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DE102009049075A1 - Röntgensystem und Verfahren zum Generieren einer Abtastbahn - Google Patents

Röntgensystem und Verfahren zum Generieren einer Abtastbahn Download PDF

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DE102009049075A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Generieren einer Abtastbahn für eine Röntgenquelle (9) und/oder einen Röntgendetektor (10) eines Röntgensystems (15), wobei durch Abfahren der Abtastbahn bei gleichzeitiger Akquisition einer Reihe von Röntgenbildern eine CT-artige Bildgebung auf dem Röntgensystem (15) ermöglicht wird, mit den folgenden Schritten: - Bereitstellen einer ursprünglichen Abtastbahn der Röntgenquelle (1) und/oder des Röntgendetektors (2), wobei die Abtastbahn durch eine Reihe von ursprünglichen Akquisitionspunkten definiert ist; - für zumindest einen ursprünglichen Akquisitionspunkt (21, 22) auf der Abtastbahn, Identifikation einer Blickachse (6) von der Röntgenquelle (9) zum Objekt (7) und/oder zum Detektor (10); - Generieren einer modifizierten Abtastbahn (2, 4) durch Verschieben von zumindest einem Akquisitionspunkt (21, 22), zumindest teilweise entlang der Blickachse (6), so dass die Abtastbewegung beim Abfahren der modifizierten Abtastbahn (3, 4) reproduzierbarer ist als bei der ursprünglichen Abtastbahn (12). Die Erfindung richtet sich zudem auf ein Röntgensystem und ein Computerprogrammprodukt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Röntgensystem sowie ein Verfahren für eine CT-artige Bildgebung. Das Röntgensystem weist eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor auf, die entlang einer in der Regel vorprogrammierten Abtastbahn verfahrbar sind. Durch Abfahren der Abtastbahn bei gleichzeitiger Akquisition einer Reihe von Röntgenbildern wird die CT-artige Bildgebung ermöglicht. Das Verfahren dient zum Generieren einer Abtastbahn für eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor des Röntgensystems.
  • Die Computertomografie (CT) ist ein Verfahren der medizinischen Bildgebung. Hierbei wird die räumliche Dichteverteilung eines Objekts, in der Regel eines Patienten, aus einer Serie zweidimensionaler Projektionsbilder rekonstruiert. Die Projektionsbilder werden dabei mit einer Scannervorrichtung bestehend aus Röntgenquelle und röntgensensitiven Detektor aus unterschiedlichen Blickwinkeln akquiriert. Um die Objektdichteverteilung in hoher Qualität zu rekonstruieren, ist es nötig, die Position und Orientierung von Röntgenquelle und Detektor genau zu kennen.
  • In der Computertomografie sind sowohl röhrenförmige Systeme (Computertomographen) als auch C-Bogen-Geräte bekannt. Hierbei wird die Röntgenquelle in einer kreisförmigen Abtastbahn um das darzustellende Objekt geführt, während der Detektor entgegengesetzt angeordnet ist. Die Rekonstruktion der Bilddaten erfolgt anhand von Algorithmen, die entsprechend der exakten Abtastbahn der Röntgenquelle sowie des Detektors angepasst sind.
  • Um den Zugang zu dem Patienten während des Röntgenvorgangs zu gewährleisten bzw. zu verbessern, sind Scannersysteme erwünscht, deren Röntgenquelle und Detektor auf individuell ansteuerbaren Bewegungsarmen montiert sind. Diese werden beispielsweise mithilfe von Schienen und Gelenken motorisiert bewegt und weisen daher einen hohen Freiheitsgrad in der Bewegung auf. Hierbei treten allgemeine mechanische Ungenauigkeiten auf, die zu ungenauen Geometrieangaben führen. Ungenaue Geometrieangaben führen wiederum zu Bildartefakten im Rekonstruktionsergebnis. Addieren sich die mechanischen Ungenauigkeiten aufgrund mehrerer Ansteuerungsschritte der Bewegung, so kann es dazu führen, dass das darzustellende Objekt nicht mehr rekonstruierbar ist.
  • Die Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, eine Bildgebung auf einem Röntgensystem mit individuell bewegbarer Röntgenquelle bzw. Röntgendetektor zu ermöglichen, deren Bildqualität verbessert ist, wobei Bildartefakte vermindert werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Röntgensystem gemäß Anspruch 11 und ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 12 vor.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Generieren einer Abtastbahn für eine Röntgenquelle und/oder einem Röntgendetektor eines Röntgensystems. Durch Abfahren der Abtastbahn bei gleichzeitiger Akquisition einer Reihe von Röntgenbildern wird eine CT-artige Bildgebung auf dem Röntgensystem ermöglicht. Dies erfolgt mit den folgenden Schritten:
    • – Bereitstellen einer ursprünglichen Abtastbahn der Röntgenquelle und/oder des Röntgendetektors, wobei die Abtastbahn durch eine Reihe von ursprünglichen Akquisitionspunkten definiert ist;
    • – Für zumindest einen ursprünglichen Akquisitionspunkt auf der Abtastbahn, Identifikation einer Blickachse von der Röntgenquelle zum Objekt und/oder zum Detektor;
    • – Generieren einer modifizierten Abtastbahn durch Verschieben von zumindest einem Akquisitionspunkt, zumindest teilweise entlang der Blickachse, so dass die Abtastbewegung beim Abfahren der modifizierten Abtastbahn reproduzierbarer ist als bei der ursprünglichen Abtastbahn.
  • Die ursprüngliche Abtastbahn basiert auf ursprünglichen Akquisitionspunkten, die vorzugsweise in regelmäßigen Abständen angeordnet sind und deren geometrische Angaben (Position im Raum) bekannt sind. Eine hohe Anzahl an Akquisitionspunkten (z. B. 150 bis 400, vorzugsweise 200 bis 300) ermöglicht eine qualitativ hochwertige Bildgebung. Die Blickachse ist die Achse, die von der Röntgenquelle zum Objekt verläuft bzw. von der Röntgenquelle durch das Objekt zum Detektor verläuft. Die Blickachse definiert die Blickrichtung, mit welcher das jeweilige Projektionsbild bzw. Röntgenbild aufgenommen wird. Durch das Verschieben eines oder mehrerer Akquisitionspunkte entlang der dazugehörigen Blickachse können auch die geometrischen Daten einer modifizierten Abtastbahn erfasst werden. Erfindungsgemäß wird eine modifizierte Abtastbahn abgefahren, die reproduzierbarer ist als die ursprüngliche Abtastbahn. Dies hat den Vorteil, dass die Ansteuerung der Röntgenquelle und/oder des Röntgensystems nicht an die ursprünglich vorgegebene Abtastbahn angepasst werden muss. Somit führt das Röntgensystem beim Abfahren der Abtastbahn Bewegungen aus, die besser reproduzierbar sind und somit eine höhere mechanische Reproduzierbarkeit erlauben. Da sich der Blickwinkel der einzelnen Röntgenbilder durch eine Verschiebung entlang der Blickachse nicht ändert, weist das neuartige Verfahren keine zusätzlichen Probleme bei der Umsetzung auf. Der Datensatz, der mit der modifizierten Abtastbahn aufgenommen wird, beinhaltet im Wesentlichen die gleiche Information wie ein Datensatz, der mit Hilfe der ursprünglichen Abtastbahn gewönnen werden kann. Somit ist auch bei der modifizierten Abtastbahn eine Rekonstruktion der Bilddaten in hoher Qualität gewährleistet.
  • Vorteilhafterweise sind die Röntgenquelle und/oder der Röntgendetektor jeweils an einer Trägervorrichtung in verschiedenen Freiheitsgraden bewegbar. Eine solche Trägervorrichtung kann somit sowohl translatorisch und/oder rotierend bewegbar sein, wobei diese beispielsweise in Form von Teleskoparmen, Schienenvorrichtungen bzw. Schienenaufhängern oder auch Roboterarmen eingesetzt werden können.
  • Besonders bevorzugt benötigt das Röntgensystem für das Abfahren der modifizierten Abtastbahn weniger Motoren und/oder Motorenbewegungen als für das Abfahren der ursprünglichen Abtastbahn. Durch eine kleinere Zahl an Motoren zur Steuerung der Translationen und Rotationen des Röntgensystems wird die Reproduziergenauigkeit der Systembewegung erhöht. Dies ist dadurch bedingt, dass ein präziseres Abfahren ermöglicht ist, da die mechanischen Ungenauigkeiten, die bei jeder Motorbewegung auftreten, durch die geringere Anzahl von Motoren bzw. Motorbewegung verringert werden.
  • Beispielsweise verläuft die Blickachse durch den Brennfleck der Röntgenquelle und einen definierten Punkt auf dem Detektor z. B. dessen Zentrum. Somit ist die Lage der Blickachse für jeden Akquisitionspunkt genau definiert.
  • Vorzugsweise sind die für das Abfahren der ursprünglichen Abtastbahn und der modifizierten Abtastbahn notwendigen Motorbewegungen im Röntgensystem programmiert. Hierdurch wird die Reproduziergenauigkeit optimiert. Das System greift zuverlässig auf die geometrischen Daten der ursprünglichen Abtastbahn sowie der modifizierten Abtastbahn zurück. Die Motorbewegungen und die geometrischen Daten zur Akquisition von Röntgenbildern sind aufeinander abgestimmt.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform wird die modifizierte Abtastbahn durch ein analytisches Verfahren aus der ursprünglichen Abtastbahn berechnet. Beispielsweise kann der Algorithmus die ursprüngliche Abtastbahn – mit allen programmierten Motorbewegungen – auf solche Motoren/Freiheitsgerade untersuchen, die nur über geringe Strecken betätigt werden, und diese Motoren komplett abschalten. Alternativ kann aus der Kenntnis der Anordnung der Trägervorrichtung und deren Dynamik mit allen vorhandenen Teleskoparmen, Schienen und Schwenkgelenken analytisch eine Abtastbahn berechnet werden, die einen ähnlichen Verlauf hat wie die ursprüngliche Abtastbahn, z. B. nur bis zu einem bestimmten Abstand (radial und/oder in Umfangsrichtung gemessen) von ihr abweicht, oder die den gleichen Start- und Endpunkt hat.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die modifizierte Abtastbahn durch ein numerisches Verfahren, beispielsweise einem iterativen Verfahren berechnet. Beispielsweise kann das geschehen, indem eine mathematische Kostenfunktion definiert wird, welche die gesamte Motoraktivität während des Abfahrens der Trajektorie beschreibt. Diese Kostenfunktion könnte z. B. auf der Analyse der Differenz der Motorstellungen jeweils benachbarter Abstandspunkte beruhen. Außerdem könnte die Bewegung eines jeden Motors unterschiedlich stark in die Kostenfunktion einwirken, je nachdem, wie präzise der jeweilige Motor steuerbar ist. Anschließend wird die ursprüngliche Abtastbahn nach den festgelegten Freiheitsgraden und mit einem iterativen Verfahren so modifiziert, dass die Kostenfunktion (und damit die Motoraktivität) verringert wird. Das Ergebnis dieses Prozesses ist eine Abtastbahn, die weniger Motorbewegungen erfordert, und somit eine höhere mechanische Stabilität aufweist.
  • Vorzugsweise ist die ursprüngliche Abtastbahn aus einer oder mehrerer geraden Linien zusammengesetzt. So sind die geometrischen Daten der ursprünglichen Abtastbahn bekannt und leicht berechenbar. Eine Abtastbahn aus geraden Linien wird z. B. ausgewählt, weil man annehmen könnte, dass diese auf einem Röntgensystem, an der Quelle und Detektor an Teleskoparmen, Schienen oder dergleichen befestigt sind, besonders reproduzierbar abfahrbar sind. Da aber die Abtastbahn nicht die Bewegung des Teleskoparms beschreibt, sondern die Bewegung des Brennflecks der Röntgenquelle bzw. die Bewegung des Detektors, die unter Umständen durch weitere Zwischenstücke am Teleskoparm angelenkt sind, ist diese ursprüngliche Annahme nicht immer richtig. Daher kann auch eine Abtastbahn, die aus geraden Linien zusammengesetzt ist, ein kompliziertes Zusammenspiel von Motorenbewegungen beim Abfahren erforderlich machen. Vorzugsweise bildet die ursprüngliche Abtastbahn zumindest einen Abschnitt einer Rechteckbahn.
  • Die modifizierte Abtastbahn folgt beispielsweise einem zumindest teilweise kurvenförmigen Verlauf. Dies kann dadurch bedingt sein, dass auf das komplizierte Zusammenspiel von Motorenbewegungen verzichtet wird, und nun der Teleskoparm geradlinig angesteuert wird. Die tatsächliche Bahn der Röntgenquelle bzw. des Detektors verläuft aufgrund der abweichenden Bewegung des Zwischenstücks nun nicht mehr geradlinig, sondern kurvenförmig. Die modifizierte Abtastbahn kann in einer Ausführung zumindest teilweise der ursprünglichen Abtastbahn folgen bzw. in einem oder mehreren Abschnitten der ursprünglichen Abtastbahn folgen oder auch in einer anderen Ausführungsform ganz von der ursprünglichen Abtastbahn abweichen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform fährt in der modifizierten Abtastbahn die Trägervorrichtung der Röntgenquelle und/oder des Röntgendetektors zumindest teilweise die ursprüngliche Abtastbahn ab. Die Trägervorrichtung besteht z. B. aus einem entlang einer vertikalen Achse und einer horizontalen Achse translatorisch beweglichen Trägerarm. An dessen Spitze befindet sich z. B. ein drehbar angeordnetes Zwischenstück, das die Röntgenquelle oder den Röntgendetektor in Position schwenkt. Bei geeigneter Anzahl der modifizierten Abtastbahn entspricht die modifizierte Abtastbahn der Bewegung der Röntgenquelle bzw. Röntgendetektors beim Abfahren der ursprünglichen Abtastbahn durch die Trägervorrichtung. Folglich kann die Abtastbahn mit weniger Motoren/bzw. Motorenbewegungen abgefahren werden. Dies bietet den Vorteil, dass die Ansteuerung der Bewegung eine höhere mechanische Reproduzierbarkeit aufweist und gleichzeitig die Bildrekonstruktion der modifizierten Abtastbahn in hoher Qualität gewährleistet ist.
  • Die Erfindung betrifft auch das Röntgensystem mit einer Röntgenquelle und/oder einem Röntgendetektor, die jeweils entlang einer vorprogrammierten Abtastbahn verfahrbar sind, wobei durch Abfahren der Abtastbahn bei gleichzeitiger Akquisition einer Reihe von Röntgenbildern, eine CT-artige Bildgebung ermöglicht wird. Das Röntgensystem umfasst ein Rechensystem, welches dazu ausgelegt ist, eine Abtastbahn zu generieren, in dem das oben beschriebene Verfahren ausgeführt wird. Das Verfahren kann gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgestaltet sein.
  • Zudem richtet sich die Erfindung auf ein Computerprogrammprodukt mit computerlesbaren Softwarecodeabschnitten zum Generieren einer Abtastbahn für eine Röntgenquelle und/oder einen Röntgendetektor eines Röntgensystems, wobei durch Abfahren der Abtastbahn bei gleichzeitiger Akquisition einer Reihe von Röntgenbildern eine CT-artige Bildgebung auf dem Röntgensystem möglich ist. Das Computerprogrammprodukt ist dazu ausgelegt, einen Computer dazu zu veranlassen, die Schritte des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen, wenn das Programm auf dem Computer läuft.
  • Die Erfindung richtet sich zudem auch auf ein Computerprogramm als solches und auf ein computerlesbares Medium oder digital lesbares Medium, auf welchem ein solches Computerprogramm gespeichert ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in den 17 beschrieben, wobei:
  • 1 schematisch die Lage der Blickachse durch das darzustellende Objekt und die Abtastbahnen darstellt;
  • 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel zum Generieren einer modifizierten Abtastbahn darstellt;
  • 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel für ursprüngliche Abtastbahnen darstellt;
  • 4 schematisch ein Ausführungsbeispiel für modifizierte Abtastbahnen darstellt;
  • 5 schematisch ein Ausführungsbeispiel für den Bewegungsablauf eines Trägerarms darstellt;
  • 6 schematisch die Abtastbahnen zum Ausführungsbeispiel von 5 darstellt;
  • 7 schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Röntgensystem darstellt.
  • 1 zeigt schematisch die Lage der Blickachse 6 zu einer Systemstellung in der ursprünglichen Abtastbahn 1 der Röntgenquelle, aus welcher eine Aufnahme vorgesehen ist. Die Blickachse 6 verläuft durch die ursprünglich Abtastbahn 1 der Röntgenquelle, wobei deren Schnittpunkt einen Akquisitionspunkt 21 bilden. Die Blickachse 6 verläuft zudem noch durch einen zentralen Punkt des abzubildenden Objekts 7. In diesem Ausführungsbeispiel schneidet die Blickachse 6 auch die ursprüngliche Abtastbahn 2 des Röntgendetektors, wobei deren Schnittpunkt einen zweiten Akquisitionspunkt 22 bildet.
  • Der Akquisitionspunkt 21 wird entlang der Bildachse durch die Verschiebung V von der ursprünglichen Abtastbahn 1 der Röntgenquelle entfernt. Durch die Verschiebung V wird somit die Lage des entsprechenden Akquisitionspunkt 21 auf einer modifizierten Abtastbahn 3 der Röntgenquelle bestimmt.
  • 1 zeigt nur Abschnitte der ursprünglichen, sowie modifizierten Abtastbahn, da hier nur eine Systemstellung betrachtet wird.
  • Auch der Akquisitionspunkt 22 der ursprünglichen Abtastbahn 2 des Röntgendetektors wird durch die Verschiebung V von der ursprünglichen Abtastbahn 2 entfernt. Durch die Verschiebung V wird die Lage des Akquisitionspunkts 22 auf einer modifizierten Abtastbahn 4 des Röntgendetektors bestimmt. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Verschiebung V der Akquisitionspunkte 21, 22 sowohl für eine Röntgenquelle, als auch für den Detektor. Es ist jedoch auch möglich, dass die Verschiebung V der Akquisitionspunkte nur für die Röntgenquelle oder nur für den Detektor erfolgt.
  • In jeder Systemstellung werden die entsprechenden Akquisitionspunkte erfasst, welche aufgrund einer Vielzahl von Systemstellungen die modifizierte Abtastbahn bilden.
  • 2 verdeutlicht die Generation einer modifizierten Abtastbahnen 3 durch eine Verschiebung V von Akquisitionspunkten der ursprünglichen Abtastbahn 1, hier dargestellt als Schnittpunkte der ursprünglichen Abtastbahnen 1 mit der jeweiligen Blickachse 6a–g. In diesem Ausführungsbeispiel verläuft die Blickachse 6a–g an jedem Akquisitionspunkt von der Röntgenquelle zum dargestellten Objekt 7. Es ist die ursprüngliche Abtastbahn der Röntgenquelle 1 sowie die modifizierte Abtastbahn der Röntgenquelle 3 dargestellt. Die Blickachsen 6a–g entsprechen je einer Systemstellung, wobei zu jeder Blickachse 6a–g ein Akquisitionspunkt auf der ursprünglichen Abtastbahn 1 bereitgestellt ist. Die Verschiebung V der Akquisitionspunkte kann in verschiedene Richtungen erfolgen, vorzugsweise entlang der Blickachsen 6a6g, wie in 2 dargestellt. Es ist auch möglich, dass zu bestimmten Blickachsen (beispielsweise 6e) keine Verschiebung des ursprünglichen Akquisitionspunkt erfolgt. Die Verschiebung entlang der Blickachsen ermöglicht es, den Blickwinkel bei der Verschiebung V beizubehalten, jedoch sind minimale Abweichungen (z. B. bis ca. 20°) zulässig. Die ursprüngliche Abtastbahn 1 der Röntgenquelle ist hier eine gerade Linie, während die modifizierte Abtastbahn 3 der Röntgenquelle einem kurvenförmigen Verlauf folgt.
  • 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel. 3 zeigt schematisch die ursprünglichen Abtastbahnen der Röntgenquelle 1 und des Röntgendetektors 2. Die Abtastbahnen bilden eine Rechteckbahn. Die tatsächliche Bewegung der Trägerarmspitze 5a, 5b des Trägerarms, dem die Röntgenquelle 9 bzw. der Röntgendetektor 10 zugeordnet ist verläuft nicht, wie die ursprüngliche Abtastbahn, geradlinig. Dies ist dadurch bedingt, dass an der Trägerarmspitze jeweils ein Zwischenstück 11 angeordnet ist, über welches die Röntgenquelle 9 bzw. der Detektor 10 während der Abtastbewegung in Blickrichtung verschwenkt wird. Daher muss der Trägerarm 8 sowohl in horizontaler, als auch in vertikaler Richtung dieser Verschwenkbewegung des Zwischenstücks angepasst werden. Dies erfordert wiederum viele verschiedene Motoren bzw. Motorenbewegungen, was jedoch vermieden werden soll. 4 zeigt die entsprechenden modifizierten Abtastbahnen der Röntgenquelle 3 und des Röntgendetektors 4. Diese Bahnen sind nicht mehr wie die ursprünglichen Abtastbahnen 1, 2 definiert, sondern folgen einem kurvenförmigen Verlauf. Diese Abtastbahnen 3, 4 entsprechen den tatsächlichen Abtastbahnen der Röntgenquelle und des Röntgendetektors selbst. In der modifizierten Abtastbahn erfolgen die Bewegungen der Trägerarmspitzen 5a, 5b nun geradlinig und entsprechen in etwa der ursprünglichen Abtastbahn 1, 2. Dies bietet den Vorteil, dass die Ansteuerung der Trägerarme bzw. der Trägervorrichtung 8 nun einfacher, d. h. mit weniger Motoren bzw. mit weniger Motorenbewegungen erfolgen kann; da hier auf ein kompliziertes Anpassen der Position der Röntgenquelle 9 bzw. des Detektors 10 an eine vorgegebene (ursprüngliche) Abtastbahn verzichtet wird.
  • 5 zeigt den Trägerarm 8 eines Ausführungsbeispiels in verschiedenen Systemstellungen bzw. Positionen. Der Trägerarm 8 ist als Teleskoparm ausgebildet. Über ein Zwischenstück 11 ist die Röntgenquelle 9 drehbar an dem Trägerarm 8 angeordnet, um den Röntgenkegel stets auf das Objekt ausrichten zu können. Die Blickachse 6 verläuft von der Röntgenquelle 9 zum darstellenden Objekt 7. Der Trägerarm 8 ist in drei verschiedenen Systemstellungen bzw. Positionen (I, II, III) dargestellt. Der gesamte Trägerarm 8 ist in Richtung P1 bzw. in Y-Richtung über Schienen 18 bewegbar. In Richtung P2 ist der Trägerarm ausführbar und kann somit die Position seiner Spitze in X-Richtung ändern. Auch eine Bewegung in Z-Richtung ist beispielsweise durch ein hier nicht dargestelltes Schienensystem möglich. Dies gilt ebenso für den hier nicht dargestellten Röntgendetektor. Während der Bewegung von Position 1 (I) zu Position 2 (II) wird der Teleskoparm 8 entlang einer geraden Linie ausgefahren und die Röntgenquelle 9 entsprechend der Blickachse 6 von einer schrägen in eine senkrechte Stellung gebracht. Während der Bewegung von Position 2 (II) zu Position 3 (III) wird die Röntgenquelle 9 entsprechend der Blickachse 6 in eine entgegengesetzt schräge Lage geschwenkt. Dies hat zur Folge, dass die Abtastbahn der Röntgenquelle 3 nicht linear verläuft. Um eine vorprogrammierte geradlinige Abtastbahn 1 abzufahren, muss diese Bewegung in Y-Richtung durch eine Bewegung des Trägers des Teleskoparms entlang der Schiene 18 ausgeglichen werden.
  • 6 zeigt die Abtastbahn des Röntgendetektors für das Ausführungsbeispiel gemäß 5. Die ursprüngliche Abtastbahn 1 des Röntgendetektors verläuft geradlinig. Die modifizierte Abtastbahn des Röntgendetektors 3 verläuft kurvenförmig. Dies entspricht der tatsächlichen Bewegung der Röntgenquelle 9 selbst bei einer gradlinigen Bewegung des Trägerarms 8 in Richtung P2, und ohne Bewegung des Trägers des Teleskoparms 18 in Richtung P1 (Y-Richtung). Die Positionen 1–3 (I, II, III) sind auf den Abtastbahnen markiert.
  • 7 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Röntgensystems 15. Auf einer Liege 13 ist das abzubildende Objekt 7 platziert. Das Objekt 7 ist in der Regel ein Patient. Oberhalb des Objekts 7 befindet sich ein Trägerarm 8, an dem über ein Zwischenstück 11 die Röntgenquelle 9 angeordnet ist. Unterhalb des Objekts 7 befindet sich ein weiterer Trägerarm 8, an dem der Röntgendetektor über ein weiteres Zwischenstück angeordnet ist. Eine Ansteuerungs- und Datenverarbeitungseinheit 12 dient zur Bildgebung auf dem Röntgensystem 15.
  • Die Trägerarme 8 sind hier in X-Richtung bzw. in Richtung P2 ausfahrbar. Über beispielsweise ein Schienensystem ist jeder Trägerarm in Y-Richtung bzw. in Richtung P1 verfahrbar. In dieser zweidimensionalen Darstellung nicht gezeigt ist die Bewegung in Z-Richtung, welche ebenfalls durch ein Schienensystem, oder aber auch durch ein Verschwenken auf einer horizontalen Ebene ermöglicht sein kann. Das Zwischenstück 11 mit der daran angeordneten Röntgenquelle 9 bzw. Detektor 10 kann gegenüber dem Trägerarm 8 verschwenkt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    ursprüngliche Abtastbahn der Röntgenquelle
    2
    ursprüngliche Abtastbahn des Röntgendetektors
    3
    modifizierte Abtastbahn der Röntgenquelle
    4
    modifizierte Abtastbahn des Röntgendetektors
    5a
    Bewegung der Trägerarmspitze an der Röntgenquelle
    5b
    Bewegung der Trägerarmspitze an dem Röntgendetektor
    6a–g
    Blickachse
    7
    Objekt
    8
    Trägerarm
    9
    Röntgenquelle
    10
    Röntgendetektor
    11
    Zwischenstück
    12
    Ansteuerungs- und Datenverarbeitungseinheit
    13
    Liege
    15
    Röntgensystem
    18
    Schiene
    21
    Akquisitionspunkt der Röntgenquelle
    22
    Akquisitionspunkt des Röntgendetektors
    V
    Verschiebung
    I
    Position 1
    II
    Position 2
    III
    Position 3
    P1
    Bewegung vertikal
    P2
    Bewegung horizontal
    P3
    Bewegung drehend

Claims (12)

  1. Verfahren zum Generieren einer Abtastbahn für eine Röntgenquelle (9) und/oder einen Röntgendetektor (10) eines Röntgensystems (15), wobei durch Abfahren der Abtastbahn bei gleichzeitiger Akquisition einer Reihe von Röntgenbildern eine CT-artige Bildgebung auf dem Röntgensystem (15) ermöglicht wird, mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen einer ursprünglichen Abtastbahn der Röntgenquelle (1) und/oder des Röntgendetektors (2), wobei die Abtastbahn durch eine Reihe von ursprünglichen Akquisitionspunkten definiert ist; – für zumindest einen ursprünglichen Akquisitionspunkt (21, 22) auf der Abtastbahn, Identifikation einer Blickachse (6) von der Röntgenquelle (9) zum Objekt (7) und/oder zum Detektor (10); – Generieren einer modifizierten Abtastbahn (3, 4) durch Verschieben von zumindest einem Akquisitionspunkt (21, 22) zumindest teilweise entlang der Blickachse (6), so dass die Abtastbewegung beim Abfahren der modifizierten Abtastbahn (3, 4) reproduzierbarer ist als bei der ursprünglichen Abtastbahn (1, 2).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Röntgenquelle (9) und/oder der Röntgendetektor (10) jeweils an einer Trägervorrichtung (8) in verschiedenen Freiheitsgraden bewegbar sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Röntgensystem (15) für das Abfahren der modifizierten Abtastbahn (3, 4) weniger Motoren und/oder Motorenbewegungen benötigt als für das Abfahren der ursprünglichen Abtastbahn (1, 2).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Blickachse (6) durch den Brennfleck der Röntgenquelle (9) und einen definierten Punkt auf dem Detektor (10) verläuft.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die für das Abfahren der ursprünglichen Abtastbahn (1, 2) und der modifizierten Abtastbahn (3, 4) notwendigen Motorbewegungen im Röntgensystem (15) programmiert sind.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die modifizierte Abtastbahn (3, 4) durch ein analytisches Verfahren berechnet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die modifizierte Abtastbahn (3, 4) durch ein numerisches Verfahren berechnet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ursprüngliche Abtastbahn (1, 2) aus einer oder mehrerer geraden Linien zusammengesetzt ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die modifizierte Abtastbahn (3, 4) einem zumindest teilweise kurvenförmigen Verlauf folgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der modifizierten Abtastbahn (3, 4) die Trägervorrichtung (8) der Röntgenquelle (9) und/oder des Röntgendetektors (10) zumindest teilweise die ursprüngliche Abtastbahn (1, 2) abfährt.
  11. Röntgensystem (15) mit einer Röntgenquelle (9) und/oder einem Röntgendetektor (10), die jeweils entlang einer Abtastbahn verfahrbar sind, wobei durch Abfahren der Abtastbahn bei gleichzeitiger Akquisition einer Reihe von Röntgenbildern eine CT-artige Bildgebung ermöglicht wird, umfassend ein Rechensystem, welches dazu ausgelegt ist eine Abtastbahn zu generieren indem folgende Schritte durchgeführt werden: – Bereitstellen einer ursprünglichen Abtastbahn der Röntgenquelle (1) und/oder des Röntgendetektors (2), wobei die Abtastbahn durch eine Reihe von ursprünglichen Akquisitionspunkten definiert ist; – für zumindest einen ursprünglichen Akquisitionspunkt (21, 22) auf der Abtastbahn, Identifikation einer Blickachse (6) von der Röntgenquelle (9) zum Objekt (7) und/oder zum Detektor (10); – Generieren einer modifizierten Abtastbahn (3, 4) durch Verschieben von zumindest einem Akquisitionspunkt (21, 22) zumindest teilweise entlang der Blickachse (6), so dass die Abtastbewegung beim Abfahren der modifizierten Abtastbahn (3, 4) reproduzierbarer ist als bei der ursprünglichen Abtastbahn (1, 2).
  12. Computerprogramm-Produkt mit computerlesbaren Softwarecode-Abschnitten, zum Generieren einer Abtastbahn für eine Röntgenquelle (9) und/oder einen Röntgendetektor (10) eines Röntgensystems (15), wobei durch Abfahren der Abtastbahn bei gleichzeitiger Akquisition einer Reihe von Röntgenbildern eine CT-artige Bildgebung auf dem Röntgensystem (15) möglich ist, dazu ausgelegt einen Computer dazu zu veranlassen folgende Schritte durchzuführen, wenn das Programm an dem Computer läuft: – Bereitstellen einer ursprünglichen Abtastbahn der Röntgenquelle (1) und/oder des Röntgendetektors (2), wobei die Abtastbahn durch eine Reihe von ursprünglichen Akquisitionspunkten definiert ist; – für zumindest einen ursprünglichen Akquisitionspunkt (21, 22) auf der Abtastbahn, Identifikation einer Blickachse (6) von der Röntgenquelle (9) zum Objekt (7) und/oder zum Detektor (10); – Generieren einer modifizierten Abtastbahn (3, 4) durch Verschieben von zumindest einem Akquisitionspunkt (21, 22) zumindest teilweise entlang der Blickachse (6), so dass die Abtastbewegung beim Abfahren der modifizierten Abtastbahn (3, 4) reproduzierbarer ist als bei der ursprünglichen Abtastbahn (1, 2).
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