渐显X射线源的准直器场的方法和X射线系统

摘要

本发明涉及一种用于借助于X射线系统(20)在X射线记录的检查区域中渐显X射线源(21)的准直器场(41，42)的方法(10)，所述方法(10)具有如下步骤：a.借助于呈第一颜色的第一光场第一渐显(12)第一准直器场(41)；以及b.借助于呈与第一颜色不同的第二颜色的第二光场第二渐显(13)第二准直器场(42)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在检查区域中渐显(Einblendung)X射线源的准直器场的方法和一种针对所述方法的X射线系统。

背景技术

X射线系统、尤其放射线照相系统和荧光透视系统通常具有X射线源和相关联的X射线探测器。检查对象、尤其患者安置在中间空间中，使得借助于由X射线源发送的X射线辐射和接收X射线辐射的X射线探测器拍摄X射线探测器的检查区域的X射线照片。X射线源尤其包括准直器单元或光圈单元。准直器单元可以具有多个基本上垂直于传播方向限界X射线辐射的准直器元件。

至今已经尝试经由用户接口、尤其在X射线系统的管头处为在检查室中的使用者显示用于直至记录的所有工作步骤的重要信息。为此可以在管头上安装触敏屏幕。

例如可以显示患者数据、记录参数、设备的位置和自动功能的活动、如间距和探测器跟踪。发明人已经认识到，然而在那里仅有有限空间，因此并非所有激活的功能都可以被清晰地和同时地示出。此外，为了检查所显示的信息，目光必须从患者移开。

从出版物DE102017213610A1中已知一种光圈-滤镜-镜单元。借助于以分层结构方式构造的光圈-滤镜-镜单元，也在X射线记录期间借助于光窗使X射线窗在患者或对象上可视化。

从出版物EP 3 545 846 B1中已知一种用于设定X射线源的准直器的方法。所述方法包括借助于处理设备通过生成用于控制至少一个与X射线源连接的执行器的控制信号来控制X射线源的位置和/或取向的步骤。所述方法还包括探测X射线探测器关于X射线源的布置的步骤，其中探测所述布置包括：检测包括X射线探测器的图像；以及基于检测到的显示X射线探测器的图像和基于对至少一个执行器的控制来自动计算在X射线探测器与X射线源之间的间距、X射线探测器关于X射线源的取向以及X射线探测器的有源场的尺寸。所述方法还包括基于探测到的X射线探测器关于X射线源的位置自动确定用于准直器的设定的步骤。所述方法还包括基于所确定的用于准直器的设定自动设定准直器的步骤。

发明人已经认识到如下问题：恰好在定位患者和渐显时，在检查室中的X射线设备的操作者需要设备的反馈，最好不把目光从患者移开。缺少直观的直接的可行性：在渐显时向操作者提供所述反馈，而操作者不必把目光从患者移开。此外，不直接通知在检查室中的操作者或使用者一些自动功能、例如准直器场的自动渐显。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于渐显准直器场的方法、一种计算机程序产品、一种计算机可读介质和一种X射线系统，所述方法、计算机程序产品、计算机可读介质和X射线系统可以在患者定位时实现关于渐显的附加信息的识别。

根据本发明，所述目的通过根据实施例的用于渐显准直器场的方法、根据实施例的计算机程序产品、根据实施例的计算机可读介质和根据实施例的X射线系统来实现。

本发明涉及一种用于借助于X射线系统在X射线记录的检查区域中渐显X射线源的准直器场的方法，所述方法具有第一渐显和第二渐显的步骤。在第一渐显步骤中，借助于呈第一颜色的第一光场渐显第一准直器场。在第二渐显步骤中，借助于呈与第一颜色不同的第二颜色的第二光场渐显第二准直器场。

渐显或X射线源的准直器场的渐显尤其可以包括对X射线辐射场的限制或限界。X射线源以例如发散的X射线锥发送X射线辐射。下文中的准直器单元或光圈单元可以包括对于X射线辐射和可见光基本上不可穿透的准直器元件或光圈。例如可以通过四个准直器元件限界X射线辐射，所述准直器元件的限界射束的边缘形成具有可设定的尺寸的矩形。各两个相对置的准直器元件可以设置在一个平面中。各两个准直器元件可以设置在一个平面中。通过限界X射线辐射，可以限界X射线辐射入射到检查区域上。准直器场尤其可以构成在优选地垂直于X射线源的中央射束的平面中。准直器场尤其可以构成在优选地垂直于X射线探测器的面法线的平面中。准直器场可以借助于光场观察或显示。光场尤其可以通过射到对象、例如检查区域上变得可见。即准直器场或光场可以在离开X射线源或准直器单元之后原则上直至X射线探测器或检查对象都可见，其方式为，对象处于光路中。光路尤其可以涉及X射线辐射的光路。光路还可以涉及光源的光的光路，所述光可以借助于光场在被照射的对象上显示准直器场。准直器场或光场的映射在此可以遵循截线定理。在移动式X射线探测器的情况下，也可以在中央射束与X射线探测器的面法线之间构成有轻微的倾斜。

X射线源尤其可以包括准直器单元或光圈单元。准直器单元可以具有多个基本上垂直于传播方向限界X射线辐射的准直器元件。

为了使准直器场可视化，例如可以经由镜将光源的光引入到X射线源的光路中。在另一实施方式中，光源可以设置成，使得光源的光可以在没有镜的情况下被引入到X射线源的光路中，例如借助于在X射线源的出射窗或射线出口处的光源被引入到X射线源的光路中。光源的光或光场可以在检查对象上映射或渐显准直器场。准直器单元不仅可以限界光场而且可以限界X射线辐射。在理想情况下，在检查对象上映射的或渐显的准直器场对应于检查区域，尤其尽可能精确地对应于检查区域。

第一光场具有第一光颜色。第二光场具有与第一光颜色不同的第二光颜色。光颜色的变换例如可能通过准直器场的尺寸改变或通过运行模式的改变或功能的接通或关断引起。

检查区域可以通过检查类型、待检查的器官或待检查的身体部位来确定。检查区域可以基于检查方式、身体部位或器官的选择来确定。准直器场可以基于检查区域手动地或自动地确定。准直器场可以最终确定实际的检查区域，所述实际的检查区域尽可能地靠近所选择的检查类型的检查区域、所选择的器官或所选择的身体部位。准直器场以及光场与检查对象距X射线源的间距或与X射线探测器距X射线源的间距相关，以及与X射线源和检查对象之间的距离相关。准直器场以及光场与X射线探测器距X射线源的间距以及与X射线源和X射线探测器之间的距离相关。

X射线记录尤其可以包括检查区域的衰减图像。为此，检查对象、尤其检查区域可以设置在X射线源与X射线探测器之间。X射线可以由X射线源发送，并且可以借助于准直器单元限界X射线锥，使得X射线辐射入射到检查区域上。X射线辐射的一部分会被检查对象吸收，另一部分会被X射线探测器接收。基于此可以产生衰减图像。X射线系统尤其可以是放射线照相系统或荧光透视系统。X射线系统尤其可以设计成，使得X射线源可以与X射线探测器无关地运动或定位。

管的光场可以是当在检查室中的X射线源处渐显时对于操作者最重要的检查辅助。光颜色可以在渐显的时刻有利地被操作者直接感知，而无需将目光从患者移开到X射线源处的显示上。光颜色可以有利地实现与操作者的直观的通信可行性。

除了用户接口的例如基于文本的报告、声学信号和元素、例如开关面或符号或图标之外，在X射线源处的光场的光颜色可以有利地是用于与操作者通信的另一可行性。

光颜色可以有利地提供与操作者的直观的通信可行性，而所述操作者不必中断靠近患者的工作，例如由于确认报告或由于将目光从患者移开而中断。

根据本发明的一个方面，第二准直器场的平面状的第二延伸与第一准直器场的平面状的第一延伸不同。在第一渐显的步骤中，可以借助于平面状的第一延伸和借助于呈第一颜色的第一光场渐显第一准直器场。在第二渐显的步骤中，可以借助于平面状的第二延伸和借助于呈与第一颜色不同的第二颜色的第二光场渐显第二准直器场。平面状的第一延伸可以与平面状的第二延伸不同。平面状的第一延伸和平面状的第二延伸可以包括不同大的面。平面状的第一延伸和平面状的第二延伸可以具有基本上相同大的面，并且在这种情况下例如具有准直器场的不同长的边长。例如在准直器场的尺寸改变的情况下，光场的颜色可以改变。颜色尤其可以在波长上跳跃式改变几nm、例如至少50nm。在一个替选的实施方式中，颜色可以连续地或逐步地改变。可以有利地在光场中彩色地示出关于平面状的延伸的改变。

根据本发明的一个方面，第二准直器场的平面状的第二延伸与第一准直器场的平面状的第一延伸基本上相同。光场的颜色也可以在不改变光场的尺寸或延伸的情况下变换。光颜色的变换可以通过变换到另一运行模式或状态中触发。有利地，除了用于显示平面状的延伸的尺寸改变之外，光场可以附加地用于显示其他功能性。

根据本发明的一个方面，平面状的第一延伸或平面状的第二延伸对应于准直器场的不可低于的最小延伸或不可超过的最大延伸。在此，使用者虽然可以例如借助于旋钮或另外的输入机构进一步尝试改变渐显或延伸，但是只要到达准直器场的不可低于的最小延伸或不可超过的最大延伸，则平面状的延伸就保持不变。所述不可低于的最小延伸或不可超过的最大延伸尤其可能通过准直器单元的性质和设计引起。

借此，可以有利地实现到达最小渐显或最大渐显的显示。迄今，光场不能继续运动，尽管使用者在光圈旋钮或另外的输入机构处尝试设定超过最小渐显或最大渐显的值。对于调整设备或者将设备投入运行的服务技术人员，光场的颜色改变也可以给出对所允许的调节范围的反馈。

根据本发明的一个方面，在第一渐显的步骤中，在第一运行模式中手动设定第一准直器场，并且在第二渐显的步骤中，在与第一运行模式不同的第二运行模式中自动地设定第二准直器场。替选地，根据本发明的一个方面，在第一渐显的步骤中，在第一运行模式中自动地设定第一准直器场，并且在第二渐显的步骤中，在与第一运行模式不同的第二运行模式中手动设定第二准直器场。

在具有手动准直器设定的第一运行模式中可以使用第一颜色，而在与所述第一运行模式不同的、具有自动准直器设定的第二运行模式中可以使用第二颜色。替选地在具有自动准直器设定的第一运行模式中使用第一颜色，而在与所述第一运行模式不同的、具有手动准直器设定的第二运行模式中可以使用第二颜色。

X射线系统可以包括用于自动准直的运行模式。如果在激活自动渐显或准直的情况下光场的光颜色使颜色从与手动准直相关联的“标准”颜色变换至可以好区分的另一颜色，则房间中的操作者立即知道具有自动渐显的运行模式激活。如果操作者仍决定手动渐显，例如经由在X射线源处的旋钮手动渐显，则这又可以经由光颜色的改变，即返回至标准颜色被显示。

在具有关于移动式X射线探测器的自动准直传感装置和准直跟踪装置的另一运行模式中可以使用第一颜色，而在具有手动准直器设定的第二运行模式中可以使用第二颜色。在具有手动准直器设定的第一运行模式中可以使用第一颜色，而在具有关于移动式X射线探测器的自动准直传感装置和准直跟踪装置的另一运行模式中可以使用第二颜色。光场的颜色可以有利地指示X射线系统关于渐显或准直处于哪种运行模式中。

根据本发明的一个方面，移动式X射线探测器用于探测由X射线源发送的X射线辐射。移动式X射线探测器尤其可以与X射线系统不位置固定地连接。来自或至移动式X射线探测器的信号可以借助于无线连接传输，例如借助于WLAN、蓝牙、无线电连接等传输。移动式X射线探测器的电流供给可以经由可充电的蓄电池确保。移动式X射线探测器可以安装在具有例如用于简单运输的把手的保护的壳体中。移动式X射线探测器可以自由定位。移动式X射线探测器例如可以放置在检查台或检查床上。检查区域可以设置在移动式X射线探测器上。

根据本发明的一个方面，自动设定基于关于移动式X射线探测器的自动准直传感装置和/或关于移动式X射线探测器的自动准直跟踪装置来进行。自动准直传感装置可以关于移动式X射线探测器构成。自动准直跟踪装置可以关于移动式X射线探测器构成。因为移动式X射线探测器不是固定地与X射线系统连接的部件，所以关于X射线探测器在系统中的方位和位置的信息最初可能是未知的。移动式X射线探测器可以至少部分地由检查对象或例如布或盖覆盖。借助于测位系统，可以确定移动式X射线探测器的方位和/或位置。方位和/或位置可以由自动准直传感装置和/或准直跟踪装置使用。

准直传感装置或准直跟踪装置可以包括用于自动确定(移动式)X射线探测器的尺寸或盒尺寸的功能。如果所述功能激活、即进行自动设定，则光场可以具有与在所述功能不激活时的颜色不同的、尤其明显不同的颜色。自动设定可以受到下述限制：使用者不能使X射线探测器发生叠像渐变(überblenden)。使用者可以手动地、例如借助于旋钮或另外的输入机构影响或手动设定渐显，然而仅就此而言，X射线探测器不叠像渐变。通过以另一颜色示出手动光圈模式、例如在自由记录的情况下，使用者在此也可以立即认识到他可以借此叠像渐变。使用者有利地获得直接的视觉反馈，而不必将目光从检查区域或从患者移开。

根据本发明的一个方面，第一准直器场的平面状的第一延伸或第二准直器场的平面状的第二延伸对应于移动式X射线探测器的叠像渐变。在手动设定时，尤其在移动式X射线探测器中可能引起X射线探测器的叠像渐变。叠像渐变可以表示，准直器场在到X射线探测器上的投影中的延伸大于X射线探测器的敏感面。因此，探测区域外的X射线辐射可能入射到患者上，由此不必要地提高患者剂量，因为关于在所述区域中吸收的X射线辐射的信息不能用于成像。尤其地，在手动设定时可以在移动式X射线探测器的叠像渐变的情况下变换光场的颜色。可以有利地借助颜色改变向使用者指示叠像渐变。患者剂量可以有利地保持得如所需地小。因此，光场可以通过改变的光颜色显示在自由记录、即借助于移动式X射线探测器自由记录时的叠像渐变。叠像渐变例如可以借助于相机或其他位置传感器来确定。

根据本发明的一个方面，第一光颜色和第二光颜色处于可见范围内。第一光颜色和第二光颜色可以处于在780nm和380nm之间的波长范围内。所述光颜色有利地可以由人眼察觉到。

根据本发明的一个方面，第一光颜色的波长与第二光颜色的波长相差至少50nm。除了白光之外，可以使用其他光颜色。例如可以使用蓝色(420nm-490nm)、绿色(490nm-575nm)、黄色(575nm-585nm)、橙色(585nm-650nm)或红色(650nm-750nm)。在选择颜色时，尤其可以有利的是，选择彼此间有一定间距、例如50nm或至少30nm的不同的光颜色。可以有利地确保第一光颜色与第二光颜色的可区分性。

根据本发明的一个方面，X射线系统在第一渐显时处于与第二渐显不同的系统状态中。系统状态例如可以是“对于记录准备就绪”、“正在记录”或另外的系统状态。有利地在看着患者时，X射线系统的系统状态可以被识别。

本发明还涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品具有计算机程序，所述计算机程序可以直接加载到X射线系统的控制装置的存储装置中，所述计算机程序产品具有程序段，以便当在X射线系统的控制装置中运行计算机程序时，执行根据本发明的方法的所有步骤。根据本发明的方法的优点可以有利地转用于计算机程序产品。

本发明还涉及一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有由计算单元可读的和可执行的程序段，以便当程序段由X射线系统执行时，执行根据本发明的方法的所有步骤。根据本发明的方法的优点可以有利地转用于计算机可读介质。

本发明还涉及一种用于执行根据本发明的方法的X射线系统。X射线系统具有带有准直器单元的X射线源，所述X射线源包括光源。准直器单元设计用于借助于第一光场渐显第一准直器场，以及借助于第二光场渐显第二准直器场。光源设计用于产生第一颜色的第一光场，以及产生与第一颜色不同的第二颜色的第二光场。

光源可以产生至少两种不同的颜色，使得第一光场具有第一颜色，并且第二光场具有第二颜色。X射线系统还可以包括与X射线源相关联的X射线探测器。根据本发明的方法的优点可以有利地转用于X射线系统。

根据本发明的一个方面，光源是RGB-LED光源。红色、绿色和蓝色的发光二极管、从RGB颜色空间的概念推导出的所谓的RGB-LED可以在光源中彼此组合，使得其射出的光很好地混合，从而在对应地操控各个发光二极管时可以设定发出的光的颜色、例如白色或其他颜色。为了更好的光混合，可以设有附加的光学部件、如漫散射器。通过对应地操控各个发光二极管，可以有针对性地以特定的波长制造有色光。也可以确定在第一颜色的波长与第二颜色的波长之间的区别。有利地，光场的光颜色的改变可以比例如借助于投影仪或彩色滤光箔更简单和成本更有利地实现。

附图说明

以下根据附图详细阐述本发明的实施例。在此示出：

图1示出根据本发明的方法的示意图；

图2示出第一实施方式中的根据本发明的第一准直器场和根据本发明的第二准直器场的示意图；

图3示出第二实施方式中的根据本发明的第一准直器场和根据本发明的第二准直器场的示意图；以及

图4示出根据本发明的X射线系统的示意图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的方法10的示例性的实施方案。方法10是一种用于在借助于X射线系统的X射线记录的检查区域中渐显X射线源的准直器场的方法。方法10具有借助于呈第一颜色的第一光场对第一准直器场进行第一渐显12的步骤。方法10还具有借助于呈与第一颜色不同的第二颜色的第二光场对第二准直器场进行第二渐显13的步骤。

在第一渐显12的步骤之前可以进行患者定位11的步骤。在此，患者和尤其检查区域可以设置在X射线源与X射线探测器之间。然后可以进行第一渐显12和第二渐显13的步骤。只要借助于光场渐显的准直器场覆盖期望的检查区域，就可以在确定14的步骤中确定准直器。随后可以在记录15的步骤中记录X射线记录。

在一个实施方式中，可以在第一渐显12的步骤中在第一运行模式中手动设定第一准直器场，并且可以在第二渐显13的步骤中在与第一运行模式不同的第二运行模式中自动设定第二准直器场。替选地，可以在第一渐显步骤中在第一运行模式中自动设定第一准直器场，并且在第二渐显13的步骤中在与第一运行模式不同的第二运行模式中手动设定第二准直器场。

在另一实施方式中，可以将移动式X射线探测器用于探测由X射线源发送的X射线辐射。在此，自动的设定可以基于关于移动式X射线探测器的自动准直传感装置和/或关于移动式X射线探测器的自动准直跟踪装置来进行。第一准直器场的平面状的第一延伸或第二准直器场的平面状的第二延伸可以对应于移动式X射线探测器的叠像渐变。在所述情况下，第一准直器场或第二准直器场可以具有关于(移动式)X射线探测器的准直器场的最大可能的尺寸。在所述情况下，第一准直器场或第二准直器场可以具有大于关于(移动式)X射线探测器的准直器场的最大可能的尺寸，即实际叠像渐变。

第一光颜色和第二光颜色处于可见范围内。第一光颜色的波长与第二光颜色的波长例如相差至少50nm。

在另一实施方式中，X射线系统在第一渐显时可以处于与第二渐显不同的系统状态中。

图2示出第一实施方式中的第一准直器场41和第二准直器场42的示例性的实施方案。在所述第一实施方式中，第二准直器场42的平面状的第二延伸与第一准直器场41的平面状的第一延伸不同。对于第一准直器场41示例性地示出相同的长度43和宽度44。相反，第二准直器场42示例性地具有比第一准直器场41的宽度44更大的宽度46。第二准直器场42的长度45例如对应于第一准直器场41的长度43。借此，平面状的第二延伸大于平面状的第一延伸。平面状的第二延伸与平面状的第一延伸相比是不同的，确切地说在面积方面是不同的。第一准直器场41可以借助于呈第一颜色的第一光场渐显。第二准直器场42可以借助于呈与第一颜色不同的第二颜色的第二光场渐显。

图3示出第二实施方式中的第一准直器场41和第二准直器场42的示例性的实施方案。在所述第二实施方式中，第二准直器场42的平面状的第二延伸与第一准直器场41的平面状的第一延伸基本上相同。第一准直器场41可以借助于呈第一颜色的第一光场渐显。第二准直器场42可以借助于呈与第一颜色不同的第二颜色的第二光场渐显。

在另一实施方式中，平面状的第一延伸或平面状的第二延伸可以对应于准直器场的不可低于的最小延伸或不可超过的最大延伸。

图4示出根据本发明的X射线系统20的示例性的实施方案。X射线系统20构成用于执行根据本发明的方法。X射线系统具有带有准直器单元25的X射线源21，所述X射线源21包括光源24。X射线源21可以具有发送X射线辐射的X射线辐射器22、也称为X射线管。在X射线辐射器22下游的光路中可以设置有镜23，所述镜23使光源24的光偏转到光路中。镜23可以在X射线记录期间从光路中移除。在一个未示出的替选的实施方式中，光源24可以设置成，使得光在没有镜23的情况下被引入在光路中。下文中准直器单元24设置有至少两个相对置的准直器单元或侧向限界X射线辐射和光的光圈。

准直器单元25设计用于借助于第一光场渐显第一准直器场并且用于借助于第二光场渐显第二准直器场。光源25设计用于产生呈第一颜色的第一光场和呈与第一颜色不同的第二颜色的第二光场。光源优选地是RGB-LED光源。

光源24产生第一光场或第二光场27。第一光场或第二光场27尤其可以入射到检查对象28上并且在那里示出第一准直器场或第二准直器场。为了接收X射线辐射，从射线源观察，在检查对象28的检查区域后方设置有移动式X射线探测器或固定的X射线探测器29。X射线系统20还具有计算单元30。计算单元30可以具有用于执行根据本发明的计算机程序的控制装置的存储装置。X射线系统20还可以借助于计算单元30读取和执行在计算机可读介质上存储的程序段。X射线系统20还可以具有与计算单元30连接的显示单元31、32和输入机构33、34。

尽管已经通过优选的实施例详细说明了本发明的细节，但是本发明不受所公开的示例限制，并且能够由本领域技术人员从中推导出其他的变型方案，而不脱离本发明的保护范围。