DE102004057003A1 - Röngtengerät mit rotierendem Flachdetektor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Röntgengerät mit einem drehfest angeordneten Röntgenstrahler und einem rotierend gelagerten Flachdetektor, mit einer erweiterten Kalibriereinrichtung, mit der Kalibrierbilder für verschiedene Rotationen des Detektors relativ zum Röntgenstrahler aufgenommen werden, wobei für jede Drehposition des Flachdetektors ein kompletter Kalibrierdatensatz mit Gainbild und Pixeldefektmappe erstellt wird.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgengerät mit einem drehfest angeordneten Röntgenstrahler und einem rotierend gelagerten Flachdetektor.
• Flachdetektoren finden in den verschiedensten Ausprägungen ihren Einsatz als Röntgendetektoren unter anderem in der Medizintechnik. Zweck der unterschiedlichen Größen und Formate, insbesondere der Rechteckform, sind zum Beispiel ein optimierter Patientenzugang und Anpassung an den jeweiligen Untersuchungsbereich (zum Beispiel in der Kardiologie, der Angiographie und der Radiographie).
• In vielen Röntgengeräten besteht die Möglichkeit den Detektor zu rotieren, wie dies beispielsweise an jedem C-Bogen der Fall ist, um den zu untersuchenden Bildbereich bzw. das Bildformat im Zusammenhang mit der jeweiligen Lage (Angulation) optimal mit dem Detektor darzustellen. So werden zum Beispiel Detektoren mit einem rechteckigen nutzbaren Bildformat, die für bestimmte multifunktionale Anwendungen zum Einsatz kommen, häufig um 90° während der Untersuchung gedreht.
• Insbesondere besteht bei nicht quadratischen Detektoren das Problem, dass die verwendeten Korrekturbilder aus der Kalibrierung nur in einer festen Position des Detektors zur Röntgenröhre akquiriert wurden. Eine verminderte Bildqualität oder Bildartefakte, hervorgerufen durch die unterschiedliche Position des Detektors relativ zur Röhre (unter anderem Heeling-Effekt, Abschattungen, geänderte Pixel-Sensitivität an Detektorrandbereichen) sind die Folge.
• Schließlich kann es aufgrund obiger Effekte wie Abschattungen an Rand- und Eckbereichen des Detektors zu einer vermehrten fehlerhaften Pixel-Defekterkennung in den Bereichen kommen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Röntgengerät der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass durch das Verdrehen des Flachdetektors keine Veränderungen und insbesondere keine Verschlechterungen in der Bilddarstellung auftreten können.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein derartiges Röntgengerät erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine erweiterte Kalibriereinrichtung, mit der Kalibrierbilder für verschiedene Rotationen des Detektors relativ zum Röntgenstrahler aufgenommen werden, wobei für jede Drehposition des Flachdetektors ein kompletter Kalibrierdatensatz mit Gainbild und Pixeldefektmappe erstellt wird.
• Durch die erfindungsgemäße erweiterte Kalibriereinrichtung können die Röntgenbilder für jede vom Arzt gewünschte und eingestellte Rotation des Flachdetektors korrigiert werden, wobei zur Korrektur eines Röntgenbilds jeweils das Kalibrierbild mit nächstliegender Rotation verwendet wird. Im Allgemeinen kann man ja nicht davon ausgehen, dass bei der Mehrzahl von Kalibrierbildern über einen Rotationswinkel von 90° ein Kalibrierbild genau für den Aufnahmewinkel vorhanden ist, den der Arzt aufgrund der speziellen Gegebenheiten im Einzelfall eingestellt haben möchte. In diesen Fällen verwendet man das Kalibrierbild des nächstgelegenen Rotationswinkels, wobei man davon ausgehen kann, dass die Veränderungen beim Rotieren des Flachbilddetektors ja nicht sprunghaft auftreten.
• In Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn zur Korrektur eines Röntgenbildes jeweils ein gemitteltes Kalibrierbild der beidseits nächstliegenden Rotationswerte verwendet wird. Geht man also beispielsweise davon aus, dass ein Röntgenbild mit einer Rotation von 40° gemacht wird, während Kalibrierbilder nur für Rotationswinkel für 15°, 30°, 45° usw. vorliegen, so wird man mit entsprechender Gewichtung ein gemitteltes Kalibrierbild aus den Aufnahmen mit 30° und mit 45° zur Korrektur heranziehen.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung eines Röntgenstrahlers und eines – perspektivisch verzerrt eingezeichneten – Flachbilddetektors und
• 2 und 3 Kalibrierbilder in unterschiedlichen Rotationsstellungen des Flachdetektors gegenüber dem nicht rotierenden Röntgenstrahler, wobei Bildartefakte nur schematisch in den Ecken gezeigt sind, während Pixelveränderungen in der übrigen Bildfläche nicht dargestellt sind.
• Die 1 zeigt bei 1 schematisch einen Röntgenstrahler mit einer Drehanode 2 und einem Blendensystem 3, der über einem um seine Mittelsymmetrieachse 4 rotierend gelagerten Flachdetektor 5 angeordnet ist. Bei der Bildaufnahme ergeben sich in den Ecken Bildartefakte 6 bis 9, die in unterschiedlichen Drehstellungen des Flachdetektors gegenüber dem nicht mit verdrehten Röntgenstrahler unterschiedlich ausfallen, wie sich aus den 2 und 3 ergibt. In 3 sind die entsprechenden Artefakte in den Ecken mit 6' bis 9' bezeichnet. Zusätzlich zu diesen Artefakten ergeben sich natürlich bei ansonsten unveränderten Verhältnissen, also gleichem und in gleicher Weise betriebenem Röntgenstrahler und gleichem Objekt zwischen Röntgenstrahler und Flachdetektor, unterschiedliche Pixelwerte auch im Bild, die nicht eigentlich von der abzubildenden Struktur her rühren, sondern nur durch die Unsymmetrien und zum Beispiel den Heeling-Effekt, Abschattungen und geänderte Pixelsensitivität am Detektorrandbereichen hervorgerufen werden.
• Erfindungsgemäß werden aus diesem Grund für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Rotationen, also verdrehten Winkelpositionen des Flachdetektors 5, Kalibrierbilder erstellt, die jeweils zur Korrektur eines Röntgenbildes in einer vom Arzt gewünschten Rotationsstellung herangezogen werden können. Die Kalibrieraufnahmen sollen mindestens in 45°-Schritten, bevorzugt aber in kleineren Winkelschritten, erfolgen, wobei die Maßgabe der Winkelschritte der Kalibrierbildakquisition folgendermaßen gewählt wird: Je größer der Detektor und je ungünstiger das Verhältnis von Breite und Länge ist, desto mehr Kalibrierschritte sind nötig. In Abhängigkeit der jeweiligen vom Arzt angewählten Rotation des Detektors wird vom System dieser Winkel erfasst und passende Datenset der Kalibrierung angewählt und in der Korrektur der Pipeline des Systems verwendet.
• Mit Hilfe der vorgeschlagenen Maßnahmen können die eingangs beschriebenen Einbußen in der Bildqualität bei digitalen Röntgensystemen mit rotierenden Flachdetektoren gänzlich verhindert oder deutlich verringert werden. Zudem kann vermieden werden, dass Pixel der Detektormatrix, die sich in kritischen Bereichen wie den Detektorecken befinden, in die Defektmappe aufgenommen werden und gegebenenfalls zu einem Ausfall des Detektors führen. Dies erspart erhöhten Serviceeinsatz und einen unnötigen Detektortausch.

Claims (3)

1. Röntgengerät mit einem drehfest angeordneten Röntgenstrahler und einem rotierend gelagerten Flachdetektor, gekennzeichnet durch eine erweiterte Kalibriereinrichtung, mit der Kalibrierbilder für verschiedene Rotationen des Detektors relativ zum Röntgenstrahler aufgenommen werden, wobei für jede Drehposition des Flachdetektors ein kompletter Kalibrierdatensatz mit Gainbild und Pixeldefektmappe erstellt wird.
2. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur eines Röntgenbildes jeweils das Kalibrierbild mit nächstliegender Rotation verwendet wird.
3. Röntgengerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur eines Röntgenbildes jeweils ein gemitteltes Kalibrierbild der beidseits nächstliegenden Rotation verwendet wird.