用于x射線檢查的測量場的選擇的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種對由多個測量場構成的測量室的至少一個測量場的選擇，所述測量場用于在X射線拍攝對象時監視劑量。在此，通過選擇對象的取向預設了測量室的多個測量場的測量場子集。不屬于測量場子集的測量場被禁止選擇。并且通過選擇測量場子集的測量場確定至少一個用于在對對象進行的X射線拍攝時監視劑量的測量場。本發明確保了在選擇測量室時的更高的操作安全性。
【專利說明】用于X射線檢查的測量場的選擇
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于選擇由多個測量場構成的測量室的至少一個測量場的方法和裝置，用于在對對象進行X射線拍攝時監視劑量。
【背景技術】
[0002]在X射線技術中通常面對的情況是，在X射線檢查時必須將所使用的輻射量或X射線劑量保持在期望的值范圍內，以便保證X射線圖像的質量好的圖像質量。在太少的劑量的情況下，獲得曝光不足的X射線拍攝，而在太多的劑量的情況下，導致曝光過度。即，如果劑量位于工作范圍以外，則或者所產生的光量在輸出端太少并且所獲得的圖像不具有用于醫學診斷的足夠的質量，或者劑量太高。在太高的劑量的情況下，由于輻射患者的組織的不同吸收而造成的劑量變化不再轉換成按比例的光信號變化。于是，所產生的圖像同樣由于不足的對比度而不能用于醫學診斷。
[0003]由于這個原因，在X射線技術中經常通過自動曝光處理。這在英文技術文獻中也以名稱AEC(自動曝光控制)而公知并且例如在出版物2007/0025525A1中被描述。這樣的自動曝光或這樣的AEC系統可以連接在任何現代的發生器上，并且在許多設備中自始已經存在。在達到所需的劑量之后，在圖像接收面范圍內的測量探測器向X射線發生器給出關斷信號。例如使用電離室、光電倍增器或半導體輻射接收器作為測量探測器。測量探測器通常被布置在測量室內，并且在那里構成所謂的測量場。過去通常利用具有三個測量場的測量室工作(也被稱為三室系統)。
[0004]例如在本申請的圖2中或者在US2007/0025525A1的圖1a和Ib中示出了在三室系統中這三個測量場的布置。測量室在檢查患者時覆蓋檢查的器官或身體部分。然后根據器官或身體部分為自動曝光使用特定的測量場。在此，給醫生提供了具體的預設值，即他為哪種檢查應當使用哪種測量場。例如通常在頭骨檢查中，僅使用圖2中的中間的測量室I，而例如在骨盆檢查中會使用全部三個測量室。因此，在醫學文獻中存在器官或身體部分與三室測量系統的待使用的測量室之間相對固定的預設關系。這使得人們利用所謂的器官程序，其可以進行對測量室的自動選擇。
[0005]近來使用了具有更多數量的測量場的測量室。最重要的新系統是所謂的五室系統。例如在圖4中示出了這樣的系統。五室系統或五場測量室是對稱構造的。對于該室典型地也僅使用最多三個場，即原則上繼續使用在醫學中通常與器官或身體部分對應而被使用的室。五場測量室的優點在于，在改變患者的取向的情況下不改變測量室的取向，而是通過選擇最多三個待使用的測量場來確保測量室的正確取向。如果此時例如在圖2中測量室被設置成用于患者的垂直取向，必須在患者旋轉到水平方向時同時旋轉測量室。這在許多系統中未進行設置，從而只能對患者的一個取向進行X射線拍攝。
[0006]圖4中的五場測量室不受該限制。在患者的垂直取向的情況下，例如使用測量場
1、II和III，而在垂直取向情況下，使用三個測量室1、III和V或者1、II和IV。因此，不需要旋轉測量室或者說可以進行對不同患者取向的X射線拍攝。
[0007]但是，使用具有多于三個場的測量室(特別是五場測量室)也會帶來困難。由于更多數量的可能性提高了選擇錯誤的測量室的危險。錯誤的選擇通常導致錯誤曝光，由此使所產生的圖像無效。因此，要努力確保更安全的操作。于是建議將所選擇的測量場(例如其輪廓)的位置(例如借助光)投影到患者，以便由此給操作者提供關于所選擇的室的正確性的反饋。例如在US2007/0025525A1和W02007/148262A1中對這樣的系統進行了描述。在公開文獻“Optimale Patientenposit1nierung in der Rad1graphie durchVideounterstiitzung”中(參見 http://ip.com/IPC0M/000207924)例如也描述了一種照相機系統，其借助樣本識別算法從照相機的圖像中確定患者相對于AEC室的測量場的位置。
[0008]該建議的解決方案具有兩個缺點。一方面，其是總具有一定的易出錯性的解決方案，即如果操作者未考慮或者錯誤解釋了該光學的反饋。另一方面，其是相對昂貴的系統，該系統導致更多成本和更高的復雜性。
【發明內容】
[0009]因此，針對錯誤選擇測量室的測量場，存在有對具有高安全性系數的低費用的安全系統的需要。本發明要解決的技術問題是對此做出貢獻。
[0010]上述技術問題是通過按照本發明的方法以及按照本發明的操作單元來解決的。
[0011]也在規定的意義上選擇
[0012]根據本發明，為在對對象(患者或待檢查的構件)進行的X射線拍攝時監視劑量或控制劑量而設置了對由多個測量場(例如五個或七個測量場)構成的測量室的至少一個測量場(典型是I至3個測量場)的選擇。在此，為X射線拍攝進行對對象的取向的選擇。術語“選擇”在此應當也包含基于系統參數的自動確定。典型是從數量有限的可選的取向中選擇取向(例如水平的和垂直的以及在這兩個方向中還可能的、依據患者頭部的位置在兩個方向之間的其它區別)。通過選出或選取取向，預設測量室的多個測量場的測量場子集(例如三個測量場)。于是，不再能夠選擇不屬于測量場子集的測量場作為待使用的測量場，或者說該選擇對于這些測量場被禁止。于是，確定用于劑量監視的測量場通過選擇測量場子集的測量場來進行。測量場子集優選由考慮到對象的取向能夠用于X射線拍攝的測量場組成。按照該方式，例如可以在五場測量室中按照取向的選擇來仿效三場測量室的情況。在此，優選在用于選擇至少一個測量場的操作單元的顯示器(例如觸摸屏)上僅顯示測量場子集。與此相反，在該技術方案中可以將不屬于測量場子集的測量場禁止用于選擇，方法是在用于選擇的操作單元的顯示器上不顯示這些測量場。因此，例如如下地實現禁止，即在顯示器上不可選擇被禁止的測量圖像。
[0013]通過本發明可以建立對于操作人員習慣的、從全部適合測量的多個測量場中選擇測量場的情況。例如為五常測量室仿效三場測量室的情況，從而操作人員可以采取在過去習慣的選擇。這確保了更高的操作安全，其超過了以上描述的用于在患者上進行顯示的方法，作為能夠完全不選擇對于檢查不合適的測量場。另外，該解決方案是特別低費用的，因為只須例如借助軟件實現兩步選擇過程(首先是取向，然后是測量場)。
[0014]根據擴展還可以提高操作舒適度，方法是按照對象的所選擇的取向或者關于所選的取向的信息的顯示在操作單元的顯示器上進行測量場子集的顯示。關于所選擇的取向的信息的附加顯示可以但非必須在用于操作的顯示器或界面上進行。在該技術方案中，如下有利地進行了用于測量場子集的符號的取向，使得確保了與對象的取向或所選擇的取向的方向的對應關系。
[0015]根據本發明的對象的取向的選擇可以例如通過操作人員的輸入或自動地按照由至少一個傳感器采集的對象的取向來進行。在擴展中也可以對按照由至少一個傳感器采集的對象的取向的選擇與操作人員的輸入進行組合，例如在通過使用者進行自動選擇的修正或匹配的意義上。
[0016]本發明還包括一種用于執行對象的X射線拍攝的X射線系統，其配備有根據本發明匹配的操作單元和至少一個用于采集對象的取向的傳感器。另外，X射線系統可以被構造成用于向操作單元傳送所采集的位置，目的是預設測量室的多個測量場的測量場子集用于測量室的選擇。
[0017]還可以如下地擴展所述系統，使得按照為測量場的選擇而進行的取向選擇來匹配對象的取向。這例如借助用于對象的X射線拍攝的定位系統實現，其除了操作單元外還包括:用于對象的支撐裝置(例如患者臥榻)，其可以關于所述取向對齊(例如可旋轉的患者支撐裝置)；以及控制裝置，用于按照所選擇的取向通過支撐裝置的對齊匹配對象的取向。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]以下在實施例范圍內結合附圖詳細描述本發明。附圖中:
[0019]圖1示出了具有自動曝光的X射線系統，
[0020]圖2示出了三場測量室，
[0021]圖3示出了用于X射線裝置的操作元件的顯示，
[0022]圖4示出了五場測量室，
[0023]圖5示出了在五場測量室中常規的操作，
[0024]圖6示出了根據本發明的借助取向選擇和隨后的場選擇的兩步操作，以及
[0025]圖7A、7B和7C示出了在場的顯示中考慮了所選擇的取向的不同顯示。
【具體實施方式】
[0026]在圖1中示出了 X射線診斷裝置。其具有高壓發生器1，在該高壓發生器上高度可調地安裝了 X射線輻射器2。輻射器2產生X射線輻射3，后者穿過位于X射線輻射3的輻射路徑上的對象4。在輻射路徑上隨后布置了 X射線探測器5，其與圖像系統6連接，在該圖像系統上連接了監視器7，用于播放所采集的X射線圖像。圖像系統6可以具有計算器、轉換器、圖像存儲器和處理電路。另外，設置了操作元件或操作臺20，其具有輸入接口并且可以通過該途徑控制X射線診斷裝置。
[0027]另外還設置了關于用于單圖像的AEC的劑量控制。附圖中示出了用于產生單圖像的控制回路(AEC自動曝光控制)。在X射線探測器5前布置了劑量測量室13，在該劑量測量室上連接了測量電子器件14，其產生AEC實際信號15，該AEC實際信號被傳送到布置在高壓發生器I內的AEC控制電子器件16。
[0028]在圖2中示出了具有三個場1、II和III的常規的三場測量室。自動的X射線曝光控制在過去經常利用與患者取向固定對應的三測量場來構造。其它的患者取向(旋轉90°或180° )借助該布置不能實現，或者需要同時旋轉測量室。經常如下地實現用于該三場控制的操作單元，使得可以利用三個按鍵單獨地選取或不選三個場；在此，在測量場與患者取向之間的對應是明確的(左邊-中間-右邊)。這類的操作自從多年來被引入市場并被操作人員所熟悉。
[0029]例如也結合圖3明確，用于X射線輻射器的操作元件的典型的顯示示出了一系列的設定按鍵17和設定信息19。該顯示例如借助屏幕實現，其在操作區域21內被構造成用于選取設定的觸摸屏。該操作區域21包括三個按鍵22、23和24，其用于選取三場測量室的測量場。在此，可通過各自按鍵選取的測量場在按鍵上深色示出。在信息區域20顯示了設定。
[0030]借助引入對稱的五場測量室(圖4)可以自由選擇患者取向。當然，如果三場曝光控制的操作單元簡單地擴展到五個場，則存在高的錯誤操作的風險，因為操作員在選取測量場時也必須同時考慮患者取向。這可以結合圖5理解，在圖中如下地實施操作單元，使得可以單獨的選取五個測量場。在此，操作員必須考慮患者具有哪個取向，以便選擇正確的場。本發明從這里開始。
[0031]如在圖6中所示，此時按照兩個步驟進行操作，其反映為用于取向選擇的按鍵31和用于場選擇的按鍵32。在此，可以同時或依次在用于選取的操作單元上顯示按鍵31和32。利用按鍵31設定相對測量室的患者取向。此處設置了一個垂直取向和兩個水平取向。場的第二部分32允許單獨地選取和不選被應用于檢查的三個測量場。選取按鍵的第二部分32的操作與三場曝光控制的操作相同，并且因此導致對于操作人員熟悉的情況。
[0032]在擴展中(圖7)，場的第二部分32按照所選擇的取向而淡入。在此，在按鍵上示出的場的方向相應于所選取的取向33顯示與患者的頭部相同的方向。按鍵32的按鍵顯示比在圖6中更具有提示性。根據一種構造方案，借助傳感器自動確定患者的取向并且預設相應的測量室。在該情況下，可能不需要圖6的取向按鍵31的顯示。使用者將立即顯示性地獲得用于選出測量室的按鍵。這同樣可以如在圖7中那樣進行，即通過顯示所確定的取向的符號33和具有相應的顯示的測量室選擇按鍵32。
[0033]在本發明的范圍中可以限定可能的患者取向的數量(通過按鍵的離散選擇，例如患者在X射線臺上只能頭部向右或向左平躺，而不能斜著)。這可以通過設備幾何結構來預先給出。替代地將系統設置成，相應于在操作單元的第一部分中的選擇可能性來修正實際的患者位置，例如通過按照所選擇的取向來修正患者的位置。
[0034]在實施例中在醫學領域下解釋了本發明。這只是許多應用可能性中之一。本發明通常可以應用于任意的X射線技術的系統，例如材料檢查的領域。
【權利要求】
1.一種用于選擇由多個測量場構成的測量室的至少一個測量場的方法，用于在對對象進行X射線拍攝時監視劑量，其中: -通過選擇對象的取向預設來自于所述測量室的多個測量場的測量場子集； -不屬于所述測量場子集的測量場被禁止選擇；并且 -通過從所述測量場子集中選擇測量場確定至少一個測量場，用于在對對象進行X射線拍攝時監視劑量。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，在操作單元的顯示器上顯示所述測量場子集，以用于選擇至少一個測量場。
3.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，在禁止不屬于所述測量場子集的測量場的過程中，在用于選擇的操作單元的顯示器上不顯示這些測量場。
4.按照上述權利要求2或3所述的方法，其特征在于，按照對象的所選擇的取向或者按照關于所選擇的取向的信息的顯示，在操作單元的顯示器上進行所述測量場子集的顯示。
5.按照上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于， 如下地進行對對象的取向的選擇: a)通過操作人員的輸入； b)自動按照由至少一個傳感器所采集的對象的取向；或者 c)通過對按照由至少一個傳感器所采集的對象的取向的選擇與操作人員的輸入進行組合。
6.按照上述權利要求2至5中任一項所述的方法，其特征在于，按照所選擇的取向進行對象的取向的匹配。
7.一種用于選擇由多個測量場構成的測量室的至少一個測量場的操作單元，用于在對對象進行X射線拍攝時監視劑量，所述操作單元被構造: -用于為選擇對象的取向而預設測量室的多個測量場的測量場子集； -用于禁止不屬于所述測量場子集的測量場被用于選擇；以及-用于通過從所述測量場子集中選擇測量場來確定至少一個用于在對對象進行X射線拍攝時監視劑量的測量場。
8.按照權利要求7所述的操作單元，其特征在于，所述操作單元包括用于顯示所述測量場子集的顯示器。
9.按照權利要求8所述的操作單元，其特征在于，所述操作單元被構造用于:在禁止不屬于所述測量場子集的測量場被用于選擇的過程中，在所述操作單元的顯示器上不顯示這些測量場。
10.按照權利要求8或9所述的操作單元，其特征在于，所述操作單元被構造用于:按照對象的所選擇的取向或者按照關于所選擇的取向的信息的顯示來顯示所述測量場子集。
11.一種用于執行對象的X射線拍攝的X射線系統，具有: -按照權利要求7至10中任一項所述的操作單元；和 -至少一個用于采集對象的取向的傳感器。
12.按照權利要求11所述的X射線系統，其特征在于，所述X射線系統被構造成用于向所述操作單元傳送所采集的位置，目的是預設測量室的多個測量場的測量場子集用于選擇測量室。
13.按照權利要求11或12所述的X射線系統，其特征在于，-用于對象的支撐裝置，其能夠關于取向對齊；以及-控制裝置，用于按照所選擇的取向通過對齊所述支撐裝置來匹配對象的取向。
【文檔編號】G01N23/02GK104274195SQ201410317460
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月4日 優先權日:2013年7月8日
【發明者】C-G.施萊爾曼 申請人:西門子公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
