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DIPL -ING WALTER HOLZER DIPL -ING DR TECHN ELISABETH SCHOBER
A- 1010 WIEN, SCHOTTENRING 16, BORSEGEBAUDE
SYSTEME UND VERFAHREN ZUM ABSCHÄTZEN DES VORHANDENSEINS EINES
MATERIALS INNERHALB EINES BETREFFENDEN VOLUMENS UNTER
VERWENDUNG VON RÖNTGENSTRAHLEN
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung betreffen allgemein das Erkennen eines Materials innerhalb eines betreffenden Volumens unter Verwendung von Röntgenstrahlen.
Im speziellen betreffen bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung das Detektieren von Materialien, wie z.B. metallischen Implantaten oder metallischen Werkzeugen, die die Qualität eines Röntgenbildes beeinflussen können, wenn sie nicht berücksichtigt werden.
Allgemein gesprochen erzeugt ein Rontgenbildgebungssystem Bilddaten, indem ein betreffendes Volumen Röntgenstrahlen ausgesetzt wird und anschliessend Röntgenstrahlen mit einem Detektor detektiert werden, nachdem sie das betreffende Volumen durchlaufen haben. Ein Teil der Röntgenenergie wird absorbiert oder abgeschwächt, während sie das betreffende Volumen durchlaufen. Die Röntgenabschwächung ist die Abnahme der Anzahl von Photonen in einem Röntgenstrahl auf Grund von Wechselwirkungen mit den Elementen (Atomen) einer Materialsubstanz.
Der Betrag einer Röntgenabschwächung ist von der elementaren Zusammensetzung des betreffenden Volumens abhängig. Verschiedene Elemente besitzen verschiedene Rontgenabschwächungseigenschaften. Wenn sich die Röntgenstrahlen durch ein betreffendes Volumen wie z.B. eine Brusthöhle hindurch fortpflanzen, werden Anteile des Röntgenstrahles um unterschiedliche Beträge abgeschwächt. Somit wird, wenn ein Röntgenstrahl im wesentlichen gleichförmig war, bevor er das betreffende Volumen durchlaufen hat, dieser ungleichförmig, nachdem er das betreffende Volumen durchlaufen hat . Der resultierende ungleichförmige Schatten der Röntgenenergie kann durch den Detektor als Röntgenbilddaten detektiert werden. Knochen sind z.B. allgemein ein besserer Abschwächer von Röntgenstrahlen als Weichgewebe und Luft.
Dies ist deshalb der Fall, weil Calcium (ein Element, das üblicherweise in Knochen anzutreffen ist) ein besserer Abschwächer von Röntgenstrahlen ist als Stickstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff (Elemente, die üblicherweise in Weichgewebe und Luft anzutreffen sind) . Somit können Knochen in einem Röntgenbild dunkler erscheinen als umgebendes Weichgewebe.
Zu einem gewissen Zeitpunkt während oder nach einer Detektion können Röntgenbilddaten in ein digitales Format umgewandelt werden. Die digitalisierten Röntgenbilddaten können eine weitere Verarbeitung benötigen, bevor ein Kliniker die Bilder betrachtet oder diagnostiziert. Eine Bildverarbeitung, wie z.B. eine Graustufenverarbeitung, kann auf die digitalisierten Röntgenbilddaten angewendet werden, um das Erscheinungsbild und den klinischen Nutzen der Röntgenbilddaten zu verbessern.
Bestimmte Arten von Verarbeitung nach einer Detektion, wie z.B. Graustufen-Mapping und Histogramm-Manipulation, sind als hilfreich bekannt, um Röntgenbilddaten automatisch anzupassen. Eine Verarbeitung nach einer Detektion kann Bilddaten erzeugen, die für einen Kliniker von grösserem Nutzen sind als nicht verarbeitete Röntgenbilddaten.
Ein Verfahren für eine Verarbeitung nach einer Detektion umfasst das Anpassen der Helligkeit und des Kontrasts von Röntgenbilddaten. Ein Kliniker kann z.B. den Wunsch haben, ein * m
Röntgenbild einer Brusthöhle zu betrachten, um die knöcherne Wirbelsäule in dem Mediastenum-Bereich eines Patienten zu betrachten. Der Kliniker mag an dem nahe gelegenen Weichgewebe, wie z.B. den Lungen, nicht so interessiert sein.
Da die Wirbel relativ gute Abschwächer von Röntgenstrahlen sind, können diese Knochen dunkler erscheinen, als das umgebende Weichgewebe. Resultierende Bilder können für den Kliniker zu dunkel sein, um feinere Details in den Knochen aufzulösen. Daher kann ein Verarbeitungsalgorithmus nach einer Detektion das gesamte Bild aufhellen. Dadurch wird der Knochen heller, und feinere Details können für den Kliniker augenscheinlicher werden. Gleichzeitig können die helleren Bereiche des Weichgewebes verwaschen werden - d.h. Details gehen in dem aufgehellten Bild verloren, da eine Aufhellung eine Sättigung verursacht. Dies kann trotzdem einen annehmbaren Kompromiss darstellen, da in diesem Beispiel der Kliniker hauptsächlich an den Details des Knochens und nicht am umgebenden Weichgewebe interessiert ist.
Somit kann die Verarbeitung nach einer Detektion einen Kompromiss zwischen dem Optimieren dunklerer Bereiche gegenüber dem Optimieren hellerer Bereiche beinhalten.
Für bestimmte radiologische Anwendungen kann eine Verarbeitung nach einer Detektion derart eingerichtet sein, dass sie automatisch auf das Vorhandensein von dunkleren Bereichen reagiert. Beispielsweise kann eine Verarbeitung nach einer Detektion derart eingerichtet sein, dass sie Röntgenbilddaten automatisch aufhellt, wenn ein dunklerer Bereich detektiert wird. Dies kann von Vorteil sein, wenn z.B. angenommen wird, dass der dunklere Bereich ein Knochen ist und der Kliniker eine Diagnose auf Basis des Aussehens des Knochens erstellt.
Im Gegensatz dazu kann eine Verarbeitung nach einer Detektion derart eingerichtet sein, dass sie Röntgenbilddaten automatisch verdunkelt, wenn ein hellerer Bereich detektiert wird.
Das Vorhandensein von bestimmten Fremdobjekten in einem betreffenden Volumen, wie z.B. eines orthopädischen Implantats, kann die beabsichtigte Funktion einer automatischen Verarbeitung nach einer Detektion stören. Im speziellen können Fremdobjekte, die relativ gute Abschwächer von Röntgenenergie sind, eine automatische Verarbeitung nach einer Detektion stören. Eine automatische Verarbeitung nach einer Detektion kann versuchen, ein gesamtes Bild aufzuhellen, um ein Detail in einem dunklen Bereich freizulegen.
Allerdings mag z.B. im Fall von metallischen orthopädischen Implantaten ein Kliniker nicht den Wunsch haben, eine aufgehellte Graustufe für das Metall zu sehen. Überdies kann eine automatische Aufhellung, die ausreicht, um das sehr dunkle Metallbild zu erhellen, in einer übermässigen Aufhellung der Anatomie resultieren und somit Weichgewebe und/oder Knochen verwaschen. Somit kann die automatische Verarbeitung nach einer Detektion den klinischen Nutzen eines Röntgenbildes zunichte machen.
Mit verschiedenen Massnahmen wird versucht, dieses Problem der Graustufenanpassung zu korrigieren. Beispielsweise können Algorithmen, die die Form eines Metallwerkzeugs oder -implantats detektieren, das Vorhandensein eines Fremdobjekts in einem Bild detektieren. Solche Fremdobjekte können jedoch beliebige aus einer Vielfalt von Formen und Grössen sein.
Darüber hinaus weisen Patientenanatomien und Röntgenbildgebungswinkel auch eine Geometrievielfalt auf. Es kann daher schwierig sein, eine kostengünstige Gegenstandsdetektionsroutine bereitzustellen, die ein Fremdobjekt innerhalb einer Patientenanatomie zuverlässig detektiert.
Als weiteres Beispiel können lokal anpassbare Bildverarbeitungsroutinen Abschnitte oder Gebiete eines Bildes anpassen oder verarbeiten. Lokal anpassbare Verarbeitungsroutinen können jedoch noch immer Abschnitte eines Bildes verschlechtern, wo eine Patientenanatomie ähnlich einem Fremdobjekt ist.
Somit besteht ein Bedarf an Verfahren und Systemen, die das Vorhandensein eines Fremdobjekts in Röntgenbilddaten eines Patienten abschätzen.
Es besteht ein Bedarf an Verfahren und Systemen, die eine automatische Verarbeitung nach einer Detektion im Ansprechen auf eine identifiziertes Vorhandensein eines Fremdobjekts kompensieren. Darüber hinaus besteht ein Bedarf an Verfahren und Systemen, die den klinischen Nutzen eines Röntgenbildes mit sowohl einer Anatomie als auch einem Fremdobjekt verbessern. Überdies besteht ein Bedarf an Verfahren und Systemen, die eine nachfolgende Röntgenstrahlenquellenerzeugung auf der Basis des Vorhandenseins eines Fremdobjekts anpassen.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen ein Verfahren zur Röntgenbildgebung vor, das die Schritte umfasst, dass ein betreffendes Volumen einem ersten Bildgebungsverfahren ausgesetzt wird, um einen ersten Satz von Bilddaten zu erhalten;
das betreffende Volumen einem zweiten Bildgebungsverfahren ausgesetzt wird, um einen zweiten Satz von Bilddaten zu erhalten; und abgeschätzt wird, ob das betreffende Volumen ein Fremdobjekt umfasst, zumindest teilweise auf der Basis eines Vergleichs zumindest eines Aspekts des ersten Satzes von Bilddaten mit zumindest einem Aspekt des zweiten Satzes von Bilddaten. Gemäss einer Ausführungsform umfasst das Fremdobjekt zumindest eines von einem metallischen Element und einem intermetallischen Element. Gemäss einer Ausführungsform wird eines von dem ersten und dem zweiten Bildgebungsverfahren derart ausgewählt, dass es Röntgenstrahlen erzeugt, die eine höhere durchschnittliche Energie besitzen als das andere von dem ersten und dem zweiten Bildgebungsverfahren.
Gemäss einer Ausführungsform ist zumindest eines von dem ersten und dem zweiten Bildgebungsverfahren auswählbar, um eine Überbelichtung zu bewirken. Gemäss einer Ausführungsform ist zumindest eines von dem ersten und dem zweiten Bildgebungsverfahren auswählbar, um eine Unterbelichtung zu bewirken. Gemäss einer Ausführungsform entspricht zumindest eines von dem ersten und dem zweiten Bildgebungsverfahren einem klinischen Bildgebungsverfahren. Gemäss einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Anpassens einer Bildverarbeitung von zumindest einem von dem ersten Satz von Bilddaten, dem zweiten Satz von Bilddaten und einem nachfolgenden Satz von Bilddaten.
Gemäss einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt, dass das betreffende Volumen einem Bildgebungsverfahren ausgesetzt wird, um einen nachfolgenden Satz von Bilddaten zu erhalten, wobei das nachfolgende Bildgebungsverfahren zumindest teilweise auf der Basis der Abschätzung angepasst wird. Gemäss einer Ausführungsform basiert die Abschätzung zumindest teilweise auf einer Varianz zwischen einem ersten Datensatz, der dem ersten Satz von Bilddaten entspricht, und einem zweiten Datensatz, der dem zweiten Satz von Bilddaten entspricht. Gemäss einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner, dass zumindest teilweise auf der Basis der Abschätzung zumindest eines von einer Computertomographie-Rekonstruktion und einer dreidimensionalen Rekonstruktion ausgeführt wird.
In einer Ausführungsform umfasst die Ausführung das Identifizieren eines abgeschätzten Fremdobjektdatensatzes und das Ersetzen des abgeschätzten Fremdobjektdatensatzes durch einen Ersatzdatensatz. In einer Ausführungsform umfasst der Ersatzdatensatz interpolierte Daten von einem oder mehreren naheliegend erfassten Datensätzen. *
Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen ein System zur Röntgenbildgebung vor, das umfasst: einen ersten Satz von Bilddaten, die zumindest teilweise gebildet werden können, indem ein betreffendes Volumen Röntgenstrahlen ausgesetzt wird, die durch ein erstes Bildgebungsverfahren gebildet werden, und zumindest ein Teil der Röntgenstrahlen, die durch das erste Bildgebungsverfahren gebildet werden, mit einem Detektor detektiert wird;
einen zweiten Satz von Bilddaten, die zumindest teilweise gebildet werden können, indem das betreffende Volumen Röntgenstrahlen ausgesetzt wird, die durch ein zweites Bildgebungsverfahren gebildet werden, und zumindest ein Teil der Röntgenstrahlen, die durch das zweite Bildgebungsverfahren gebildet werden, mit dem Detektor detektiert wird; eine Fremdobjekt-Abschätzungskomponente, die dazu in der Lage ist, zumindest einen Aspekt des ersten Satzes von Bilddaten mit zumindest einem Aspekt des zweiten Satzes von Bilddaten zu vergleichen, um eine Abschätzung zu bilden, ob das betreffende Volumen ein Fremdobjekt umfasst. Gemäss einer Ausführungsform umfasst das Fremdobjekt zumindest eines von einem metallischen Element und einem intermetallischen Element.
Gemäss einer Ausführungsform wird eines von dem ersten und dem zweiten Bildgebungsverfahren derart ausgewählt, dass es Röntgenstrahlen erzeugt, die eine höhere durchschnittliche Energie aufweisen als die anderen von den ersten und zweiten Bildgebungsverfahren. Gemäss einer Ausführungsform ist zumindest eines von dem ersten und dem zweiten Bildgebungsverfahren auswählbar, um zumindest eines von einer Überbelichtung und einer Unterbelichtung zu bewirken. Gemäss einer Ausführungsform entspricht zumindest eines von dem ersten und dem zweiten Bildgebungsverfahren einem klinischen Bildgebungsverfahren. Gemäss einer Ausführungsform umfasst das System ferner eine Bildverarbeitungskomponente, die in der Lage ist, eine Bildverarbeitungsroutine auf der Basis der Abschätzung anzupassen.
Gemäss einer Ausführungsform umfasst das System ferner eine Röntgen technik-Verarbeitungskomponente, die in der Lage ist, ein nachfolgendes Bildgebungsverfahren auf der Basis der Abschätzung anzupassen.
Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen ein computerlesbares Speichermedium mit einem Satz von Anweisungen für einen Computer vor, wobei der Satz von Anweisungen umfasst : eine Vergleichsroutine zum Vergleichen zumindest eines Aspekts eines ersten Satzes von Röntgenbilddaten mit zumindest einem Aspekt eines zweiten Satzes von Röntgenbilddaten, wobei sowohl der erste Satz von Röntgenbilddaten als auch der zweite Satz von Röntgenbilddaten im wesentlichen einem betreffenden Volumen entsprechen;
und eine Abschätzungsroutine zum Erzeugen einer Abschätzung, ob ein Fremdobjekt in dem betreffenden Volumen vorhanden ist, zumindest teilweise auf der Basis des Vergleichens zumindest eines Aspekts des ersten Satzes von Röntgenbilddaten mit zumindest einem Aspekt des zweiten Satzes von Röntgenbilddaten. Gemäss einer Ausführungsform basiert die Abschätzung zumindest auf einer erkannten Änderung der Abschwächung von Röntgenstrahlen zwischen dem ersten Satz von Röntgenbilddaten und dem zweiten Satz von Röntgenbilddaten.
Gemäss einer Ausführungsform kann der erste Satz von Röntgenbilddaten zumindest teilweise erzeugt werden, indem ein erstes Bildgebungsverfahren für eine Röntgenstrahlenquelle vorgesehen ist, um Röntgenstrahlen mit einer ersten durchschnittlichen Energie zu bilden, und der zweite Satz von Röntgenbilddaten kann zumindest teilweise erzeugt werden, indem ein zweites Bildgebungsverfahren für die Röntgenstrahlenquelle vorgesehen ist, um R[delta]ntgenstrahlen mit einer zweiten durchschnittlichen Energie zu bilden, wobei eine von der ersten und der zweiten durchschnittlichen Energie grösser ist als die andere von der ersten und der zweiten durchschnittlichen Energie.
Gemäss einer Ausführungsform umfasst der Satz von Anweisungen ferner eine Bildverarbeitungsroutine, die in der Lage ist, Röntgenbildda *ten im Ansprechen auf die Abschätzung zu verarbeiten, um ein klinisch hilfreiches Röntgenbild zu erzeugen. Gemäss einer Ausführungsform umfasst der Satz von Anweisungen ferner eine Röntgentechnik-Verarbeitungsroutine, die in der Lage ist, ein nachfolgendes Bildgebungsverfahren im Ansprechen auf die Abschätzung anzupassen, um ein klinisch verbessertes Röntgenbild zu erzielen. In einer Ausführungsform umfasst der Satz von Anweisungen ferner das Ausführen einer Röntgenbildgebung zumindest teilweise auf der Basis der Abschätzung. In einer Ausführungsform umfasst die Röntgenbildgebung zumindest eines von einer Computertomographie, einer zweidimensionalen Bildgebung und einer Tomosynthese .
In einer Ausführungsform kann die Röntgenbildgebung ausgeführt werden, indem zumindest ein Teil der Röntgenbilddaten durch Ersatzdaten ersetzt wird. In einer Ausführungsform umfassen die Ersatzdaten interpolierte Daten.
KURZBESCHREIBUNG MEHRERER ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 zeigt ein Rontgenbildgebungssystem gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Tabelle von monoenergetischen Röntgenabschwächungskoeffizienten für Eisen, Nickel und Calcium.
Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Röntgenbildgebung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung .
Fig. 4 zeigt eine Veranschaulichung einer Computertomographiebildgebung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 veranschaulicht ein Beispiel einer Computertomographie eines betreffenden Volumens mit einem im wesentlichen Vorhandensein eines Metalls gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die vorhergehende Zusammenfassung wie auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden beim Lesen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Bestimmte Ausführungsformen sind in den Zeichnungen gezeigt, um die Erfindung zu illustrieren. Es sollte jedoch einzusehen sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den beiliegenden Zeichnungen gezeigte (n) Anordnungen und Instrumentierung beschränkt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Fig. 1 zeigt ein Rontgenbildgebungssystem 100 gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Zum Beispiel kann eine Röntgenstrahlenquelle 102 Röntgenstrahlen 104 erzeugen. Die Röntgenstrahlen 104 können von der Röntgenstrahlenquelle 102 z.B. während einer Zeitperiode oder eines Intervalls erzeugt werden und/oder können kontinuierlich erzeugt werden (z.B. Fluoroskopie) . Beispielsweise kann eine Röntgenstrahlenquelle 102 eine versiegelte Glasflasche umfassen, die interne Komponenten ("Röntgenröhreneinsatz") enthält. Zum Beispiel können innerhalb des Röntgenröhreneinsatzes Elektronen von einer Metallfilamentkathode ausgesendet und über ein Spannungspotential und durch ein Vakuum beschleunigt werden, um auf eine Metallanode auf Wolframbasis aufzutreffen. Zum Beispiel wird, wenn die Elektronen auf die Anode auftreffen, Energie in Form von Röntgenstrahlphotonen freigesetzt.
Zum Beispiel ist der Elektronenfluss von der Kathode zur Anode in Vakuum ein Strom 122, und das Potential von der Kathode zur Anode ist eine Spannung 120. Sowohl der Strom 122 als auch die Spannung 120 können z.B. durch die Stromversorgung für eine Röntgenstrahlenerzeugung 112 gesteuert sein.
Eine Röntgenstrahlenquelle 102 kann Röntgenstrahlen 104 erzeugen, wenn eine Spannung 120 und ein Strom 122 an die Röntgenstrahlenquelle 102 geliefert werden. Die Spannung 120 kann eine relativ hohe Spannung sein, die z.B. in Kilovolt gemessen werden kann. Die Spannung 120 kann z.B. im Bereich von 30 kV bis 150 kV liegen. Der Strom 122 kann ein relativ niedriger Strom sein, der z.B. in Milliampere gemessen werden kann. Der Strom 122 kann z.B. im Bereich von 0,020 mA bis 1000 mA liegen.
Eine bestimmte Kombination von Spannung 120 und Strom 122, die an die Röntgenstrahlenquelle 102 geliefert wird, kann z.B. als ein Bildgebungsverfahren bezeichnet werden. Zum Beispiel kann ein Bildgebungsverfahren eine Spannung 120 von 56 kV und einen Strom 122 von 1,1 mA aufweisen. Ein zweites Bildgebungsverfahren kann z.B. eine Spannung 120 von 81 kV und einen Strom von 1,1 mA aufweisen.
Ein Bildgebungsverfahren mit einer entsprechenden Spannung 120 und einem Strom 122 kann an eine Röntgenstrahlenquelle 102 z.B. für eine Zeitperiode oder ein Intervall geliefert werden. Für ein gegebenes Bildgebungsverfahren kann die Röntgenstrahlenquelle 102 z.B. Röntgenstrahlen 104 mit einer entsprechenden durchschnittlichen Energie erzeugen.
Während z.B. einzelne Röntgenstrahlphotonen 104 eine beliebige Energieverteilung aufweisen können, besitzt das gesamte durchschnittliche Energieniveau von Röntgenstrahlen 104 eine Energie, die zumindest einem bestimmten Bildgebungsverfahren entspricht. Zum Beispiel kann ein Bildgebungsverfahren, das eine geringere Leistung (Leistung = Strom 122 x Spannung 120) aufweist, bewirken, dass die Röntgenstrahlenquelle 102 Röntgenstrahlen 104 mit einer geringeren durchschnittlichen Energie erzeugt. Im Gegensatz dazu kann z.B. ein Bildgebungsverfahren, das eine höhere Leistung aufweist, bewirken, dass die Röntgenstrahlenquelle 102 Röntgenstrahlen 104 mit einer höheren durchschnittlichen Energie erzeugt.
Beispielsweise kann ein Bildgebungsverfahren von 56 kV und 1,1 mA bewirken, dass die Röntgenstrahlenquelle 102 Röntgenstrahlen 104 mit einer niedrigeren durchschnittlichen Energie erzeugt als z.B. ein Bildgebungsverfahren von 81 kV und 1,1 mA. Während z.B. eine durchschnittliche Röntgenenergie mit einem Bildgebungsverfahren korreliert werden kann, muss keinerlei spezifische Art von Verhältnisbeziehung (z.B. linear, exponentiell , quadratisch etc.) zwischen einer durchschnittlichen Röntgenenergie und einem Bildgebungsverfahren bestehen.
Die Röntgenstrahlen 104 können sich z.B. durch ein betreffendes Volumen 106 hindurch fortpflanzen. Ein betreffendes Volumen 106 kann z.B. einen menschlichen Patienten oder einen Abschnitt desselben umfassen. Ein betreffendes Volumen 106, wie beispielsweise eine Patientenanatomie, kann z.B. eine Vielfalt von Substanzen umfassen.
Zum Beispiel kann, wie in Fig. 1 gezeigt, ein betreffendes Volumen 106 ein Fremdobjekt, Knochen und Weichgewebe umfassen. Ein betreffendes Volumen 106 kann z.B. auch gasförmige Stoffe, wie beispielsweise Luft oder Dampf, umfassen. Die verschiedenen Substanzen in einem betreffenden Volumen können z.B. jeweils eine Vielfalt von Elementen umfassen. Ein Fremdobjekt, wie z.B. ein Implantat, kann beispielsweise ein oder mehrere metallische und/oder intermetallische Elemente umfassen. Zum Beispiel kann ein orthopädisches Implantat Eisen, Titan, Nickel oder andere Elemente (z.B. Elemente, die in Edelstahl enthalten sein können) umfassen. Knochen können z.B. Calcium enthalten. Weiches Gewebe kann z.B. Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und/oder andere Elemente umfassen.
Wenn sich die Röntgenstrahlen 104 durch das betreffende Volumen 106 hindurch fortpflanzen, können einige von den Röntgenstrahlen 104 z.B. durch Abschnitte des betreffenden Volumens 106 absorbiert oder gestreut werden. Eine Abschwächung von Röntgenstrahlen 104 kann mit der Art und Dicke (eines) von Elements (en) innerhalb des Abschwächungsmediums in Beziehung gesetzt werden. Beispielsweise weisen verschiedene Elemente lineare Abschwächungskoeffizienten auf, die einer gegebenen monoenergetischen Röntgenenergie entsprechen. Der lineare Abschwächungskoeffizient für ein Element kann z.B. für unterschiedliche Röntgenenergien variieren. Fig. 2 zeigt eine Tabelle 200 von monoenergetischen Röntgenabschwächungskoeffizienten für Eisen, Nickel und Calcium.
Ein Reziprok eines linearen Abschwächungskoeffizienten (1/[mu]) ist beispielsweise für zwei unterschiedliche Röntgenenergien - 80 keV und 110 keV gegeben. Aus Tabelle 200 kann vermutet werden, dass jedes Element Röntgenstrahlen z.B. in Abhängigkeit von der Energie des Röntgenstrahls bis zu einem unterschiedlichen Grad abschwächt. Des weiteren zeigt die mit "1/[mu]-Verhältnis" bezeichnete Spalte, dass der Grad dieser Varianz z.B. von der Art des Elements abhängig sein kann. Die letzten beiden Spalten zeigen, dass die Elemente z.B. auf Basis der der Differenz des Varianzgrads eines jeden Elements beim Abschwächungsansprechen unterschieden werden können. Anders ausgedrückt, die letzten beiden Spalten zeigen, dass es möglich sein kann, z.B.
Calcium von Eisen und Calcium von Nickel auf der Basis der variierenden Abschwächung von Röntgenstrahlen eines jeden Elements im Ansprechen auf unterschiedliche Röntgenenergien zu unterscheiden.
Die in Tabelle 200 gezeigten Elemente dienen nur Illustrationszwecken, und es kann möglich sein, jedes beliebige Element z.B. auf der Basis der Varianz von Abschwächungen über Röntgenenergien zu unterscheiden. Es kann z.B. möglich sein, Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Titan, Stickstoff oder je des beliebige andere Element zu unterscheiden, da jedes Element eine charakteristische Abschwächungskurve über unterschiedliche Röntgenenergien aufweist.
Während Tabelle 200 elementare Abschwächungsreaktionen auf monoenergetische Röntgenstrahlen (nur eine Röntgenenergie) zeigt, sollte einzusehen sein, dass das durch Tabelle 200 ausgedrückte Prinzip z.B. auch hilfreich sein kann, um elementare Abschwächungsreaktionen auf polyenergetische Röntgenstrahlen mit einer durchschnittlichen Energie zu verstehen. Anders ausgedrückt: obwohl die Röntgenenergie nicht monoenergetisch sein kann, können die durch Tabelle 200 ausgedrückten Prinzipien ausgenutzt werden, um zwischen Elementen z.B. in einem betreffenden Volumen zu unterscheiden.
Unter Verwendung der in Tabelle 200 behandelten Prinzipien kann es möglich sein abzuschätzen, ob sich ein bestimmtes Element bzw. bestimmte Elemente innerhalb des betreffenden Volumens befindet (n) , indem das Volumen z.B. zumindest zwei verschiedenen Röntgenenergien ausgesetzt wird.
Man nehme z.B. an, dass ein betreffendes Volumen knöcherne Bereiche einer Patientenhüfte enthält und dass nicht bekannt ist, ob der Patient in seiner Hüfte ein Metallegierungsimplantat aufweist, das Eisen und/oder Nickel enthält, und somit, ob diese abgeschwächten Bereiche z.B. aufgehellt (bei Knochen) oder nicht aufgehellt (bei Metall) werden sollen. Bei Betrachtung von Tabelle 200 ist aus dem l/[mu]-Verhältnis ersichtlich, dass Eisen und Nickel eine grössere Abschwachungsvarianz im Ansprechen auf 80 keV und 110 keV Röntgenstrahlen aufweisen als Calcium. Man beachte, dass ein l/[mu]-Verhältnis von 1 anzeigt, dass ein Element z.B. zwischen 80 keV und 110 keV keine Abschwachungsvarianz aufweist.
Calcium besitzt ein l/[mu]-Verhältnis, das einheitlicher ist als bei Eisen und Nickel, und weist daher z.B. eine geringere Abschwachungsvarianz im Ansprechen auf 80 keV und 110 keV auf. Man nehme z.B. an, dass das Volumen zuerst Röntgenstrahlen mit 80 keV und dann Röntgenstrahlen mit 110 keV ausgesetzt ist. Man nehme z.B. weiter an, dass Calcium der signifikanteste Abschwächer von Röntgenstrahlen in der Hüftanatomie ist, wenn kein Implantat vorhanden ist. Wenn z.B. Eisen und/oder Nickel im wesentlichen in der Hüftanatomie vorhanden ist bzw. sind, dann ist der Abfall der Abschwächung grösser bei 110 keV als bei einer Hüfte, bei der Eisen und/oder Nickel im wesentlichen nicht vorhanden sind.
Daher wird der prozentuelle Anstieg von nicht abgeschwächten Röntgenstrahlen z.B. bei 110 keV für eine Hüftanatomie mit einer wesentlichen Menge von Eisen und/oder Nickel grösser sein als für eine Hüfte ohne Eisen und/oder Nikkei. Wendet man dieses Prinzip bzw. Prinzipien an, kann es z.B. möglich sein, das Vorhandensein von wesentlichen Mengen bestimmter Elemente innerhalb eines betreffenden Volumens abzuschätzen.
Wendet man sich neuerlich Fig. 1 zu, kann z.B. zumindest ein Teil von Röntgenstrahlen 104 das betreffende Volumen 106 durchlaufen, und zumindest ein Teil von diesen kann von einem Detektor 108 detektiert werden. Der Detektor 108 kann die Röntgenstrahlen 104 z.B. in ein elektronisches Signal umwandeln, das weiter verarbeitet werden kann.
Der Detektor 108 kann z.B. ein festes Bedienungsfeld unter Verwendung einer Technologie auf Selen- oder Siliciumbasis umfassen, oder der Detektor kann eine Bildverstärkerröhre und eine zugehörige Kamera oder eine Mikrokanalplatte mit einer faseroptischen Abschwächungseinrichtung und einer zugehörigen Kamera verwenden. Ausgänge von dem Detektor können Röntgenbildsignaldaten umfassen, die verarbeitet werden können, wie unten stehend erklärt.
Das Signal 14 kann z.B. an ein Bildprozessor 116 geliefert werden, und ein verwandtes Signal 113 kann an einen Röntgentechnik-Prozessor 110 geliefert werden. Der Bildprozessor 116 kann z.B. das Signal 114 empfangen und das Signal 114 verar beiten. Der Bildprozessor 116 kann z.B. das Signal 114 verarbeiten, um die Bilddaten zu verbessern.
Der Bildprozessor 116 kann z.B. ein Signal 114 verarbeiten, das einen oder mehrere Sätze von Bilddaten enthält. Beispielsweise kann ein Signal 114 zwei oder mehrere Sätze von Bilddaten enthalten, die zwei oder mehreren Röntgenstrahlen-Belichtungsintervallen entsprechen. Die Bilddaten des Signals 114 können für klinische Zwekke z.B. verbessert werden. Beispielsweise können bestimmte Gewebe in einem betreffenden Volumen 106 von klinischer Bedeutung sein. Es kann sein, dass ein Radiologe z.B. wünscht, Details eines Patientenknochens zu analysieren, und somit kann z.B. Knochengewebe von klinischer Bedeutung sein. Ein Bildprozessor 116 kann z.B. ein Ausgangssignal liefern, das einem oder mehreren vorbereiteten Sätzen von Bilddaten entspricht.
Beispielsweise kann ein Bildprozessor 116 zwei oder mehr Sätze von Bilddaten in einem Signal 114 empfangen und kann einen verbesserten Satz von Bilddaten als einen Ausgang bereitstellen.
Ein Bildprozessor 116 kann z.B. eine Vielfalt von bekannten Bildverarbeitungsverfahren umfassen. Zum Beispiel kann ein Bildprozessor 116 Spacial-Noise-Filter, Temporal-Noise-Filter, Graustufenfilter, Graustufenanpassungsroutinen, Kontrastanpassungsroutinen, Helligkeitsanpassungsroutinen, Farbanpassungsroutinen, Spacial-Edge-Verbesserungsroutinen, Farbfilter u.dgl. verwenden. Beispielsweise kann ein Bildprozessor 116 in der Lage sein, die dunkelste Grauschattierung in einem Satz von Bilddaten zu detektieren. Es kann z.B. erforderlich sein, zuerst Bilddaten für übermässige Rauschspitzen zu filtern, bevor die dunkelste Grauschattierung in einem Satz von Bilddaten detektiert wird.
Nachdem die dunkelste Grauschattierung in einem Satz von Bilddaten detektiert worden ist, kann ein Bildprozessor z.B. die Graustufe, die Helligkeit und/oder den Kon .. trast eines Satzes von Bilddaten im Ansprechen auf die dunkelste detektierte Grauschattierung anpassen.
Nach dem Verarbeiten eines Signals 114 kann ein Bildprozessor 116 verarbeitete Bilddaten z.B. an eine Bildanzeige 118 liefern. Eine Bildanzeige 118 kann ein Bild anzeigen, das z.B. dem betreffenden Volumen 106 entspricht. Eine Bildanzeige 118 kann z.B. eine Kathodenstrahlröhre, eine Flüssigkristallanzeige od. dgl. sein.
Ein Klinker, wie z.B. ein Radiologe, kann das Bild auf der Bildanzeige 118 z.B. für klinische Zwecke und/ oder aus anderen Gründen betrachten.
Ein Röntgentechnik-Prozessor 110 kann z.B. ein Technik-Prozessorsignal 113 empfangen, das mit einem Bildprozessorsignal 114 in Beziehung steht oder mit diesem sogar identisch ist. Das Technik-Prozessorsignal kann z.B. von einem Detektor 108 und/ oder einem Bildprozessor 116 kommen. Ein Röntgentechnik-Prozessor 110 kann z.B. Teil eines Bildprozessors 116 sein oder kann insgesamt eine separate Vorrichtung sein. Ein Röntgentechnik-Prozessor 110 kann ein Signal 113 z.B. auf ähnliche Weise verarbeiten, wie der Bildprozessor 116 ein Signal verarbeitet. Zum Beispiel kann ein Röntgentechnik-Prozessor 110 eine dunkelste, hellste und/oder durchschnittliche Grauschattierung in z.B. einem Satz von Bilddaten von dem Signal 113 detektieren.
Im Ansprechen auf die Verarbeitung eines Signals 113 kann ein Röntgentechnik-Prozessor 110 ein Bildgebungsverfahren 120, 122 bestimmen, das z.B. an eine Röntgenstrahlenquelle 102 für eine nachfolgende Bildgebung geliefert werden soll. Anders ausgedrückt, der Röntgentechnik-Prozessor 110 kann einen Teil einer Rückführschleife zu der Röntgenstrahlenquelle 102 bilden, wobei ein Bildgebungsverfahren 120, 122, das auf die Röntgenstrahlenquelle 102 angewendet wird, z.B. im Ansprechen auf ein detektiertes Signal 113 angepasst werden kann. Zum Beispiel kann die Leistung eines Bildgebungsverfah rens 120, 122 erhöht werden, wenn nicht viele Röntgenstrahlen 104 den Detektor 108 erreichen. Der Röntgentechnik-Prozessor 110 kann z.B. ein Signal, Informationen und/oder Anweisungen an eine Stromversorgung für eine Röntgenstrahlenerzeugung 112 liefern.
Die Stromversorgung für eine Röntgenstrahlenerzeugung kann z.B. in der Lage sein, das Signal, Informationen oder Anweisungen zu empfangen und im Ansprechen darauf einen Strom 122 und eine Spannung 120 für nachfolgende RöntgenbildgebungsIterationen zu erzeugen.
Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren 300 zur Röntgenbildgebung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Schritte des Verfahrens 300 können z.B. in einer alternativen Reihenfolge zu der gezeigten ausgeführt werden. Zumindest einige der Schritte des Verfahrens 300 können z.B. gleichzeitig oder im wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden. Des weiteren können beispielsweise einige Schritte des Verfahrens 300 (oder Teile davon) weggelassen werden (z.B. die Schritte 312 und/oder 314) .
Die Schritte des Verfahrens 300 können z.B. von einem Computer und/oder einem anderen Prozessor (wie z.B. einem Bildprozessor 116 und/oder einem Röntgentechnik-Prozessor 110, in Fig. 1 gezeigt) ausgeführt werden, der einen Satz von Anweisungen auf einem computerlesbaren Medium ausführt .
Das Verfahren 300 kann verwendet werden, um z.B. ein Fremdobjekt innerhalb eines betreffenden Volumens zu detektieren. Wie erläutert, kann ein Fremdobjekt z.B. spezifische Arten von metallischen und intermetallischen Elementen umfassen. Beispielsweise kann ein Fremdobjekt, wie z.B. ein orthopädisches Implantat, Eisen und/oder Nickel umfassen. Das Verfahren 300 kann z.B. verwendet werden, um beliebige einer Vielfalt von betreffenden Elementen, entweder einzeln oder in Kombinationen, wie z.B. Eisen und/oder Nickel, zu detektieren.
Wenn ein betreffendes Elemente bzw. betreffende Elemente detektiert wird bzw. werden, können Bildverarbeitungsverfahren z.B. dementsprechend angepasst oder eingestellt werden. Darüber hinaus können, wenn ein betreffendes Element bzw. betreffende Elemente detektiert wird bzw. werden, z.B. nachfolgende röntgenerzeugende Bildgebungsverfahren demgemäss angepasst oder eingestellt werden.
Bei Schritt 302 kann ein betreffendes Volumen Röntgenstrahlen ausgesetzt werden, die von einer Röntgenstrahlenquelle bei einem ersten Bildgebungsverfahren während eines oder mehrerer Intervalle erzeugt werden. Beispielsweise können die Röntgenstrahlenquelle und Röntgenstrahlen ähnlich der Röntgenstrahlenquelle 102 und Röntgenstrahlen 104 (beide in Fig. 1 gezeigt) sein.
Der Schritt 302 kann z.B. beinhalten, dass das betreffende Volumen einer Reihe von Röntgenausbrüchen über eine Reihe von Intervallen bei einem ersten Bildgebungsverfahren ausgesetzt wird. Die im Ansprechen auf das erste Bildgebungsverfahren erzeugten Röntgenstrahlen können z.B. polyenergetisch sein und können eine Energieverteilung aufweisen. Auch wenn die Röntgenstrahlen polyenergetisch sind, können sie eine durchschnittliche Energie besitzen, die z.B. dem ersten Bildgebungsverfahren entspricht. Bestimmte Elemente des betreffenden Volumens können Röntgenstrahlen wirksamer abschwächen als z.B. andere der Elemente in dem betreffenden Volumen.
Beispielsweise können metallische Objekte, wie z.B. ein orthopädisches Implantat, Röntgenstrahlen wirksamer abschwächen als Weichgewebe .
Bei Schritt 304 wird im Ansprechen auf das Aussetzen des betreffenden Volumens bei dem ersten Bildgebungsverfahren ein erster Satz von Röntgenbilddaten erzeugt. Wie in Schritt 302 erläutert, kann es z.B. mehr als eine Belichtung bei dem ersten Bildgebungsverfahren geben. Ein erster Satz von Röntgen bilddaten kann z.B. erzeugt werden, indem Röntgenstrahlen an einem Detektor, wie z.B. dem Detektor 108 (in Fig. 1 gezeigt), detektiert werden.
Ein Detektor kann dann ein entsprechendes Signal, wie z.B. das Signal 114 (in Fig. 1 gezeigt), erzeugen, das z.B. den ersten Satz von Röntgenbilddaten enthält.
Bei Schritt 306 kann das betreffende Volumen Röntgenstrahlen ausgesetzt werden, die von einer Röntgenstrahlenquelle bei einem zweiten Bildgebungsverfahren während eines oder mehrerer Intervalle erzeugt werden. Beispielsweise können die Röntgenstrahlenquelle und Röntgenstrahlen ähnlich der Röntgenstrahlenquelle 102 und Röntgenstrahlen 104 (beide in Fig. 1 gezeigt) sein. Der Schritt 306 kann z.B. beinhalten, dass das betreffende Volumen einer Reihe von Röntgenausbrüchen über eine Reihe von Intervallen bei einem zweiten Bildgebungsverfahren ausgesetzt wird. Die im Ansprechen auf das zweite Bildgebungsverfahren erzeugten Röntgenstrahlen können z.B. polyenergetisch sein und können eine Energieverteilung aufweisen.
Auch wenn die Röntgenstrahlen polyenergetisch sind, können sie eine durchschnittliche Energie besitzen, die z.B. dem zweiten Bildgebungsverfahren entspricht. Das zweite Bildgebungsverfahren kann bewirken, dass die Röntgenstrahlenquelle Röntgenstrahlen erzeugt, die z.B. eine durchschnittliche Energie aufweisen, die sich von der durchschnittlichen Röntgenenergie, welche dem ersten Bildgebungsverfahren entspricht, unterscheidet. Die durchschnittliche Röntgenenergie bei Schritt 306 kann sich von der des Schrittes 302 unterscheiden, um z.B. elementare Ansprecheigenschaften, wie z.B. jene, die in Tabelle 200 gezeigt sind, auszunutzen.
Die elementaren Abschwächungen im Ansprechen auf das erste Bildgebungsverfahren (z.B. von Schritt 302) und das zweite Bildgebungsverfahren können z.B. derart sein, dass ein wesentliches Vorhandensein von einem bestimmten Element bzw. von Elementen abschätzbar wird. Entweder das erste oder das zweite Bildgebungsverfahren kann z.B. für eine klini sche Röntgenbildgebung einer Patientenanatomie ausgewählt werden. Es sollte einzusehen sein, dass ein Bildgebungsverfahren für eine klinische Röntgenbildgebung z.B. auf der Basis eines Patientengewichts, der abzubildenden Anatomie und/oder verschiedener anderer Faktoren variieren kann. Beispielsweise kann mehr Röntgenenergie erforderlich sein, um grössere Patienten und grössere betreffende Volumen abzubilden.
Darüber hinaus kann entweder das erste oder das zweite Bildgebungsverfahren die Eigenschaft haben, eine höhere Belichtung und möglicherweise eine Überbelichtung zu zeigen. Das Aussetzen von Röntgenstrahlen im Ansprechen auf das Bildgebungsverfahren kann derart sein, dass klinische Details in dem resultierenden Röntgenbild z.B. verwaschen oder sonst wie undeutlich erscheinen. In ähnlicher Weise kann das erste oder das zweite Bildgebungsverfahren dazu vorgesehen sein, dass es z.B. eine niedrigere Belichtung und möglicherweise eine Unterbelichtung bewirkt. Überbelichtungs- oder Unterbelichtungs-Bildgebungsverfahren können nützlich sein, um z.B. die Schwankung der Abschwächungsreaktion von bestimmten Elementen (siehe z.B. Tabelle 200) auszunutzen.
Gemäss einer Ausführungsform entspricht zumindest eines von dem ersten und dem zweiten Bildgebungsverfahren einem klinischen Bildgebungsverfahren (z.B. einem Bildgebungsverfahren, das klinisch verwendbare Bilddaten ergibt) .
Bei Schritt 308 wird im Ansprechen auf das Aussetzen des betreffenden Volumens bei dem zweiten Bildgebungsverfahren ein zweiter Satz von Röntgenbilddaten erzeugt. Wie in Schritt 306 erläutert, kann es z.B. mehr als eine Belichtung bei dem zweiten Bildgebungsverfahren geben. Ein zweiter Satz von Röntgenbilddaten kann z.B. erzeugt werden, indem Röntgenstrahlen an einem Detektor, wie z.B. dem Detektor 108 (in Fig. 1 gezeigt), detektiert werden. Ein Detektor kann dann ein entsprechendes Signal, wie z.B. das Signal 114 (in Fig. 1 gezeigt), erzeugen, das z.B. den zweiten Satz von Röntgenbilddaten enthält.
Bei Schritt 310 können der erste und der zweite Satz von Röntgenbilddaten analysiert werden, um abzuschätzen, ob ein bestimmtes Element bzw. bestimmte Elemente in dem betreffenden Volumen im wesentlichen vorhanden ist bzw. sind. Beispielsweise kann ein Bildprozessor (wie z.B. der Bildprozessor 116 in Fig. 1) und/oder ein Röntgentechnik-Prozessor (wie z.B. der Röntgentechnik-Prozessor 110 in Fig. 1) in der Lage sein, ein wesentliches Vorhandensein eines bestimmten Elements innerhalb des betreffenden Volumens zu detektieren. Es kann z.B. möglich sein, Aspekte des ersten und des zweiten Satzes von Röntgenbilddaten zu vergleichen, um ein wesentliches Vorhandensein eines betreffenden Elements zu detektieren.
Es kann z.B. möglich sein, eine dunkle Grauschattierung (z.B. die dunkelste Schattierung oder eine andere geeignete Schattierung für einen Vergleich) in dem ersten und dem zweiten Satz von Röntgenbilddaten zu vergleichen, um abzuschätzen, ob ein wesentliches Vorhandensein eines betreffenden Elements vorliegt. Es kann auch möglich sein, z.B. die durchschnittliche Helligkeit des ersten und des zweiten Satzes von Röntgenbilddaten zu vergleichen, um eine Abschätzung vorzunehmen.
Ein Vergleich des ersten und des zweiten Satzes von Röntgenbilddaten kann z.B. entweder mit der Hand, wie z.B. durch einen Benutzereingriff, oder automatisch, wie z.B. durch Bildverarbeitungssoftwareroutinen, oder durch eine Kombination daraus durchgeführt werden.
Bei Schritt 312 können Röntgenbilddaten im Ansprechen darauf verarbeitet werden, ob ein betreffendes Element bzw. betreffende Elemente abgeschätzt wurde (n) . Eine Bilddatenverarbeitung kann z.B. eine Computertomographie-Rekonstruktion und/ oder eine dreidimensionale Rekonstruktion umfassen, die unten stehend in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 erläutert sind. Wenn z.B. ein betreffendes Element detektiert wird, können Autoverarbeitungsverfahren eingestellt oder angepasst werden.
Röntgenbilddaten, die für eine Verarbeitung verwendet werden, können z.B. von einem von dem ersten oder dem zweiten Satz von Röntgenbilddaten stammen, die in den Schritten 304, 308 erzeugt werden, im speziellen, wenn einer von diesen Sätzen von Bilddaten mit einem klinisch hilfreichen Bildgebungsverfahren (z.B. nicht überbelichtet oder unterbelichtet) erzeugt wurde. Überdies können Röntgenbilddaten für eine Verarbeitung z.B. von zuvor oder danach erzeugten Sätzen von Röntgenbilddaten stammen. Beispielsweise, wie unten stehend in Verbindung mit Schritt 314 erläutert wird, kann die Abschätzung eines Fremdobjekts verwendet werden, um nachfolgende Bildgebungsverfahren für eine Röntgenstrahlenquellenerzeugung anzupassen.
Das angepasste Bildgebungsverfahren kann geeigneter sein, um z.B. klinisch hilfreiche Rontgenbilder für ein betreffendes Volumen mit einem Fremdobjekt zu erzeugen. Somit kann ein nachfolgender Satz von Röntgenbilddaten, der mit einem angepassten Bildgebungsverfahren erzeugt wird, z.B. für eine Bildverarbeitung bei Schritt 312 verwendet werden.
Bilddaten können z.B. durch automatische Bildprozessor-Einstellroutinen verarbeitet werden, die den Kliniker mit klinischen Zielen unterstützen. Allerdings kann z.B. das wesentliche Vorhandensein bestimmter Elemente (z.B. Nickel und/oder Eisen in einem Metallegierungswerkzeug oder einem Metallegierungsimplantat) automatische Einstellroutinen stören, wenn sie nicht berücksichtigt werden.
Daher können automatische Bildprozessor-Einstellroutinen eingestellt oder angepasst werden, um z.B. ein wesentliches Vorhandensein dieses betreffenden störenden Elements bzw. dieser betreffenden störenden Elemente zu berücksichtigen. Wenn z.B. kein wesentliches Metall in dem betreffenden Volumen abgeschätzt wird, können automatische Einstellroutinen alle oder lokale Abschnitte des Bildes aufhellen, so dass z.B. die dunkelsten Bereiche wie Knochen so eingestellt werden, dass sie klinisch von grösserem Nutzen sind. Gleichzeitig können z.B. auch hellere Abschnitte neben dem Knochen, wie z.B. Weichgewebe, bis zu einem Punkt aufgehellt werden, bei dem ein etwas geringerer klinischer Nutzen vorliegt, der aber noch akzeptabel ist.
Wenn allerdings die dunklen (dunkelsten) Bereiche ein Metall sind (z.B. kein Knochen) und automatische Einstellroutinen das Vorhandensein von Metall nicht berücksichtigen, kann die Aufhellungseinstellung von diesen Routinen z.B. stärker sein, da ein Metallbild ursprünglich noch dunkler sein kann als ein Knochen. Mit einer stärkeren Aufhellung der Bereiche, die Metall und anatomisches Gewebe knapp neben dem Metall enthalten, kann anatomisches Gewebe z.B. bis zu einem Grad aufgehellt werden, bei dem das Bild von geringerem klinischen Nutzen ist, als wenn kein Metall vorhanden gewesen wäre. Durch Berücksichtigen des Vorhandenseins von Metall in einem Bereich des betreffenden Volumens können die automatischen Einstellroutinen jedoch z.B. den Grad der Aufhellung in solch einem Bereich senken.
Demzufolge kann das Gewebe innerhalb dieses Bereiches z.B. nicht bis zu dem Punkt aufgehellt werden, der von geringerem klinischen Nutzen ist.
Bei Schritt 314 kann ein Bildgebungsverfahren für eine nachfolgende Röntgenbildgebung im Ansprechen auf ein abgeschätztes Vorhandensein oder NichtVorhandensein einer wesentlichen Menge eines bestimmten Elements bzw. von Elementen angepasst werden. Die automatischen Röntgentechnik-Prozessor-Einstellroutinen können z.B. dazu dienen, das auf der Bildanzeige betrachtete Bild aufzuhellen.
Während die automatischen Bildprozessor-Einstellroutinen die Helligkeit auf bestimmte Bereiche des Bildes einstellen können, können automatische Einstellroutinen z.B. die Helligkeit des gesamten auf der Bildanzeige betrachteten Bildes einstellen, indem sie die durchschnittliche Energie der Röntgenstrahlen durch das betreffende Volumen hindurch erhöhen (oder verringern) .
Wenn z.B. kein wesentliches Metall in dem betreffenden Volumen abgeschätzt wird, können automatische Einstellroutinen die Gesamthelligkeit des Bildes derart ein stellen, dass die dunkelsten Bereiche wie Knochen z.B. so eingestellt sind, dass sie von grösserem klinischem Nutzen werden können .
In ähnlicher Weise können hellere Bereiche in dem Bild wie Weichgewebe z.B. ebenfalls bis zu einem Punkt aufgehellt werden, bei dem ein etwas geringerer klinischer Nutzen, jedoch ein noch immer akzeptabler Nutzen gegeben ist. Wenn jedoch die dunkelsten Bereiche ein Metall sind (z.B. kein Knochen) und automatische Einstellroutinen das Vorhandensein von Metall nicht berücksichtigen, kann der Aufhellungseffekt von erhöhter Röntgenenergie, der durch die automatischen Einstellroutinen bewirkt wird, z.B. noch stärker sein, da Metall dunkler sein kann als ein Knochen.
Mit einer stärkeren Aufhellung des allgemeinen Bildes von einem betreffenden Volumen, das Metall und anatomisches Gewebe enthält, kann dieses Gewebe z.B. bis zu einem Grad aufgehellt werden, bei dem das Bild von geringerem klinischen Nutzen ist, als wenn kein Metall vorhanden gewesen wäre. Durch Berücksichtigen des Vorhandenseins von Metall in dem betreffenden Volumen können automatische Einstellroutinen jedoch z.B. den Betrag einer durchschnittlichen Röntgenenergie durch das betreffende Volumen hindurch senken, und das anatomische Gewebe innerhalb des betreffenden Volumens kann z.B. nicht bis zu dem Punkt aufgehellt werden, der von geringerem klinischen Nutzen ist.
Bei Schritt 316 kann eine Röntgenbildgebung zumindest teilweise auf der Basis des abgeschätzten Vorhandenseins bzw.
Nichtvorhandenseins einer wesentlichen Menge eines bestimmten Elements bzw. von Elementen ausgeführt werden. Beispielsweise kann eine nachfolgende Röntgenbildgebung mit eingestellten Bildgebungsverfahren und/oder einer Bildverarbeitung wie oben erläutert ausgeführt werden. Röntgenbildgebungsparameter, einschliesslich der Röntgenintensität , des Gatings, der Zeitsteue .. . ,
rung, der WinkelSteuerung und/oder dgl., können z.B. auf der Basis des abgeschätzten Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins einer wesentlichen Menge eines bestimmten Elements bzw. von Elementen eingestellt werden. Wenn es sich z.B. zeigt, dass bestimmte berechnete Tomographie-Röntgenstrahlenwinkel durch ein Metall hindurch verlaufen, dann können diese Winkel danach während des Schrittes 316 weggelassen werden. Solch eine Weglassung kann z.B. Bildartefakte reduzieren, die von einem Metall resultieren.
Eine Röntgenbildgebung kann z.B. zweidimensionale "Schattenbilder", Computertomographie, Tomosynthese und/oder dgl. umfassen.
Es folgt ein illustratives Beispiel, wie das Verfahren 300 gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden kann. Eine Patientenhüfte, die ein orthopädisches Edelstahlimplantat, das Eisen und Nickel enthält, aufweist, soll abgebildet werden. Die automatischen Systemeinstellroutinen sind so konfiguriert, dass sie die dunkelsten Bereiche des Bildes aufhellen, unter der Annahme (als Routinevoreinstellungen) , dass das betreffende Volumen kein Metall enthält. Bei Schritt 302 wird die Hüfte Röntgenstrahlen ausgesetzt, die von einem ersten Bildgebungsverfahren resultieren. Das erste Bildgebungsverfahren wurde für klinische Zwecke ausgewählt, um Details in der Knochenstruktur der Hüfte aufzulösen.
Bei Schritt 304 wird ein erster Satz von Röntgenbilddaten von einem Röntgenstrahlendetektor im Ansprechen auf das Aussetzen in Schritt 302 erzeugt. Bei Schritt 306 wird die Hüfte Röntgenstrahlen ausgesetzt, die von einem zweiten Bildgebungsverfahren resultieren. Das zweite Bildgebungsverfahren wurde so gewählt, dass es eine Überbelichtung verursacht. Während es sein kann, dass die Überbelichtung nicht von Nutzen ist, um klinische Details aufzulösen, kann sie von Nutzen sein, um die Varianz von Abschwächungsreaktionen für Eisen, Nickel und Calcium hervorzuheben.
Bei Schritt 308 wird ein zweiter Satz von Röntgenbild *
daten von einem Röntgenstrahlendetektor im Ansprechen auf das Aussetzen in Schritt 306 erzeugt.
Bei Schritt 310 werden der erste und der zweite Satz von Röntgenbilddaten (die von Bildern resultieren, die bei unterschiedlichen durchschnittlichen Röntgenenergien erfasst wurden) verglichen, um abzuschätzen, ob ein Eisen- und/oder Nickelimplantat in der Patientenhüfte vorhanden ist. Ein Bildprozessor (ähnlich dem Bildprozessor 116) führt die Berechnungs- und Abschätzungsroutinen aus, um diese Abschätzung vorzunehmen.
Die für diese Abschätzung verwendete Methodik kann ähnlich bzw. identisch mit Verfahren sein, die unterschiedliche lineare Abschwächungskoeffizienten nutzen, die verschiedenen Elementen zugehörig sind, wie in Tabelle 200 veranschaulicht und an anderer Stelle beschrieben.
Nachdem bestimmt worden ist, dass ein wesentliches Vorhandensein von Eisen und/oder Nickel in der Patientenhüfte (z.B. ein Fremdobjekt) vorliegt, wird eine Röntgenbilddatenverarbeitung so eingestellt, dass sie das Vorhandensein des metallischen orthopädischen Implantats bei Schritt 312 berücksichtigt. Wenn keine wesentliche Menge von Eisen und/oder Nickel vorhanden ist, werden die Röntgenbilddaten von einem Bildprozessor (ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Bildprozessor 116) verarbeitet, um die Helligkeit und den Kontrast von Röntgenbilddaten für klinische Zwecke automatisch einzustellen.
Wenn jedoch ein relativ dunkles orthopädisches Implantat vorhanden ist, stört dieses den automatischen Bildeinstellungsprozess, was für klinische Zwecke minderwertige Rontgenbilder zum Ergebnis haben kann. Daher wird die Abschätzung von Schritt 310 an den automatischen Bildeinstellungsprozess kommuniziert. Der automatische Bildeinstellungsprozess berücksichtigt nun das wesentliche Vorhandensein von Eisen und/oder Nickel und passt die Helligkeit und den Kontrast der Röntgenbilddaten im Licht der Ab Schätzung automatisch an.
Die Röntgentechnik-Prozessoreinstellungen können mit dem Leistungsvermögen des Detektors über den gesamten dynamischen Bereich auf eine solche Weise interagieren, dass das Vermögen des Detektors, eine Graustufenunterscheidung in entweder sehr hellen Bereichen des Bildes (für höhere Energiebildgebungsverfahren) oder sehr dunklen Bereichen des Bildes (für niedrigere Energiebildgebungsverfahren) zu wahren, erhöht oder zu verringert wird. Wenn z.B. ein erhöht ist, ist eine Graustufenunterscheidung in hellen Bereichen verringert, und eine Graustufenunterscheidung in dunklen Bereichen kann erhöht sein und umgekehrt. Somit kann die Optimierung der automatischen Einstellroutinen dazu dienen, um das erforderliche Leistungsvermögen im dynamischen Bereich in hellen oder dunklen Bereichen des Bildes zu wahren bzw. zu verbessern.
Dies kann bewerkstelligt werden, indem das Bildgebungsverfahren in einem stärkeren Ausmass erhöht wird, wenn die dunkleren Gebiete des Bildes von einer dichteren Anatomie (z.B. Knochen) resultieren, und indem das Bildgebungsverfahren in einem geringeren Ausmass (wenn überhaupt) erhöht wird, wenn die dunkleren Gebiete des Bildes von einem Metall resultieren.
Dies kann die Effektivität von an anderer Stelle beschriebenen automatischen Einstellroutinen verbessern, wobei diese automatischen Einstellroutinen das Bild verbessern, wenn in dem betreffendes Volumen ein Metall vorhanden bzw. nicht vorhanden ist, und wobei die automatischen Einstellroutinen es erfordern, dass vor einer verbesserten Verarbeitung eine ausreichende Graustufenunterscheidung verfügbar ist.
Zusätzlich zum Anpassen des automatischen Einstellungsprozesses wird die Abschätzung auch verwendet, um in Schritt 314 ein nachfolgendes Bildgebungsverfahren zum Erzeugen von Röntgenstrahlen automatisch einzustellen. In diesem speziellen Beispiel empfängt ein Röntgentechnik-Prozessor (ähnlich dem Prozessor 110 in Fig. 1) die Abschätzung von dem Bildprozessor. "
Der Röntgentechnik-Prozessor bestimmt dann ein Bildgebungsverfahren für eine nachfolgende Röntgenbildgebung.
Dies wird bewerkstelligt, indem ein gewünschter GraustufenhelligkeitsEinstellpunktwert festgelegt wird, der die gewünschte Gesamthelligkeit des Bildes repräsentiert. Dieser gewünschte Gesamtwert kann eine kombinierte, gewichtete Mischung einer durchschnittlichen, maximalen und minimalen Helligkeit innerhalb des gesamten Bildes oder eines Abschnitts davon und in einer Kombination gewichtet sein. Der tatsächliche kombinierte Wert, der sich aus dem betreffenden Volumen ergibt, wird gemessen und mit dem gewünschten Einstellpunkt verglichen. Wenn das anfängliche Röntgenbildgebungsverfahren eine zu geringe Energie aufweist, erhöht der Röntgentechnik-Prozessor das Niveau des Bildgebungsverfahrens, bis die tatsächlichen und gewünschten Werte zusammenpassen.
Wenn ein Metall in dem betreffenden Volumen vorhanden ist, wird der gewünschte Einstellpunkt herabgesetzt, um zu vermeiden, dass der tatsächliche kombinierte Wert zu hoch gesetzt wird, um ein optimales Bild zu erhalten. Oder, wenn ein Metall in dem betreffenden Volumen vorhanden ist, wird die Gewichtung der Mischung aus einem Durchschnitt, einem Maximum und einem Minimum geändert, um zu vermeiden, dass das Bildgebungsverfahren zu hoch gesetzt wird. Beispielsweise kann die Gewichtung der minimalen Helligkeit herabgesetzt werden. Es können z.B. weitere Kombinationen und/oder Methoden zum automatischen Einstellen des Röntgenbildgebungsverfahrens verwendet werden, um verbesserte Bildgebungsergebnisse zu erzielen.
Fig. 4 zeigt eine Veranschaulichung einer ComputertomographieBildgebung 400 gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Es kann z.B. nützlich sein, das Vorhandensein eines Metalls in Röntgendaten zu detektieren, die erfasst werden, wenn eine Computertomographie (CT) oder eine Dreidimensionale Rekonstruktions (3D-Rekonstruktions) -Bildgebung ausgeführt wird. Eine CT-Bildgebung 400 kann z.B. ausführbar sein, indem eine Röntgenstrahlenquelle 402 (die in vielerlei Hinsicht ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Quelle 102 sein kann) in Verbindung mit einem im wesentlichen gegenüberliegenden Bildempfänger 406 bewegt wird. Ein betreffendes Volumen 408 kann z.B. zwischen der Quelle 402 und dem Empfänger 406 angeordnet sein. Die Röntgenstrahlenquelle 402 und der Bildempfänger 406 können z.B. im wesentlichen um dasselbe betreffende Volumen 408 auf solch eine Weise rotieren, dass Datensätze erhalten werden, die dem betreffenden Volumen 408 über eine Vielzahl von Winkeln entsprechen.
Diese Winkel können z.B. um etwa 1 Grad voneinander beabstandet sein und können einen Gesamtbogen von 200 Grad bedecken. Es können auch andere Beabstandungsund Gesamtbogenwerte z.B. in Abhängigkeit von der bzw. den Röntgenstrahldosis (-dosen), von der zum Erhalten eines Datensatzes bzw. von Datensätzen erforderlichen Zeit, von der gewünschten Genauigkeit der resultierenden Rekonstruktion und von dem bzw. den Rekonstruktions-Algorithmus (en) verwendet werden. Die Datensätze, die der Vielzahl von Winkeln entsprechen, können z.B. miteinander kombiniert werden, um Abschwächungseigenschaften innerhalb des betreffenden Volumens 408 zu rekonstruieren. Dies kann z.B. als Rückprojektion bezeichnet werden.
Begrifflich kann eine Rückprojektion wie folgt verstanden werden. Eine Rückprojektion kann bestrebt sein, eine verbesserte Bildschärfe (z.B.
Auflösung, Schärfe, Klarheit und/oder dgl.) für ein gewünschtes Gebiet 410 oder Voxel ("Volumetrische Pixel") bereitzustellen, während sie für eine verringerte Bildschärfe (z.B. eine erhöhte Unscharfe) für andere Gebiete (oder andere Voxel) sorgt, die z.B. innerhalb des betreffenden Volumens 408, jedoch an einer anderen Stelle als das bzw. die zu rekonstruierende (n) spezifische (n) Voxel 410 angeordnet sind. Um eine Rückprojektion auszuführen, können Datensätze z.B. an ,, einer Vielzahl von oder im wesentlichen allen Voxeln innerhalb des betreffenden Volumens 408 erfasst werden. Ein Bildempfänger 406 mit einer Vielzahl von Pixeln kann z.B. das Erfassen von Datensätzen erleichtern, die eine Vielzahl von oder im wesentlichen alle Voxel (n) innerhalb des betreffenden Volumens 408 enthalten.
Mit einem Bildempfänger 406, der eine Vielzahl von Pixeln aufweist, können Datensätze z.B. gleichzeitig für eine Vielzahl von Voxeln erfasst werden. Wenn die betreffenden Voxel in einem relativ dünnen anatomischen Schnitt angeordnet sind, kann z.B. eine einzelne CT-Rekonstruktion ("Schnitt") ausgeführt werden. Wenn die betreffenden Voxel über einem Bereich angeordnet sind, der dicker ist als ein einzelner "Schnitt", dann kann z.B. eine 3D-Rekonstruktion ausgeführt werden. Eine Möglichkeit, eine 3D-Rekonstruktion vorzustellen, kann darin bestehen, dass mehrere in Reihe gestapelte CT-Schnitte rekonstruiert werden.
Verschiedene Algorithmen können vorhanden sein, um z.B. sowohl CT- als auch 3D-Rekonstruktionen zu bewerkstelligen, und einige der Algorithmen können andere Verfahren als die hiermit beschriebenen beinhalten.
Fig. 5 veranschaulicht ein Beispiel einer Computertomographie 500 eines betreffenden Volumens 506, das ein wesentliches Vorhandensein eines Metalls umfasst, gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. CT- und SD-Rekonstruktionsalgorithmen können Artefakte erzeugen, die z.B. eine zugehörige Abschwächungsrekonstruktion für ein oder mehrere Voxel verzerren. Ein Grund für Artefakte kann z.B. das Vorhandensein eines Metalls innerhalb eines betreffenden Volumens 506 sein. Da ein wesentliches Vorhandensein eines Metalls 508 einen relativ starken Abschwächungseffekt erzeugen kann, können z.B.
Röntgenstrahlenpfade 512, die zumindest teilweise durch (einen) Voxel, der bzw. die ein Metall 508 enthält bzw. enthalten, hindurch verlaufen, eine Verzerrung verursachen, wenn andere Voxel entlang desselben Röntgenstrahlenpfads rekonstruiert werden, die anatomisch und nichtmetallisch sind. Der zuvor erwähnte Unscharfeeffekt kann z.B. nicht so wirksam sein, wenn die Abschwächung weg von dem bzw. den Voxel (n) des Brennpunktes 510 zu stark ist, wie sie von (einem) Voxel (n) , das bzw. die ein Metall 508 enthalten, auftreten kann. Es kann verschiedene Verfahren geben, die verwendet werden, um (ein) Voxel in einer Rückprojektion zu rekonstruieren. Eine Technik kann z.B. die Anwendung des Fourier Slice Theorems sein, das Abschwächungswerte für jedes rekonstruierte Voxel zum Ergebnis haben kann.
Das Fourier Slice Theorem und andere Voxelekonstruktions-Algorithmen oder -Techniken können mit einer höheren Genauigkeit arbeiten, wenn Datensätze z.B. entlang einer Vielzahl von Winkeln erfasst werden, wie oben erwähnt. Es kann jedoch möglich sein, beispielsweise bestimmte Voxelrekonstruktions-Algorithmen zu verwenden, auch wenn Daten von einigen Winkeln fehlen, zerstört, als fehlerhaft gekennzeichnet und/ oder dgl. sind. Wenn das betreffende Volumen 506 in bestimmten Gebieten ein Metall enthält, kann es z.B. von Vorteil sein, die Daten zu berücksichtigen, die unter Winkeln erfasst wurden, in denen Röntgenstrahlen durch das bzw. die Voxel 510, das bzw. die rekonstruiert wird bzw. werden, hindurch verlaufen, und die auch durch (ein) Voxel hindurch verlaufen, das bzw. die ein Metall 508 enthält bzw. enthalten.
Daten, die von einem Pfad mit (einem) Voxel erhalten wurden, das bzw. die ein Metall 508 enthält bzw. enthalten, können z.B. durch extrapolierte Daten ersetzt werden, die z.B. von Röntgenstrahlenpfaden 512 abgeleitet sind, die nicht durch ein Metall hindurch verlaufen, die jedoch auch eng benachbart zu Pfaden von Röntgenstrahlen 512 sind, die durch ein Metall hindurch verlaufen sind. Zum Beispiel können Röntgenstrahlenpfade A und C Röntgenstrahlenpfade 512 repräsentieren, die nicht durch ein Metall 508 hindurch verlaufen, jedoch durch ein zu rekonstruierendes 510 anatomisches Voxel hindurch verlaufen. Des weiteren kann ein Röntgenstrahlenpfad B (einen) Röntgenstrahlenpfad (e) 512 repräsentieren, der bzw. die zumindest teilweise durch (einen) Voxel, der bzw. die ein Metall 508 enthält bzw. enthalten und das zu rekonstruierende 510 Voxel hindurch verläuft bzw. verlaufen.
Somit kann ein Verfahren zum Verbessern einer CT- und 3D-Rekonstruktion eines zu rekonstruierenden 510 anatomischen Voxels z.B. darin bestehen, dass erfasste Daten berücksichtigt werden, die ebenfalls durch ein Metall 508 hindurch verlaufen sind. Wenn die Röntgenstrahlenpfade A und C z.B. ausreichend nahe an dem Röntgenstrahlenpfad B liegen, dann können Daten, die an dem Bildempfänger in Position B und für das Pixel, das dem Röntgenstrahlenpfad B zugehörig ist, erfasst werden, identifiziert und durch interpolierte Werte von Daten an Bildempfängerpixeln ersetzt (oder z.B. geändert) werden, die Röntgenstrahlenpfaden A und C in Bildempfängerpositionen A bzw. C zugehörig sind. Es kann auch andere Verfahren geben, um z.B.
Daten zu verwalten und zu verwenden (oder nicht zu verwenden) , von denen bekannt ist, dass sie durch ein Metall zwischen der Röntgenstrahlenquelle und dem Bilddetektor hindurch verlaufen sind.
Wie oben erläutert, können Röntgenbilddaten bei niedrigeren und höheren Energiebildgebungsverfahrenswerten erhalten werden, um das Vorhandensein bzw. NichtVorhandensein eines Metalls abzuschätzen. Die Bildgebungsverfahren, z.B. die Verwendung von niedrigeren und höheren Röntgenbildgebungsverfahren, können z.B. an CT- und 3D-Rekonstruktionsprozesse angepasst werden. Bei CT- und 3D-Rekonstruktionsprozessen kann die Röntgenstrahlenquelle 502 z.B. Röntgenstrahlen bei höheren und niedrigeren Bildgebungsverfahren für jede Winkel während einer Datensatzerfassung bereitstellen.
Die resultierenden Datensätze können (z.B. über eine Software und/oder Hardware) überprüft werden, um z.B. zu bestimmen, ob irgendwelche von den Röntgenstrahlenpfaden ein wesentliches Vorhandensein eines Metalls entlang eines Röntgenstrahlenpfades 512 anzeigen. Die Abschwächung der Röntgenstrahlen entlang irgendeines Pfades 512 kann z.B. an den polyenergetischen höheren und niedrigeren Bildgebungsverfahren überprüft werden. Durch Vergleichen der Abschwächungen zwischen den beiden Bildgebungsverfahren kann z.B. das Vorhandensein bzw. NichtVorhandensein eines Metalls entlang des Pfades 512 für einen oder mehrere spezifische Orientierungswinkel der Röntgenstrahlenquelle 502 und des Bildempfängers 504 abgeschätzt werden. Sobald ein Vorhandensein bzw.
Nichtvorhandensein eines Metalls abgeschätzt worden ist, kann die Abschätzung z.B. bei der Rückprojektion oder Rekonstruktion von Voxeln mit Hilfe der oben erläuterten Verfahren oder mit Hilfe anderer, nicht erläuterter aber für eine Voxel Rückprojektion oder -Rekonstruktion verwendeter Verfahren berücksichtigt und entsprechend verwendet werden. Beispielsweise kann das Verfahren 300 in geeigneter Weise angepasst werden, um eine CT- und/ oder 3D-Rekonstruktion für volumetrische Daten wie erläutert auszuführen.
In einer Ausführungsform umfasst ein Rontgenbildgebungssystem, wie z.B. das in Fig. 1 gezeigte System 100, ein computerlesbares Medium, wie z.B. eine Festplatte, eine Diskette, eine CD, eine CD-ROM, eine DVD, einen KompaktSpeicher, einen FlashSpeicher und/oder einen anderen Speicher.
Das Medium kann in ein Bildprozessor, einem Röntgenstrahltechnik-Prozessor und/ oder eine Bildanzeige (ähnliche Komponenten sind in Fig. 1 gezeigt) und/oder in einem separaten System sein. Das Medium kann einen Satz von Anweisungen umfassen, die von einem Computer oder einem anderen Prozessor ausgeführt werden können. Die oben beschriebenen Vergleichs- und Abschätzungsfunktionen können als Anweisungen auf dem computerlesbaren Medium implementiert sein. Beispielsweise kann der Satz von Anweisungen eine Vergleichsroutine umfassen, die einen Aspekt von ersten und zweiten Sätzen von Röntgenbilddaten, wie z.B. eine dunkelste Grauschattierung, eine durchschnittliche Helligkeit, eine Stärke eines empfangenen Signals, und/oder andere Aspekte vergleicht.
Darüber hinaus kann der Satz von Anweisungen eine Abschätzungsroutine umfassen, die das Vorhandensein eines Fremdobjekts in einem betreffenden Volumen auf der Basis von Informationen, die in der Vergleichsroutine erzeugt werden, und den Grundlagen der Röntgenstrahlenabschwächung (z.B. Tabelle 200) abschätzt. In einer Ausführungsform kann eine Abschätzung z.B. durch eine Abschätzung auf der Basis einer erkannten Änderung der Abschwächung zwischen einem ersten und einem zweiten Satz von Röntgendaten gebildet werden.
Somit sehen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung Verfahren und Systeme vor, die das Vorhandensein eines Fremdobjekts in Röntgenbilddaten eines Patienten abschätzen.
Darüber hinaus sehen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung Verfahren und Systeme vor, die eine automatische Verarbeitung nach einer Detektion im Ansprechen auf ein identifiziertes Vorhandensein eines Fremdobjekts kompensieren. Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung sehen Verfahren und Systeme vor, die den klinischen Nutzen eines Röntgenbildes, das sowohl eine Anatomie als auch ein Fremdobjekt umfasst, erhöhen.
Darüber hinaus sehen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung Verfahren und Systeme vor, die eine nachfolgende Röntgenstrahlenquellenerzeugung auf der Basis des Vorhandenseins eines Fremdobjekts anpassen.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird für den Fachmann einzusehen sein, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und äquivalente Teile ersetzt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Überdies können viele Abwandlungen vorgenommen werden, um ein(e) bestimmte (s) Situation oder Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne von ihrem Umfang abzuweichen. Zum Beispiel können Elemente mit . . einer Software, Hardware oder einer Kombination daraus implementiert werden.
Die Erfindung soll daher nicht auf die bestimmte offenbarte Ausführungsform beschränkt sein, sondern sie soll alle Ausführungsformen umfassen, die in den Umfang der beiliegenden Ansprüche fallen.