem Detektormode betreibbar. Insbesondere entspricht jede Integrations zeit einem eigenen Detektormode. Ferner ist es alternativ oder zusätzlich auch möglich, dass mehrere, z. B. je zweimal zwei, Detektorelemente 9 zu einem Makroelement 13 zusammenkoppelbar sind. Derartige Makroelemente 13 können Eigenschaften aufweisen, die nicht notwendigerweise mit denen der einzelnen Detektorelemente 9 korreliert sind.
Die Korrekturdaten müssen daher modenspezifisch erfasst, gespeichert und zur Ermittlung der Nutzbilder herangezogen werden.
Die Sensitivität ist in geringem Umfang von den Betriebsbedingungen (z. B. der Umgebungstemperatur) der Detektorelemente 9 abhängig. Der Offset hingegen ist in starkem Umfang von den Betriebsbedingungen abhängig. Zumindest der Offset muss daher immer wieder – und zwar für jedes einzelne Detektorelement 9 – neu bestimmt werden, um sinnvolle Bilder (Nutzbilder) des Untersuchungsobjekts 4 erhalten zu können.
Nachfolgend wird in Verbindung mit den 3 bis 8 lediglich beschrieben, wie der Offset aktualisiert bzw. aktuell gehalten wird. Prinzipiell ist die in Verbindung mit den 3 bis 8 beschriebene Vorgehensweise aber auch auf das Erfassen weiterer Korrekturdaten, insbesondere zur Sensitivitätsbestimmung, anwendbar.
Gemäß 3 wird zunächst ein Schritt SO ausgeführt, in dem die Röntgenanlage initialisiert wird. Zum Beispiel kann ein Zustand Z der Anlage auf einen Wartezustand W und eine Zeit T1 gleich einer Grundzeit GZ gesetzt werden. Die Grundzeit GZ kann der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 dabei beispielsweise von außen vorgegeben sein, sei es über die übergeordnete Einrichtung 10, sei es von der Bedienperson 11, sei es auf andere Weise. Die Grundzeit GZ liegt – siehe 1 – vorzugsweise zwischen 10 und 40 Sekunden, z. B. bei etwa 20 Sekunden.
Als nächstes prüft die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 in einem Schritt S1, ob der Zustand Z, in dem sich die medizintechnische Anlage befindet, ein Aktivierungszustand A oder der Wartezustand W ist. Befindet sich die medizintechnische Anlage im Wartezustand W, wird als nächstes ein Schritt S2 ausgeführt, in dem die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 überprüft, ob ihr ein Aktivierungsbefehl AB vorgegeben wurde. Die Vorgabe kann dabei – siehe 1 – beispielsweise von einer Bedienperson 11 erfolgen. Alternativ kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 den Aktivierungsbefehl AB auch selbst aus anderen Vorgaben einer übergeordneten Einrichtung 10, z. B. eines RIS, ableiten. Dies kann auch als Vorgabe durch die übergeordnete Einrichtung 10 abgesehen werden.
Wenn der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 ein Aktivierungsbefehl AB vorgegeben wurde, ändert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 in einem Schritt S3 den Zustand Z in den Aktivierungszustand A. Sodann führt sie einen Schritt S4 aus. Im Schritt S4 aktiviert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 einen der Detektoren 2, 3 in einem ersten Detektormode. Der Schritt S4 zerfällt dabei in mehrere Schritte S5 bis S14, die nachstehend in Verbindung mit 4 näher erläutert werden.
Gemäß 4 überprüft die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 im Schritt S5, ob der Detektor 2 der aktive Detektor sein soll. Wenn ja, wird dies im Schritt S6 festgelegt.
Anderenfalls verzweigt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 zum Schritt S7, wo sie überprüft, ob der Detektor 3 der aktive Detektor sein soll. Wenn dies der Fall ist, bestimmt sie im Schritt S8 den Detektor 3 zum aktiven Detektor.
Falls mehr als zwei Detektoren 2, 3 vorhanden sind, werden auch die weiteren Detektoren 2, 3 nach und nach abeeprüft, bis feststeht, welcher Detektor 2, 3 der aktive Detektor ist.
Nach dem Bestimmen des aktiven Detektors werden im Schritt S9 alle anderen Detektoren 2, 3 inaktiv geschaltet. Die Abfolge der Schritte S5 bis S9 führt also dazu, dass einer der Detektoren 2, 3, z. B. der Detektor 2, aktiviert ist und die anderen inaktiv sind.
Wie oben stehend erläutert, sind die Detektoren 2, 3 in verschiedenen Detektormoden betreibbar. Analog zur Bestimmung des aktiven Detektors 2, 3 werden daher in den Schritten 10 bis 14 für den aktiven Detektor (z. B. den Detektor 2) der aktive Mode bestimmt und alle anderen Moden deaktiviert. Die Schritte S10 bis S14 sind dabei analog zu den Schritten S5 bis S9 ausgestaltet, so dass von einer detaillierten Erläuterung abgesehen wird.
Sodann wird – siehe wieder 3 – ein Schritt S15 ausgeführt. Im Schritt S15 aktualisiert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 Korrekturdaten des aktiven Detektors 2, 3 im aktiven Detektormode. Auch der Schritt S15 zerfällt in mehrere Schritte S16 bis S19, die nachfolgend in Verbindung mit 5 näher erläutert werden.
Gemäß 5 steuert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 in einem Schritt S16 den aktiven der Detektoren 2, 3, z. B. den Detektor 2, im aktiven Mode an, so dass dieser Rohdaten erfasst. Die Röntgenquelle 1 wird dabei nicht angesteuert. Die Rohdaten entsprechen in diesem Fall daher den Offsets. In einem Schritt S17 übernimmt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 die vom Detektor 2 erfassten Rohdaten und aktualisiert dann in einem Schritt S18 anhand der übermittelten Rohdaten die Korrekturdaten des aktiven Detektors 2, 3 im aktiven Mode.
Sodann setzt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 gemäß 3 in einem Schritt S19 die Zeit T1 sowie eine weitere Zeit T2 auf den Wert Null. Nach der Ausführung des Schritts S19 verzweigt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 wieder zum Schritt S1. Da zwischenzeitlich aber der Zustand Z in den Aktivierungszustand A gewechselt wurde, wird nunmehr vom Schritt S1 aus zu einem Schritt S20 verzweigt.
Der Schritt S20 wird später in Verbindung mit dem Aktualisierungszustand A nochmals erwähnt werden. Bereits jetzt ist aber ersichtlich, dass die Abfolge der Schritte S2 bis S19 insbesondere bewirkt, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 bei einem Wechsel der medizintechnischen Anlage vom Wartezustand W in den Aktivierungszustand A die Korrekturdaten des aktiven Detektors 2, 3 im aktiven Detektormode nochmals aktualisiert.
Wenn der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 kein Aktivierungsbefehl AB vorgegeben wurde, verzweigt diese vom Schritt S2 aus zu einem Schritt S21. In diesem Schritt S21 prüft die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6, ob die Zeit T1 die Grundzeit GZ überschritten hat.
Solange die Zeit T1 die Grundzeit GZ noch nicht überschritten hat, geht die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 zum Schritt S1 zurück. Wird die Grundzeit GZ hingegen überschritten, verzweigt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 zu einem Schritt S22. Der Schritt S22 entspricht dem Schritt S15, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen von einer detaillierten Erläuterung des Schrittes S22 abgesehen wird.
Nach dem Schritt S22 führt die Steuer- und Auswerteeinrichtung einen Schritt S23 aus. Im Schritt S23 aktualisiert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 Korrekturdaten der inaktiven Detektoren 2, 3 und/oder Korrekturdaten des aktiven Detektors 2, 3 in inaktiven Moden. Der Schritt S23 zerfällt z. B. in mehrere Schritte S24 bis S29, die nachfolgend in Verbindung mit 6 näher erläutert werden.
Gemäß 6 steuert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 im Schritt S24 zunächst den inaktiven Detektor 3 bzw. die inak tiven Detektoren 3 an. Die Röntgenquelle 1 bleibt dabei unangesteuert. Auf Grund der Ansteuerung erfasst der inaktive Detektor 3 Rohdaten, die von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 im Schritt S25 übernommen werden. Im Schritt S26 aktualisiert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 dann die Korrekturdaten des inaktiven Detektors 3 bzw. der inaktiven Detektoren 3.
Die Schritte S24 bis S26 werden zumindest in dem selben Mode ausgeführt, der bezüglich des aktiven Detektors 2 aktiviert ist. Gegebenenfalls können sie zusätzlich auch in den Moden ausgeführt werden, in dem der aktive Detektor 2 nicht aktiviert ist.
Danach steuert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 den aktiven Detektor 2 im Schritt S27 in seinem inaktiven Mode bzw. in seinen inaktiven Moden an. Auch im Schritt S27 bleibt die Röntgenquelle 1 unangesteuert. Der aktive Detektor 2 erfasst daher Rohdaten, welche die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 im Schritt S28 wieder übernimmt. Im Schritt S29 aktualisiert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 dann die Korrekturdaten des aktiven Detektors 2 in seinem inaktiven Mode bzw. in seinen inaktiven Moden.
Nach dem Schritt S29 wird – siehe wieder 3 – ein Schritt S30 ausgeführt. Der Schritt S30 entspricht dem Schritt S19. Im Schritt S30 werden also die Zeiten T1 und T2 wieder zurück gesetzt.
Diese Befehlsabfolge bewirkt somit, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 im Wartezustand W immer wieder nach Ablauf der Grundzeit GZ seit dem letzten Ansteuern des jeweiligen Detektors 2, 3 die Korrekturdaten aller Detektoren 2, 3 in allen Moden aktualisiert.
Wenn die medizintechnische Anlage sich im Aktivierungszustand A befindet, verzweigt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6, wie bereits obenstehend erwähnt, vom Schritt S1 zum Schritt S20. Der Schritt S20 entspricht dem Schritt S4, so dass nachfolgend zur Vermeidung von Wiederholungen von einer detaillierten Erläuterung des Schrittes S20 abgesehen wird.
Beim Abarbeiten des Schrittes S20 unmittelbar nach dem Übergang in den aktivierten Zustand A, also beim Durchlaufen der Schrittfolge S1-S2-S3-S4-S15-S19-S1-S20, bleibt das Abarbeiten des Schrittes S20 ohne Einfluss. Auf Grund des Schrittes S20 ist es aber möglich, auch im Aktivierungszustand A den aktiven Detektor 2, 3 und/oder den aktiven Detektormode zu wechseln.
Nach dem Schritt S20 führt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 einen Schritt S31 aus. Im Schritt S31 prüft die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6, ob ihr ein Aufnahmebefehl IB zum Aufnehmen und Ermitteln eines Nutzbildes vorgegeben wurde. Dieser Befehl IB wird der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 in der Regel von der Bedienperson 11 vorgegeben. Wenn der Aufnahmebefehl IB vorgegeben wurde, führt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 einen Schritt S32 aus, in dem sie ein Nutzbild ermittelt.
Der Schritt S32 zerfällt gemäß 7 in Schritte S33 bis S35. Im Schritt S33 steuert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 zunächst im aktiven Detektormode den aktiven Detektor 2, 3 – hier z. B. wieder den Detektor 2 – sowie die Röntgenquelle 1 an, so dass der angesteuerte Detektor 2, 3 im aktiven Detektormode ein Rohbild des Objekts 4 erfasst. Sodann übernimmt sie im Schritt S34 von dem aktiven Detektor 2 das erfasste Rohbild und ermittelt aus dem Rohbild im Schritt S35 anhand der Korrekturdaten des aktiven Detektors 2 für den aktiven Detektormode das Nutzbild. Das Nutzbild kann von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 beispielsweise über ein Sichtgerät 12 an den Bediener 11 ausgegeben werden. Auch beliebige anderweitige Handhabungen des Nutzbildes sind aber möglich, beispielsweise ein Speichern bzw. Archivieren oder ein Weiterleiten an die übergeordnete Einrichtung 10.
Das Ermitteln des Nutzbildes im Schritt S32 erfolgt mit dem aktiven Detektor 2, 3 im aktiven Detektormode. Nach dem Schritt S32 führt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 daher einen Schritt S36 aus. Im Schritt S36 aktualisiert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 wieder die Korrekturdaten der inaktiven Detektoren 3 und/oder des aktiven Detektors 2 in den inaktiven Moden. Das Aktualisieren der Korrekturdaten erfolgt dabei analog zum Schritt S23, so dass an dieser Stelle von Detailerläuterungen abgesehen wird.
Sodann wird in einem Schritt S37 die Zeit T2 zurück gesetzt und von dort weiter zum Schritt S1 verzweigt.
Die Nutzbilder werden nicht kontinuierlich ermittelt. Vielmehr liegen zwischen der Ermittlung der Nutzbilder Pausen, z. B. um den Patienten 4 anders zu lagern, um die Röntgenquelle 1 anders zu orientieren, um einen anderen Detektor 2, 3 zu aktivieren oder aus anderen Gründen. In allen diesen Fällen wird, da zu diesem Zeitpunkt gerade kein Aufnahmebefehl IB anliegt, vom Schritt S31 zu einem Schritt S38 verzweigt.
Im Schritt S38 prüft die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6, ob der Aktivierungszustand A verlassen werden soll. Der Schritt S38 zerfällt in mehrere Schritte S39, S41 und S42. Dies wird nachfolgend in Verbindung mit 8 näher erläutert.
So ist es beispielsweise möglich, der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 eine Sequenz S von zu ermittelnden Nutzbildern vorzugeben, die mittels der medizintechnischen Anlage erstellt werden sollen. In diesem Fall überprüft die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 im Schritt 539, ob die Sequenz S bereits vollständig erstellt ist. Nur wenn die Sequenz S vollständig erstellt ist, verzweigt die Steuer- und Auswerte einrichtung 6 zu einem Schritt 540, in dem sie den Zustand Z der medizintechnischen Anlage in den Wartezustand W abändert. Anderenfalls verzweigt sie zum Schritt 541. Sie verbleibt also – zumindest in der Regel – im Aktivierungszustand A, bis die Sequenz S vollständig abgearbeitet ist.
Im Schritt S41 überprüft die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6, ob die Zeit T2 eine Wartezeit WZ überschritten hat. Wenn dies der Fall ist, verzweigt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 ebenfalls zum Schritt S40. Die Wartezeit WZ kann – analog zur Grundzeit GZ – der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 fest vorgegeben sein oder von außen vorgegeben werden. Die Wartezeit WZ ist aber stets größer als die Grundzeit GZ. Vorzugsweise liegt sie zwischen 5 und 20 Minuten, z. B. bei etwa 10 Minuten.
Wenn die Zeit T2 die Wartezeit WZ noch nicht überschritten hat, verzweigt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 zum Schritt S42. Im Schritt S42 überprüft die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6, ob ihr – z. B. von der Bedienperson 11 – ein Deaktivierungsbefehl DB vorgegeben wurde. Wenn dies der Fall ist, verzweigt sie wieder zum Schritt S40, anderenfalls führt sie einen Schritt S43 aus.
Im Schritt S43 überprüft die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6, ob die Zeit T1 eine Zusatzzeit ZZ überschritten hat. Wenn dies der Fall ist, verzweigt sie zu Schritten S44 bis S46, ansonsten zum Schritt S1.
Im Schritt S44 aktualisiert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 die Korrekturdaten des aktiven Detektors 2 im aktiven Detektormode. Im Schritt S45 aktualisiert sie die Korrekturdaten der inaktiven Detektoren 3 und/oder in den inaktiven Moden auch die des aktiven Detektors 2. Im Schritt S46 setzt sie die Zeiten T1 und T2 zurück. Die Schritte S44 bis S46 entsprechen also den Schritten S22, S23 und S30. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die Erläuterungen zu diesen Schritten S22, S23 und S30 verwiesen. Es sei aber erwähnt, dass auf Grund der Schritte S43 bis S46 auch im Aktivierungszustand A eine Aktualisierung der Korrekturdaten der Detektoren 2, 3 in allen Betriebsmoden, insbesondere auch des aktiven Detektors 2 für den aktiven Detektormode erfolgt, wenn seit dem letzten Aktualisieren der Korrekturdaten des aktiven Detektors 2 für den aktiven Mode mindestens die Zusatzzeit ZZ verstrichen ist.
Die Zusatzzeit ZZ kann – ebenso wie die Grundzeit GZ und die Wartezeit WZ – der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 fest vorgegeben sein oder von außen vorgegeben werden. Sie ist vorzugsweise mindestens fünfmal so groß, insbesondere fünf- bis zehnmal so groß, wie die Grundzeit GZ. Sie kann beispielsweise zwischen 1 und 5 Minuten liegen, insbesondere bei etwa 2 Minuten. Sie ist damit insbesondere zwar größer als die Grundzeit GZ, aber kleiner als die Wartezeit WZ. Vorzugsweise liegt die Zusatzzeit ZZ zwischen 1/6 und 1/3 der Wartezeit WZ.
Bei der in Verbindung mit den 3 bis 8 beschriebenen Vorgehensweise aktualisiert die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 im Aktualisierungszustand A die Korrekturdaten stets, wenn seit dem letzten Aktualisieren der Korrekturdaten die Zusatzzeit ZZ verstrichen ist. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann aber beispielsweise, wie in 3 gestrichelt angedeutet, mittels eines Schrittes S47 modifiziert werden, der dem Schritt S37 nachgeschaltet ist.
Im Schritt S47 setzt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 die Zeit T1 auf Null. Wenn der Schritt S47 mit eingefügt ist, wird das erfindungsgemäße Betriebsverfahren somit dahingehend modifiziert, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 im Aktivierungszustand A die Korrekturdaten nur dann aktualisiert, wenn seit dem letzten Ansteuern des Detektors 2 die Zusatzzeit ZZ verstrichen ist. Dies gilt also unabhängig davon, ob das letzte Ansteuern des aktiven Detektors 2 im Rah men der Schritte S15, S22 bzw. S44 oder im Rahmen des Schrittes S32 erfolgte.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist eine nur äußerst geringfügige Beeinträchtigung der Verfügbarkeit der medizintechnischen Anlage verbunden, obwohl die Korrekturdaten mit Sicherheit oder zumindest mit hoher Wahrscheinlichkeit sehr aktuell sind.

Claims

Betriebsverfahren für eine medizintechnische Anlage, insbesondere eine Röntgenanlage, mit mindestens einem Detektor (2, 3) und einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (6), – wobei die medizintechnische Anlage in einem Aktivierungszustand (A) oder in einem Wartezustand (W) betrieben wird, – wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) im Aktivierungszustand (A) bei Vorgabe eines entsprechenden Steuerbefehls (IB) ein Nutzbild eines Objekts (4) ermittelt, – wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) zum Ermitteln eines Nutzbildes zumindest den Detektor (2, 3) in einem ersten Detektormode ansteuert, so dass dieser ein Rohbild des Objekts (4) erfasst, vom Detektor (2, 3) das Rohbild übernimmt und aus dem Rohbild anhand von Korrekturdaten für den ersten Detektormode das Nutzbild ermittelt, – wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) im Wartezustand (W) keine Nutzbilder des Objekts (4) ermittelt, – wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) im Wartezustand (W) immer wieder nach Ablauf einer Grundzeit (GZ) seit dem letzten Ansteuern des Detektors (2, 3) die Korrekturdaten für den ersten Detektormode aktualisiert, – wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) zum Aktualisieren der Korrekturdaten zumindest den Detektor (2, 3) im ersten Detektormode ansteuert, so dass dieser Rohdaten erfasst, vom Detektor (2, 3) die Rohdaten übernimmt und anhand der Rohdaten die Korrekturdaten für den ersten Detektormode aktualisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) die Korrekturdaten für den ersten Detektormode auch im Aktivierungszustand (A) aktualisiert, wenn seit dem letzten Aktualisieren der Korrekturdaten für den ersten Detektormode mindestens eine Zusatzzeit (ZZ) verstrichen ist, die größer als die Grundzeit (GZ) ist.
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) im Aktivierungszustand (A) die Korrekturdaten für den ersten Detektormode stets aktualisiert, wenn seit dem letzten Aktualisieren der Korrekturdaten für den ersten Detektormode die Zusatzzeit (ZZ) verstrichen ist.
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) im Aktivierungszustand (A) die Korrekturdaten für den ersten Detektormode nur dann aktualisiert, wenn seit dem letzten Ansteuern des Detektors (2, 3) im ersten Detektormode die Zusatzzeit (ZZ) verstrichen ist.
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzzeit (ZZ) mindestens fünfmal, insbesondere fünf bis zehnmal, so groß wie die Grundzeit (GZ) ist.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundzeit (GZ) zwischen 10 und 40 Sekunden liegt, insbesondere bei etwa 20 Sekunden.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzzeit (ZZ) zwischen 1 und 5 Minuten liegt, insbesondere bei etwa 2 Minuten.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) die Korrekturdaten für den ersten Detektormode bei einem Wechsel der medizintechnischen Anlage vom Wartezustand (W) in den Aktivierungszustand (A) nochmals aktualisiert.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) im Aktivierungszustand (A) im unmittelbaren Anschluss an eine Ermittlung eines Nutzbildes Korrekturdaten mindestens eines weiteren, für dieses Nutzbild nicht angesteuerten Detektors (3) aktualisiert.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (2, 3) auch in mindestens einen zweiten Detektormode ansteuerbar ist, dass die Korrekturdaten modenspezifisch sind und dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) im Aktivierungszustand (A) im unmittelbaren Anschluss an eine Ermittlung eines Nutzbildes im ersten Detektormode die Korrekturdaten für den zweiten Detektormode aktualisiert.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) zum Ermitteln eines Nutzbildes zusätzlich zum Ansteuern des Detektors (2, 3) eine Strahlungsquelle (1) ansteuert und zum Ermitteln der Korrekturdaten die Strahlungsquelle (1) nicht ansteuert.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die medizintechnische Anlage selbsttätig in den Aktivierungszustand (A) übergeht, wenn ihr von einer übergeordneten Einrichtung (10), z. B. einem RIS (10), oder einer Bedienperson (11) ein Aktivierungsbefehl (AB) vorgegeben wird.
Betriebsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der medizintechnischen Anlage eine Bildsequenz (S) vorgegeben wird, die mittels der medizintechnischen Anlage erstellt werden soll, und dass die medizintechnische Anlage im Aktivierungszustand (A) verbleibt, bis die Bildsequenz (S) vollständig abgearbeitet ist.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die medizintechnische Anlage in den Wartezustand (W) übergeht, wenn ihr – z. B. von einer Bedienperson (11) – ein Deaktivierungsbefehl (DB) vorgegeben wird.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die medizintechnische Anlage in den Wartezustand (W) übergeht, wenn seit dem letzten Ermitteln eines Nutzbildes eine Wartezeit (WZ) verstrichen ist, die größer als die Grundzeit (GZ) ist.
Betriebsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartezeit (WZ) größer als die Zusatzzeit (ZZ) ist, insbesondere mindestens dreimal so groß wie die Zusatzzeit (ZZ) ist.
Betriebsverfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartezeit (WZ) zwischen 5 und 20 Minuten liegt, z. B. bei etwa 10 Minuten.
Auf einem Datenträger (8) gespeichertes Computerprogramm zur Durchführung eines Betriebsverfahrens nach einem der obigen Ansprüche.
Mit einem Computerprogramm (7) nach Anspruch 17 programmierte Steuer- und Auswerteeinrichtung für eine medizintechnische Anlage, insbesondere eine Röntgenanlage.
Medizintechnische Anlage, insbesondere Röntgenanlage, zur Durchführung eines Betriebsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16.