輻射形狀濾波器的選擇的製作方法
2023-12-03 04:35:26
輻射形狀濾波器的選擇的製作方法
【專利摘要】本發明描述了一種用於選擇輻射形狀濾波器的方法，所述輻射形狀濾波器改變成像系統（10）的X射線源（100，100a，100b）的X射線輻射（R,R'）的強度的空間分布和/或光譜，其中採集檢查對象（O）的解剖測量數據（T,B），從所述解剖測量數據應當在下一個步驟中藉助成像系統（10）進行成像，並且基於採集的檢查對象（O）的解剖測量數據（T,B）自動地進行輻射形狀濾波器的選擇。此外本發明涉及一種成像系統（10），在所述成像系統中在使用按照本發明的方法的條件下進行輻射形狀濾波器的選擇。
【專利說明】輻射形狀濾波器的選擇
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於選擇輻射形狀濾波器的方法，一種用於控制輻射形狀濾波器裝置的方法，一種用於控制X射線源的光譜的方法，一種用於控制X射線成像系統的方法以及一種具有輻射形狀濾波器裝置的X射線成像系統。
【背景技術】
[0002]在X射線成像系統中，特別是在計算機斷層造影系統中，在X射線源和檢查對象之間通常安裝一個光闌，其初始地確定X射線輻射束的開放角度和通過X射線輻射所照射的面積的形狀。在該光闌後經常在X射線輻射的輻射路程中布置一個輻射形狀濾波器，其可以在空間上或者也在光譜上附加地改變X射線輻射的強度。在此涉及到基本上是平的濾波器，其由總的(典型地通過光闌限制的)χ射線透射，而濾波器在此不必具有使X射線輻射可以不改變地穿過的開口。典型地，該濾波器由鋁或聚四氟乙烯構造。
[0003]為了操縱和進一步改變X射線輻射的光譜的或空間的強度分布，可以使用不同類型的輻射形狀濾波器，例如楔形濾波器，所謂的楔濾波器或蝴蝶結濾波器(即，將X射線輻射附加地利用凸或凹形的面積聚焦或拓寬的濾波器，典型地類似於領帶蝴蝶結的形狀)，其可以單個地或以多個輻射形狀濾波器的組合地引入到X射線輻射的射線路程中在成像系統的X射線源和檢查對象之間。X射線輻射的強度例如可以藉助橫切於X射線輻射的傳播方向的楔濾波器以一個連續的衰減值縮小。強度最小值在此通常位於使用的(通過光闌限制的)X射線輻射束的邊緣處。藉助另一個濾波器類型例如提到的蝴蝶結濾波器例如可以在X射線輻射束的內部定義X射線輻射強度的至少局部極值。
[0004]此外存在如下可能性，確定所照射的區域的或者說一個或多個輻射極值的區域的大小或伸展。即，除了不同類型的輻射形狀濾波器之外還存在在相同類型的不同輻射形狀濾波器之間進行選擇的可能性。例如可以在相同類型的濾波器的情況下在將所照射的區域在空間上縮小的「窄的濾波器」或必要時`將所照射的區域或者說強度極值的區域進行拓寬的「寬的濾波器」和「非常寬的」濾波器之間進行選擇。
[0005]此外同樣可以考慮，輻射形狀濾波器特別地在空間上影響所使用的X射線輻射的光譜(即，在透射濾波器時X射線輻射光譜的強度分布改變)。例如可以在通過濾波器確定的空間區域中硬化X射線輻射的光譜，即，將X射線輻射的強度最大值向著更小的波長改變。同樣可以在必要時藉助濾波器在預先給出的空間區域中更軟地調整X射線輻射的光譜(即，強度最大值向著更大的波長改變)。
[0006]負責操作X射線拍攝的、X射線成像系統的操作者由此具有在多個濾波器和其組合之間的選擇，以便優化X射線拍攝。該優化可以一方面在於，保證設置的拍攝的圖像質量並且另一方面也在於，儘可能小地保持檢查對象通過圖像獲取造成的射線負擔。相應的優化在此絕大部分基於操作者的經驗。
[0007]在優化情況下對於成像系統的每次應用關於該優化目的對合適的掃描協議或者說檢查協議(即控制步驟的順序)進行儲存，在所述協議的基礎上控制成像系統中的圖像採集並且所述協議必要時規定待使用的輻射形狀濾波器。如果對於涉及的應用不具有有效的掃描協議，則必須首先基於操作者的專業知識來產生所述協議。在此可能不是總能保證輻射形狀濾波器的最佳選擇。此外輻射選擇濾波器與確定的協議的對應是麻煩的並且阻礙X射線成像系統的操作的簡化。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題由此是，關於X射線拍攝的質量或檢查對象通過X射線成像造成的射線負擔來優化X射線拍攝，特別是避免由於錯誤選擇輻射形狀濾波器引起的不必要的射線負擔或圖像質量不足。
[0009]上述技術問題藉助按照本發明的用於選擇輻射形狀濾波器的方法、按照本發明的用於控制輻射形狀濾波器裝置的方法、按照本發明的用於控制X射線源光譜的方法、按照本發明的用於控制X射線成像系統的方法和按照本發明的X射線成像系統解決。
[0010]按照本發明建議一種用於選擇輻射形狀濾波器或用於確定輻射形狀濾波器布置的改進方法。尤其可以如開頭描述的那樣構造的輻射形狀濾波器在此改變成像系統的X射線源的X射線輻射的強度的空間分布和/或光譜。光譜的改變優選地同樣在空間上關於通過X射線源發射的波長進行。輻射形狀濾波器布置理解為一個或多個輻射形狀濾波器的空間布置，其例如也可以通過在X射線源和檢查對象之間的特定的空間區域中去除一個或多個輻射形狀濾波器來描述。
[0011]按照本發明採集檢查對象的解剖測量數據，應當在下一個步驟中藉助成像系統從所述測量數據中進行成像。解剖測量數據在以下理解為基於解剖參數，諸如身體部位、器官、組織或細胞的外形、位置或結構的測量數據。即，特別地，解剖測量數據直接或間接地代表了提到的解剖參數。
[0012]在此解剖測量`數據可以直接是解剖參數的測量值或參數本身。例如患者的尺寸可以直接作為參數值來測量或也可以作為特徵參數來識別特定的身體部位。以下為了簡單起見，解剖參數以及解剖參數值都應當由概念「解剖參數」所包括，如果沒有作出明確區分的話。
[0013]另一方面解剖測量數據可以間接代表解剖參數。例如患者的尺寸也可以由患者的圖像、定位片或其他影像來確定，其中圖像或定位片在這種情況下看作解剖測量數據。即，解剖參數可以從解剖測量數據中產生或導出。
[0014]最後，按照本發明基於所採集的檢查對象的解剖測量數據自動地進行輻射形狀濾波器的選擇或輻射形狀濾波器布置的確定。由此操作者直接獲得對於輻射形狀濾波器布置的合適的建議。
[0015]特別地可以藉助按照本發明的方法基於解剖測量數據來確定，對於規劃的X射線成像最有利地選擇所提供的輻射形狀濾波器中的哪些。替換地，也可以得出對於最佳的輻射形狀濾波器布置的建議，從而在後面才可以在所提供的形狀濾波器中選出與確定的最佳輻射形狀濾波器布置最匹配的形狀濾波器。確定的結果也可以是，檢查對象的成像可以以最佳的方式沒有任何的輻射形狀濾波器地進行，並且由此選擇在於，對於規劃的X射線成像不使用輻射形狀濾波器。此外也可以考慮，操作者獲得多個確定的建議。它們對於操作者來說是容易判斷的，因為確定的輻射形狀濾波器布置的數量低於用於存在的輻射形狀濾波器的布置的可用的組合可能性的總數。
[0016]通過自動確定或選擇輻射形狀濾波器布置，可以免除濾波器布置的手動確定。僅在自動確定之後可以設置用於選擇濾波器布置的最後確認步驟。
[0017]特別地，按照本發明的選擇可以獨立於開頭提到的用於控制成像系統的測量協議。優選地，成像也可以基於關於濾波器選擇而統一的掃描協議或檢查協議來控制，從而可以儘可能排除不合適的輻射形狀濾波器的選擇。在該統一的測量協議中然後例如可以僅進行一個步驟，在該步驟中自動進行輻射形狀濾波器或輻射形狀濾波器布置的按照本發明的確定或選擇。即，成像系統的控制基於測量協議進行，所述測量協議包括在使用按照本發明的方法的條件下自動選擇輻射形狀濾波器或確定輻射形狀濾波器布置的步驟。
[0018]在按照本發明的方法中然後可以在另一個步驟中將選擇的輻射形狀濾波器布置自動地引入到成像系統的X射線源的射線路程中。優選地，如開頭提到的，輻射形狀濾波器布置在X射線輻射的射線路程中連接在X射線成像系統的光闌後面。在此將輻射形狀濾波器布置如提到的那樣引入到X射線源和待成像的檢查對象之間或必要時將輻射形狀濾波器從射線路程中移除。這一點例如可以藉助合適的機器人進行，從而操作者的控制指令在該方面來說也是過時的。相應的控制步驟又可以是合適的測量協議的組成部分，其然後動態地基於得出的選擇被改變，以便例如執行必要的控制步驟。替換地，得出的輻射形狀濾波器布置到X射線輻射的射線路程中的引入也可以是自動的選擇方法的組成部分，從而當測量協議如上所述包含了輻射形狀濾波器的自動選擇的步驟時是足夠的。
[0019]特別地，按照本發明的方法可以在具有用於採集解剖測量數據和/或解剖參數(或參數值)的採集單元的X射線成像系統中被採用。採集單元在此可以構造為接口，通過所述接口，例如可以直接採集解剖參數，當其例如作為直接測量的參數值或也作為可直接識別的參數呈現時。此外也可以考慮，採集單元具有參數確定單元的功能，其構造為，從解剖測量數據中產生或確定解剖參數或參數值`，其間接通過解剖測量數據代表。
[0020]此外，按照本發明的X射線成像系統還具有用於選擇輻射形狀濾波器的選擇單元。在此選擇單元構造為，自動地基於解剖測量數據(或從中得出的解剖參數)選擇或得出輻射形狀濾波器或輻射形狀濾波器布置。特別地可以將選擇單元與濾波器確定單元組合。濾波器確定單元首先基於解剖測量數據自動地確定一個或多個選擇輻射形狀濾波器布置的建議。輻射形狀濾波器的選擇然後通過選擇單元基於由濾波器確定單元確定的建議進行。如上所述，選擇單元例如可以構造為，採集X射線系統的用戶的確認，以便對於規劃的X射線測量進行輻射形狀濾波器布置的最終的選擇。例如可以考慮，濾波器確定單元包括在選擇單元中或者與選擇單元分開地構造。
[0021]本發明的其他特別有利的構造和擴展從從屬權利要求以及以下描述中得到，其中一類權利要求的獨立權利要求也可以類似於另一類權利要求的從屬權利要求來擴展。
[0022]如提到的那樣，例如可以在按照本發明的方法中將選擇的輻射形狀濾波器布置，即，特別是還有單個的輻射形狀濾波器，自動地引入到X射線源的射線路程中或從射線路程中移除。這一點例如可以利用具有控制單元或與控制單元相連的輻射形狀濾波器裝置進行。輻射形狀濾波器裝置構造為，在運行中自動將選擇的輻射形狀濾波器引入到X射線源的射線路程中或從射線路程中移除。輻射形狀濾波器裝置為此例如具有已經提到的機器人，即，特別是自動化的驅動，其例如可以基於彈力、電能、氣動或液壓能。機器人或輻射形狀濾波器裝置可以從所述控制單元獲得相應的濾波器控制信號，所述濾波器控制信號控制輻射形狀濾波器到射線路程中或從射線路程中出來的運動。
[0023]濾波器控制信號由控制單元基於得出的或選擇的形狀濾波器布置產生。例如控制單元可以包括在選擇單元中。由此特別地提供用於基於組合部件和基於解剖測量數據自動修改輻射形狀濾波器的可能性。
[0024]組合部件例如也可以包括輻射形狀濾波器，其可以通過插入或去除單個地，優選奇數個，特別優選一體構造的濾波器元件來改變。例如可以將基本上平的、面狀的、優選一體構造的濾波器元件組合為輻射形狀濾波器，特別是組合為輻射形狀濾波器堆。輻射形狀濾波器堆然後例如形成可變的楔或蝴蝶結濾波器。這一點特別地提供優點，即，得出的最佳輻射形狀濾波器布置可以更多的藉助可變的輻射形狀濾波器來實現，無需與得出的最佳輻射形狀濾波器布置太過偏離，如當僅提供一定數量的輻射形狀濾波器時那樣。
[0025]按照現有技術典型地可以同時引入到X射線源的射線路程中的輻射形狀濾波器的數量，例如為兩個或三個。本發明由此出發。在一種援用組合部件原理的擴展中，由此設置，例如多於三個，優選多於五個並且特別優選多於十個輻射形狀濾波器可以同時引入到X射線源的射線路程中。即，特別地，輻射形狀濾波器裝置構造為，將多於三個、多於五個或多於十個輻射形狀濾波器引入到X射線輻射的射線路程中，從而它們同時由X射線源的X射線輻射透射。輻射形狀濾波器然後優選具有相應的緊湊的尺寸，以便例如按照組合部件原理組合地形成可變的形狀濾波器，其在患者縱向方向上以及在患者橫向方向上都可以是可變的，並且其例如具有楔或蝴蝶結濾波器的功能。例如該在組合部件中使用的輻射形狀濾波器的大部分構造為薄的濾波器層，其比通常的濾波器更薄，因為其與其他濾波器組合。
[0026]在一種擴展中檢查對象的至少一個解剖參數可以直接或間接(即，如提到的那樣直接測量或從解剖測量數據中導出或產生)自動地被確定。優選自動地確定所有為自動選擇而考慮的解剖參數。由此例如可以進行輻射形狀濾波器或輻射形狀濾波器布置的全自動的選擇或確定，其例如僅包括提到的確認步驟。
[0027]例如自動地基於尺`寸，特別是基於檢查對象的高度和/或密度，進行輻射形狀濾波器布置的選擇或確定。
[0028]此外檢查區域的種類或類型，例如心臟或手臂，也可以是輻射形狀濾波器或輻射形狀濾波器布置的按照本發明的選擇或確定的基礎。特別地，空間的位置或結構的參數，例如組織的種類，可以為該基礎提供份額。
[0029]優選地，在此自動確定檢查區域或檢查對象的尺寸，從而可以取消關於這些數據的手動輸入。
[0030]此外例如可以自動地基於X射線輻射穿過待成像的檢查對象的預計衰減進行輻射形狀濾波器或輻射形狀濾波器布置的選擇或確定。例如可以測量患者的體重並且確定其幾何尺寸，以便確定預計的衰減。
[0031]特別地在此可以自動確定X射線輻射的預計的衰減。在此可以的是，通過自動稱重患者和測量患者的身高導出X射線輻射的預計的衰減以及反之亦可。
[0032]此外例如藉助定位片直接測量X射線輻射的預計衰減還提供導出提到的解剖參數諸如患者的體重或身高或其他結構性信息的可能性。
[0033]描述的解剖測量數據諸如體重、身高和檢查區域在此可以在輻射形狀濾波器裝置的確定中不同地被考慮。
[0034]輻射形狀濾波器的選擇例如對於心臟或頭蓋骨拍攝可以基本上通過檢查區域確定。檢查區域在該情況下基本上確定X射線輻射的預計的衰減和X射線輻射的待使用的光譜。對於頭蓋骨拍攝例如可以設置更軟的X射線輻射，即，輻射形狀濾波器相對於由輻射源產生的光譜將X射線輻射光譜向著更軟的光譜改變。空間分布例如可以這樣來選擇，使得檢查對象或檢查對象的(檢查)區域接收高劑量並且患者的其餘部分接收相對於高劑量來說更低的劑量。同樣存在將強度輪廓(即X射線輻射的空間分布)的形狀與檢查對象的和/或檢查區域的形狀匹配的可能性。基於檢查區域由此可以進行輻射形狀濾波器布置的基本選擇，其例如基本上規定穿過輻射形狀濾波器發射的X射線輻射的(空間)形狀(即空間的強度分布)和光譜。檢查對象的參數「體重」和「身高」(或檢查對象的其他尺寸)然後僅下遊地，例如為了確定所照射的區域的精確形狀作出貢獻。下遊地在該情況下意味著，由於該參數造成的所照射的區域的形狀的改變不超過(關於所照射的區域的面積度量的)百分比的改變，該改變是通過與在沒有輻射形狀濾波器的情況下照射患者相對的基本選擇實現的。關於光譜然後可以「下遊地」進行X射線輻射的強度極值的移動，其不超過(關于波長的)百分比的改變，該改變是通過將基本選擇與在沒有輻射形狀濾波器的情況下照射患者相比較而獲得的。
[0035]但是對於其他X射線成像，檢查對象的身高和體重會決定性地影響輻射形狀濾波器的選擇。特別地，身高和體重可以決定性地確定CT系統的測量場的利用和由此確定輻射形狀濾波器的基本選擇。關於檢查區域的解剖測量數據在該情況下然後僅下遊地(即如上所述，面積度量的和/或光譜的偏差百分比地不超過獲得的、通過基於身高和/或體重進行的基本選擇獲得的改變)，例如為了選擇X射線輻射的合適的光譜或所照射的區域而被考慮。
[0036]優選地，解剖測量數據包括檢查對象的一幅優選自動產生的照片。
[0037]例如檢查對象的拍攝可以藉助照相機進行，其基於可見光波長範圍內的或IR波長範圍內的光產生圖像數據。優選地，患者的拍攝然後可以自動地被觸發，例如在患者臥榻的特定位置情況下，特別是當患者位於對於X射線拍攝規劃的位置時。
[0038]此外還可以考慮，所述照片是定位片(Topogramm),也就是快速確定的、關於X射線輻射穿過檢查對象的預計的衰減的概覽圖。
[0039]此外，例如也考慮超聲成像，MRT成像或其他初步信息，以便例如結合提到的照相機成像，優選自動地確定特別是器官的位置或其他解剖參數。
[0040]尤其這樣可以進行解剖測量數據的自動採集，藉助所述解剖測量數據可以關於規劃的X射線檢查將患者的總輻射負擔最小化。這一點例如可以通過不必產生用於控制X射線成像系統的定位片來進行。
[0041]例如X射線成像系統的其他組件的控制可以基於這些解剖測量數據或基於輻射形狀濾波器的選擇來進行。
[0042]按照本發明的一種擴展，例如建議一種用於控制X射線源的光譜的方法，其中所述控制基於在使用按照本發明的方法的條件下選擇的輻射形狀濾波器或基於確定的輻射形狀濾波器布置來進行。由此例如可以的是，關於輻射劑量或圖像質量來確定X射線成像系統的最佳工作點並且相應地控制輻射源的光譜。[0043]這一點例如可以利用具有X射線控制單元的X射線成像系統來進行，所述X射線控制單元基於選擇的輻射形狀濾波器控制與輻射選擇濾波器對應的X射線源的光譜。這一點又更好地排除了 X射線成像系統的錯誤操作的可能性。特別地在本發明中包括了，描述的選擇或控制方法可以對於成像系統的一個或多個X射線源應用，其分別對應於一個輻射形狀濾波器布置或一個輻射形狀濾波器。在此可以考慮，分別對於成像系統的一個X射線源應用一個單獨的X射線控制單元，一個單獨的選擇單元，一個單獨的濾波器確定單元，一個單獨的採集單元，一個單獨的控制單元，一個單獨的X射線控制單元或一個單獨的輻射形狀濾波器裝置並且由此這些組件多重存在。由此對於不同的X射線源可以實現輻射形狀濾波器或輻射形狀濾波器布置的靈活獨立的選擇和確定。此外例如可以實現相應組件的單獨的更新。
[0044]但是此外也可以考慮，這些單元或裝置的一個或多個共同對應於成像系統的多個X射線源。由此例如一個X射線源的確定的輻射形狀濾波器布置與另一個X射線源的確定的輻射形狀濾波器布置之間的相互作用可以被特別簡單地考慮。
[0045]在此還可以，將這些組件、單元或裝置的一個或多個互相集成，以便實現X射線成像系統的優化的結構方式並且簡化對提到的相互作用的考慮。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046]以下參考附圖結合實施例再次詳細解釋本發明。在此在不同的附圖中相同的組件具有相同的附圖標記。其中，
[0047]圖1示出具有X射線源和X射線探測器的成像系統的第一實施例，其中自動選擇被引入到X射線源的射線路程中的輻射形狀濾波器的布置，
[0048]圖2示出具有多個X射線源的成像系統的第二實施例，其中作為對第一實施例的附加，基於選擇的輻射形狀濾波器布置進行X射線源的控制。`【具體實施方式】
[0049]圖1示意性示出與X射線成像系統、在此是用於產生二維、三維或多維計算機斷層造影圖像數據的CT系統10的系統軸Z垂直的橫截面圖示。CT系統10在此基本上由通常的掃描器組成，在所述掃描器中在機架上X射線檢測器150以及與檢測器150相對布置的X射線源100—起圍繞測量空間旋轉。這一點示意性通過具有箭頭的虛線示出。在掃描器前面是患者支撐裝置或患者臺20,其上部連同位於其上的檢查對象O或患者O —起可以相對於掃描器在系統軸z的方向上移動，以便將患者O相對於檢測器150移動通過測量空間。系統軸z在此同時形成檢測器150和X射線源100的共同的旋轉軸。掃描器和患者臺20通過控制裝置30控制，從該控制裝置通過通常的接口發送控制數據，以便按照規定的測量協議P控制CT系統10。
[0050]在此強調，下面描述的方法原則上也可以在其他CT系統上採用，例如具有形成一個完整的環的檢測器的CT系統。此外該方法例如也可以在其他X射線成像系統的情況下被米用。
[0051]由檢測器150採集的原始數據(即X射線投影數據)被傳輸到控制裝置30的測量數據接口。這些原始數據然後在一個在控制裝置30中以軟體的形式在處理器上實現的圖像重建裝置中被進一步處理，該重建裝置例如從原始數據中重建圖像數據。
[0052]生成的、基於原始數據產生並且重建的計算機斷層造影圖像數據或體積圖像數據然後被傳輸到圖像數據接口，所述圖像數據接口將產生的圖像數據然後例如存儲在控制裝置30的存儲器中或者以通常的方式在控制裝置30的顯示器上輸出或通過接口將數據饋入到連接到計算機斷層造影系統的網絡，例如存檔系統(PACS)或放射性信息系統(RIS)中或在那裡存在的大容量存儲器中進行存儲或在那裡連接的印表機上輸出相應的圖像。數據也可以以任意方式被進一步處理並且然後存儲或輸出。
[0053]採集的原始數據特別地也可以是為了產生檢查對象O的快速概覽圖照片並且為了規劃計算機斷層造影拍攝而引入的所謂的定位片數據T。
[0054]這些定位片數據可以如下面詳細解釋的那樣在本發明的範圍內作為用於選擇輻射形狀濾波器或選擇輻射形狀濾波器布置的解剖測量數據T而被引入。
[0055]從定位片數據T中可以如上所述直接以及間接獲悉不同的解剖參數。這一點藉助接收定位片數據T並且從中確定解剖參數的採集單元65進行。例如定位片數據T直接包含X射線輻射由於檢查對象O的特性而預計的衰減。局部在特定的檢測器位置上預計的衰減在此特別地取決於解剖參數，諸如受檢者O的尺寸，即，特別是其身高，其體重，器官的位置和結構，身體部位或組織，從而這些解剖參數可以直接從定位片數據T中確定或產生。例如對於檢查對象的頭部的位置、大小或結構的解剖參數值也可以從定位片數據T中獲得或產生。
[0056]特別地基於定位片數據T，如後面還要詳細結合圖2描述的那樣，也可以確定檢查區域的位置，以便例如有針對 地實現頭部、心臟或肺部的拍攝。
[0057]替換地或附加於定位片數據T，對於從中又可以確定解剖參數或參數值的解剖測量數據也可以以例如通過照相機300產生的圖像數據B的形式來確定。示出的照相機300在患者O位於患者臥榻20上期間基於可見光波長範圍中的光產生患者O的以影像或圖像數據B的形式的解剖測量數據B。該影像同樣足以產生檢查對象的頭部的位置、大小或結構的參數。
[0058]為了例如能夠確定器官或其他組織的位置，圖像數據B可以與例如可以通過超聲拍攝或更早的MRT/CT拍攝提供的初步信息組合。在此也可以考慮，超聲拍攝在拍攝圖像數據B期間或之後才被採集並且隨後例如與圖像數據B或也與定位片數據T組合。通過規劃的X射線檢查引起的輻射負擔在此沒有提高，因為該初步信息本來就已經被提供並且例如可以通過提到的PACS系統作為解剖測量數據被提供。
[0059]此外，例如同樣可以預先確定患者O的體重或例如藉助患者臥榻20的天平裝置(即基於質量比較)或稱重裝置(即基於重力)來確定或也從圖像數據B中估計。
[0060]這樣提供的解剖測量數據B、T，即，特別是圖像數據B或還有定位片數據T，然後由採集單元65接收，必要時評估並且以解剖參數的形式傳輸到濾波器確定單元60。
[0061]藉助濾波器確定單元60用於自動確定輻射形狀濾波器裝置的第一變形如下給出。
[0062]基於解剖測量數據(或與之相關的解剖參數和/或參數值)可以確定或選擇由X射線源100發出的X射線輻射R的最佳的幾何形狀。同樣這些數據確定X射線輻射R的最佳波長光譜。濾波器確定單元60基於關於身高、體重和檢查區域的解剖測量數據得出就X射線輻射的空間分布和X射線輻射的使用的光譜來說的最佳形狀。例如可以對於心臟的CT拍攝使用射線形狀濾波器，其如開頭解釋的那樣比腹部或胸廓拍攝情況下「更窄」，以便例如將整個X射線強度引向檢查區域例如心臟並且降低外圍的劑量。在該情況下例如檢查區域決定性地規定幾何形狀以及對於規劃的拍攝來說最佳的X射線輻射R的光譜分布。
[0063]此外患者的身高和密度(或體重)還可以決定性地既影響X射線輻射的光譜分布又影響最佳的X射線輻射的分布的幾何形狀。例如對於胖的患者O又使用相對於對於正常體重的患者設置的例如用於胸廓拍攝的標準濾波器來說「更寬的」射線形狀濾波器。同時使用X射線輻射的硬化的光譜，從而X射線輻射的最佳光譜也受到患者的身高或體重影響。
[0064]反過來，例如對於兒童，參數「身高」或「密度」可以規定在X射線輻射的「更軟的」光譜情況下使用比成年患者情況下「更窄的射線形狀濾波器」。
[0065]在第一種變形中，從得出的最佳形狀出發，即，關於X射線輻射R的強度和光譜分量的最佳空間分布，在下一個步驟中藉助濾波器確定單元60基於存在的射線形狀濾波器200a, 200b, 200。，200d, 200e, 200f得出最佳的射線形狀濾波器布置。
[0066]在第二替換形式中，濾波器確定單元60這樣工作，使得首先在濾波器確定的開始步驟中基於存在的射線形狀濾波器200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f得出可能的射線形狀濾波器布置。優選地例如可以從對於特定的檢查區域的標準濾波器或標準濾波器布置出發建立具有存在的射線形狀濾波器200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f的全部組合可能性的列表。從可能的射線形狀濾波器布置中又可以對於每個可能的射線形狀濾波器布置計算X射線輻射R的可能改變。基於可能的改變然後濾波器確定單元60確定改變，所述改變基於解剖測量數據，最適合於執行各自規劃的X射線成像。與第一變形方案不同，X射線輻射R的最佳形狀的確定由此僅限於X射線輻射R的改變的存在的可能性，並且例如基於標準濾波器布置。
[0067]選擇單元50在該實施例中除了包括提到的採集單元65之外還包括濾波器確定單元60和控制單元70，其基於藉助濾波器確定單元60確定的射線形狀濾波器布置將濾波器控制信號S傳輸到射線形狀濾波器裝置220。選擇單元50選擇對於後面規劃的CT測量的確定的射線形狀濾波器200d。為此用戶獲得一個或多個合適的建議，所述建議可以通過用戶確認或必要時也可以改變。
[0068]射線形狀濾波器裝置220具有機器人，其基於濾波器控制信號S將選擇的濾波器200a, 200b, 200。，200d在藉助濾波器確定單元60確定的位置上引入到X射線輻射的射線路程中。
[0069]如虛線表示，選擇單元50也可以是射線形狀濾波器裝置220的組成部分。此外選擇單元50可以以另外的方式，例如至少部分以軟體的形式在成像系統10的處理器上並且特別是在控制裝置30的處理器上實現。
[0070]在圖1中 示出的實施例中將(楔形的)濾波器，即，楔濾波器200d，引入到X射線輻射R的射線路程中在光闌105之後在X射線源100和患者O之間。其餘存在的射線形狀濾波器200e，200f在規劃的CT測量中保持未被使用。
[0071]藉助光闌105初始地確定一束透射患者O的X射線輻射R。例如藉助光闌105以通常的方式限定一個扇形或錐形射線。後面布置的楔濾波器20(^這樣確定X射線輻射R的空間強度，使得X射線輻射R的最大的射線強度擊中檢查對象O的心臟的區域。強度分布在此沿著垂直於系統軸Z延伸的軸被調整。
[0072]如在僅示意性的圖示中示出的那樣，楔濾波器200d&括一定數量平的方形的射線形狀濾波器200a，200b, 200。。它們這樣堆疊並且關於其平面對齊，使得得到近似楔形的射線形狀濾波器布置。超出僅示意性的圖示的精度，方形射線形狀濾波器200a，200b, 200。的數量例如可以為十個或更多個濾波器。具有多個平的射線形狀濾波器200a，200b, 200。的射線形狀濾波器布置由此形成可調的射線形狀濾波器或楔濾波器200d，其可以特別容易地與X射線輻射R的確定的最佳形狀匹配，也就是在該情況下如提到的那樣將X射線輻射的絕大部分強度引向患者O的心臟。
[0073]在該實施例中，射線形狀濾波器200a，200b, 200。分別一體地由不同的材料製造。射線形狀濾波器200a在該例子中由鋁形成，而射線形狀濾波器200b由鈦構成並且射線形狀濾波器200。又與其他濾波器200a，200b不同地由銅製造。由於不同的材料對於X射線輻射R的不同傳輸特性，對於每種材料得出所使用的X射線輻射R的光譜的特定波長的不同衰減。由此可以，藉助描述的楔濾波器不僅空間地調製X射線輻射R的強度，而且也調製X射線輻射R的光譜。例如對於心臟的計算機斷層成像來說最佳的波長分布可以通過選擇射線形狀濾波器200(1來實現。
[0074]僅示意性地示出另一個X射線源100b，藉助其例如可以進行CT系統10的雙源運行。該X射線源IOOb的X射線輻射R』同樣通過光闌105b限制並且透射與射線形狀濾波器裝置220b對應的射線形狀濾波器。在透射患者O之後X射線輻射R』然後藉助與X射線源IOOb對應的單獨的檢測器150b採集。射線形狀濾波器裝置220b同樣藉助濾波器控制信號S』以關於射線形狀濾波器220描述的方式由控制單元70控制。在此控制單元70以及全部的與選擇單元50對應的其他組件既用於控制射線形狀濾波器裝置220也用於控制射線形狀濾波器220b。例如可以確定對於X射線輻射R、R』的共同的最佳形狀，其關於規劃的X射線檢查、就圖像質量和/或患者的射線負擔來說是最佳的。
[0075]圖2同樣以示意圖示出了在圖1中示出的CT系統10的一個擴展，但是這次作為沿著系統軸z的示意性縱截面。除了其他關於圖1描述的組件之外，CT系統同樣具有兩個X射線源100a，100b，其可以分別互相獨立地被控制，從而例如可以實現CT系統10的所謂的雙源運行。
[0076]按照關於圖1描述的方法在該實施例中藉助選擇單元50基於解剖測量數據選擇楔濾波器200/和蝴蝶結濾波器200b』。解剖測量數據特別包含關於檢查區域U的位置的信息，該檢查區域在該情況下通過對腹部空間規劃的三維計算機斷層成像來定義。該檢查區域U的位置特別地可以藉助圖像數據B或定位片數據T來確定。為了解剖地確定檢查區域的位置例如可以將特徵性的符號引入到定位片數據T或圖像數據中，其例如標識了手臂或頭部或腹部空間。
[0077]與規劃的計算機斷層成像匹配地，在腹部空間的該情況下，例如可以以公知的方法諸如西門子公司的CareKV或CareD0Se4D確定X射線源100a，IOOb的加速電壓或管電流，從而例如可以對於規劃的計算機斷層成像確定該參數的基本設置。在該實施例中此外還與確定的射線形狀濾波器布置匹配地控制X射線源100a，100b。由於概覽性原因這一點僅對於X射線源IOOa示意性表示。
[0078]如關於圖1提到的，可以藉助濾波器確定單元70確定對於規劃的計算機斷層測量的X射線輻射R的最佳的形狀和空間強度分布。如果藉助存在的射線形狀濾波器200/、200；修改X射線輻射的可能性與確定的最佳形狀強烈偏差，則藉助X射線源IOOa本身的控制可以改善與最佳形狀的匹配。
[0079]電子源110為此獲得光譜控制信號E，其可以改變到靶120的加速電壓或電子源110的管電流。選擇單元50為此具有X射線控制單元80，其基於選擇的射線形狀濾波器布置確定合適的光譜控制信號E。
[0080]以相同的方式同樣可以考慮，藉助光闌105基於選擇的濾波器布置控制X射線輻射R的張開角度。如僅虛線示出的，為此X射線控制單元80也可以合適地控制光闌105的開口。[0081]最後指出，全部實施例的特徵或在附圖中公開的擴展可以以任意組合使用。最後同樣要指出，前面詳細描述的X射線成像系統、用於選擇射線形狀濾波器的方法、用於控制射線形狀濾波器裝置的方法和用於控制X射線源的光譜的方法僅僅涉及實施例，其可以由專業人員以不同的方式修改，而不脫離本發明的範圍。此外，不定冠詞「一」或「一個」的使用，不排除所涉及的特徵也可以多重存在。同樣，概念「單元」也不排除所涉及的組件由多個共同作用的子組件組成，所述子組件必要時也可以是在空間上分布的。
【權利要求】
1.一種用於選擇輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的方法，所述輻射形狀濾波器改變成像系統(10)的X射線源(100，100a, IOOb)的X射線輻射(R, R』 )的強度的空間分布和/或光譜，其中: -採集檢查對象(O)的解剖測量數據(T，B)，從所述解剖測量數據應當在下一個步驟中藉助成像系統(10)進行成像， -基於所採集的檢查對象(O)的解剖測量數據(T，B)自動地進行輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200b』 )的選擇。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，自動地確定檢查對象(O)的至少一個解剖參數或參數值，在其基礎上可以選擇輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)，其中優選自動地確定所有為自動的選擇而考慮的解剖參數。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，自動地基於檢查對象的尺寸和/或檢查區域(U)的空間位置，進行輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的選擇。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中，自動地基於X射線輻射(R，R』)穿過檢查對象(O)的預計衰減進行輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的選擇。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，自動確定X射線輻射(R，R』)的預計衰減。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中，所述解剖測量數據(T，B)的確定包括檢查對象(O)的拍攝。
7.根據上述權利要求`6所述的方法，其中，檢查對象的拍攝藉助照相機(300)進行，其基於在可見光波長範圍內的和/或在IR範圍內的光產生圖像數據(B)和/或其中所述拍攝包括定位片(T)。
8.一種用於控制具有一個或多個輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的輻射形狀濾波器裝置(220)的方法，其中，在使用按照權利要求1至7中任一項所述的方法的條件下藉助選擇單元(50)選擇輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e，200f, 200；，200；)並且自動將選擇的輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)引入到X射線源(100，100a, 100b)的射線路程中。
9.一種用於控制X射線源(100a，IOOb)的光譜的方法，其中，所述控制基於在使用按照權利要求1至7中任一項所述的方法的條件下選擇的輻射形狀濾波器(200/，200；)來進行。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其中，對於成像系統(10)的多個X射線源(100，100a, IOOb)使用所述方法。
11.一種用於基於測量協議(P)控制X射線成像系統(10)的方法，其包括在使用按照權利要求1至10中任一項所述方法的條件下自動選擇輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，20Od, 200e, 200f, 200；，200；)的步驟。
12.—種X射線成像系統(10)，具有
-X 射線源(100，100a, IOOb), -用於採集解剖測量數據(τ，B)和/或解剖參數或參數值的採集單元(65)和 -用於選擇輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的選擇單元(50)，其中所述選擇單元(50)構造為，基於解剖測量數據(T，B)自動選擇輻射形狀濾波器(200a, 200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200b』)。
13.根據權利要求12的X射線成像系統(10)，具有輻射形狀濾波器裝置(220)，其具有控制單元(70)，用於在運行中自動將選擇的輻射形狀濾波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 20Of, 200；，200；)引入到X射線源(100，100a, IOOb)的射線路程中。
14.根據權利要求12或13所述的X射線成像系統(10)，具有X射線控制單元(80)，其基於選擇的輻射形狀濾波器(200/，200；)控制與輻射形狀濾波器(200/，200；)對應的X射線源(100a，IOOb)的光 譜。
【文檔編號】A61B6/00GK103767717SQ201310491624
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2012年10月18日
【發明者】H-C.貝克爾, T.弗洛爾, B.施米特 申請人:西門子公司, 慕尼黑克利尼庫姆大學