Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dosisbestimmung bei einer Röntgenaufnahme.

Der Betrieb einer Röntgeneinrichtung zur Anwendung am Menschen ist im Rahmen des in Deutschland geltenden Strahlenschutzrechts nur bei Einhaltung einer Vielzahl von Vorschriften möglich. Unter anderem muss dafür gesorgt werden, dass die Röntgeneinrichtung Parameter zur Ermittlung der Exposition anzeigt, welche die untersuchte oder behandelte Person bei der Anwendung erhalten hat. Diese werden im Rahmen der Untersuchung oder Behandlung aufgezeichnet. Herkömmlicherweise werden die bei der Röntgenuntersuchung verwendeten Parameter - das Dosisflächenprodukt und insbesondere im dentalen Bereich die Röhrenspannung (kV), der Röhrenstrom (mA) und die Belichtungszeit (s) - in einem Röntgenkontrollbuch zusammen mit anderen Informationen über die Untersuchung oder Behandlung aufgezeichnet. Anhand der aufgezeichneten Parameter und Informationen kann auf die Exposition der behandelten oder untersuchten Person geschlossen werden.

Dieses Vorgehen ist allerdings in mancherlei Hinsicht problematisch für die Bestimmung der Exposition der untersuchten oder behandelten Person. Bei der Anzeige bzw. Aufzeichnung der an der Röntgenröhre eingestellten Werte können Fehler auftreten, die nicht unmittelbar im Röntgenbild bemerkbar sind. Zudem ist nicht immer sichergestellt, dass die mit den Einstellungen an der Röntgenröhre berechnete Exposition an der Person so stattfindet wie erwartet. Nicht zuletzt ist es bei bestehenden Röntgeneinrichtungen nicht einfach, die an der Röntgenröhre eingestellten Parameter digital und idealerweise automatisiert zu archivieren. Durch die notwendige Strahlenschutzausstattung des Raumes, in dem derartige Röntgeneinrichtungen betrieben werden, ist eine Übermittlung der Röntgenparameter über Kabel oder drahtlos schwierig oder nur unter hohem -vor allem bauseitigen- Aufwand darzustellen.

Abgesehen von einer Anordnung im C-Bogen werden im dentalen Bereich oder auch im Bereich der Materialprüfung oftmals kleinere flexible Röntgenstrahler verwendet. Um hier das Dosisflächenprodukt zu ermitteln müsste mittels Abstandssensorik oder Maßband der Abstand vom Röntgenstrahler zum Patienten, wie auch der Öffnungskegel und die Speicherfoliengröße für die korrekte Ermittlung der Dosis mit berücksichtigt werden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Dosisbestimmung anzugeben, das die genannten Probleme zumindest teilweise behebt und insbesondere auch nachträglich ohne bauliche Veränderungen bei bestehenden Röntgeneinrichtungen, insbesondere jedoch auf für flexible Röntgenstrahler implementiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Dosisbestimmung umfasst hierbei Rohdaten eines digitalen Röntgenbildes, das mithilfe eines Bildempfängers erstellt wurde. Bestimmen von Grauwerten, die einer minimalen Röntgenabsorption entsprechen oder/und aus den Rohdaten eines digitalen Röntgenbildes, das mithilfe eines Bildempfängers erstellt wurde. Zusätzliches Bestimmen von Grauwerten eines oder mehrerer Bereiche mit erwartbaren Röntgenstrahlungsabsorptionswerten; Berechnen einer Dosis auf Basis der Grauwerte unter Verwendung einer Kalibrierung.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht also eine Analyse der Rohdaten eines digitalen Röntgenbildes vor und ermöglicht unter Verwendung einer Kalibrierung eine Berechnung der den Bildempfänger erreichten Dosis auf Basis dieser Analyse.

Bei einem Bildempfänger im Sinne der vorliegenden Anmeldung kann es sich um eine Speicherfolie handeln, die ein Röntgenbild in einer Leuchtstoffschicht latent zwischenspeichert. Das latente Bild wird mittels Photolumineszenz mittels eines Scanners als Digitalbilderzeugungseinrichtung ausgelesen. Alternativ kann es sich bei dem Bildempfänger um einen elektronischen Detektor wie beispielsweise einen Festkörperdetektor oder ein anderweitiges Speichermedium handeln, der bzw. das direkt oder indirekt mittels eines zwischengeschalteten Gerätes, wie einem Bildschirm bzw. einem PC ein Röntgenbild erzeugt.

Unter Rohdaten werden diejenigen Daten eines digitalen Röntgenbildes verstanden, die weitestgehend unverarbeitet unmittelbar nach dem physikalischen Entstehungsprozess des Bildes vorhanden sind. Insbesondere darf keine Skalierung oder sonstige Weiterverarbeitung der Intensitätswerte des Bildmaterials stattgefunden haben.

Unter Grauwerten wird vorliegend der Teil der Rohdaten verstanden, der für jeden Bildpixel die an diesem Bildpixel stattgefundene Röntgenabsorption als Intensitätswert bzw.

Grauwert darstellt. Der Grauwert entspricht dabei einem Messwert des Bildempfängers. Bei Speicherfolien ergibt sich dieser Messwert beim Auslesen der Speicherfolie durch das Ausgangssignal des Photomultipliers, der das schwache Photolumineszenzlicht verstärkt und als Zählpulse (engl. „counts") ausgibt. Diese „counts" können als Grauwerte dargestellt werden.

Es ist eine Erkenntnis der Erfindung, dass die Grauwerte des digitalen Röntgenbildes als Dosiswerte, also als Maßeinheit der durch ionisierende Strahlung verursachten Energiedosis aufgefasst werden können. Ein Grauwert eines einzelnen Pixels beschreibt somit die pro Masse absorbierte Energie. Er kann entsprechend als Maß für die Ermittlung der Dosis, die in dem Bildempfänger deponiert wurde, und damit letztendlich auch für die Exposition der behandelten oder untersuchten Person (Patientendosis) dienen.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht eine Analyse der Rohdaten auf zweierlei Weise vor. Gemäß einer ersten Alternative werden die Grauwerte der Rohdaten analysiert und es werden diejenigen Grauwerte bestimmt, welche einer minimalen Röntgenabsorption in der untersuchten Struktur und umgekehrt einer maximalen Absorption im Bildempfänger entsprechen. Je nach Art der Festlegung kann es sich um die hellsten oder die dunkelsten Grauwerte handeln. Vorliegend wird davon ausgegangen, dass mit steigender Röntgenabsorption der Grauwert sinkt, d.h. die hellsten Grauwerte haben am wenigsten Röntgenabsorption in der untersuchten Struktur erfahren. Bei dieser Analyse kann beispielsweise die Darstellung in einem Histogramm hilfreich sein.

Alternativ oder zusätzlich hierzu erfolgt eine Analyse der Rohdaten hinsichtlich des Bildgehaltes, sodass ein oder mehrere Bereiche mit erwartbarer Röntgenabsorption bestimmt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um die bereits genannten Bereiche mit minimaler Röntgenabsorption handeln. Dies sind im Röntgenbild beispielsweise Bereiche, bei de- nen lediglich dünne Weichteilgewebe durchstrahlt worden sind oder Bereiche, in denen ersichtlich keine nennenswerte Röntgenabsorption stattgefunden hat. Zusätzlich oder alternativ können auch solche Bereiche analysiert werden, die zwar einer deutlichen Röntgenabsorption unterliegen, bei denen aber die Röntgenabsorptionscharakteristik bekannt ist. Beispielsweise können in der Zahnmedizin verwendete künstliche Strukturen, die für die Halterung des Bildempfängers verwendet werden und klar im Röntgenbild erkennbar sind, aufgrund ihrer bekannten Beschaffenheit und Abmessungen hierzu dienlich sein.

Nach der Bestimmung der relevanten Grauwerte entweder durch Analyse aller Grauwerte hinsichtlich ihrer Häufigkeit, um diejenigen zu identifizieren, die einer minimalen Röntgenabsorption entsprechen oder/und durch Analyse des Bildinhalts, um Grauwerte mit erwartbarer Röntgenabsorption zu ermitteln, kann auf diese identifizierten Grauwerte eine Kalibrierung angewendet werden, um so die beim Patienten stattgefundene Röntgendosis zu berechnen. Die Kalibrierung ordnet jedem Grauwert, der in dem Röntgenbild vorkommt, eine entsprechende Dosis zu. Die Kalibrierung trägt unter anderem der Umsetzcharakteristik des Bildempfängers von Röntgenabsorption in einen Intensitätswert bzw. Grauwert Rechnung.

Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, wenn das Bestimmen der Grauwerte eines oder mehrerer Bereiche mit erwartbarer Röntgenabsorption auf Basis der Grauwerte erfolgt, die einer minimalen Röntgenabsorption entsprechen. Wenn also in einem ersten Schritt diejenigen Grauwerte identifiziert sind, bei denen im Rahmen des Röntgenvorgangs in den Rohdaten eine minimale Röntgenabsorption erkennbar ist, können diese im zweiten Schritt als Bereiche in dem digitalen Röntgenbild identifiziert werden. Dies ermöglicht gegebenenfalls Nachkorrekturen und bietet so eine höhere Genauigkeit bei der Berechnung der Dosis.

Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Bestimmen der Grauwerte eines oder mehrerer Bereiche mit erwartbarer Röntgenabsorption die Homogenität der Rohdaten innerhalb des jeweiligen Bereichs berücksichtigt. Es wird hierbei angestrebt, dass in den Bereichen, welche für die Bestimmung der Dosis herangezogen werden sollen, die Homogenität der Grauwerte möglichst hoch ist. Umgekehrt deutet eine hohe Variation der Grauwerte, also eine geringe Homogenität, auf einen Bereich hin, der weniger gut für die Berechnung der Dosis geeignet ist. Bei ausreichend hoher Homogenität der Grauwerte der Rohdaten hingegen können alle Grauwerte der bestimmten Bereiche bei der Berechnung der Dosis berücksichtigt werden. Vorteilhaft wird dabei ein Mittelwert über alle Grauwerte der Bereiche gebildet. Als Maß können alternativ oder zusätzlich Median oder andere statistische Parameter wie Varianz, Standardabweichung, Schiefe, Exzess etc. zur Auswertung genutzt werden.

Die Kalibrierung umfasst vorteilhafterweise ein Kalibrieren der Röntgenbilderzeugungskette. Dabei kann insbesondere auch auf eine werksseitig bereitgestellte Kalibrierung zurückgegriffen werden.

Die Röntgenbilderzeugungskette umfasst bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Röntgenquelle, den Bildempfänger sowie eine Digitalbilderzeugungseinrichtung zur Erzeugung der Rohdaten des digitalen Röntgenbildes. Bei dem Bildempfänger kann es sich, wie bereits erwähnt, um eine Speicherfolie oder um einen Festkörpersensor handeln. Die digitale Bilderzeugungseinrichtung ist im Falle einer Speicherfolie beispielsweise der Scanner, welcher das latente Röntgenbild aus der Speicherfolie ausliest. Bei elektronischen Detektoren wie etwa Festkörperdetektoren kann es sich beispielsweise um die Auswerteelektronik handeln.

Bevorzugt wird für die Kalibrierung ein Kalibrierphantom eingesetzt. Das Kalibrierphantom kann vorzugsweise so ausgestaltet sein, dass es für die maximale Röntgenabsorption bzw. die erwartbare Röntgenabsorption geeignete Absorptionsmaterialien mit entsprechend geeigneten Materialstärken aufweist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kalibrierung einen Kalibrierfaktor oder/und eine Kalibrierkennlinie. Besteht zwischen der Röntgenabsorption und dem Grauwert ein linearer Zusammenhang, ist die Kalibrierkennlinie eine Gerade. Gibt der Bildempfänger bei nicht vorhandener Röntgenabsorption einen Grauwert von 0 aus, kann die Kalibrierkennlinie als Kalibrierfaktor dargestellt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform berücksichtigen der Kalibrierfaktor oder/und die Kalibrierkennlinie eine Auflösung des Röntgenbildempfängers, eine Empfindlichkeit des Röntgenbildempfängers oder/und die Beschaffenheit des Kalibrierphantoms. Nach erfolgter Kalibrierung kann in die Kalibrierkennlinie bzw. den Kalibrierfaktor eine Veränderung in der Röntgenbilderzeugungskette abgebildet werden, ohne dass eine erneute Kalibrierung stattfinden müsste. So kann beispielsweise eine Veränderung in der Auflösung oder der Empfindlichkeit der Digitalbilderzeugniseinrichtung in dem Kalibrierfaktor berücksichtigt werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die berechnete Dosis der Exposition einer untersuchten oder behandelten Person entspricht. Somit kann den Anforderungen der Strahlenschutzverordnung genüge getan werden, ohne dass aufwändige Datenübertragungsmöglichkeiten von einem Röntgengerät hergestellt werden müssen.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Kalibrierung eines Röntgenbildempfängers gelöst. Das Verfahren umfasst die Schritte:

Bestrahlen eines Röntgenbildempfängers mit einer bekannten Dosis; Auslesen der Rohdaten des Röntgenbildempfängers und Erstellen eines digitalen Röntgenbildes; Zuordnen der Grauwerte des Röntgenbildes zu der Dosis. Somit kann mit der Kalibrierung dem Röntgenbild die zugehörige Dosis entnommen werden.

Vorteilhafterweise umfasst bei einer Ausführungsform das Bestrahlen des Röntgenbildempfängers ein Durchstrahlen eines Kalibrierphantoms. Dies ermöglicht eine besonders exakte Bestimmung der Kalibrierung.

Bevorzugt umfasst das Zuordnen der Grauwerte ein Bestimmen eines homogenen Bereichs des Röntgenbildes.

Die Erfindung kann vorteilhafterweise als Computerprogramm bzw. Computerprogrammprodukt implementiert werden, insbesondere auch auf einem Scanner oder einer Bildausgabeeinheit. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1A einen schematisch dargestellten Messaufbau für eine Ausführungsform eines Kalibierverfahrens;

Figuren 1 B-1 E Diagramme zur Erläuterung des Kalibrierverfahrens; und

Figuren 2A-2D Diagramme zur Erläuterung einer Ausführungsform eines Dosisbestimmungsverfahrens.

Figur 1 veranschaulicht in einer stark schematisierten Darstellung einen Messaufbau zur Kalibrierung einer Röntgenbilderzeugungskette. Die Röntgenbilderzeugungskette umfasst einen Röntgenstrahler 10, einen Röntgenbildempfänger 12 sowie eine Digitalbilderzeugungseinrichtung 14. Bei der in Figur 1A dargestellten Ausführungsform sind als Bildempfänger eine Speicherfolie 13 und als Digitalbilderzeugungseinrichtung ein sogenannter Scanner 15 vorgesehen. Alternativ könnte es sich beispielsweise bei dem Bildempfänger 12 auch um einen elektronischen Detektor/Sensor, beispielsweise auf Festkörperbasis mit einer entsprechenden Auswerteelektronik als Digitalbilderzeugungseinrichtung 14 handeln.

Für den Kalibriervorgang wird der von dem Röntgenstrahler 10 ausgehende Röntgenstrahl 16 mittels einer Blende 18 so begrenzt, dass er den Röntgenbildempfänger 12 vollständig abdeckt. Anschließend wird eine Kalibrierbelichtung vorgenommen. Vor, während oder nach der Kalibrierbelichtung kann die tatsächlich von dem Röntgenstrahler 10 abgegebene Dosis mittels eines Dosismessgeräts 20, das anstelle des Röntgenbildempfängers 12 oder gleichzeitig mit diesem bestrahlt wird, gemessen werden. Gleichzeitig oder alternativ kann die von dem Röntgenstrahler 10 abgegebene Dosis mittels der an dem Röntgenstrahler 10 eingestellten Röntgenparameter, nämlich der Röntgenspannung, dem Röntgenstrom sowie der Belichtungszeit ermittelt werden.

Ferner kann es bei der Ermittlung der Kalibrierung vorteilhaft sein, wenn in den Strahlengang zwischen dem Röntgenstrahler 10 und dem Röntgenbildempfänger 12 ein Absorber 22, beispielsweise in Form eines Kalibrierphantoms 23, angeordnet ist. Der Absorber 22 kann je nach Beschaffenheit örtlich unterschiedliche Absorptionskoeffizienten aufweisen und so eine Aufnahme mit unterschiedlichen, aber definierten Dosen in dem Röntgenbildempfänger 12 bewirken. Zusätzlich kann die Absorption durch den Absorber 22 an die realen Aufnahmebedingungen angepasst sein und so die Kalibrierung nahe an dem späteren Arbeitspunkt bewirken. Dies ermöglicht eine exakte Kalibrierung und damit auch nachfolgend eine exakte Berechnung der Dosis an dem Bildempfänger 12.

Vorteilhafterweise kann in das Kalibrierphantoms 23 ein Einschub für ein Dosismessgerät vorgesehen sein, das während der Bestrahlung eine Dosismessung vornehmen kann.

Besonders bevorzugt kann die Kalibrierung bereits werkseitig oder bei bereits ausgelieferten Produkten nachträglich stattfinden.

Die Durchführung einer Kalibrierung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur 1 E beschrieben.

Anhand umfangreicher Messungen wurde ermittelt, dass die beiden Technologien Speicherfolie und elektronischer Detektor einen linearen Zusammenhang zwischen der Dosis zeigen, die an einen Bildpunkt abgegeben wurde und dem entsprechend angezeigten Grauwert in den Rohdaten des Röntgenbildes. Es wäre auch möglich, eine Kennlinie für einen nichtlinearen Zusammenhang zu erstellen. Hierfür müssten mehrere Kalibrierpunkte erstellt werden.

Unter der Annahme, dass bei keiner Röntgenstrahlenabsorption in der untersuchten Struktur ein Grauwert von Null angezeigt wird, lässt sich die Kalibrierung bzw. die Kalibrierkennlinie als Kalibrierfaktor darstellen.

Der Kalibrierfaktor stellt sich wie folgt dar:

_{Ap =} PosiSKal

Grauwert _Kai Dieser Kalibrierfaktor kann an verschiedene Umstände des Röntgenvorgangs beziehungsweise der Erzeugung des Röntgenbildes angepasst werden.

Das in Figur 1 A gezeigte Ausführungsbeispiel setzt zur Erstellung des Röntgenbildes eine Speicherfolientechnologie ein, bei der das in der Speicherfolie 13 latent gespeicherte Bild mittels des Scanners 15 ausgelesen wird. Das Auslesen der Speicherfolie 13 kann an dem Scanner 15 mit verschiedenen Parametern erfolgen, die in den Kalibrierfaktor aufgenommen werden können. Werden einzelne oder mehrere der Parameter geändert, können die folgenden Formeln einzeln oder in Kombination verwendet werden, um den Kalibrierfaktor entsprechend an die geänderten Parameter anzupassen: r „ „ P Kor — 1 + 0,125

Bei der Größe LP _Kor handelt es sich um einen Korrekturfaktor, der das Auslesen von Speicherfolien mit verschiedenen Auflösungen (Linienpaaren) berücksichtigt. LP _Kor stellt einen Korrekturfaktor dar, der bei üblichen Auflösungen von 5-50, besonders bevorzugt 10-40, insbesondere bevorzugt 20-30 Linienpaaren pro Millimeter dem Umstand Rechnung trägt, dass bei einem Auslesen der Speicherfolie mit höherer Auflösung eine geringere Lichtausbeute bei gleicher Dosis resultiert.

Der Faktor HV _Kor trägt dem Umstand Rechnung, dass beim Auslesen des latenten Bildes in der Speicherfolie mit sehr geringen Lichtmengen gearbeitet werden muss und deshalb Photomultiplier zum Einsatz kommen. Diese werden mit einer Spannung HV betrieben. Eine Veränderung dieser Spannung hat eine große Auswirkung auf den resultierenden Grauwert des Röntgenbildes in den Rohdaten. Der Exponent X bildet dabei die typische Bauart des Photomultipliers ab, der in dem Scanner 15 des Ausführungsbeispiels eingesetzt wird. Der Exponent kann entsprechend der Bauart des Scanners 15 variieren, was durch X gekennzeichnet wurde. Ein typischer Wert für X kann beispielsweise zwischen 4 und 10 liegen, insbesondere zwischen 5 und 7, beispielsweise bei 1/0,1677. Wird bei der Kalibrierung ein Phantom eingesetzt, kann der Einfluss des Kalibrierphantoms mittels eines Phantomfaktors PF abgebildet werde. Insgesamt ergibt sich dann der folgende Kalibrierfaktor für ein einzelnes Bild:

KF _BUd = AP * LP _Kor * HV _Kor * PF

Dieser Kalibrierfaktor KF _B iid kann den Header-Daten eines Röntgenbildes hinterlegt werden und ermöglicht entsprechend die Dosisermittlung.

Die Figuren 1 B-1 D veranschaulichen den Kalibrierungsprozess. Figur 1 B zeigt ein mit einem Scanner 15 gewonnenes Röntgenbild 30 einer belichteten Speicherfolie 13, wobei kein Kalibrierphantom 23 Einsatz gefunden hat. Die in den Figuren 1 B und 1 C dargestellten Zahlen entlang der X- und Y Achse stellen ein Koordinatensystem zur Identifizierung einzelner Pixel dar.

Das in Figur 1 B dargestellte Röntgenbild 30 zeigt die im Wesentlichen unbearbeiteten Rohdaten der Röntgenaufnahme als Grauwerte. In dem Röntgenbild 30 wird ein homogener Bereich 32 bestimmt, in dem die dargestellten Grauwerte geringen Schwankungen unterliegen. Der gewählte homogene Bereich 32 ist als Figur 1 C in Vergrößerung dargestellt.

Figur 1 D veranschaulicht die Grauwert-Verteilung des homogenen Bereichs 32 als Histogramm. Auf der X-Achse, also der Abszisse, ist der Grauwert eines Pixels angetragen. Die Ordinate, also die Y-Achse, zeigt die zugehörige Anzahl an Pixel, hier auf eine Verteilung mit dem Wert 1 normiert.

Wie aus Figur 1 D ersichtlich ist, zeigen die Grauwerte eine Gaußverteilung. Dementsprechend wird der Mittelwert der Gaußverteilung ermittelt. Diesem kann dann die bei der Aufnahme des Röntgenbildes 30 gemessene Dosis zugeordnet werden.

Figur 1 E veranschaulicht eine alternative Ausführungsform, bei der ein Kalibrierphantom 23 bei der Aufnahme der Röntgenaufnahme 34, wie es in Figur 1 dargestellt ist, verwendet wurde. Das Kalibrierphantom 23 kann gleichzeitig als Abnahmephantom bei der Erstabnahme einer Röntgeneinrichtung dienen und zeigt verschiedene Strukturen, die bei der Durchleuchtung verschiedene Absorptionskoeffizienten aufweisen. Dementsprechend sind in der Figur 1 E drei Bereiche 36, 38, 40 eingezeichnet, an denen unterschiedliche Materialstärken des Abnahme- bzw. Kalibrierphantoms 23 vorhanden sind und die deshalb für eine Kalibrierung herangezogen werden können.

Die Figuren 2A-2D veranschaulichen ein Verfahren zur Bestimmung der Dosis eines digitalen Röntgenbildes 50. Figur 2A veranschaulicht das Röntgenbild 50 direkt nach der Entstehung in seinen Rohdaten. Es wurde bereits mittels einer Maskierung die bei einem Auslesen einer Speicherfolie entstehenden schwarzen Umrandungen abgeschnitten. Vor einer Weiterverarbeitung und Analyse des Bildes 50 kann eine Gaußfilterung vorgenommen werden. Dies kann das Bildrauschen vermindern und kommt einer Glättung mit einen Tiefpassfilter gleich. Dadurch werden die Algorithmen zur Bestimmung der dosisrelevanten Pixel robuster ausgeführt.

Figur 2B zeigt ein Histogramm der Grauwerte des in Figur 2A gezeigten Röntgenbildes 50. Für die Bestimmung der Dosis ist es hierbei von Interesse, die Grauwerte mit der niedrigsten Röntgenabsorption in dem Bildempfänger zu identifizieren. Von Ihnen darf angenommen werden, dass sie weitgehend ungeschwächt zum Bildempfänger gelangt sind und deshalb ein gutes Maß für die Dosisberechnung bilden.

Beispielsweise kann ein bestimmter Prozentsatz des Histogramms ausgewählt werden, beispielsweise diejenigen 10 % der Grauwerte mit dem höchsten Grauwert. Alternativ kann auch eine Peakerkennung und -analyse oder eine andere Auswahl der Pixel mit dem gewünschten Grauwert erfolgen. Dies ist in Figur 2B als Feld 52 dargestellt. Nach Ermittlung der Bereiche für die dosisrelevanten Grauwerte wird die ermittelte Bereichsmaske wieder auf das Rohdatenbild angewendet, um so die Pixelwert der Rohdaten für die Dosisbestimmung nutzen zu können.

Allein aus der Auswahl dieser Pixel kann prinzipiell bereits die Dosis berechnet werden. Um das Berechnungsergebnis zu verbessern, kann eine weitere Analyse der dosisrelevanten Pixel erfolgen, und zwar in der bildhaften Darstellung. Die ist in Figur 2C dargestellt. Die mit dem unter Bezugnahme auf Figur 2B beschriebenen Schritt ausgewählten hellsten 10 % der Pixel werden in Figur 2C als zusammenhängende Bereiche 54, 56 dargestellt.

Hier können zusätzliche logische Sicherheitsvorkehrungen vorgenommen werden. Beispielsweise kann überprüft werden, dass eine Mindestanzahl an Pixeln zur Auswertung verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Grenze der relevanten Bereiche erodiert werden, d.h., in das Innere des Bereichs verlagert werden, um keine Randbereiche beispielsweise in einer Zahnstruktur oder in dichtem Gewebe für die Berechnung heranzuziehen.

Nach diesem Schritt stehen die Anzahl an dosisrelevanten Pixeln und die zugehörigen Grauwerte fest. Dies ist in Figur 2D dargestellt. Jetzt können die Randbeschneidung (Maskierung) und Gaußfilterung wieder zurückgenommen werden, um die tatsächlichen Rohdaten für die Berechnung der Dosis heranzuziehen. Es wird nun gemäß der folgenden Formel der Mittelwert errechnet und mit dem Kalibrierfaktor multipliziert, um die Dosis des Röntgenbildes zu errechnen:

Das Verfahren zur Bestimmung der Dosis geht von der Annahme aus, dass in realen Patientenbildern Bildanteile vorhanden sind, bei denen die einfallende Strahlung lediglich durch Weichteilgewebe - im Dentalbereich beispielsweise der Wangen - geschwächt wird. Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass Bildbereiche in realen Bildern, die nur dünnes Wangengewebe ohne Kieferknochen, Zähne, Implantate, Bissplatten oder andere stark absorbierende bzw. dicke Materialien zeigen, für die Dosisauswertung besonders geeignet sind, da sie sich als homogene Bereiche im Bildempfänger zeigen. Durch geeignete Kalibrierung kann so der Weichgewebefaktor entsprechend rückgerechnet werden und es können Dosiswerte näherungsweise bis gleichwertig zu nicht abgeschirmter Strahlung berechnet werden.

Während bei dem Kalibrierungsverfahren der Figuren 1A-1 D ein zentraler Bereich für die Kalibrierung ausgesucht wurde, könnte bei einer Weiterentwicklung der Erfindung der Bil- dempfänger gezielt über die gesamte Empfängerfläche hinweg kalibriert werden, um lokale Empfindlichkeitsunterschiede zu kompensieren. Es könnten dann bei der Dosisbestimmung die für die jeweiligen dosisrelevanten Bereiche hinterlegten Kalibrierungsfaktoren verwendet werden. Bei der Dosisbestimmung sollte darauf geachtet werden, dass an dem Bildempfänger keine Sättigung bei der Absorption der Strahlung in dem Bildempfänger stattfindet.