X射线记录系统技术方案

本发明专利技术涉及X射线记录系统，其至少具有：－用于产生被用于成像的射线束的X射线辐射器，－用于确定射线束的辐射的衰减的具有二维的或者三维的记录几何图形的进行成像的X射线探测器，－用于患者的在X射线记录系统的在X射线辐射器和X射线探测器之间的记录区域中的患者支承和/或定位设备。本发明专利技术的特点在于，布置至少一个用于确定患者的轮廓的TOF摄像机，并且存在具有存储器和被存储在其中的软件的计算单元，所述计算单元被构造为在运行中根据患者的由TOF摄像机所记录的轮廓产生患者的具有被布置在其中的关节位置的三维点阵模型并且模拟并显示至少一个被缩放到该点阵模型上的解剖学组织。

【技术实现步骤摘要】
X射线记录系统
本专利技术涉及一种X射线记录系统，所述X射线记录系统至少具有用于产生被用于成像的射线束的X射线辐射器、用于确定射线束的辐射的衰减的具有二维的或者三维的记录几何图形（Aufnahmegeometrie）的进行成像的X射线探测器和用于在X射线记录系统的在X射线辐射器和X射线探测器之间的记录区域中支承患者的患者支承设备（Patientenlagerungsvorrichtung）。
技术介绍
上面所提到的类型的X射线记录系统一般是公知的。在这些X射线记录系统的情况下，患者通常被医学辅助人员或者也被医生安排在床榻上，并且根据医学课题，要透视的躯干部分在视觉上借助于表示记录区域或者确定记录区域的边界的光场相对于X射线管和X射线探测器而被定位。如果一方面太紧地实现记录区域的取向（Ausrichtung），使得一部分要记录的区域不曾在X射线图像中被成像，那么必需具有重新照射射线（Strahlenbelastung）的结果的重新记录。如果另一方面为了避免最先提到的问题而给记录区域分配的尺寸过大，那么在边缘区域中形成不是必需的射线照射。另一问题也由要正确选出的对X射线辐射器的射束轴的取向而得出。如果在这种情况下错误的投影方向被选择，那么可能的是，要图示的组织或者器官通过其它组织或者器官而被遮盖或者被叠加，使得再次必需从其它的投影角度再一次记录，以便获得医学上有说服力的X射线图像。
技术实现思路
因而本专利技术的任务是找到一种X射线记录系统，该X射线记录系统使得能够更可靠地定位记录域（Aufnahmefeld）和更可靠地对X射线射束轴进行取向。该任务由独立专利权利要求的特征来解决。本专利技术的有利的扩展方案是从属权利要求的主题。本专利技术人已经认识到，如果通过在患者上模拟地图示解剖学结构或者叠加所述结构与患者的图像而实现取向，那么关于对记录区域的正确定位和对用于X射线记录的从X射线辐射器到X射线探测器的射线方向的正确取向可以达到基本上较高的可靠性。这可以通过在X射线管上、尤其是在管头部处或者在X射线探测器的附近使用TOF（TOF＝飞行时间（timeofflight））摄像机（例如安装微软（Microsoft）公司的Kinect传感器或者华硕（ASUS）公司的XTION传感器）而被实现。尤其是在下工作台系统（Untertischsysteme）的情况下，患者的定位和位置可以以三维点阵模型（Gittermodell）的形式很好地被检测，其中接着该患者的解剖学组织根据患者轮廓可以以被缩放的方式被成像。通过对关节位置和必要时也对四肢和躯干的端点的识别，尤其是现存的骨质组织可以非常精确地被检测并且作为图像模拟地被示出。这种根据被用在游戏控制台（Spielekonsole）中的“骨架跟踪（skeletontracking）”来对骨质组织的模拟原则上是公知的。以转用到X射线系统并且通过对骨骼的解剖学上准确的图示和必要时利用被缩放的器官位置或者被模拟的器官轮廓进行补充而改善的方式，得到被优化到各个患者上的和合适地被缩放的对所要期望的解剖学组织、尤其是骨质组织的瞬间叠合（Einblendung）。可选地，这可以在常规的监控器上或者作为直接在患者上的投影而实现。经此，接着所希望的记录区域可以比它通过医学人员的最后直观的行动而被实施基本上更精确地被设置。附加地，位置检测使得射束轴能够与解剖学组织的当前位置适配。尤其是在关于X射线辐射器和X射线探测器（诸如本申请人的射线照相系统YSIO）的空间上的取向具有多个自由度的X射线系统的情况下，这给操作者带来本质上的工作减轻。在自动化系统中，通过这种对解剖学组织的识别系统，用于相应的医学课题的X射线记录系统的完整的射线几何图形可以在患者的位置上自动化地被取向。根据该认知，本专利技术人建议了一种X射线记录系统，所述X射线记录系统至少具有用于产生被用于成像的射线束的X射线辐射器、用于确定射线束的辐射的衰减的具有二维的或者三维的记录几何图形的进行成像的X射线探测器和在X射线记录系统的在X射线辐射器和X射线探测器之间的记录区域中的患者支承和/或定位设备，其中按照本专利技术应该布置至少一个用于确定（优选地在患者床榻之上的）患者的轮廓的TOF摄像机并且应该存在具有存储器和被存储在其中的软件的计算单元，所述计算单元被构造为在运行中根据患者的由TOF摄像机所记录的轮廓产生具有被布置在其中的关节位置的三维点阵模型并且模拟并显示至少一个被缩放到该点阵模型上的解剖学组织。因此由于不断更好的对X射线记录的放置和取向而得出更好的射线卫生，因为患者的不相关的区域不再非必要地被照射辐射，并且形成具有更高的诊断价值的图像，因为用于诊断课题的射线几何图形被优化。此外，对于患者来说在具有多个空间上的自由度的模态（Modalitaeten）上的舒适性也提高，因为在这种情况下射线域可以被适配到患者或要进行检查的解剖学组织的位置上。有利地，尤其是骨架或骨骼、静脉或者动脉组织或者器官组织可以被模拟为并且被显示为解剖学组织。尤其是参考这种对器官位置和轮廓的显示特别有利的是：在之前附加地与此相关地输入患者的具有典型性的（typisierend）参数（诸如性别、年龄、身高和体重），患者的这些具有典型性的参数在模拟放置器官的情况下被考虑。为此，在之前可以借助于现有的CT和/或MRT数据实施相对应的统计学检查，以便确定相应的参数的相关性及其对器官的定位的影响。此外有利的是：存在一种投影系统，所述投影系统将至少一个解剖学组织投影到处于患者支承设备上的患者上。经此，解剖学组织的位置直接在患者上被显示给操作人员，使得毫无困难地能够实现对X射线记录系统的射线几何图形的手动设置。这尤其是在射线照相系统的情况下也适用，在所述射线照相系统的情况下，辐射器和探测器可以彼此独立地被定位。在这种情况下也要提到的是，与在这里所描述的本专利技术相结合，在所有情况下都存在的X射线记录域也可以通过在患者上的相对应地可变的光框架（Lichtrahmen）被成像。也有利的是：被存储在计算单元中的软件附加地被构造为通过设置患者支承和/或定位设备和/或设置X射线辐射器和/或X射线探测器的相对于彼此的和相对于患者的定位和位置而依据预先确定的记录区域根据至少一个解剖学组织自动地设置患者定位。此外还被建议的是：也存在普通光学的（normaloptisch）摄像机，所述普通光学的摄像机在监控器上示出患者，其中所述被存储在计算单元中的软件也被构造为将被模拟的解剖学组织在具有患者图示的监控器上叠加。如果所述普通光学的摄像机是允许3D图示的3D摄像机，那么对光学记录和在患者中的被模拟的解剖学组织的叠加也可以以3D方式被实施。附加地，尤其是在存在3D图示的情况下，对X射线记录系统（必要时包括射线束在内）的定位也可以在监控器上被示出。如果在本专利技术的范围内使用射线几何图形相对于患者的自动取向，那么该自动地被设置的记录情况和射线几何图形可以在真正的X射线记录之前再次由人员检验并且在必要时由操作人员修正。也有利的是：所述被存储在计算单元中的软件也被构造为将X射线辐射器根据要记录的解剖学组织自动地在该X射线辐射器的空间位置进行取向。在这种情况下，说明了X射线辐射器相对于被预先给定的组织的最优的取向的表格或者数据库可以被本文档来自技高网...

【技术保护点】
X射线记录系统，其至少具有：用于产生被用于成像的射线束的X射线辐射器（2），用于确定射线束的辐射的衰减的具有二维的或者三维的记录几何图形的进行成像的X射线探测器（3），用于患者（P）的在X射线记录系统（2、3）的在X射线辐射器（2）和X射线探测器（3）之间的记录区域中的患者支承和/或定位设备（8），其特征在于，布置至少一个用于确定患者（P）的轮廓的TOF摄像机（1），并且存在具有存储器和被存储在其中的软件（Prg1－Prgn）的计算单元（9），所述计算单元（9）被构造为在运行中根据患者（P）的由TOF摄像机（1）所记录的轮廓产生患者的具有被布置在其中的关节位置的三维点阵模型（G）并且模拟并显示至少一个被缩放到该点阵模型（G）上的解剖学组织（S、O、V）。

【技术特征摘要】
2015.01.22 DE 102015201070.81.X射线记录系统，其至少具有：用于产生被用于成像的射线束的X射线辐射器（2），用于确定射线束的辐射的衰减的具有二维的或者三维的记录几何图形的进行成像的X射线探测器（3），用于患者（P）的在X射线记录系统（2、3）的在X射线辐射器（2）和X射线探测器（3）之间的记录区域中的患者支承和/或定位设备（8），其特征在于，布置至少一个用于确定患者（P）的轮廓的TOF摄像机（1），并且存在具有存储器和被存储在其中的软件（Prg1－Prgn）的计算单元（9），所述计算单元（9）被构造为在运行中根据患者（P）的由TOF摄像机（1）所记录的轮廓产生患者的具有被布置在其中的关节位置的三维点阵模型（G）并且模拟并显示至少一个被缩放到该点阵模型（G）上的解剖学组织（S、O、V），其中至少一个解剖学组织是来自下面的列表的组织：骨架（S）、静脉和/或动脉组织（V）、器官组织（O）。2.按照权利要求1所述的X射线记录系统，其特征在于，存在投影系统，所述投影系统将至少一个解剖学组织（S、V、O）投影在处于患者支承设备上的患者上。3.按照权利要求1或2所述的X射线记录系统，其特征在于，所述被存储在计算单元中的软件也被构造为通过设置患者支承和/或定位设备（8）和/或设置X射线辐射器（2）和/或X射线探测器（3）相对于彼此的和相对于患者（P）的定位和位置而依据预先确定的记录区域根据至少一个解剖学组织（S、V、O）自动地设置患者定位。4.按照权利要求1或2所述的X射线记录系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：GH迪克斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE