DE19941237A1 - Mobile unit taking x-ray images of heart and lungs of patient in bed, obviates conventional light beam positioner, being positioned at the detector itself. - Google Patents
Mobile unit taking x-ray images of heart and lungs of patient in bed, obviates conventional light beam positioner, being positioned at the detector itself.Info
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Abstract
Description
Röntgenuntersuchungen bei schwerkranken, unfallverletzten und frisch operierten Patienten müssen im Bett durchgeführt werden. Am häufigsten handelt es sich dabei um Herz-Lungen- Aufnahmen (Thoraxaufnahmen) auf Intensivstation im Rahmen der Überwachung lebens wichtiger Organfunktionen.X-ray examinations in seriously ill, accident-injured and newly operated patients must be done in bed. The most common are heart-lung Images (chest images) in intensive care units as part of the surveillance life important organ functions.
Gemäß dem Stand der Technik wird nach herkömmlichem Verfahren zu diesem Zweck ein mobiles Röntgengerät neben dem Patientenbett in Stellung gebracht, die an einem bewegli chen Arm befestigte Röntgenröhre in ausreichendem Abstand zum Film - in der Regel 100- 115 cm - über dem Patienten positioniert und die den Film beinhaltende Röntgenkassette, die sich in einem sogenannten Rastertunnel befinden sollte, unter den Rücken des Patienten geschoben (Abb. 1).According to the prior art, a mobile X-ray device is positioned next to the patient bed for this purpose according to conventional methods, the X-ray tube attached to a movable arm is positioned at a sufficient distance from the film - as a rule 100-115 cm - above the patient and the X-ray cassette containing the film, which should be located in a so-called grid tunnel, pushed under the patient's back ( Fig. 1).
Hierzu sind zwei Hilfspersonen erforderlich, die den meist nicht kooperationsfähigen Patienten sowohl fuhr das Einbringen der schweren Röntgenkassette als auch zu deren Ent fernung nach der Röntgenbelichtung anheben. Das erforderliche Belichtungsfeld, das stets den gesamten Thorax einschließt, wird über ein Lichtvisier, das im Röhrengehäuse der Röntgen röhre vorgeschaltet ist, auf dem Patienten ausgeleuchtet, größenmäßig manuell angepaßt und möglichst auf die Kassettenmitte zentriert. Die belichtete Kassette wird dann in eine Entwicklungseinheit (Dunkelkammer/Tageslichtsystem) verbracht.Two assistants are required for this, most of whom are unable to cooperate Patients drove both the insertion and removal of the heavy X-ray cassette Raise distance after X-ray exposure. The required exposure field that always The entire thorax is covered by a light visor, which is located in the tube housing the x-ray tube is upstream, illuminated on the patient, manually adjusted in size and centered on the center of the cassette if possible. The exposed cassette is then placed in a Development unit (dark room / daylight system) spent.
Der Strahlengang von der Röntgenröhre zum Film verläuft von vorne nach hinten durch den Patienten, von anterior nach posterior, es entsteht ein a. p.-Bild in liegender Position. Im Gegensatz dazu werden Standard-Thoraxaufnahmen bei kooperationsfähigen Patienten am normalen Rasterwandgerät oder Thoraxspezialaufnahmegerät stets im Stehen und p. a.-Strah lengang durchgeführt. The beam path from the X-ray tube to the film runs from front to back through the Patients, from anterior to posterior, an a. p. image in a lying position. in the In contrast, standard chest images are taken on cooperative patients normal grid wall device or thorax special recording device always standing and p. a-beam lengang performed.
Nachteile der beschriebenen Bettaufnahmetechnik bei Intensivsituation bestehen in einer Belästigung des meist schmerzgeplagten Patienten, im Bedarf von zwei Hilfspersonen zur Positionierung und Wiederentfernung der Röntgenkassette, in einer schwierigen Röhren- und Rasterzentrierung, die von Erfahrung und Geschick der Röntgenassistentin abhängt, in einem aufwendigen Handling der schweren Röntgenkassette - verwechslungsfreie Kennzeichnung, Transport in eine Entwicklungseinheit, Identifizierung des Films, Entwicklung, Wiederbeladung der Kassette, Rücktransport auf die Intensivstation - und häufig in verminderter Bildqualität, da einerseits oft auf die Verwendung des zusätzlich belästigenden Rastertunnels verzichtet wird, andererseits die exakte Zentrierung dieses Streustrahlen absorbierenden Rasters gerade bei Bettaufnahmen stets problematisch ist. Darüberhinaus sind Aufnahmen im seitlichen Strahlengang in brauchbarer Qualität nicht möglich.Disadvantages of the bed recording technique described in the intensive situation exist in one Harassment of the mostly pain-plagued patient, in need of two auxiliary persons Positioning and removal of the x-ray cassette, in a difficult tube and Grid centering, which depends on the experience and skill of the X-ray assistant, in one complex handling of the heavy x-ray cassette - confusion-free labeling, Transport to a development unit, identification of the film, development, Reloading the cassette, returning it to the intensive care unit - and often in reduced image quality, because on the one hand often on the use of the additional annoying Grid tunnel is dispensed with, on the other hand the exact centering of this scattered radiation absorbing grid is always problematic, especially in bed shots. Beyond that Usable quality pictures in the lateral beam path are not possible.
Alle diese Probleme werden mit der hier vorgestellten Erfindung gelöst:All of these problems are solved with the invention presented here:
Intensivmedizinisches Arbeitskonzept bedeutet, daß Röntgenuntersuchungen hier absolut indiziert, also unumgänglich notwendig sind. Es gilt, pathologische Lungenverschattungen (Atelektasen, Pneumonien, Hämorrhagien, Kontusionen, Ergüsse, Ödeme, interstitielle Prozesse) möglichst zuverlässig zu differenzieren. Nicht radiologisch-technische Detailoptimierung ist das Untersuchungsziel, sondern vollständige Erfassung der Thoraxorgane in möglichst guter Bildqualität. Daraus ergibt sich für die Einstellung durch die Radiologieassistentin, daß eine nennenswerte Einblendung des Strahlenfeldes unter das vorgewählte, an der Thoraxgröße orientierte Aufnahmeformat keinen Sinn ergäbe und somit auf die Ausleuchtung der Grenzen des vorgesehenen Belichtungsfeldes verzichtet werden kann, sofern die Zentrierung gesichert ist.Intensive medical work concept means that X-ray examinations are absolutely here indicated, i.e. are absolutely necessary. It applies to pathological lung shadowing (Atelectasis, pneumonia, hemorrhage, contusions, effusions, edema, interstitial Processes) to differentiate as reliably as possible. Not radiological-technical Detail optimization is the goal of the investigation, but complete capture of the Thoracic organs in the best possible image quality. This results in the setting by the Radiology assistant that a noteworthy insertion of the radiation field under the preselected, format based on the size of the chest would make no sense and thus illumination of the limits of the intended exposure field can be dispensed with can, provided the centering is secured.
Unter dieser Voraussetzung kann das Lichtvisier üblicher Bauart entfallen und der Strahlengang umgedreht werden:Under this condition, the conventional light visor can be omitted and the Beam path can be reversed:
In modifizierter C-Bogentechnik wird die am unteren Ende eines C-Bogens montierte Röntgenröhre möglichst tief fußbodennahe so unter der oberen Hälfte des Intensivbetts positi oniert, daß sie von unten nach oben, bezogen auf den liegenden Patienten also p. a. strahlt. Das Intensivbett muß, was heute allgemein üblich ist, in seiner oberen Hälfte strahlendurchlässig sein und mit seiner Hydraulik auf die erforderliche Höhe gebracht werden können. Das bild aufzeichnende Detektorsystem befindet sich am oberen Ende des C-Bogens (Abb. 2) folgerichtig nicht unter dem Rücken des Patienten, sondern auf seiner Brustseite (Abb. 3). Es handelt sich bei diesem Detektor nicht, wie sonst in C-Bogengeräten üblich, um einen Röntgenbildverstärker, sondern um eine auf den Zentralstrahl der Röntgenröhre zentrierte Detektorkassette in einem flachen Tunnel mit Kassettenlade, der ein motorisch bewegtes Streustrahlenraster einschließt. Der Detektortunnel hat das Flächenmaß 43 × 43 cm, sodaß auch das größte für die Thoraxdiagnostik verwandte Kassettenformat von 35 × 43 cm in beiden Richtungen hineinpaßt. Dieser Detektortunnel ist mit seiner Fläche also exakt senkrecht zum Zentralstrahl ausgerichtet und fest auf ihn zentriert, sodaß auch die Rasterzentrierung stets gewährleistet ist.In modified C-arm technology, the X-ray tube mounted at the lower end of a C-arm is positioned as low as possible near the floor under the upper half of the intensive care bed so that it radiates from bottom to top, based on the patient lying down. The intensive care bed, which is common today, must be radiolucent in its upper half and can be brought to the required height with its hydraulics. The image-recording detector system is consequently located at the upper end of the C-arm ( Fig. 2), not under the patient's back, but on his chest ( Fig. 3). This detector is not, as is customary in C-arm devices, an X-ray image intensifier, but rather a detector cassette centered on the central beam of the X-ray tube in a flat tunnel with a cassette drawer, which includes a motorized scattered radiation grid. The detector tunnel has an area of 43 × 43 cm, so that the largest cassette format of 35 × 43 cm used for chest diagnosis fits in both directions. The surface of this detector tunnel is thus aligned exactly perpendicular to the central beam and firmly centered on it, so that the grid centering is always guaranteed.
Die Regeldistanz zwischen Röhrenfokus und Detektor von 115 cm, die die Dimensionierung des C-Bogens vorgibt, kann durch Axialbewegung des Detektortunnels, z. B. entlang einer Zahnstange (Abb. 4) individuellen Gegebenheiten um je etwa 10 cm nach oben oder unten angepaßt werden, sodaß der Detektor-Fokus-Abstand etwa zwischen 105 und 125 cm variieren kann. Demgegenüber erfolgt die grundsätzliche Einstellung von Röhre und Detektor auf die jeweilige Patientenposition ausschließlich über Bewegung des gesamten C-Bogens, wie in dieser Geräteklasse üblich. Zu diesem Zweck wird das Röntgengerät neben dem Patientenbett in Stellung gebracht und der C-Bogen von der Seite her über bzw. unter das Bettoberteil und den Patienten geschoben. Die Ausleuchtung des vorgesehenen Belichtungsfeldes über ein Lichtvisier üblicher Bauart kann deshalb entfallen, weil die Position des Detektors, den die erfahrene Assistentin mit dem C-Bogen exakt über das zu untersuchende Organgebiet führt, direkt das Belichtungsfeld repräsentiert. Damit ist die korrekte Zentrierung festgelegt, während die Feldgröße durch Programmwahl analog zu allen für die Thoraxdiagnostik geeigneten Kassettenformaten bestimmt wird.The control distance between tube focus and detector of 115 cm, which specifies the dimensioning of the C-arm, can be adjusted by axial movement of the detector tunnel, e.g. B. along a rack ( Fig. 4) individual circumstances by about 10 cm up or down, so that the detector-focus distance can vary between about 105 and 125 cm. In contrast, the basic adjustment of the tube and detector to the respective patient position takes place exclusively by moving the entire C-arm, as is customary in this device class. For this purpose, the X-ray device is positioned next to the patient bed and the C-arm is pushed from the side over or under the bed top and the patient. The illumination of the intended exposure field by means of a conventional light sight can be omitted because the position of the detector, which the experienced assistant guides with the C-arm exactly over the organ area to be examined, directly represents the exposure field. This determines the correct centering, while the field size is determined by program selection analogous to all cassette formats suitable for chest diagnosis.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann zusätzlich aber auch eine optisch geführte Zentrierung dadurch realisiert werden, daß eine auf der Tunnelunterseite, also dem Patienten zugewandt, zentral positionierte Lichtquelle, z. B. ein Laserstrahl die Lokalisation auf das Zentrum des Objekts, also die Vorderseite des menschlichen Brustkorbs anzeigt. Um den Detektortunnel für die Justierung einer solchen Lichtquelle nicht vertiefen zu müssen, was der Röntgenbildqualität abträglich wäre, und um störende Objektschatten zu vermeiden, erfolgt die Lichtzuführung über einen kleinen, röntgenstrahlendurchlässigen Ablenkspiegel, der im Mittelpunkt der Tunnelunterseite befestigt wird. Dieser in einem Winkel von 45° montierte Spiegel wird von einer seitlich am Rastertunnel befindlichen Lichtquelle getroffen, wodurch der Strahl um 90° abgelenkt wird, senkrecht nach unten strahlt und so der Zentrierung und Führung dient (Abb. 5).In a preferred embodiment, an optically guided centering can also be realized in that a centrally positioned light source on the underside of the tunnel, ie facing the patient, e.g. B. a laser beam indicates the location on the center of the object, ie the front of the human chest. In order not to have to deepen the detector tunnel for the adjustment of such a light source, which would be detrimental to the x-ray image quality, and to avoid disturbing object shadows, the light is supplied via a small, x-ray-transmissive deflection mirror, which is attached in the center of the tunnel underside. This mirror, which is mounted at an angle of 45 °, is struck by a light source located on the side of the grid tunnel, whereby the beam is deflected by 90 °, shines vertically downwards and thus serves for centering and guiding ( Fig. 5).
Als alternative Variante könnte der Lichtstrahl auch über eine bewegliche, zentral unter dem Detektor endende Lichtschiene herangeführt werden, die nach erfolgter Zentrierung vor Durchführung der Aufnahme selbst zur Seite geklappt wird.As an alternative variant, the light beam could also be via a movable, centrally located under the Detector-ending light rail can be brought up after centering before Performing the recording itself is folded aside.
Die Einstellung am Patientenbett geschieht dabei so, daß der Detektortunnel in axialer Richtung zunächst soweit vom Patienten entfernt wird, daß die Position des Leuchtpunktes einsehbar ist und exakt zentriert werden kann, der Tunnel dann bis auf Kontakt an den Patienten herangeführt wird.The setting at the patient bed is done so that the detector tunnel in the axial Direction is so far from the patient that the position of the illuminated dot is visible and can be centered exactly, then the tunnel until contact with the Patient is introduced.
Durch Rotation des C-Bogens um 90° sind problemlos Aufnahmen auch im seitlichen Strahlengang in identischer Bildqualität möglich (Abb. 6).By rotating the C-arm through 90 °, pictures can also be taken in the lateral beam path in identical image quality ( Fig. 6).
Der eigentliche Detektor kann jedes beliebige Röntgenbildaufzeichnungssystem darstellen. Es kann sich also um eine herkömmliche Röntgenkassette mit Film handeln, der in konventio neller Weise weiterverarbeitet wird, aber auch um eine Speicherfolienkassette, die über ein separates Auslesegerät digitale Bilder liefert. Für Abteilungen mit voll digitaler Arbeitsweise, die also über ein PACS (picture archiving and communication system) verfügen, kommen digitale Detektoren, im Idealfall ein elektronischer Flachdetektor zum Einsatz.The actual detector can represent any X-ray imaging system. So it can be a conventional X-ray cassette with film, which in conventional neller is processed further, but also to an imaging plate cassette, which over a separate reading device delivers digital images. For departments with fully digital working methods, who have a PACS (picture archiving and communication system) digital detectors, ideally an electronic flat detector.
Zusätzlich ist im mobilen Röntgengerät ein PC integriert. Auf diesen wird die vom Radio logie-Informationssystem (RIS) bereitgestellte Arbeitsliste der jeweils auf Intensivstation zu röntgenden Patienten geladen. Dadurch können die somit vor Ort bereitgehaltenen Patienten daten dem digital aquirierten Bild direkt, also unverwechselbar zugeordnet werden. Auf dem Sichtmonitor des PC erscheint das Bild unmittelbar nach Aufnahme und zeigt an, ob es technisch einwandfrei und auswertbar ist; nötige Korrekturen können sofort erfolgen. Die vom digitalen Detektor aufgenommenen Bilddaten werden dem Speicher des PC zugeleitet und können zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt dem Abteilungsnetz und damit auch dem Archiv übergeben werden. Diese Zwischenspeicherung ermöglicht dezentrales und dennoch digital-integratives Arbeiten.A PC is also integrated in the mobile X-ray device. This is the radio logie information system (RIS) provides the work list of each in intensive care X-ray patient loaded. As a result, the patients thus kept ready on site data can be assigned to the digitally acquired image directly, i.e. unmistakably. On the Visual monitor of the PC, the image appears immediately after recording and shows whether it is technically flawless and evaluable; necessary corrections can be made immediately. The Image data recorded by the digital detector are fed to the memory of the PC and can be added to the department network at any later point in time Archive will be handed over. This temporary storage enables decentralized and yet digital integrative work.
Über den im Röntgengerät integrierten PC können auch konventionelle und Speicherfolien kassetten nach Belichtung vor Ort, also krankenbettnahe unter Zwischenschaltung einer Identifikationsstation, z. B. im Handy-Format, verwechslungsfrei identifiziert werden. Conventional and imaging plates can also be used with the PC integrated in the X-ray machine cassettes after exposure on site, i.e. near the bedside with the interposition of one Identification station, e.g. B. in cell phone format, can be identified without confusion.
Alle Aufnahmedaten, also der Detektor-Fokus-Abstand (Film-Fokus-Abstand herkömmlicher Systeme), die KV-Zahl, das mAs-Produkt sowie das am Röhrenausgang gemessene Flächendosisprodukt werden automatisch erfaßt und auf dem Laserfilm ausgedruckt bzw. im digitalen System gespeichert.All recording data, i.e. the detector-focus distance (film-focus distance more conventional Systems), the KV number, the mAs product and the measured at the tube output Area dose product are automatically detected and printed out on the laser film or in digital system.
Die optisch freie Sicht auf den Detektortunnel erlaubt auch die standardisierte Verwendung von Belichtungskammern und damit die automatische Belichtung; freilich ergeben sich hier aus der Häufigkeit von Pathologika auf der Intensivstation Limitationen.The optically clear view of the detector tunnel also allows standardized use of exposure chambers and thus the automatic exposure; of course arise here from the frequency of pathology in the intensive care unit limitations.
Die vorschriftsmäßige Einblendung gemäß den Leitlinien der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik wird dadurch erreicht, daß das gewählte Kassettenformat bei Verwendung konventioneller Filmtechnik oder Speicherfolientechnologie bzw. das analog vorgewählte Format bei digitalen Detektoren einerseits und die tatsächliche Distanz zwischen Röhrenfokus und Detektor andererseits über einen mathematischen Algorithmus eine formatentsprechende, motorische Bewegung der Strahlenblenden am Röhrenausgang steuern. Dadurch wird die Einblendung vorschriftsgemäß wirksam, und zwar weit sicherer als bei herkömmlicher TechnikThe correct insertion according to the guidelines of the German Medical Association for Quality assurance in X-ray diagnostics is achieved in that the selected Cassette format when using conventional film technology or imaging plate technology or the analog preselected format for digital detectors on the one hand and the actual one Distance between tube focus and detector on the other hand via a mathematical Algorithm a format-appropriate, motorized movement of the radiation diaphragm on Control tube output. As a result, the overlay becomes effective in accordance with the regulations far safer than with conventional technology
Für besondere Situationen können andere Formate, z. B. ein mediastinales Format vorpro grammiert werden.For special situations, other formats, e.g. B. a pre-mediastinal format be grammed.
Mit der hier vorgestellten Konzeption eines mobilen Röntgengerätes wird die Belästigung der Patienten weitgehend vermieden, die Aufnahme kann ohne zusätzliche Hilfskräfte von einer einzigen Assistentin angefertigt werden, die zudem von körperlich belastender Arbeit befreit wird, der Arbeitsablauf wird wesentlich vereinfacht, insbesondere entfällt in digitaler Version die Bearbeitung einer Kassette, die Bildqualität entspricht aufgrund standardisierter Durchführbarkeit mit Streustrahlenraster, gesicherter Zentrierung und evtl. automatischer Belichtung hohen Anforderungen, was auch für Seitaufnahmen gilt. Je nach genutzter Detektorart ist das Gerät in allen radiologischen Abteilungen einsetzbar; es stellt in digitaler Version einen vollwertigen PACS-Baustein ohne direkte Netzabhängigkeit dar, ermöglicht also dezentrales und dennoch voll integratives Arbeiten auf Intensivstation.With the design of a mobile X-ray device presented here, the annoyance of the Patients largely avoided, the admission can be done without additional assistants from one only assistant can be made, which also relieves physically demanding work the workflow is significantly simplified, especially in the digital version the processing of a cassette, the image quality corresponds due to standardized Feasibility with anti-scatter grid, secure centering and possibly automatic Exposure high demands, which also applies to side shots. Depending on the used The device can be used in all radiological departments; it represents in digital Version represents a full PACS module without direct network dependency So decentralized and yet fully integrative work in the intensive care unit.
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