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Dosisautomatik fuer CT-Systeme auf Basis von einem Topogramm

IP.com Disclosure Number: IPCOM000190404D
Original Publication Date: 2009-Dec-10
Included in the Prior Art Database: 2009-Dec-10
Document File: 3 page(s) / 147K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Moderne CT-Systeme (Computertomographie) sind mit einer Dosisautomatik ausgeruestet, welche die Intensitaet der Roentgenstrahlung so an den Patienten anpasst, dass die Dosis fuer eine geforderte Bildqualitaet minimiert wird. Dazu muss zunaechst praezise bestimmt werden wie die Roentgenstrahlung durch den Patienten abgeschwaecht wird. Die sogenannte Patientenschwaechung muss entlang der lateralen (LAT), ante-posterior (AP) und post-anterior (PA) Koerperachsen bekannt sein. Diese Werte sind durch Topogramme aus den entsprechenden Richtungen direkt messbar. Bisher werden dafuer entweder zwei Topogramme erstellt, eines in LAT-Richtung und eines in AP- bzw. PA-Richtung, oder es wird nur ein Topogramm erstellt, und zwar in eine Richtung die durch die Untersuchung definiert ist. Im letzten Fall kann durch eine Analyse des Schwaechungsprofils aus der gemessenen Richtung, die Schwaechung in die jeweils orthogonale Richtung abgeschaetzt werden. Eine einfache Methode dafuer ist beispielsweise das Vermessen der seitlichen Begrenzungen des lokalen Koerperquerschnitts mit Hilfe von Schwellen.

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Dosisautomatik fuer CT-Systeme auf Basis von einem Topogramm

Idee: Dr. Rainer Raupach, DE-Forchheim

Moderne CT-Systeme (Computertomographie) sind mit einer Dosisautomatik ausgeruestet, welche die Intensitaet der Roentgenstrahlung so an den Patienten anpasst, dass die Dosis fuer eine geforderte Bildqualitaet minimiert wird. Dazu muss zunaechst praezise bestimmt werden wie die Roentgenstrahlung durch den Patienten abgeschwaecht wird. Die sogenannte Patientenschwaechung muss entlang der lateralen (LAT), ante-posterior (AP) und post-anterior (PA) Koerperachsen bekannt sein. Diese Werte sind durch Topogramme aus den entsprechenden Richtungen direkt messbar. Bisher werden dafuer entweder zwei Topogramme erstellt, eines in LAT-Richtung und eines in AP- bzw. PA-Richtung, oder es wird nur ein Topogramm erstellt, und zwar in eine Richtung die durch die Untersuchung definiert ist. Im letzten Fall kann durch eine Analyse des Schwaechungsprofils aus der gemessenen Richtung, die Schwaechung in die jeweils orthogonale Richtung abgeschaetzt werden. Eine einfache Methode dafuer ist beispielsweise das Vermessen der seitlichen Begrenzungen des lokalen Koerperquerschnitts mit Hilfe von Schwellen.

Beim Erstellen von zwei Topogrammen werden die Schwaechungen in beide Richtungen gemessen, jedoch verlaengert sich die Gesamtuntersuchungszeit gegenueber dem Vorgehen mit nur einem Topogramm. Bei CT-Scans mit niedriger Dosis, beispielsweise fuer Lungen und Darm, traegt das zweite Topogramm wesentlich zur Patientendosis bei.

Diese Nachteile hat das Vorgehen mit nur einem Topogramm nicht. Der Wert fuer die Schwaechung in der nicht gemessenen Richtung wird allerdings nur abgeschaetzt, wobei es zu Fehlern kommt. Aufgrund der Faechergeometrie des Strahlenbuendels kommt es abhaengig vom Abstand zwischen Roentgenfokus und Objekt zu einer Streckung oder Stauchung des Schwaechungsprofils. Dieser Fehler kann mit bekannten Mitteln korrigiert werden. Ein anderer Fehler ist, dass Tangenten vom Fokus an das Objekt als orthogonale Ausdehnung interpretiert werden. Dadurch wird der Durchmesser systematisch ueberschaetzt und der Roehrenstrom wird fuer diese Richtung unnoetig erhoeht. Dieser Effekt ist in Abbildung 1 veranschaulicht. Der Fehler ist nicht konstant, sondern haengt insbesondere von Form und Groesse des Objektes ab.

Der beschriebene Fehler kann durch ein neuartiges Verfahren korrigiert werden was im Folgenden vorgestellt wird. Der lokale Koerper-Querschnitt wird dabei durch eine geometrische Form, z.B. eine Ellipse modelliert. Der Objektdurchmesser kann durch die gemessene maximale Signalabschwaechung im Schwaechungsprofil und der Annahme eines mittleren Absorptionskoeffizienten

M

A

μberechnet werden.

I

I

AM /

0

=

(1)

(2)

Der Abstand des Objektmittelpunkts vom Roentgenfokus wird durch den bekannten Abstand vom Fokus zur Liegenoberflaeche berech...