辐射形状滤波器的选择的制作方法
【专利摘要】本发明描述了一种用于选择辐射形状滤波器的方法，所述辐射形状滤波器改变成像系统（10）的X射线源（100，100a，100b）的X射线辐射（R,R'）的强度的空间分布和/或光谱，其中采集检查对象（O）的解剖测量数据（T,B），从所述解剖测量数据应当在下一个步骤中借助成像系统（10）进行成像，并且基于采集的检查对象（O）的解剖测量数据（T,B）自动地进行辐射形状滤波器的选择。此外本发明涉及一种成像系统（10），在所述成像系统中在使用按照本发明的方法的条件下进行辐射形状滤波器的选择。
【专利说明】辐射形状滤波器的选择
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于选择辐射形状滤波器的方法，一种用于控制辐射形状滤波器装置的方法，一种用于控制X射线源的光谱的方法，一种用于控制X射线成像系统的方法以及一种具有辐射形状滤波器装置的X射线成像系统。
【背景技术】
[0002]在X射线成像系统中，特别是在计算机断层造影系统中，在X射线源和检查对象之间通常安装一个光阑，其初始地确定X射线辐射束的开放角度和通过X射线辐射所照射的面积的形状。在该光阑后经常在X射线辐射的辐射路程中布置一个辐射形状滤波器，其可以在空间上或者也在光谱上附加地改变X射线辐射的强度。在此涉及到基本上是平的滤波器，其由总的(典型地通过光阑限制的)χ射线透射，而滤波器在此不必具有使X射线辐射可以不改变地穿过的开口。典型地，该滤波器由铝或聚四氟乙烯构造。
[0003]为了操纵和进一步改变X射线辐射的光谱的或空间的强度分布，可以使用不同类型的辐射形状滤波器，例如楔形滤波器，所谓的楔滤波器或蝴蝶结滤波器(即，将X射线辐射附加地利用凸或凹形的面积聚焦或拓宽的滤波器，典型地类似于领带蝴蝶结的形状)，其可以单个地或以多个辐射形状滤波器的组合地引入到X射线辐射的射线路程中在成像系统的X射线源和检查对象之间。X射线辐射的强度例如可以借助横切于X射线辐射的传播方向的楔滤波器以一个连续的衰减值缩小。强度最小值在此通常位于使用的(通过光阑限制的)X射线辐射束的边缘处。借助另一个滤波器类型例如提到的蝴蝶结滤波器例如可以在X射线辐射束的内部定义X射线辐射强度的至少局部极值。
[0004]此外存在如下可能性，确定所照射的区域的或者说一个或多个辐射极值的区域的大小或伸展。即，除了不同类型的辐射形状滤波器之外还存在在相同类型的不同辐射形状滤波器之间进行选择的可能性。例如可以在相同类型的滤波器的情况下在将所照射的区域在空间上缩小的“窄的滤波器”或必要时`将所照射的区域或者说强度极值的区域进行拓宽的“宽的滤波器”和“非常宽的”滤波器之间进行选择。
[0005]此外同样可以考虑，辐射形状滤波器特别地在空间上影响所使用的X射线辐射的光谱(即，在透射滤波器时X射线辐射光谱的强度分布改变)。例如可以在通过滤波器确定的空间区域中硬化X射线辐射的光谱，即，将X射线辐射的强度最大值向着更小的波长改变。同样可以在必要时借助滤波器在预先给出的空间区域中更软地调整X射线辐射的光谱(即，强度最大值向着更大的波长改变)。
[0006]负责操作X射线拍摄的、X射线成像系统的操作者由此具有在多个滤波器和其组合之间的选择，以便优化X射线拍摄。该优化可以一方面在于，保证设置的拍摄的图像质量并且另一方面也在于，尽可能小地保持检查对象通过图像获取造成的射线负担。相应的优化在此绝大部分基于操作者的经验。
[0007]在优化情况下对于成像系统的每次应用关于该优化目的对合适的扫描协议或者说检查协议(即控制步骤的顺序)进行储存，在所述协议的基础上控制成像系统中的图像采集并且所述协议必要时规定待使用的辐射形状滤波器。如果对于涉及的应用不具有有效的扫描协议，则必须首先基于操作者的专业知识来产生所述协议。在此可能不是总能保证辐射形状滤波器的最佳选择。此外辐射选择滤波器与确定的协议的对应是麻烦的并且阻碍X射线成像系统的操作的简化。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题由此是，关于X射线拍摄的质量或检查对象通过X射线成像造成的射线负担来优化X射线拍摄，特别是避免由于错误选择辐射形状滤波器引起的不必要的射线负担或图像质量不足。
[0009]上述技术问题借助按照本发明的用于选择辐射形状滤波器的方法、按照本发明的用于控制辐射形状滤波器装置的方法、按照本发明的用于控制X射线源光谱的方法、按照本发明的用于控制X射线成像系统的方法和按照本发明的X射线成像系统解决。
[0010]按照本发明建议一种用于选择辐射形状滤波器或用于确定辐射形状滤波器布置的改进方法。尤其可以如开头描述的那样构造的辐射形状滤波器在此改变成像系统的X射线源的X射线辐射的强度的空间分布和/或光谱。光谱的改变优选地同样在空间上关于通过X射线源发射的波长进行。辐射形状滤波器布置理解为一个或多个辐射形状滤波器的空间布置，其例如也可以通过在X射线源和检查对象之间的特定的空间区域中去除一个或多个辐射形状滤波器来描述。
[0011]按照本发明采集检查对象的解剖测量数据，应当在下一个步骤中借助成像系统从所述测量数据中进行成像。解剖测量数据在以下理解为基于解剖参数，诸如身体部位、器官、组织或细胞的外形、位置或结构的测量数据。即，特别地，解剖测量数据直接或间接地代表了提到的解剖参数。
[0012]在此解剖测量`数据可以直接是解剖参数的测量值或参数本身。例如患者的尺寸可以直接作为参数值来测量或也可以作为特征参数来识别特定的身体部位。以下为了简单起见，解剖参数以及解剖参数值都应当由概念“解剖参数”所包括，如果没有作出明确区分的话。
[0013]另一方面解剖测量数据可以间接代表解剖参数。例如患者的尺寸也可以由患者的图像、定位片或其他影像来确定，其中图像或定位片在这种情况下看作解剖测量数据。即，解剖参数可以从解剖测量数据中产生或导出。
[0014]最后，按照本发明基于所采集的检查对象的解剖测量数据自动地进行辐射形状滤波器的选择或辐射形状滤波器布置的确定。由此操作者直接获得对于辐射形状滤波器布置的合适的建议。
[0015]特别地可以借助按照本发明的方法基于解剖测量数据来确定，对于规划的X射线成像最有利地选择所提供的辐射形状滤波器中的哪些。替换地，也可以得出对于最佳的辐射形状滤波器布置的建议，从而在后面才可以在所提供的形状滤波器中选出与确定的最佳辐射形状滤波器布置最匹配的形状滤波器。确定的结果也可以是，检查对象的成像可以以最佳的方式没有任何的辐射形状滤波器地进行，并且由此选择在于，对于规划的X射线成像不使用辐射形状滤波器。此外也可以考虑，操作者获得多个确定的建议。它们对于操作者来说是容易判断的，因为确定的辐射形状滤波器布置的数量低于用于存在的辐射形状滤波器的布置的可用的组合可能性的总数。
[0016]通过自动确定或选择辐射形状滤波器布置，可以免除滤波器布置的手动确定。仅在自动确定之后可以设置用于选择滤波器布置的最后确认步骤。
[0017]特别地，按照本发明的选择可以独立于开头提到的用于控制成像系统的测量协议。优选地，成像也可以基于关于滤波器选择而统一的扫描协议或检查协议来控制，从而可以尽可能排除不合适的辐射形状滤波器的选择。在该统一的测量协议中然后例如可以仅进行一个步骤，在该步骤中自动进行辐射形状滤波器或辐射形状滤波器布置的按照本发明的确定或选择。即，成像系统的控制基于测量协议进行，所述测量协议包括在使用按照本发明的方法的条件下自动选择辐射形状滤波器或确定辐射形状滤波器布置的步骤。
[0018]在按照本发明的方法中然后可以在另一个步骤中将选择的辐射形状滤波器布置自动地引入到成像系统的X射线源的射线路程中。优选地，如开头提到的，辐射形状滤波器布置在X射线辐射的射线路程中连接在X射线成像系统的光阑后面。在此将辐射形状滤波器布置如提到的那样引入到X射线源和待成像的检查对象之间或必要时将辐射形状滤波器从射线路程中移除。这一点例如可以借助合适的机器人进行，从而操作者的控制指令在该方面来说也是过时的。相应的控制步骤又可以是合适的测量协议的组成部分，其然后动态地基于得出的选择被改变，以便例如执行必要的控制步骤。替换地，得出的辐射形状滤波器布置到X射线辐射的射线路程中的引入也可以是自动的选择方法的组成部分，从而当测量协议如上所述包含了辐射形状滤波器的自动选择的步骤时是足够的。
[0019]特别地，按照本发明的方法可以在具有用于采集解剖测量数据和/或解剖参数(或参数值)的采集单元的X射线成像系统中被采用。采集单元在此可以构造为接口，通过所述接口，例如可以直接采集解剖参数，当其例如作为直接测量的参数值或也作为可直接识别的参数呈现时。此外也可以考虑，采集单元具有参数确定单元的功能，其构造为，从解剖测量数据中产生或确定解剖参数或参数值`，其间接通过解剖测量数据代表。
[0020]此外，按照本发明的X射线成像系统还具有用于选择辐射形状滤波器的选择单元。在此选择单元构造为，自动地基于解剖测量数据(或从中得出的解剖参数)选择或得出辐射形状滤波器或辐射形状滤波器布置。特别地可以将选择单元与滤波器确定单元组合。滤波器确定单元首先基于解剖测量数据自动地确定一个或多个选择辐射形状滤波器布置的建议。辐射形状滤波器的选择然后通过选择单元基于由滤波器确定单元确定的建议进行。如上所述，选择单元例如可以构造为，采集X射线系统的用户的确认，以便对于规划的X射线测量进行辐射形状滤波器布置的最终的选择。例如可以考虑，滤波器确定单元包括在选择单元中或者与选择单元分开地构造。
[0021]本发明的其他特别有利的构造和扩展从从属权利要求以及以下描述中得到，其中一类权利要求的独立权利要求也可以类似于另一类权利要求的从属权利要求来扩展。
[0022]如提到的那样，例如可以在按照本发明的方法中将选择的辐射形状滤波器布置，即，特别是还有单个的辐射形状滤波器，自动地引入到X射线源的射线路程中或从射线路程中移除。这一点例如可以利用具有控制单元或与控制单元相连的辐射形状滤波器装置进行。辐射形状滤波器装置构造为，在运行中自动将选择的辐射形状滤波器引入到X射线源的射线路程中或从射线路程中移除。辐射形状滤波器装置为此例如具有已经提到的机器人，即，特别是自动化的驱动，其例如可以基于弹力、电能、气动或液压能。机器人或辐射形状滤波器装置可以从所述控制单元获得相应的滤波器控制信号，所述滤波器控制信号控制辐射形状滤波器到射线路程中或从射线路程中出来的运动。
[0023]滤波器控制信号由控制单元基于得出的或选择的形状滤波器布置产生。例如控制单元可以包括在选择单元中。由此特别地提供用于基于组合部件和基于解剖测量数据自动修改辐射形状滤波器的可能性。
[0024]组合部件例如也可以包括辐射形状滤波器，其可以通过插入或去除单个地，优选奇数个，特别优选一体构造的滤波器元件来改变。例如可以将基本上平的、面状的、优选一体构造的滤波器元件组合为辐射形状滤波器，特别是组合为辐射形状滤波器堆。辐射形状滤波器堆然后例如形成可变的楔或蝴蝶结滤波器。这一点特别地提供优点，即，得出的最佳辐射形状滤波器布置可以更多的借助可变的辐射形状滤波器来实现，无需与得出的最佳辐射形状滤波器布置太过偏离，如当仅提供一定数量的辐射形状滤波器时那样。
[0025]按照现有技术典型地可以同时引入到X射线源的射线路程中的辐射形状滤波器的数量，例如为两个或三个。本发明由此出发。在一种援用组合部件原理的扩展中，由此设置，例如多于三个，优选多于五个并且特别优选多于十个辐射形状滤波器可以同时引入到X射线源的射线路程中。即，特别地，辐射形状滤波器装置构造为，将多于三个、多于五个或多于十个辐射形状滤波器引入到X射线辐射的射线路程中，从而它们同时由X射线源的X射线辐射透射。辐射形状滤波器然后优选具有相应的紧凑的尺寸，以便例如按照组合部件原理组合地形成可变的形状滤波器，其在患者纵向方向上以及在患者横向方向上都可以是可变的，并且其例如具有楔或蝴蝶结滤波器的功能。例如该在组合部件中使用的辐射形状滤波器的大部分构造为薄的滤波器层，其比通常的滤波器更薄，因为其与其他滤波器组合。
[0026]在一种扩展中检查对象的至少一个解剖参数可以直接或间接(即，如提到的那样直接测量或从解剖测量数据中导出或产生)自动地被确定。优选自动地确定所有为自动选择而考虑的解剖参数。由此例如可以进行辐射形状滤波器或辐射形状滤波器布置的全自动的选择或确定，其例如仅包括提到的确认步骤。
[0027]例如自动地基于尺`寸，特别是基于检查对象的高度和/或密度，进行辐射形状滤波器布置的选择或确定。
[0028]此外检查区域的种类或类型，例如心脏或手臂，也可以是辐射形状滤波器或辐射形状滤波器布置的按照本发明的选择或确定的基础。特别地，空间的位置或结构的参数，例如组织的种类，可以为该基础提供份额。
[0029]优选地，在此自动确定检查区域或检查对象的尺寸，从而可以取消关于这些数据的手动输入。
[0030]此外例如可以自动地基于X射线辐射穿过待成像的检查对象的预计衰减进行辐射形状滤波器或辐射形状滤波器布置的选择或确定。例如可以测量患者的体重并且确定其几何尺寸，以便确定预计的衰减。
[0031]特别地在此可以自动确定X射线辐射的预计的衰减。在此可以的是，通过自动称重患者和测量患者的身高导出X射线辐射的预计的衰减以及反之亦可。
[0032]此外例如借助定位片直接测量X射线辐射的预计衰减还提供导出提到的解剖参数诸如患者的体重或身高或其他结构性信息的可能性。
[0033]描述的解剖测量数据诸如体重、身高和检查区域在此可以在辐射形状滤波器装置的确定中不同地被考虑。
[0034]辐射形状滤波器的选择例如对于心脏或头盖骨拍摄可以基本上通过检查区域确定。检查区域在该情况下基本上确定X射线辐射的预计的衰减和X射线辐射的待使用的光谱。对于头盖骨拍摄例如可以设置更软的X射线辐射，即，辐射形状滤波器相对于由辐射源产生的光谱将X射线辐射光谱向着更软的光谱改变。空间分布例如可以这样来选择，使得检查对象或检查对象的(检查)区域接收高剂量并且患者的其余部分接收相对于高剂量来说更低的剂量。同样存在将强度轮廓(即X射线辐射的空间分布)的形状与检查对象的和/或检查区域的形状匹配的可能性。基于检查区域由此可以进行辐射形状滤波器布置的基本选择，其例如基本上规定穿过辐射形状滤波器发射的X射线辐射的(空间)形状(即空间的强度分布)和光谱。检查对象的参数“体重”和“身高”(或检查对象的其他尺寸)然后仅下游地，例如为了确定所照射的区域的精确形状作出贡献。下游地在该情况下意味着，由于该参数造成的所照射的区域的形状的改变不超过(关于所照射的区域的面积度量的)百分比的改变，该改变是通过与在没有辐射形状滤波器的情况下照射患者相对的基本选择实现的。关于光谱然后可以“下游地”进行X射线辐射的强度极值的移动，其不超过(关于波长的)百分比的改变，该改变是通过将基本选择与在没有辐射形状滤波器的情况下照射患者相比较而获得的。
[0035]但是对于其他X射线成像，检查对象的身高和体重会决定性地影响辐射形状滤波器的选择。特别地，身高和体重可以决定性地确定CT系统的测量场的利用和由此确定辐射形状滤波器的基本选择。关于检查区域的解剖测量数据在该情况下然后仅下游地(即如上所述，面积度量的和/或光谱的偏差百分比地不超过获得的、通过基于身高和/或体重进行的基本选择获得的改变)，例如为了选择X射线辐射的合适的光谱或所照射的区域而被考虑。
[0036]优选地，解剖测量数据包括检查对象的一幅优选自动产生的照片。
[0037]例如检查对象的拍摄可以借助照相机进行，其基于可见光波长范围内的或IR波长范围内的光产生图像数据。优选地，患者的拍摄然后可以自动地被触发，例如在患者卧榻的特定位置情况下，特别是当患者位于对于X射线拍摄规划的位置时。
[0038]此外还可以考虑，所述照片是定位片(Topogramm),也就是快速确定的、关于X射线辐射穿过检查对象的预计的衰减的概览图。
[0039]此外，例如也考虑超声成像，MRT成像或其他初步信息，以便例如结合提到的照相机成像，优选自动地确定特别是器官的位置或其他解剖参数。
[0040]尤其这样可以进行解剖测量数据的自动采集，借助所述解剖测量数据可以关于规划的X射线检查将患者的总辐射负担最小化。这一点例如可以通过不必产生用于控制X射线成像系统的定位片来进行。
[0041]例如X射线成像系统的其他组件的控制可以基于这些解剖测量数据或基于辐射形状滤波器的选择来进行。
[0042]按照本发明的一种扩展，例如建议一种用于控制X射线源的光谱的方法，其中所述控制基于在使用按照本发明的方法的条件下选择的辐射形状滤波器或基于确定的辐射形状滤波器布置来进行。由此例如可以的是，关于辐射剂量或图像质量来确定X射线成像系统的最佳工作点并且相应地控制辐射源的光谱。[0043]这一点例如可以利用具有X射线控制单元的X射线成像系统来进行，所述X射线控制单元基于选择的辐射形状滤波器控制与辐射选择滤波器对应的X射线源的光谱。这一点又更好地排除了 X射线成像系统的错误操作的可能性。特别地在本发明中包括了，描述的选择或控制方法可以对于成像系统的一个或多个X射线源应用，其分别对应于一个辐射形状滤波器布置或一个辐射形状滤波器。在此可以考虑，分别对于成像系统的一个X射线源应用一个单独的X射线控制单元，一个单独的选择单元，一个单独的滤波器确定单元，一个单独的采集单元，一个单独的控制单元，一个单独的X射线控制单元或一个单独的辐射形状滤波器装置并且由此这些组件多重存在。由此对于不同的X射线源可以实现辐射形状滤波器或辐射形状滤波器布置的灵活独立的选择和确定。此外例如可以实现相应组件的单独的更新。
[0044]但是此外也可以考虑，这些单元或装置的一个或多个共同对应于成像系统的多个X射线源。由此例如一个X射线源的确定的辐射形状滤波器布置与另一个X射线源的确定的辐射形状滤波器布置之间的相互作用可以被特别简单地考虑。
[0045]在此还可以，将这些组件、单元或装置的一个或多个互相集成，以便实现X射线成像系统的优化的结构方式并且简化对提到的相互作用的考虑。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]以下参考附图结合实施例再次详细解释本发明。在此在不同的附图中相同的组件具有相同的附图标记。其中，
[0047]图1示出具有X射线源和X射线探测器的成像系统的第一实施例，其中自动选择被引入到X射线源的射线路程中的辐射形状滤波器的布置，
[0048]图2示出具有多个X射线源的成像系统的第二实施例，其中作为对第一实施例的附加，基于选择的辐射形状滤波器布置进行X射线源的控制。`【具体实施方式】
[0049]图1示意性示出与X射线成像系统、在此是用于产生二维、三维或多维计算机断层造影图像数据的CT系统10的系统轴Z垂直的横截面图示。CT系统10在此基本上由通常的扫描器组成，在所述扫描器中在机架上X射线检测器150以及与检测器150相对布置的X射线源100—起围绕测量空间旋转。这一点示意性通过具有箭头的虚线示出。在扫描器前面是患者支撑装置或患者台20,其上部连同位于其上的检查对象O或患者O —起可以相对于扫描器在系统轴z的方向上移动，以便将患者O相对于检测器150移动通过测量空间。系统轴z在此同时形成检测器150和X射线源100的共同的旋转轴。扫描器和患者台20通过控制装置30控制，从该控制装置通过通常的接口发送控制数据，以便按照规定的测量协议P控制CT系统10。
[0050]在此强调，下面描述的方法原则上也可以在其他CT系统上采用，例如具有形成一个完整的环的检测器的CT系统。此外该方法例如也可以在其他X射线成像系统的情况下被米用。
[0051]由检测器150采集的原始数据(即X射线投影数据)被传输到控制装置30的测量数据接口。这些原始数据然后在一个在控制装置30中以软件的形式在处理器上实现的图像重建装置中被进一步处理，该重建装置例如从原始数据中重建图像数据。
[0052]生成的、基于原始数据产生并且重建的计算机断层造影图像数据或体积图像数据然后被传输到图像数据接口，所述图像数据接口将产生的图像数据然后例如存储在控制装置30的存储器中或者以通常的方式在控制装置30的显示器上输出或通过接口将数据馈入到连接到计算机断层造影系统的网络，例如存档系统(PACS)或放射性信息系统(RIS)中或在那里存在的大容量存储器中进行存储或在那里连接的打印机上输出相应的图像。数据也可以以任意方式被进一步处理并且然后存储或输出。
[0053]采集的原始数据特别地也可以是为了产生检查对象O的快速概览图照片并且为了规划计算机断层造影拍摄而引入的所谓的定位片数据T。
[0054]这些定位片数据可以如下面详细解释的那样在本发明的范围内作为用于选择辐射形状滤波器或选择辐射形状滤波器布置的解剖测量数据T而被引入。
[0055]从定位片数据T中可以如上所述直接以及间接获悉不同的解剖参数。这一点借助接收定位片数据T并且从中确定解剖参数的采集单元65进行。例如定位片数据T直接包含X射线辐射由于检查对象O的特性而预计的衰减。局部在特定的检测器位置上预计的衰减在此特别地取决于解剖参数，诸如受检者O的尺寸，即，特别是其身高，其体重，器官的位置和结构，身体部位或组织，从而这些解剖参数可以直接从定位片数据T中确定或产生。例如对于检查对象的头部的位置、大小或结构的解剖参数值也可以从定位片数据T中获得或产生。
[0056]特别地基于定位片数据T，如后面还要详细结合图2描述的那样，也可以确定检查区域的位置，以便例如有针对 地实现头部、心脏或肺部的拍摄。
[0057]替换地或附加于定位片数据T，对于从中又可以确定解剖参数或参数值的解剖测量数据也可以以例如通过照相机300产生的图像数据B的形式来确定。示出的照相机300在患者O位于患者卧榻20上期间基于可见光波长范围中的光产生患者O的以影像或图像数据B的形式的解剖测量数据B。该影像同样足以产生检查对象的头部的位置、大小或结构的参数。
[0058]为了例如能够确定器官或其他组织的位置，图像数据B可以与例如可以通过超声拍摄或更早的MRT/CT拍摄提供的初步信息组合。在此也可以考虑，超声拍摄在拍摄图像数据B期间或之后才被采集并且随后例如与图像数据B或也与定位片数据T组合。通过规划的X射线检查引起的辐射负担在此没有提高，因为该初步信息本来就已经被提供并且例如可以通过提到的PACS系统作为解剖测量数据被提供。
[0059]此外，例如同样可以预先确定患者O的体重或例如借助患者卧榻20的天平装置(即基于质量比较)或称重装置(即基于重力)来确定或也从图像数据B中估计。
[0060]这样提供的解剖测量数据B、T，即，特别是图像数据B或还有定位片数据T，然后由采集单元65接收，必要时评估并且以解剖参数的形式传输到滤波器确定单元60。
[0061]借助滤波器确定单元60用于自动确定辐射形状滤波器装置的第一变形如下给出。
[0062]基于解剖测量数据(或与之相关的解剖参数和/或参数值)可以确定或选择由X射线源100发出的X射线辐射R的最佳的几何形状。同样这些数据确定X射线辐射R的最佳波长光谱。滤波器确定单元60基于关于身高、体重和检查区域的解剖测量数据得出就X射线辐射的空间分布和X射线辐射的使用的光谱来说的最佳形状。例如可以对于心脏的CT拍摄使用射线形状滤波器，其如开头解释的那样比腹部或胸廓拍摄情况下“更窄”，以便例如将整个X射线强度引向检查区域例如心脏并且降低外围的剂量。在该情况下例如检查区域决定性地规定几何形状以及对于规划的拍摄来说最佳的X射线辐射R的光谱分布。
[0063]此外患者的身高和密度(或体重)还可以决定性地既影响X射线辐射的光谱分布又影响最佳的X射线辐射的分布的几何形状。例如对于胖的患者O又使用相对于对于正常体重的患者设置的例如用于胸廓拍摄的标准滤波器来说“更宽的”射线形状滤波器。同时使用X射线辐射的硬化的光谱，从而X射线辐射的最佳光谱也受到患者的身高或体重影响。
[0064]反过来，例如对于儿童，参数“身高”或“密度”可以规定在X射线辐射的“更软的”光谱情况下使用比成年患者情况下“更窄的射线形状滤波器”。
[0065]在第一种变形中，从得出的最佳形状出发，即，关于X射线辐射R的强度和光谱分量的最佳空间分布，在下一个步骤中借助滤波器确定单元60基于存在的射线形状滤波器200a, 200b, 200。，200d, 200e, 200f得出最佳的射线形状滤波器布置。
[0066]在第二替换形式中，滤波器确定单元60这样工作，使得首先在滤波器确定的开始步骤中基于存在的射线形状滤波器200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f得出可能的射线形状滤波器布置。优选地例如可以从对于特定的检查区域的标准滤波器或标准滤波器布置出发建立具有存在的射线形状滤波器200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f的全部组合可能性的列表。从可能的射线形状滤波器布置中又可以对于每个可能的射线形状滤波器布置计算X射线辐射R的可能改变。基于可能的改变然后滤波器确定单元60确定改变，所述改变基于解剖测量数据，最适合于执行各自规划的X射线成像。与第一变形方案不同，X射线辐射R的最佳形状的确定由此仅限于X射线辐射R的改变的存在的可能性，并且例如基于标准滤波器布置。
[0067]选择单元50在该实施例中除了包括提到的采集单元65之外还包括滤波器确定单元60和控制单元70，其基于借助滤波器确定单元60确定的射线形状滤波器布置将滤波器控制信号S传输到射线形状滤波器装置220。选择单元50选择对于后面规划的CT测量的确定的射线形状滤波器200d。为此用户获得一个或多个合适的建议，所述建议可以通过用户确认或必要时也可以改变。
[0068]射线形状滤波器装置220具有机器人，其基于滤波器控制信号S将选择的滤波器200a, 200b, 200。，200d在借助滤波器确定单元60确定的位置上引入到X射线辐射的射线路程中。
[0069]如虚线表示，选择单元50也可以是射线形状滤波器装置220的组成部分。此外选择单元50可以以另外的方式，例如至少部分以软件的形式在成像系统10的处理器上并且特别是在控制装置30的处理器上实现。
[0070]在图1中 示出的实施例中将(楔形的)滤波器，即，楔滤波器200d，引入到X射线辐射R的射线路程中在光阑105之后在X射线源100和患者O之间。其余存在的射线形状滤波器200e，200f在规划的CT测量中保持未被使用。
[0071]借助光阑105初始地确定一束透射患者O的X射线辐射R。例如借助光阑105以通常的方式限定一个扇形或锥形射线。后面布置的楔滤波器20(^这样确定X射线辐射R的空间强度，使得X射线辐射R的最大的射线强度击中检查对象O的心脏的区域。强度分布在此沿着垂直于系统轴Z延伸的轴被调整。
[0072]如在仅示意性的图示中示出的那样，楔滤波器200d&括一定数量平的方形的射线形状滤波器200a，200b, 200。。它们这样堆叠并且关于其平面对齐，使得得到近似楔形的射线形状滤波器布置。超出仅示意性的图示的精度，方形射线形状滤波器200a，200b, 200。的数量例如可以为十个或更多个滤波器。具有多个平的射线形状滤波器200a，200b, 200。的射线形状滤波器布置由此形成可调的射线形状滤波器或楔滤波器200d，其可以特别容易地与X射线辐射R的确定的最佳形状匹配，也就是在该情况下如提到的那样将X射线辐射的绝大部分强度引向患者O的心脏。
[0073]在该实施例中，射线形状滤波器200a，200b, 200。分别一体地由不同的材料制造。射线形状滤波器200a在该例子中由铝形成，而射线形状滤波器200b由钛构成并且射线形状滤波器200。又与其他滤波器200a，200b不同地由铜制造。由于不同的材料对于X射线辐射R的不同传输特性，对于每种材料得出所使用的X射线辐射R的光谱的特定波长的不同衰减。由此可以，借助描述的楔滤波器不仅空间地调制X射线辐射R的强度，而且也调制X射线辐射R的光谱。例如对于心脏的计算机断层成像来说最佳的波长分布可以通过选择射线形状滤波器200(1来实现。
[0074]仅示意性地示出另一个X射线源100b，借助其例如可以进行CT系统10的双源运行。该X射线源IOOb的X射线辐射R’同样通过光阑105b限制并且透射与射线形状滤波器装置220b对应的射线形状滤波器。在透射患者O之后X射线辐射R’然后借助与X射线源IOOb对应的单独的检测器150b采集。射线形状滤波器装置220b同样借助滤波器控制信号S’以关于射线形状滤波器220描述的方式由控制单元70控制。在此控制单元70以及全部的与选择单元50对应的其他组件既用于控制射线形状滤波器装置220也用于控制射线形状滤波器220b。例如可以确定对于X射线辐射R、R’的共同的最佳形状，其关于规划的X射线检查、就图像质量和/或患者的射线负担来说是最佳的。
[0075]图2同样以示意图示出了在图1中示出的CT系统10的一个扩展，但是这次作为沿着系统轴z的示意性纵截面。除了其他关于图1描述的组件之外，CT系统同样具有两个X射线源100a，100b，其可以分别互相独立地被控制，从而例如可以实现CT系统10的所谓的双源运行。
[0076]按照关于图1描述的方法在该实施例中借助选择单元50基于解剖测量数据选择楔滤波器200/和蝴蝶结滤波器200b’。解剖测量数据特别包含关于检查区域U的位置的信息，该检查区域在该情况下通过对腹部空间规划的三维计算机断层成像来定义。该检查区域U的位置特别地可以借助图像数据B或定位片数据T来确定。为了解剖地确定检查区域的位置例如可以将特征性的符号引入到定位片数据T或图像数据中，其例如标识了手臂或头部或腹部空间。
[0077]与规划的计算机断层成像匹配地，在腹部空间的该情况下，例如可以以公知的方法诸如西门子公司的CareKV或CareD0Se4D确定X射线源100a，IOOb的加速电压或管电流，从而例如可以对于规划的计算机断层成像确定该参数的基本设置。在该实施例中此外还与确定的射线形状滤波器布置匹配地控制X射线源100a，100b。由于概览性原因这一点仅对于X射线源IOOa示意性表示。
[0078]如关于图1提到的，可以借助滤波器确定单元70确定对于规划的计算机断层测量的X射线辐射R的最佳的形状和空间强度分布。如果借助存在的射线形状滤波器200/、200；修改X射线辐射的可能性与确定的最佳形状强烈偏差，则借助X射线源IOOa本身的控制可以改善与最佳形状的匹配。
[0079]电子源110为此获得光谱控制信号E，其可以改变到靶120的加速电压或电子源110的管电流。选择单元50为此具有X射线控制单元80，其基于选择的射线形状滤波器布置确定合适的光谱控制信号E。
[0080]以相同的方式同样可以考虑，借助光阑105基于选择的滤波器布置控制X射线辐射R的张开角度。如仅虚线示出的，为此X射线控制单元80也可以合适地控制光阑105的开口。[0081]最后指出，全部实施例的特征或在附图中公开的扩展可以以任意组合使用。最后同样要指出，前面详细描述的X射线成像系统、用于选择射线形状滤波器的方法、用于控制射线形状滤波器装置的方法和用于控制X射线源的光谱的方法仅仅涉及实施例，其可以由专业人员以不同的方式修改，而不脱离本发明的范围。此外，不定冠词“一”或“一个”的使用，不排除所涉及的特征也可以多重存在。同样，概念“单元”也不排除所涉及的组件由多个共同作用的子组件组成，所述子组件必要时也可以是在空间上分布的。
【权利要求】
1.一种用于选择辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的方法，所述辐射形状滤波器改变成像系统(10)的X射线源(100，100a, IOOb)的X射线辐射(R, R’ )的强度的空间分布和/或光谱，其中: -采集检查对象(O)的解剖测量数据(T，B)，从所述解剖测量数据应当在下一个步骤中借助成像系统(10)进行成像， -基于所采集的检查对象(O)的解剖测量数据(T，B)自动地进行辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200b’ )的选择。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，自动地确定检查对象(O)的至少一个解剖参数或参数值，在其基础上可以选择辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)，其中优选自动地确定所有为自动的选择而考虑的解剖参数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，自动地基于检查对象的尺寸和/或检查区域(U)的空间位置，进行辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的选择。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，自动地基于X射线辐射(R，R’)穿过检查对象(O)的预计衰减进行辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的选择。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，自动确定X射线辐射(R，R’)的预计衰减。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述解剖测量数据(T，B)的确定包括检查对象(O)的拍摄。
7.根据上述权利要求`6所述的方法，其中，检查对象的拍摄借助照相机(300)进行，其基于在可见光波长范围内的和/或在IR范围内的光产生图像数据(B)和/或其中所述拍摄包括定位片(T)。
8.一种用于控制具有一个或多个辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的辐射形状滤波器装置(220)的方法，其中，在使用按照权利要求1至7中任一项所述的方法的条件下借助选择单元(50)选择辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e，200f, 200；，200；)并且自动将选择的辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)引入到X射线源(100，100a, 100b)的射线路程中。
9.一种用于控制X射线源(100a，IOOb)的光谱的方法，其中，所述控制基于在使用按照权利要求1至7中任一项所述的方法的条件下选择的辐射形状滤波器(200/，200；)来进行。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，对于成像系统(10)的多个X射线源(100，100a, IOOb)使用所述方法。
11.一种用于基于测量协议(P)控制X射线成像系统(10)的方法，其包括在使用按照权利要求1至10中任一项所述方法的条件下自动选择辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，20Od, 200e, 200f, 200；，200；)的步骤。
12.—种X射线成像系统(10)，具有
-X 射线源(100，100a, IOOb), -用于采集解剖测量数据(τ，B)和/或解剖参数或参数值的采集单元(65)和 -用于选择辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200；)的选择单元(50)，其中所述选择单元(50)构造为，基于解剖测量数据(T，B)自动选择辐射形状滤波器(200a, 200b, 200。，200d, 200e, 200f, 200；，200b’)。
13.根据权利要求12的X射线成像系统(10)，具有辐射形状滤波器装置(220)，其具有控制单元(70)，用于在运行中自动将选择的辐射形状滤波器(200a，200b, 200。，200d, 200e, 20Of, 200；，200；)引入到X射线源(100，100a, IOOb)的射线路程中。
14.根据权利要求12或13所述的X射线成像系统(10)，具有X射线控制单元(80)，其基于选择的辐射形状滤波器(200/，200；)控制与辐射形状滤波器(200/，200；)对应的X射线源(100a，IOOb)的光 谱。
【文档编号】A61B6/00GK103767717SQ201310491624
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2012年10月18日
【发明者】H-C.贝克尔, T.弗洛尔, B.施米特 申请人:西门子公司, 慕尼黑克利尼库姆大学