DE102015201070B4

DE102015201070B4 - Röntgenaufnahmesystem

Info

Publication number: DE102015201070B4
Application number: DE102015201070.8A
Authority: DE
Inventors: Guido Heinrich Dirkes
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2020-04-23
Anticipated expiration: 2035-01-23
Also published as: US9924914B2; CN105816190A; US20160213329A1; CN105816190B; KR20160090757A; DE102015201070A1; KR101766193B1

Abstract

Röntgenaufnahmesystem, mindestens aufweisend:1.1. einen Röntgenstrahler (2) zur Erzeugung eines zur Abbildung genutzten Strahlenbündels,1.2. einen bildgebenden Röntgendetektor (3) mit zwei- oder dreidimensionaler Aufnahmegeometrie zur Bestimmung der Schwächung der Strahlen des Strahlenbündels,1.3. eine Patientenlagerungs- und/oder - positionierungsvorrichtung (8) in einem Aufnahmebereich des Röntgenaufnahmesystems (2, 3) zwischen dem Röntgenstrahler (2) und dem Röntgendetektor (3) für einen Patienten (P), dadurch gekennzeichnet , dass1.4. mindestens eine TOF-Kamera (1) zur Ermittlung der Kontur des Patienten (P) angeordnet ist, und1.5. eine Recheneinheit (9) mit einem Speicher und darin gespeicherter Software (Prg-Prg) vorliegt, die dazu ausgebildet ist, im Betrieb aus der durch die TOF-Kamera (1) aufgenommenen Kontur des Patienten (P) ein dreidimensionales Gittermodell (G) des Patienten mit darin angeordneten Gelenkpositionen zu erzeugen und mindestens eine auf das Gittermodell (G) skalierte anatomische Struktur (S, O, V) zu simulieren und anzuzeigen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgenaufnahmesystem mit mindestens einem Röntgenstrahler zur Erzeugung eines zur Abbildung genutzten Strahlenbündels, einem bildgebenden Röntgendetektor mit zwei- oder dreidimensionaler Aufnahmegeometrie zur Bestimmung der Schwächung der Strahlen des Strahlenbündels und einer Patientenlagerungsvorrichtung zur Lagerung eines Patienten in einem Aufnahmebereich des Röntgenaufnahmesystems zwischen dem Röntgenstrahler und dem Röntgendetektor.
Röntgenaufnahmesysteme der oben genannten Art sind allgemein bekannt. Bei solchen Röntgenaufnahmesystemen werden Patienten in der Regel von medizinischem Hilfspersonal oder auch von einem Arzt auf einer Liege angeordnet und entsprechend der medizinischen Fragestellung der zu durchleuchtende Körperteil visuell mit Hilfe von Lichtfeldern, die den Aufnahmebereich darstellen oder abgrenzen, relativ zur Röntgenröhre und Röntgendetektor positioniert. Erfolgt einerseits die Ausrichtung des Aufnahmebereiches zu knapp, so dass ein Teil des aufzunehmenden Bereiches nicht im Röntgenbild abgebildet wurde, so ist eine erneute Aufnahme mit der Konsequenz einer erneuten Strahlenbelastung notwendig. Wird andererseits zur Vermeidung des erstgenannten Problems der Aufnahmebereich zu groß bemessen, so entsteht eine nicht notwendige Strahlenbelastung in den Randbereichen. Ein weiteres Problem ergibt sich auch durch die richtig auszuwählende Ausrichtung der Strahlachse des Röntgenstrahlers. Wird hierbei eine falsche Projektionsrichtung gewählt, so kann es sein, dass darzustellende Strukturen oder Organe durch andere Strukturen oder Organe abgedeckt oder überlagert werden, so dass wiederum eine nochmalige Aufnahme aus einem anderen Projektionswinkel notwendig wird, um eine medizinisch aussagekräftige Röntgenabbildung zu erhalten.
Es wird auf die Druckschrift WO 2013/ 072 872 A1 verwiesen, in der ein Röntgenbildführungssystem zur Positionierung eines Patienten für eine Röntgenaufnahme mit einem Röntgendetektor und einer adaptierbaren graphischen Positionsinformation offenbart ist. Die graphische Positionsinformation enthält dabei eine graphische Zielanatomiedarstellung und steht in räumlicher Beziehung zur Röntgenstrahldetektoranordnung. Weiterhin zeigt die graphische Zielanatomiedarstellung eine Zielposition einer Anatomie des Patienten für eine bestimmte Röntgenbildaufnahme, wobei graphische Positionsinformationen in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Aufnahmeposition angezeigt werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Röntgenaufnahmesystem zu finden, welches eine sicherere Positionierung des Aufnahmefeldes und eine sicherere Ausrichtung der Röntgenstrahlachse ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Der Erfinder hat erkannt, dass bezüglich der korrekten Positionierung des Aufnahmebereichs und der korrekten Ausrichtung der Strahlrichtung vom Röntgenstrahler zum Röntgendetektor für eine Röntgenaufnahme eine wesentliche höhere Sicherheit erreicht werden kann, wenn diese Ausrichtung durch eine simulierte Darstellung anatomischer Strukturen auf dem Patienten oder einer Überlagerung der Strukturen mit einer Abbildung des Patienten erfolgt.
Realisiert werden kann dies durch die Verwendung einer TOF-Kamera (TOF=time of flight), zum Beispiel der Montage eines Kinect-Sensors von Microsoft oder eines XTION-Sensors von ASUS, an der Röntgenröhre, insbesondere am Röhrenkopf oder in der Nähe des Röntgendetektors. Insbesondere bei Untertischsystemen lässt sich die Position und Lage des Patienten in Form eines dreidimensionalen Gittermodells sehr gut erfassen, wobei dann seine anatomischen Strukturen entsprechend der Patientenkontur skaliert abgebildet werden können. Durch die Erkennung der Gelenkpositionen und gegebenenfalls auch der Endpunkte der Extremitäten und des Körpers lassen sich insbesondere die vorliegenden knöchernen Strukturen sehr genau erfassen und simuliert als Abbildung darstellen. Grundsätzlich bekannt ist eine solche Simulation knöcherner Strukturen aus den „skeleton tracking“, welches bei Spielekonsolen verwendet wird. Übertragen auf ein Röntgensystem und verbessert durch anatomisch exakte Darstellung des Knochenskeletts und gegebenenfalls Ergänzung mit den skalierten Organpositionen oder simulierten Organkonturen ergibt sich eine auf den einzelnen Patienten optimierte und passend skalierte Einblendung der zu erwartenden anatomischen Strukturen, insbesondere der knöchernen Strukturen. Dies kann wahlweise auf einen klassischen Monitor oder als Projektion direkt auf den Patienten erfolgen. Hierdurch kann dann der gewünschte Aufnahmebereich wesentlich genauer eingestellt werden, als es durch das letztlich intuitive Handeln medizinischen Personals ausgeführt wird.
Zusätzlich ermöglicht es die Lageerfassung, dass die Strahlachse der aktuellen Lage der anatomischen Strukturen angepasst wird. Dies erbringt insbesondere bei Röntgensystemen mit vielen Freiheitsgraden bezüglich der räumlichen Ausrichtung des Röntgenstrahlers und des Röntgendetektors, wie beispielsweise des Radiographiesystems YSIO der Anmelderin, eine wesentliche Arbeitserleichterung für den Bediener.
In automatisierten Systemen lässt sich über ein solches Erkennungssystem anatomischer Strukturen die komplette Strahlengeometrie des Röntgenaufnahmesystems für die jeweilige medizinische Fragestellung an der Lage des Patienten automatisiert ausrichten.
Entsprechend dieser Erkenntnis schlägt der Erfinder ein Röntgenaufnahmesystem vor, welches zumindest einen Röntgenstrahler zur Erzeugung eines zur Abbildung genutzten Strahlenbündels, einen bildgebenden Röntgendetektor mit zwei- oder dreidimensionaler Aufnahmegeometrie zur Bestimmung der Schwächung der Strahlen des Strahlenbündels, und eine Patientenlagerungs- und/oder -positionierungsvorrichtung in einem Aufnahmebereich des Röntgenaufnahmesystems zwischen dem Röntgenstrahler und dem Röntgendetektor aufweist, wobei erfindungsgemäß mindestens eine TOF-Kamera zur Ermittlung der Kontur des Patienten - vorzugsweise oberhalb der Patientenliege - angeordnet sein soll und eine Recheneinheit mit einem Speicher und darin gespeicherter Software vorliegen soll, die dazu ausgebildet ist, im Betrieb aus der durch die TOF-Kamera aufgenommenen Kontur des Patienten ein dreidimensionales Gittermodell mit darin angeordneten Gelenkpositionen zu erzeugen und mindestens eine auf das Gittermodell skalierte anatomische Struktur zu simulieren und anzuzeigen.
Aufgrund der durchgehend besseren Platzierung und Ausrichtung der Röntgenaufnahmen ergibt sich somit eine bessere Strahlenhygiene, da nicht mehr unnötig unrelevante Bereiche des Patienten mit Strahlung belastet werden und es entstehen Bilder mit höherem diagnostischem Wert, da die Strahlengeometrie zur diagnostischen Fragestellung optimiert wird. Weiterhin erhöht sich auch der Komfort für den Patienten an Modalitäten mit vielen räumlichen Freiheitsgraden, da hierbei das Strahlenfeld an die Lage des Patienten beziehungsweise der zu untersuchenden anatomischen Struktur angepasst werden kann.
Vorteilhaft kann als anatomische Struktur insbesondere ein Skelett beziehungsweise Knochenskelett, eine Venen- oder Arterienstruktur oder eine Organstruktur simuliert und angezeigt werden. Insbesondere in Bezug auf eine solche Anzeige von Organpositionen - und -konturen ist es besonders vorteilhaft, wenn zuvor zusätzlich diesbezüglich typisierende Parameter des Patienten, wie zum Beispiel Geschlecht, Alter, Größe und Gewicht eingegeben werden, die bei der simulierten Platzierung der Organe berücksichtigt werden. Hierfür kann zuvor eine entsprechende statistische Untersuchung an Hand vorhandener CT- und/oder MRT-Daten ausgeführt werden, um die Relevanz der jeweiligen Parameter und deren Auswirkung auf die Positionierung der Organe zu bestimmen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein Projektionssystem vorliegt, welches die mindestens eine anatomische Struktur auf den auf der Patientenlagerungsvorrichtung befindlichen Patienten projiziert. Hierdurch wird dem Bedienpersonal unmittelbar am Patienten die Lage der anatomischen Strukturen angezeigt, so dass problemlos eine manuelle Einstellung der Strahlgeometrie des Röntgenaufnahmesystems ermöglicht wird. Dies gilt insbesondere auch bei Radiographiesystemen, bei denen der Strahler und der Detektor unabhängig voneinander positioniert werden können. Zu erwähnen ist hierbei auch, dass in Kombination mit der hier beschriebenen Erfindung auch das jeweils vorliegende Röntgenaufnahmefeld durch entsprechend variable Lichtrahmen auf dem Patienten abgebildet werden kann.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die in der Recheneinheit gespeicherte Software zusätzlich dazu ausgebildet ist, die Patientenpositionierung automatisch entsprechend der mindestens einen anatomischen Struktur anhand eines vorbestimmten Aufnahmebereiches durch Einstellung der Patientenlagerungs- und/oder -positionierungsvorrichtung und/oder Einstellung von Position und Lage des Röntgenstrahlers und/oder Röntgendetektors relativ zueinander und zum Patienten einzustellen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass auch eine normaloptische Kamera vorliegt, welche den Patienten auf einem Monitor darstellt, wobei die in der Recheneinheit gespeicherte Software auch dazu ausgebildet ist, die simulierte anatomische Struktur auf dem Monitor mit der Patientendarstellung zu überlagern. Handelt es sich bei der normaloptischen Kamera um eine 3D-Kamera, die 3D-Darstellungen erlaubt, so kann die Überlagerung der optischen Aufnahme und der simulierten anatomischen Struktur im Patienten auch in 3D ausgeführt werden. Zusätzlich kann auch, insbesondere beim Vorliegen von 3D-Darstellungen, die Positionierung des Röntgenaufnahmesystems, gegebenenfalls einschließlich des Strahlenbündels, auf dem Monitor dargestellt werden.
Wird im Rahmen der Erfindung eine automatische Ausrichtung der Strahlgeometrie relativ zum Patienten verwendet, so kann diese automatisch eingestellte Aufnahmesituation und Strahlgeometrie vor der eigentlichen Röntgenaufnahme nochmals durch das Personal überprüft und gegebenenfalls vom Bedienpersonal korrigiert werden.
Günstig ist es auch, wenn die in der Recheneinheit gespeicherte Software dazu ausgebildet ist, den Röntgenstrahler entsprechend aufzunehmender anatomischer Strukturen automatisch in seiner räumlichen Lage auszurichten. Hierbei kann eine Tabelle oder Datenbank abgespeichert sein, welche die optimale Ausrichtung des Röntgenstrahlers relativ zu einer vorgegebenen Struktur angibt.
In einer besonderen Ausführungsvariante des Röntgenaufnahmesystems wird vorgeschlagen, dass die TOF-Kamera Teil eines KINECT- oder XTION-Erfassungssystems ist. Hierdurch kann auf sehr preisgünstige Systemkomponenten zurückgegriffen werden, zu denen auch bereits vorhandene SDKs (SDK = software development kit) bei der Programmierung genutzt werden können, so dass die Entwicklung der Software preisgünstig ausgeführt werden kann.
Grundsätzlich sollte die TOF-Kamera neben dem Röntgenstrahler beziehungsweise dem Röntgendetektor angeordnet sein, wobei jeweils die Seite gewählt wird, aus der der Patient ohne dazwischen liegendes Hindernis betrachtet werden kann.
Insbesondere kann das Röntgenaufnahmesystem als C-Bogen-System oder als projektives Radiographiesystem ausgestaltet sein. Dabei kann das Radiographiesystem auch so ausgebildet sein, dass der Röntgenstrahler und der Röntgendetektor unabhängig voneinander und im Raum frei beweglich an Gelenkarmen angeordnet sind. Ein Beispiel hierfür bildet das Radiographiesystem Ysio der Anmelderin.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind. In den Figuren werden die folgenden Bezugszeichen verwendet: 1: TOF-Kamera; 2: Röntgenröhre; 2.1: Teleskop- und Gelenksystem; 3: Röntgendetektor/Flachdetektor; 3.1: Teleskop- und Gelenksystem; 4: Schienensystem; 6: Gehäuse; 7: C-Bogen; 8: Patientenliege; 9: Recheneinheit; G: Gittermodul; O: Organsystem; P: Patient; S Sketelett/Knochenskelett; V: Venen- und Arteriensystem; Prg₁-Prg_n: Software/Programme.
Es zeigen im Einzelnen:

1: Erfindungsgemäßes Radiographiesystem zur Erzeugung projektiver Röntgenaufnahmen mit einer TOF-Kamera;
2: Erfindungsgemäßes C-Bogensystem mit einer TOF-Kamera;
3: Patient;
4: auf den Patienten registriertes Gittermodell;
5: auf das Gittermodell registriertes Modell eines Skeletts;
6: auf das Gittermodell registriertes Modell der Blutbahnen;
7: auf das Gittermodell registriertes Organsystem.

Die 1 zeigt ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Radiographiesystem, mit dem projektiver Röntgenaufnahmen von Patienten erzeugt werden können. Ein solches Radiographiesystem weist ein Patientenpositionierungssystem, hier in Form einer Patientenliege 8 auf, die sowohl in ihrer Höhe als auch in mindestens einer horizontalen Richtung verstellbar ausgeführt ist. Wird der Patient auf der Patientenliege gelagert, so können sowohl die Röntgenröhre 2 als auch der digitale Flachdetektor 3 mit Hilfe ihrer Teleskop- und Gelenksysteme 2.1 beziehungsweise 3.1 an beliebigen Raumpositionen und in beliebigen Ausrichtungen eingestellt werden. Im vorliegenden Beispiel sind beide Teleskop- und Gelenksysteme 2.1 beziehungsweise 3.1 über ein Schienensystem 4 horizontal verschiebbar mit der Decke des Raumes verbunden.
Für eine Röntgenaufnahme ist jeweils zu beachten, dass eine koordinierte Ausrichtung zwischen der Röntgenröhre 2 und dem Flachdetektor 3 derart erfolgt, dass einerseits der Detektor 3 bezüglich seines gewünschten aktiven Aufnahmebereiches durch die Röntgenstrahlung abgedeckt ist und andererseits die Röntgenstrahlung möglichst nicht über diesen Aufnahmebereich hinausreicht, damit keine unnötige Strahlenbelastung für den Patienten erfolgt. Überdies muss die Ausrichtung der Röntgenstrahlung und der Aufnahmebereich des Detektors 3 so eingestellt werden, dass möglichst wenig perspektivische Verzerrungen entstehen. Insbesondere bei frei relativ zueinander beweglichen Röntgenröhren und Detektoren stellt dies bereits für das Bedienpersonal keine triviale Aufgabe dar.
Schließlich ist es auch zur Vermeidung unnötiger Strahlenbelastung notwendig, die Röntgenstrahlung möglichst exakt auf den für eine Befunderhebung erforderlichen Aufnahmebereich am Patienten einzustellen. Beispielsweise für die Aufnahme eines bestimmten Skelettbereiches, eines vordefinierten Organs oder eines Organsystems aus mehreren Organen. Hierzu ist eine fundierte anatomische Kenntnis des Bedienpersonals notwendig. Trotz intensiver Schulung kommt es jedoch immer wieder vor, dass die vorgenommenen Einstellungen unzureichend sind und daher entweder zu große Bereiche unnötig bestrahlt werden oder Korrekturaufnahmen ausgeführt werden müssen, da die erste Aufnahme den gewünschten Bereich nicht vollständig abgedeckt hat.
Erfindungsgemäß wird daher eine TOF-Kamera 1 (TOF=time of flight) eingesetzt, und mit dieser, hier an der Röntgenröhre 2 montierten TOF-Kamera 1, der Patient P bezüglich seiner Konturen abgetastet. Aus der Kenntnis der Kontur des Patienten kann dann ein Gittermodell des Skelettapparates mit typischen Gelenkpositionen berechnet werden. Entsprechende Computerprogramme zur Erzeugung eines solchen - auf die Kontur des Patienten registrierten / angepassten - Gittermodells sind allgemein bekannt und werden auch als SDK (=software development kit) von den Herstellern der TOF-Kameras frei angeboten.
Liegt das Gittermodell mit seinen typischen Gelenkpositionen und Abständen zwischen den Gelenkpositionen vor, so kann ein vorher ermitteltes allgemeines Modell anatomischer Strukturen auf das ermittelte Gittermodell registriert werden, so dass eine Darstellung auf an die Proportionen des Patienten angepasster anatomischer Strukturen ermöglicht wird und diese wiederum auf den auf den Patienten direkt mit Hilfe eines Projektors projiziert werden können oder eine bildliche Aufnahme des Patienten an einem Monitor mit der ermittelten virtuellen anatomischen Struktur überlagert werden kann.
Im vorliegenden Beispiel soll ein solcher Bildprojektor unmittelbar im Gehäuse der TOF-Kamera 1 integriert sein. Die oben beschriebenen Ermittlungen des Gittermodells und auch die Anpassung der virtuellen anatomischen Strukturen können auf dem Rechensystem 9 mit Hilfe der dort gespeicherten und im Betrieb ausgeführten Programme Prg₁-Prg_n erfolgen. Anstelle der Projektion der organischen Strukturen auf den Patienten kann am Monitor des Rechensystems eine Überlagerung der virtuellen Strukturen und einer optischen Aufnahme des Patienten angezeigt werden.
Hat das Bedienpersonal nun optisch die zu untersuchende anatomische Struktur des Patienten relativ zu diesem vor Augen, so kann es wesentlich exakter als bisher die Ausrichtung von Röntgenröhre 2 und Detektor 3 steuern.
Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass die hier gezeigten Lagerungen des Patienten lediglich beispielhaft sein sollen. Die erfindungsgemäßen Lagerungshilfen können beispielsweise auch für Patientenpositionierungen verwendet werden, bei denen der Patient in stehender Position für eine Lungenaufnahme abgebildet oder in einer sitzenden Position untersucht wird.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Röntgensystems kann auch im Zusammenhang mit einem C-Bogensystem erfolgen, wie es in der 2 beispielhaft gezeigt ist. Dieses C-Bogensystem verfügt typischerweise ebenfalls über eine Röntgenröhre 2 und einen digitalen Flachdetektor 3, wobei allerdings diese beiden Einheiten über einen schwenk- und drehbaren C-Bogen 7 relativ zueinander fest verbunden und aufeinander ausgerichtet sind. Bewegt wird der C-Bogen 7 durch eine entsprechende Mechanik, die sich im Gehäuse 6 befindet und deren Steuerung durch das Rechensystem 9 mit Hilfe entsprechender Programme Prg₁-Prg_n erfolgt.
In der gezeigten Ausführung ist die TOF-Kamera 1 wiederum an der Röntgenröhre 2 befestigt. Zur Verdeutlichung der Erfindung ist auch auf dem Patienten P ein Gittermodell G gezeigt, das erfindungsgemäß mit Hilfe der TOF-Kamera 1 und entsprechender Software im Rechensystem 9 erstellt wird und das auf die Proportionen des aktuell auf der Patientenliege 8 befindlichen Patienten angepasst ist.
Die 3 bis 7 verdeutlichen nochmals das erfindungsgemäße Vorgehen zur Unterstützung einer korrekten Ausrichtung von Röntgenaufnahmen bei einem projektiven Röntgensystem. Die 3 soll die Konturen eines Patienten P auf einer Patientenliege zeigen, wie sie durch eine TOF-Kamera aufgenommen werden. Durch Anwendung entsprechender, aktuell frei verfügbarer SDK kann aus dieser Kontur und gegebenenfalls unter Beachtung der Bewegungen des Patienten ein Gittermodell G des Patienten P erstellt werden, wie es in der 4 dargestellt ist. Ein solches Gittermodell G weist - dargestellt durch die eingezeichneten massiv schwarzen Kreise - Knotenpunkte auf, an welchen das Gittermodell beweglich ist. Die Abstände zwischen den Gitterpunkten sind dabei patientenspezifisch ausgebildet, also auf die in der Kontur des Patienten sichtbaren Proportionen angepasst beziehungsweise registriert oder skaliert.
Durch entsprechende statistische Untersuchungen von Probanden mit Hilfe von CT- und/oder MRT-Aufnahmen lassen sich mittlere oder typische, auf das Gittermodell registrierte anatomische Strukturen bestimmen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn ergänzend auch Typisierungen oder Unterteilungen nach Geschlecht, Größe, Gewicht, usw. vorgenommen werden.
Auf der Basis des so gewonnenen statistischen Materials kann nun die gewünschte anatomische Struktur S, V oder O, anhand des Gittermodells G ausgerichtet und registriert werden. In den 5 bis 7 sind beispielhaft als anatomische Strukturen ein angepasstes Skelett S, ein angepasstes Venen- und Arteriensystem V und ein angepasstes Organsystem O dargestellt.
Erfindungsgemäß wird zur Ausrichtung von Röntgenröhre und Detektor die jeweilige so gewonnene virtuelle anatomische Struktur S, V und O auf den auf der Patientenliege befindlichen Patienten projiziert oder an einem Monitor mit dem Patienten angezeigt. Damit erleichtert sich die korrekte Ausrichtung des Aufnahmesystems wesentlich und sie wird dauerhaft präziser.
Insgesamt wird also mit dieser Erfindung ein Röntgenaufnahmesystem gezeigt, bei dem mit Hilfe einer TOF-Kamera die Kontur eines Patienten ermittelt und skaliert auf die Kontur ein Gittermodel in Form einer stark vereinfachten Skeletts mit den wesentlichen Gelenk- und Endpunkten und deren Verbindungen erstellt. Auf dieses Gittermodell werden dann Darstellungen von anatomischen Strukturen skaliert und visuell zusammen mit dem Patienten dargestellt. Das Bedienpersonal kann darauf unterstützt durch die visuelle Darstellung der anatomischen Struktur zusammen mit dem Patienten den gewünschten Aufnahmebereich für die Röntgenaufnahme sehr genau und treffsicher einstellen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: TOF-Kamera
2: Röntgenröhre
2.1: Teleskop- und Gelenksystem
3: Röntgendetektor/Flachdetektor
3.1: Teleskop- und Gelenksystem
4: Schienensystem
6: Gehäuse
7: C-Bogen
8: Patientenliege
9: Recheneinheit
G: Gittermodell
O: Organsystem
P: Patient
S: Skelett/Knochenskelett
V: Venen- und Arteriensystem

Claims

Röntgenaufnahmesystem, mindestens aufweisend: 1.1. einen Röntgenstrahler (2) zur Erzeugung eines zur Abbildung genutzten Strahlenbündels, 1.2. einen bildgebenden Röntgendetektor (3) mit zwei- oder dreidimensionaler Aufnahmegeometrie zur Bestimmung der Schwächung der Strahlen des Strahlenbündels, 1.3. eine Patientenlagerungs- und/oder - positionierungsvorrichtung (8) in einem Aufnahmebereich des Röntgenaufnahmesystems (2, 3) zwischen dem Röntgenstrahler (2) und dem Röntgendetektor (3) für einen Patienten (P), dadurch gekennzeichnet , dass 1.4. mindestens eine TOF-Kamera (1) zur Ermittlung der Kontur des Patienten (P) angeordnet ist, und 1.5. eine Recheneinheit (9) mit einem Speicher und darin gespeicherter Software (Prg₁-Prg_n) vorliegt, die dazu ausgebildet ist, im Betrieb aus der durch die TOF-Kamera (1) aufgenommenen Kontur des Patienten (P) ein dreidimensionales Gittermodell (G) des Patienten mit darin angeordneten Gelenkpositionen zu erzeugen und mindestens eine auf das Gittermodell (G) skalierte anatomische Struktur (S, O, V) zu simulieren und anzuzeigen.
Röntgenaufnahmesystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine anatomische Struktur eine Struktur aus der nachfolgenden Liste ist: Skelett (S), Venen- und/oder Arterienstruktur (V), Organstruktur (O).
Röntgenaufnahmesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Projektionssystem vorliegt, welches die mindestens eine anatomische Struktur (S, V, O) auf den auf der Patientenlagerungsvorrichtung befindlichen Patienten projiziert.
Röntgenaufnahmesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn - zeichnet, dass die in der Recheneinheit gespeicherte Software, auch dazu ausgebildet ist, die Patientenpositionierung automatisch entsprechend der mindestens einen anatomischen Struktur (S, V, O) an Hand eines vorbestimmten Aufnahmebereiches durch Einstellung der Patientenlagerungs- und/oder - positionierungsvorrichtung (8) und/oder Einstellung von Position und Lage des Röntgenstrahlers (2) und/oder Röntgendetektors (3) relativ zueinander und zum Patienten (P) einzustellen.
Röntgenaufnahmesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch eine normaloptische Kamera vorliegt, welche den Patienten (P) auf einem Monitor darstellt, wobei die in der Recheneinheit (9) gespeicherte Software (Prg₁-Prg_n), auch dazu ausgebildet ist, die mindestens eine anatomische Struktur (S, V, O) auf dem Monitor mit einer Darstellung des Patienten (P) zu überlagern.
Röntgenaufnahmesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn - zeichnet, dass die in der Recheneinheit (9) gespeicherte Software (Prg₁-Prg_n), auch dazu ausgebildet ist, den vom Strahlenbündel zu bestrahlenden Aufnahmebereich anzuzeigen.
Röntgenaufnahmesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn - zeichnet, dass die in der Recheneinheit (9) gespeicherte Software (Prg₁-Prg_n), auch dazu ausgebildet ist, den Röntgenstrahler (2) entsprechend der aufzunehmenden Bereiche der mindestens einen anatomischen Struktur (S, V, O) automatisch in seiner räumlichen Lage auszurichten.
Röntgenaufnahmesystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tabelle oder Datenbank abgespeichert ist, welche die optimale Ausrichtung des Röntgenstrahlers (2) relativ zu einem Bereich einer anatomischen Struktur (S, V, O) angibt.
Röntgenaufnahmesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die TOF-Kamera (1) Teil eines KINECT- oder XTION-Erfassungssystems ist.
Röntgenaufnahmesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die TOF-Kamera (1) neben dem Röntgenstrahler (2) beziehungsweise dem Röntgendetektor (3) angeordnet ist.
Röntgenaufnahmesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn - zeichnet, dass als C-Bogen-System ausgestaltet ist.
Röntgenaufnahmesystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als projektives Radiographiesystem ausgestaltet ist.
Röntgenaufnahmesystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Röntgenstrahler (2) und der Röntgendetektor (3) unabhängig voneinander und im Raum frei beweglich an Gelenkarmen (2.1, 3.1) angeordnet sind.