DE10020425A1

DE10020425A1 - Verfahren und Einrichtung zur Korrektur von Bildaufnahmen

Info

Publication number: DE10020425A1
Application number: DE10020425A
Authority: DE
Inventors: Donald R Wellnitz; Michael J Petrillo; Lingxiong Shao
Original assignee: ADAC Laboratories Inc
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-04-29
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2000-12-28
Also published as: JP2001004750A; US6403960B1

Abstract

Ein Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer Abbildungseinrichtung, wobei die Abbildungseinrichtung einen Strahlungsdetektor mit einem Totzeiteffekt aufweist, umfasst das Erzeugen von Daten von einem Objekt in Abhängigkeit von der von dem Detektor erfaßten Strahlung; das Korrigieren der Daten auf Totzeit einschließlich Korrigieren der Daten auf räumliche Schwankungen in der Totzeit über dem Abbildungsbereich des Detektors und das Erzeugen eines Bildes von dem Objekt auf der Basis der korrigierten Daten. Eine nuklearmedizinische Abbildungseinrichtung umfasst einen Strahlungsdetektor, der in Abhängigkeit von einer detektierten Strahlung Daten eines Objektes erzeugt und der einen Totzeiteffekt aufweist, eine Korrektureinrichtung für die Daten bezüglich der Totzeit, wobei die Korrektureinrichtung eine Korrektur auf räumliche Schwankungen in der Totzeit in bezug auf den Abbildungsbereich des Detektors aufweist, und eine Einrichtung zur Erzeugung von Bildern des Objektes auf der Basis der korrigierten Daten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Korrektur von Bildaufnahmen, insbesondere auf dem Gebiet der medizintechnischen Abbildung.

In der Nuklearmedizin werden Abbildungen von internen Strukturen oder Funktionen des Körpers eines Patienten unter Verwendung eines Abbildungssystems erzeugt, welches die vom Inneren des Körpers her emittierte Strahlung detektiert, nachdem der Patient eine Injektion mit einer radiopharmazeutischen Substanz erhalten hat. Das Abbildungssystem benutzt typischerweise einen oder mehrere Scintillationsdetektoren, um die Strahlung zu erfassen. Ein Computersystem steuert im allgemeinen die Detektoren, um die Daten aufzunehmen, und um dann die aufgenommenen Daten zu verarbeiten, um die Bilder zu erzeugen. Abbildungstechniken der Nuklearmedizin umfassen die Computertomographie auf der Basis von Einzelphotonemissionen (SPECT = Single-Photon Emission Computed Tomography) und die Tomographie auf der Basis der Positronemission (PET = Positron Emission Tomography). Die SPECT-Bilderfassung basiert auf der Detektion einzelner Gammastrahlen, die von dem Körper emittiert werden, während die PET-Bilderzeugung auf der Erfassung von Gammastrahlenpaaren beruht, die in Koinzidenz in entgegengesetzten Richtungen aufgrund von Elektron-Positron-Zerstrahlung emittiert werden. Die PET- Bilderfassung wird daher oft als "Koinzidenz"-Bilderfassung bezeichnet. Gewisse nuklearmedizinische Abbildungssysteme benutzen eine kleine Zahl (beispielsweise zwei) von monolithischen (kontinuierlichen) Scintillationskristall-Detektoren, beispielsweise die Dual- SPECT/PET-Systeme, die von der Firma ADAC Laboratories in Milpitas, Californien, erhältlich sind. Andere Systeme verwenden Detektoren, die aus einem Gitter von vielen Scintillationskristallen bestehen, die gelegentlich als "Blockdetektoren" bezeichnet werden, wie es bei vielen PET-Systemen für spezielle Zwecke der Fall ist.

Ein Faktor, der die Bildqualität bei nuklearmedizinischen Abbildungssystemen beeinflussen kann, ist der Totzeitverlust. Die Totzeit eines Detektors wird dadurch gegeben, daß der Detektor nicht zwischen zwei diskreten Scintillationsereignissen unterscheiden kann, die zeitlich gesehen sehr dicht beieinander auftreten. Mit anderen Worten ist die Totzeit die Zeit, während der der Detektor nicht in der Lage ist, ein weiteres Ereignis zu detektieren, nachdem ein Ereignis detektiert worden ist. Sowohl der Scintillationskristall als auch die zugeordnete Elektronik kann eine Totzeit aufweisen. Der Totzeitverlust kann definiert werden als die Differenz zwischen der wahren Zählerrate und der beobachteten Zählerrate.

Fig. 1 zeigt den Effekt des Totzeitverlustes in Form einer graphischen Darstellung, bei der die beobachtete Zählerrate gegen die wahre Zählerrate aufgetragen ist. Die Linie 2 zeigt den idealen, jedoch unrealistischen Fall, bei dem es keinen Totzeitverlust gibt. In diesem Fall ist die beobachtete Zählerrate OC gleich der wahren Zählerrate C1. Im Gegensatz dazu zeigt die Linie 3 das Ansprechverhalten eines Bilderzeugungssystems, welches einen Totzeitverlust aufweist. In diesem Fall ist die beobachtete Zählerrate OC niedriger als die wahre Zählerrate C2. Weil der Totzeitverlust von der Singles-Rate (Singles = Single Photon Emission) abhängt, wird der Totzeitverlust größer, wenn die Singles-Rate, d. h. die wahre Zählerrate, größer wird.

Eine Technik zur Korrektur des Totzeitverlustes besteht darin, einen Kalibrierungsfaktor auf die Daten anzuwenden, die während einer Bilderzeugungssitzung aufgenommen werden. Beispielsweise kann der Totzeitverlust für ein spezielles Bilderzeugungssystem während einer vorklinischen Kalibrierungssitzung unter Verwendung von Phantom-Präparaten abgeschätzt werden. Während der klinischen Bilderzeugungssitzung kann die Korrektur für den abgeschätzten Totzeitverlust auf die aufgenommenen Daten angewendet werden. Ein Problem dieses Ansatzes besteht darin, daß die Totzeit oft über der Bildaufnahme-Oberfläche des Detektors nicht gleichförmig ist aufgrund von Veränderungen in dem Scintillationskristall, von Parametern der Elektronik und anderen Faktoren. Dieses Problem besteht besonders bei Abbildungssystemen, die große, monolithische Kristalldetektoren verwenden, die eine viel größere Abbildungsoberfläche aufweisen als die erwähnten Blockdetektoren. Weil die Totzeit auch eine Funktion der Singles-Rate ist, können diese räumlichen Schwankungen durch das spezielle Energieprofil eines Patienten noch verschlimmert werden. So kann die Größe, die Form und die Zusammensetzung zu Schwankungen in den Totzeitverlusten über der Oberfläche des Detektors beitragen. Folglich besteht die Gefahr, daß Totzeitkorrekturen, die auf vorklinischer Kalibrierung und/oder der Verwendung von Phantom-Präparaten beruhen, ungenau sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Korrektur von Totzeitverlusten bei einem Bilderzeugungssystem bereitzustellen, bei dem die Totzeitkorrektur mit größerer Genauigkeit als bisher durchgeführt werden kann.

Dazu sind das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung in der in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Weise gekennzeichnet, während vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung in den Unteransprüchen charakterisiert sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann so zusammengefaßt werden, daß das Verfahren zur Korrektur der Totzeit das Erzeugen von Daten eines Objektes in Abhängigkeit von der von dem Detektor erfaßten Strahlung, die Korrektur der Daten auf räumliche Schwankungen in der Totzeit über der Abbildungsoberfläche des monolithischen Scintillators und die Erzeugung eines Bildes auf der Basis der korrigierten Daten umfaßt. Das Abbildungssystem umfaßt einen Strahlungsdetektor, der einen monolithischen Scintillator aufweist und der eine Totzeit hat.

Es werden ein Verfahren und eine Einrichtung zur Korrektur der räumlichen Abweichungen in der Totzeit über der Abbildungsoberfläche eines Detektors auf der Basis eines monolithischen Scintillators beschrieben. Ein Detektor wird dazu verwendet, ein Energieprofil eines Patienten auf der Basis der emittierten Strahlung aufzunehmen. Die Abbildungsoberfläche des Detektors wird in eine Matrix von Pixel und auch in eine Anzahl von Zeitkanälen aufgeteilt. Das Energieprofil wird dazu verwendet, eine Zoneneinflußkarte aus einer Anzahl von möglichen Zoneneinflußkarten auszuwählen. Die Zoneneinflußkarte ist eine Funktion der physikalischen Charakteristiken des Detektors und zeigt die räumlichen Überlappungscharakteristiken zwischen den Zeitkanälen des Detektors bei vorgegebenem Patienten-Energieprofil an. Der Detektor wird dann dazu verwendet, die Emissionsdaten des Patienten während einer Standard-Emissionsabtastung zu erfassen. In dem Detektor wird eine Raten-Meßeinheit jedem Zeitkanal zugeordnet. Während der Aufnahme der Emissionsdaten nimmt jede Raten-Meßeinheit die Zahl der Zähler auf, die dem entsprechenden Zeitkanal zugeordnet sind, um die Totzeitdaten zu erfassen. Eine spezielle Totzeitfunktion wird für jeden speziellen Bereich der Zoneneinflußrate vorgesehen. Die von den Raten-Meßeinheiten erfaßten Totzeitdaten werden dann von den entsprechenden Totzeitfunktionen verarbeitet auf der Basis einer Zoneneinflußkarte, um die Emissionsdaten in bezug auf die Totzeit auf der Basis Pixel für Pixel korrigiert. Eine Abbildung wird dann auf der Basis der in bezug auf die Totzeit korrigierten Daten erzeugt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung, die den Totzeitverlust als Funktion der Zählerrate darstellt;

Fig. 2A ein Blockdiagramm eines nuklearmedizinischen Abbildungssystems mit zwei Detektoren;

Fig. 2B einen Detektor eines Abbildungssystems;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Verarbeitungssystems für die Abbildungseinrichtung;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Abbildungseinrichtung, die eine Koinzidenz- Detektorschaltung (CDC) aufweist;

Fig. 5 die internen Komponenten eines Detektors einer Abbildungseinrichtung;

Fig. 6 eine Abbildungsoberfläche eines Detektors, die in vier Zeitkanäle unterteilt ist;

Fig. 7 die überlappenden Einflußzonen eines Detektors;

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer Timer-Schaltung eines Detektors;

Fig. 9 ein Flußdiagramm, welches das Verfahren zur Korrektur von Totzeitschwankungen über der Abbildungsoberfläche eines Detektors zeigt; und

Fig. 10 ein Flußdiagramm, welches ein Verfahren zur Erzeugung von Zoneneinflußkarten für verschiedene Energieniveaus zeigt.

Fig. 2A ist ein Blockdiagramm einer Gamma-Kameraeinrichtung mit zwei Detektoren, die sowohl SPECT- als auch PET-Abbildungen erzeugen kann. Es ist zu beachten, daß, obwohl die beschriebene Totzeitkorrekturtechnik für die Verwendung in SPECT- bzw. PET-Einrichtungen gut geeignet ist, die Technik auch in vorteilhafter Weise bei speziell zugeordneten Koinzidenz-(PET)-Abbildungseinrichtungen oder in dedizierten SPECT-Einrichtungen verwendet werden kann. Die Einrichtung von Fig. 2A umfaßt eine Verarbeitungseinrichtung 18, die mit zwei Scintillationsdetektoren 10 gekoppelt ist. Jeder der Detektoren 10 umfaßt einen einzigen, großen, monolithischen (kontinuierlichen) Scintillator, beispielsweise einen NaI(T1)-Kristall. Jeder der Detektoren 10 umfaßt Komponenten zur Erfassung von Scintillationsereignissen in Abhängigkeit von einer Gammastrahlung und zur Lieferung von Daten, die die erfaßten Ereignisse darstellen, an die Verarbeitungseinrichtung 18.

Die Detektoren 10 können durch ein Gestell (nicht gezeigt) getragen werden, welches in der Lage ist, die Detektoren 10 entweder einzeln oder gemeinsam um eine Drehachse zu drehen, die senkrecht auf der x/y-Ebene (parallel zu der z-Achse) steht, und die ferner die Detektoren geradlinig entlang der z-Achse bewegen kann. Während einer Abbildungssitzung ruht ein Patient 12 auf einem Tisch 14, der zwischen den Detektoren 10 angeordnet ist. In Fig. 2A sind die Detektoren 10 in einer 180°-Orientierung relativ zueinander um eine Drehachse angeordnet, die durch den Patienten 12 parallel zu der z-Achse verläuft, wie es bei der Koinzidenz-Abbildungstechnik zweckmäßig ist.

Die Verarbeitungseinrichtung 18 steuert den Gesamtbetrieb der Gamma- Kameraeinrichtung, nämlich das Aufnehmen der Daten, die von dem Detektor 10 erfaßt worden sind, das Verarbeiten der Daten und das Rekonstruieren von Bildern auf der Basis dieser Daten. Die Verarbeitungseinrichtung 18 steuert gewisse Funktionen der Detektoren 10 unter Verwendung verschiedener Steuersignale. Die Verarbeitungseinrichtung 18 kann beispielsweise ein herkömmliches Computersystem, beispielsweise einen PC, eine Arbeitsstation, einen Einzel-Board-Rechner oder eine Kombination solcher Einrichtungen umfassen. Es ist jedoch zu beachten, daß in alternativen Ausführungsbeispielen einige der oben erwähnten Funktionen der Verarbeitungseinrichtung 18 oder Teile derselben statt dessen in den Detektoren 10, dem Gestell oder anderen getrennten Modulen untergebracht sein können. Die Verarbeitungseinrichtung 18 kann somit in mehrere getrennte Verarbeitungseinrichtungen aufgeteilt und so verwirklicht sein.

Fig. 2B zeigt einen der beiden Detektoren 10 der Abbildungseinrichtung, die in Fig. 2A gezeigt ist, in bezug auf die x-, y- und z-Achse. Beide Detektoren 10 können für die Zwecke dieser Beschreibung als identisch angesehen werden. Der Detektor 10 hat eine Abbildungsoberfläche 7, die die Oberfläche des Detektors 10 ist, die während der Datenerfassung am nächsten bei dem Patienten liegt. Der Scintillationskristall 40 ist in dem Detektor 10 an dessen Abbildungsoberfläche 7 angeordnet. Der Scintillationskristall 40 ist im wesentlichen flach und rechteckig und hat eine Länge und eine Breite, die nahezu gleich den entsprechenden Abmessungen des Detektors 10 sind. Die Totzeit des Detektors 10 kann über der Abbildungsoberfläche 7 des Detektors entlang der x-Achse, der z-Achse oder entlang beider Achsen variieren. Die Totzeitkorrektur, die hier beschrieben wird, korrigiert derartige Variationen.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Verarbeitungseinrichtung 18. Die Verarbeitungseinrichtung 18 umfaßt eine zentrale Recheneinheit (CPU) 20, einen Direkt-Zugriff-Speicher (RAM) 21, einen Lesespeicher (ROM) 22 und einen Massenspeicher 23, die jeweils mit einem Bus 28 gekoppelt sind. Der Bus 28 kann mehrere physikalische Busanordnungen umfassen, die durch geeignete Brücken, Controller und/oder Adapter miteinander verbunden sind. Mit dem Bus 28 ist ferner eine Anzeigeeinrichtung (mit einem entsprechenden Display-Controller) 24, die eine Kathodenstrahlröhre (CRT), eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder dergleichen umfassen kann, eine Tastatur 25, eine Zeiger-Einrichtung 26, beispielsweise eine Maus, einen Trackball, ein Touchpad oder dergleichen, eine Kommunikationseinrichtung 27 und einen Drucker 29 verbunden. Die Kommunikationseinrichtung 27 kann dazu verwendet, werden die Daten- und Steuersignale zu oder von den Detektoren 10 und/oder anderen Computereinrichtungen oder Komponenten zu transportieren. Die Kommunikationseinrichtung 27 kann beispielsweise ein einfacher Transceiver, ein Netzwerkadapter, ein Modem oder eine andere geeignete Datenkommunikationseinrichtung sein. Die Anzeigeeinrichtung 24 und der Drucker 29 können verwendet werden, um die tomographischen Bilder, die von der Verarbeitungseinrichtung 18 rekonstruiert worden sind, anzuzeigen bzw. auszudrucken.

Fig. 4 zeigt die Koinzidenz-Detektorschaltung der Gamma-Kameraeinrichtung, die es ermöglicht, das System als PET-System zu benutzen. Jeder der Detektoren 10 gibt Triggerimpulse über als Singles-Triggersignale ST in Antwort auf jedes detektierte Scintillationsereignis ab. Das Singles-Triggersignal ST von jedem der Detektoren wird an einen Eingang der Koinzidenz-Detektorschaltung (CDC) 36 angelegt, die ein Koinzidenz- Triggersignal CT an jeden der Detektoren 10 abgibt. Die Koinzidenz-Detektorschaltung 36 kann ein einfaches, logisches UND-Gatter sein, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn die Einrichtung in der Koinzidenz-Betriebsweise arbeitet, antwortet jeder der Detektoren 10 auf das Anlegen des Koinzidenztriggersignales CT damit, daß die Position und die Energie des entsprechenden Scintillationsereignisses registriert wird. Wenn die Einrichtung der SPECT- Betriebweise ist, registriert jeder der Detektoren 10 die Position und die Energie von Daten in Abhängigkeit von dem Auftreten seines Singles-Triggersignales ST, während das Koinzidenz- Triggersignal CT nicht verwendet wird. Die Positionsdaten (beispielsweise x- und y- Koordinaten) und die Energiedaten der registrierten Ereignisse werden von jedem der Detektoren 10 an die Verarbeitungseinrichtung 18 über die Datensignale (DATA) geliefert. Die Verarbeitungseinrichtung 18 steuert gewisse Funktionen der Detektoren 10 unter Verwendung von Steuersignalen (CTRL). Die Signale CTRL können Taktsignale zur Steuerung der Datenübertragung, Programmsignale zum Programmieren variabler Verzögerungen, Betriebsartenauswahlsignale (beispielsweise PET oder SPECT) und andere Signale sein.

Fig. 5 zeigt die internen Komponenten eines Detektors 10 nach einem Ausführungsbeispiel. Der Detektor 10 umfaßt den Scintillationskristall 40, ein Feld von Photomultiplier-Röhren (PMT) 42, eine Signal-Aufbereitungsschaltung 43, eine Summier- Schaltung 44, einen Analog-/Digitalwandler (A/D) 45, eine Positionierungsschaltung 46, eine Integrationsschaltung 47 und eine Timer-Schaltung 50. Der Scintillationskristall ist optisch mit den Photomultiplierröhren 42 verbunden. Die Ausgänge der Photomultiplierröhren 42 werden an die Signalaufbereitungsschaltung 43 angelegt. Die Signalaufbereitungsschaltung 43 liefert eine Verstärkung und Normierung der PMT-Ausgangssignale und, wenn erforderlich, weitere Arten von Signalaufbereitung. Die Signalaufbereitungsschaltung 43 gibt für jedes PMT-Ausgangssignal ein separates, verstärktes Signal sowohl an die Summierschaltung 44 als auch an den Analog-/Digitalwandler 45 ab. Der Analog-/Digitalwandler 45 setzt die verstärkten PMT-Ausgangssignale in digitale Werte um, die als PMT-Kanalsignale CH_i an die Integrationsschaltung 47 gegeben werden (i = 1, 2, . . ., N, wobei N die Zahl der Photomultiplierröhren in dem Detektor ist).

Die Integrationsschaltung 47 integriert Ereignisimpulse in den PMT-Kanalsignalen CH_i, um integrierte Energiewerte (i) zu erzeugen, die an die Positionierungsschaltung 46 geliefert werden. Die Integrationsschaltung 47 erzeugt ebenfalls ein digitales Triggerwort- Signal (DTW), welches an die Positionierungsschaltung 46 geliefert wird. Das DTW-Signal ist ein digitaler Wert mit mehreren Bits, d. h. mit einem Bit für jede Photomultiplierröhre in dem Detektor. Der Zustand jedes DTW-Bits an einem vorgegebenen Zeitpunkt zeigt an, ob die entsprechende Photomultiplierröhre durch das als letztes detektierte Scintillationsereignis beeinflußt worden ist auf der Basis der integrierten Energie E. Die Integrationsschaltung 47 kann auf eine Korrektur bezüglich Impulshäufung durchführen. Die Integrationsschaltung 46 kann wenigstens teilweise durch die Integrationssteuersignale CTRLIC von der Verarbeitungseinrichtung 18 gesteuert werden, die eine Teilmenge der obengenannten CTRL- Signale darstellen.

Die Positionsschaltung 46 berechnet die Positionskoordinaten (x, y), die den Scintillationsereignissen zugeordnet sind. In Antwort auf den Empfang eines geeigneten Signals registriert die Positionsschaltung 46 die Positions- und Energiedaten (E) für ein entsprechendes Scintillationsereignis und liefert die Daten an die Verarbeitungseinrichtung 18 über das Datensignal DATA. Die Positionsschaltung 46 kann wenigstens teilweise durch die Positionssteuersignale CTRLP von der Verarbeitungseinrichtung 18 gesteuert werden, die eine Teilmenge der CTRL-Signale sind.

Die Abbildungsoberfläche von jedem der Detektoren 10 ist in eine Anzahl von Zeitkanälen unterteilt. Jeder Zeitkanal umfaßt eine Teilmenge des Feldes der Photomultiplierröhren 42. Fig. 6 zeigt die Abbildungsoberfläche eines Detektors 10 und ein Beispiel, wie die Abbildungsoberfläche in eine Vielzahl von Zeitkanäle unterteilt werden kann. Der gezeigte Detektor 10 hat vier Zeitkanäle A, B, C und D, die den Bereichen 56A, 56B, 56C bzw. 56D der Abbildungsoberfläche 7 entsprechen, wobei die Grenzen dieser Bereiche durch vertikale Linien 56 angedeutet sind. Es ist zu beachten, daß die Zahl und die Form der Zeitkanäle variiert werden kann.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, empfängt die Summenschaltung 44 die Ausgangssignale der einzelnen Photomultiplierröhren von der Signalaufbereitungsschaltung 43 und summiert die verstärkten Ausgangssignale auf, um ein Ausgangssignal TC_j für jeden Zeitkanal zu erzeugen, j = 1, 2, . . ., M, wobei M die Zahl der Zeitkanäle auf dem Detektor ist). Die Summenschaltung 44 liefert dann jedes Zeitkanal-Ausgangssignal TC_j an die Zeitgeberschaltung 50. Die Zeitgeberschaltung 50 wendet eine Signalniveau-Schwellenwertfunktion auf die Zeitkanal- Ausgangssignale TC_j an und erzeugt für die Zeitkanal-Ausgangssignale TC_j, die den Schwellenwert füllen, Impulse des Singles-Triggersignals ST. Die Zeitgeberschaltung 50 erzeugt auf ein Zeitkanal-Triggerfunktionssignal ZTF in Antwort auf jedes Scintillationsereignis, welches den Schwellenwert erfüllt, wobei das ZTF-Signal an die Integrationsschaltung 47 geliefert wird. Das ZTF-Signal ist ein digitaler Wert mit mehreren Bits, d. h. mit einem Bit für jede Photomultiplierröhre in dem Detektor. Der Zustand jedes ZTF-Bits an einem vorgegebenen Zeitpunkt zeigt an, ob die entsprechende Photomultiplierröhre durch das zuletzt erfaßte Scintillationsereignis beeinflußt worden ist. Obwohl DTW und ZTF im wesentlichen ähnliche Informationen enthalten, zeigt das ZFT- Signal den Triggerzustand vor der Integration an, während das DTW-Signal den Triggerzustand nach der Integration anzeigt. Die Timer-Schaltung 50 kann wenigstens teilweise durch die Zeitsteuersignale CTRLT von der Verarbeitungseinrichtung 18 gesteuert werden, die eine Teilmenge der CTRL-Signale darstellen.

Die Grenzen der Zeitkanäle in dem Detektor 10 sind festgelegt. Wegen der Lichtausbreitungs-Charakteristiken der Scintillationsereignisse kann jedoch ein vorgegebenes Scintillationsereignis mehr als einen Zeitkanal beeinflussen, insbesondere, wenn das Ereignis nahe bei der Grenzlinie zwischen zwei oder mehreren Zeitkanälen auftritt. Die Fähigkeit der Ereignisse, mehr als einen Zeitkanal zu beeinflussen, kann als "Zoneneinfluß-Charakteristik" des Detektors bezeichnet werden. Die Zoneneinfluß-Charakteristiken definieren verschiedene "Einflußzonen" (oder "Zonen") der Detektorabbildungsoberfläche. Jede Zone entspricht einem Zeitkanal. Eine Zone ist definiert als der Bereich, in dem ein Ereignis, welches irgendwo in dem Bereich auftritt, eine Antwort in dem entsprechenden Zeitkanal erzeugt. Die räumliche Anordnung der Zonen in der Abbildungsoberfläche gibt sowohl die räumliche Trennung der Zeitkanäle als auch die räumliche Überlappung in den in den Zeitkanälen erfaßten Ereignissen wieder.

Bezugnehmend auf Fig. 2B ist zu beachten, daß die Totzeit des Detektors 10 mit der Position entlang der Abbildungsoberfläche 6 bezüglich der x-Achse, der z-Achse oder bezüglich beider Achsen variieren kann. Das Totzeit-Korrekturverfahren, welches hier beschrieben wird, wendet das Prinzip des Zoneneinflusses an, um diese Schwankungen zu korrigieren. Insbesondere ist die Totzeit eine Funktion des Zoneneinflusses. Es sei angenommen, daß ein vorgegebenes Ereignis in den räumlichen Überlappungsbereich von zwei oder mehreren Zeitkanälen fällt. Obwohl einer der Zeitkanäle mit einem vorhergehenden Ereignis beschäftigt sein kann und daher nicht in der Lage ist, das augenblickliche Ereignis zu registrieren, kann wenigstens einer der anderen Zeitkanäle nicht beschäftigt sein und daher das gegenwärtige Ereignis registrieren. Folglich tragen die Ereignisse, die in die Einflußzonen von mehr als einem Zeitkanal fallen, statistisch zu der Gesamttotzeit des Detektors weniger bei als die Ereignisse, die in die Einflußzone nur eines einzigen Zeitkanals fallen.

Es ist zu beachten, daß die Zoneneinfluß-Charakteristiken eines Detektors eine Funktion sowohl der physikalischen Konfiguration und der Parameter des Detektors als auch des Energieprofils des gerade abgebildeten, speziellen Patienten sind. Das Energieprofil kann ein einfaches Histogramm der erfaßten Energie in Relation zu der Position sein. Folglich umfaßt das beschriebene Verfahren die Erzeugung oder Auswahl einer Zoneneinflußkarte für jeden Detektor für jeden Patienten. Die Zoneneinflußkarte definiert die räumliche Anordnung der Zonen relativ zu der Abbildungsoberfläche des Detektors für eine vorgegebene Kombination aus Detektor und Patient. Jede Zone entspricht einem einzigen Zeitkanal. Mit anderen Worten gibt die Anordnung der Zonen wiederum die Anordnung der Zeitkanäle und die räumliche Überlappung der Zeitkanal-Antworten an. Die räumliche Anordnung der Zeitkanäle ist festgelegt, und die Zeitkanäle überlappen sich nicht physikalisch unabhängig von der Größe und der Form des Patienten. Die zeitliche Anordnung der Einflußzonen kann sich jedoch von Patient zu Patient ändern, und zwei oder mehrere Zonen können sich überlappen. Die Art der Erzeugung und der Auswahl der Zoneneinflußkarte wird im folgenden beschrieben.

In Fig. 7 ist ein Beispiel der Einflußzonen auf der Abbildungsoberfläche 7 eines Detektors 10 gezeigt. Das Beispiel von Fig. 4 entspricht den vier Zeitkanälen A, B, C und D, die oben im Zusammenhang mit Fig. 6 erwähnt wurden. Die Zonen, die den Zeitkanälen 56A und 56B (Einflußzonen A bzw. B) entsprechen, überlappen sich und sind durch schraffierte Bereiche angedeutet. Die linke Grenze der Zone B ist durch die Linie 58 angedeutet, während die rechte Grenze der Zone A durch die Linie 59 angedeutet ist. Der Bereich 60 ist der Überlappungsbereich der Zonen A und B. Selbstverständlich können auch Überlappung zwischen den Zonen für die Zeitkanäle B und C oder zwischen den Zonen für die Kanäle C und D vorkommen, was nicht dargestellt ist. Wie erwähnt wurde, ändern sich die Grenzen 56 der Zeitkanäle nicht von einem Patient zu einem anderen. Die Überlappungsbereiche der Einflußzonen können sich jedoch ändern.

Die Abbildungsoberfläche 7 entspricht einer zweidimensionalen Matrix von Pixeln, die ein auszugebendes Bild bilden. Die Punkte 61, 62, 64 und 65 stellen jeweils unterschiedliche Pixel dar. Die Totzeiteffekte auf ein beliebiges, vorgegebenes Pixel hängen von den Zonen ab, in die das Pixel fällt. Insbesondere wird ein Pixel, das in nur einer Zone liegt, nur durch die Totzeit dieser einen Zone beeinflußt. Im Gegensatz dazu wird ein Pixel, das in mehr als eine Zone fällt (beispielsweise in einen Überlappungsbereich) von der Totzeit jeder der Zonen, in der es liegt, beeinflußt. Beispielsweise fällt das Pixel 61 nur in die Zone A und wird daher nur durch die Totzeit D_A des Zeitkanals A beeinflußt. Auf ähnliche Weise fällt das Pixel 62 nur in die Zone B und wird daher nur durch die Totzeit D_B des Zeitkanales B beeinflußt. Im Gegensatz fallen die Pixel 64 und 65 jeweils in den Überlappungsbereich 60 der Zeitkanäle A und B (d. h. in beide Zonen A und B), obwohl jedes der beiden Pixel in die physikalischen Grenzen von nur einem Zeitkanal fällt. Folglich ist die Totzeit, die mit jedem der Pixel 64 und 65 verknüpft ist, das Produkt der Totzeiten der Zeitkanäle A und B, d. h. D_A, D_B. Es ist zu beachten, daß bei einem Detektor, der eine unterschiedliche Anordnung der Zeitkanäle hat, es möglich sein kann, daß sich Einflußzonen von drei oder mehreren Zeitkanälen überlappen. Folglich kann die Totzeit eines beliebigen, vorgegebenen Pixels als das Produkt der Totzeiten von jeder Zone berechnet werden, in der das Pixel liegt. Mit anderen Worten kann eine spezielle (einzigartige) Totzeitgleichung jedem speziellen (einzigartigen) Überwachungsbereich der Zoneneinflußkarte und auf jedem speziellen (einzigartigen) Bereich von Nichtüberlappung zugeordnet werden. Jede derartige Gleichung ist eine Funktion (beispielsweise das Produkt) der Totzeiten der entsprechenden Zeitkanäle oder des entsprechenden Zeitkanals.

Entsprechend den vorstehenden Ausführungen wird die Totzeit für jeden der Zeitkanäle jedes Detektors unabhängig gemessen. Basierend auf der Zoneneinflußkarte und den Totzeitmessungen kann die Totzeit für jedes Pixel unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Prinzipien unabhängig berechnet und daher auch unabhängig korrigiert werden.

Bezugnehmend auf Fig. 8 umfaßt die Timer-Schaltung 50 Merkmale, die es ermöglichen, die Totzeit unabhängig von jedem der Zeitkanäle zu messen. Die Timer- Schaltung 50 umfaßt eine Anzahl jeweils einen konstanten Bruchteil erfassender Diskriminatoren 48 (CFD = Constant Fraction Discriminator), d. h. einen CFD 48 für jeden Zeitkanal. Jedes der Zeitkanal-Ausgangssignale TC_j wird als Eingang an einen entsprechenden CFD 48 angelegt. Die CFDs 48 liefern jeweils ein amplitudenunabhängiges Triggern, um enge Zeitkonstanten aufrechtzuerhalten. Jede CFD 48 liefert ein Ausgangssignal an ein ODER-Gatter 52. Der Ausgang des ODER-Gatters 52 ist das Triggersignal ST von dem Detektor 10, welches an die Koinzidenz-Detektorschaltung 36 (Fig. 4) angelegt wird. Jede DFD 48 gibt auch ein Signal 58 an den ZTW-Speicher 49 ab. Der ZTW-Speicher 53 enthält ein Bit für jeden Zeitkanal, und der Zustand der ZTW-Bits identifiziert den speziellen Zeitkanal, der auf ein Scintillationsereignis für jeden Zeitzyklus angesprochen hat. Der Ausgang ZTW des ZTW-Speichers 53 wird an den ZTW-Decoder 54 angelegt. Der ZTW- Decoder 54 mappt den ZTW-Wert auf individuelle Photomultiplierröhren, d. h., der ZTW- Detektor bestimmt, welcher Photodetektorröhren-Kanäle von jedem der ZTW-Wert repräsentiert wird. Die Mappingfunktion basiert auf dem Wissen oder der Information darüber, welche Photomultiplierröhren in jedem Zeitkanal enthalten sind und ihrer Anordnung und der bekannten Lichtausdehnungsfunktion. Der Ausgang des ZTW-Decoders 54 ist das Signal ZTF, welches ein Bit für jeden PMT-Kanal umfaßt und welches an die Integrationsschaltung 47 (Fig. 4) abgegeben wird, wie oben beschrieben wurde.

Die Totzeit von jedem Zeitkanal wird unabhängig dadurch gemessen, daß künstliche Triggerimpulse verwendet werden, um die Zählerrate von jedem Zeitkanal abzutasten. Es sei angenommen, daß ein Signal T_j für eine Zeitdauer A aktiv ist immer dann, wenn ein Ereignis in einem vorgegebenen Zeitkanal j auftritt. Die Zeit A ist die Zeit, während der der Zeitkanal j belegt ist. Das Taktsignal C kann so definiert sein, daß es eine feste Frequenz F hat. Bei jeder ansteigenden Flanke des Signals C wird das Signal T_j während einer Zeitdauer S abgetastet, und die Häufigkeit K_j, mit der das Signal T_j als aktiv abgetastet wird, wird bestimmt. Folglich kann die Totzeit D_j des Zeitkanals j nach der Gleichung: D_j = K_j/(S . F) berechnet werden.

Die Totzeit wird folglich in der Weise berechnet (Fig. 8), daß ein Impulsgenerator 70 und M-Raten-Meßeinheiten 72 (eine Raten-Meßeinheit für jeden Zeitkanal) in der Timer- Schaltung 50 verwendet werden. Der Ausgang C des Impulsgenerators 70 wird an dem Takteingang von jeder der Raten-Meßeinheiten 72 angelegt. Die speziellen Parameter des Signales C, beispielsweise seine Frequenz F, seine Impulsbreite und dergleichen sind von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängig. Jede Raten-Meßeinheit 72 ist ein Zähler, der einen Zählwert K_j ausgibt. Jede Raten-Meßeinheit 72 empfängt auch als Eingang ein unterschiedliches Bit von dem ZTW-Speicher 53. Jedes Bit des ZTW-Speichers 53 wird als transparentes Latch betrachtet, in dem jedes Ereignis in dem Ausgang eines Diskriminators 48 an dem Eingang der entsprechenden Raten-Meßeinheit 72 auftritt. Alternativ kann der Eingang zu jeder der Raten-Meßeinheiten 72 direkt von dem Ausgang des entsprechenden Diskriminators 48 abgenommen werden. Der Zählwert K_j von jeder Raten-Meßeinheit 72 stellt die Häufigkeit während jeder Zeitperiode S dar, während der der entsprechende Zeitkanal als aktiv gemessen wird. Folglich wird die Totzeit D_j unabhängig von jedem Zeitkanal j entsprechend der Gleichung D_j = K_j/(S . F) berechnet. Die Berechnung der Totzeiten kann in dem Detektor oder in der Verarbeitungseinrichtung 18 durchgeführt werden. Im letzteren Fall können die Zählwerte K_j über die Datensignale DATA an die Verarbeitungseinrichtung 18 geliefert werden.

Wenn erst die Totzeit für jeden Zeitkanal bekannt ist, können die Bilddaten in bezug auf die Totzeit auf der Basis von Pixel zu Pixel korrigiert werden, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben wurde, d. h., indem die Totzeiten von zwei oder mehreren Zeitkanälen bei Vorgabe einer Zoneneinflußkarte kombiniert werden. Indem die Daten für die Totzeit auf der Basis von Pixel zu Pixel korrigiert werden, werden Schwankungen in der Totzeit über der Abbildungsoberfläche des Detektors in die Korrektur mit einbezogen.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens, welches benutzt werden kann, um die obenbeschriebene Totzeitkorrektur umzusetzen. Bei 901 wird ein Energieprofil des Patienten aufgenommen, bevor ein normaler Bilderzeugungslauf durchgeführt wird. Das Energieprofil kann unter Verwendung eines Detektors aufgenommen werden, mit dem eine einfache Emissionsabtastung des Patienten von einem oder mehreren Drehwinkeln aus durchgeführt wird. Bei 902 wird das Energieprofil verwendet, um eine Zoneneinflußkarte von mehreren, wählbaren Zoneneinflußkarten auszuwählen. Jede Zoneneinflußkarte spezifiziert für jedes Pixel des Detektors bei einem bestimmten Energieniveau (Eingangsniveau) die Zeitkanäle, die auf ein Ereignis ansprechen werden, welches an der Stelle des Pixels auftritt (Ausgangsniveau). Jede der mehreren Zoneneinflußkarten entspricht einem bestimmten Energieniveau, und eine Zoneneinflußkarte wird idealerweise für jedes Energieniveau bereitgestellt, welches während der klinischen Benutzung der Einrichtung zu erwarten ist. Die Zoneneinflußkarten basieren auf einer Simulation der Arbeitsweise des Detektors bei vorgegebener physikalischer Konfiguration des Detektors und bei vorgegebenen Parametern des Detektors, d. h., daß die PMT-Zuordnungen zu der Zeitkanal-Summenschaltung, das Blickfeld des Scintillationskristalls und die Lichtausbreitungsfunktion (LSF) bekannt sind. Die Zoneneinflußkarten können jedes geeignete Format haben, beispielsweise können sie in Form von einer oder mehreren Tabellen vorliegen. Ein Verfahren zur Erzeugung von Zoneneinflußkarten wird im Zusammenhang mit Fig. 10 beschrieben.

Um eine geeignete Zoneneinflußkarte auszuwählen, wird ein spezielles Energieniveau genommen oder von dem Energieprofil abgeleitet. Beispielsweise kann die Zoneneinflußkarte ausgewählt werden, die dem gemittelten Energieniveau des Energieprofils entspricht. Es kann erwünscht sein, das gemittelte Energieniveau statt beispielsweise den Photopeak zu benutzen, da die gemittelte Energie die Compton-Streuung berücksichtigt und sehr wahrscheinlich geringer ist als der aktuelle Photopeak.

Nach der Auswahl der geeigneten Zoneneinflußkarte geht die Routine mit der normalen Bildabtastung bei 903A und 903B weiter, die gleichzeitig durchgeführt werden. Bei 903A werden die Emissionsdaten des Patienten unter Verwendung der Detektoren 10 aufgenommen. Bei 903B werden die Raten-Meßeinheiten 72 verwendet, um die Totzeitdaten für jeden Zeitkanal aufzunehmen. Nachdem alle Emissionsdaten aufgenommen worden sind, werden bei 904 diese zeitkanalspezifischen Totzeitdaten auf die ausgewählte Zoneneinflußkarte angewendet, um die Totzeitkorrekturfaktoren zu erzeugen. Es ist zu beachten, daß die Art und Weise der Erzeugung dieser Korrekturfaktoren bei einer gegebenen Totzeit bekannt ist. Beispielsweise können die Emissionsdaten einfach in geeigneter Weise mit einem Faktor multipliziert werden. Bei 905 werden die Korrekturfaktoren auf die Emissionsdaten angewendet, um die Emissionsdaten auf der Basis von Pixel zu Pixel zu korrigieren. Die Korrektur kann entweder im Projektionsraum oder im Bildraum je nach Wunsch ausgeführt werden. Schließlich werden bei 906 die Bilder des Patienten unter Verwendung herkömmlicher Verfahren auf der Basis der bezüglich der Totzeit korrigierten Daten rekonstruiert.

In bestimmten Fällen kann es unpraktisch oder anderweitig unerwünscht sein, separate Energieprofile abzuleiten oder eine separate Zoneneinflußkarte für jeden Patienten zu erzeugen. In diesen Fällen ist es möglich, eine vorgegebene Zoneneinflußkarte zu verwenden, die nicht auf der Basis des gerade abgebildeten, speziellen Patienten erzeugt worden ist. Eine derartige Karte kann aus einer Gruppe von vorher aufgenommenen Zoneneinflußkarten ausgewählt werden, die Patienten verschiedener, üblicher Körperkonstitutionstypen darstellen. Es wird jedoch angenommen, daß die Auswahl einer Zoneneinflußkarte, die auf dem Energieprofil von jedem einzelnen Patienten beruht, zu besseren Ergebnissen führt.

Als weitere Alternative oder Modifikation der obenbeschriebenen Routine können die Energiewerte auf der Basis von Ereignis zu Ereignis während der normalen Aufnahme der Bilddaten erhalten werden (903A und 903B). Insbesondere kann die Energie von jedem beobachteten Ereignis gemessen und dazu benutzt werden, die geeignete Zoneneinflußkarte für dieses Ereignis auszuwählen. Dieser Ansatz vermeidet die Notwendigkeit, ein separates Energieprofil (901) für jeden Patienten aufzunehmen.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens, das verwendet werden kann, um die Zoneneinflußkarten für verschiedene Energieniveaus zu erzeugen. Die Routine von Fig. 10 wird vor der klinischen Abbildungssitzung aufgenommen, beispielsweise während der Einrichtung oder des Tests der Abbildungseinrichtung. Bei 1001 wird der Detektor konfiguriert einschließlich der Konfiguration der PMT-Positionen, der Bestimmung des Blickfeldes und der Lichtausbreitungsfunktion und der Zuordnung jeder PMT zu der Zeitkanal-Summenschaltung. Bei 1002 wird der Betrieb des Detektors simuliert, indem die Lichtausbreitungsfunktion auf eine Simulation des Detektors angewendet wird, wobei verschiedene Positionen und Energieniveaus benutzt werden. Die Simulation kann auf der Basis von Software, Hardware oder einer Kombination von Software- und Hardware- Simulation durchgeführt werden. Bei 1003 wird das Signal der Lichtausbreitungsfunktion, welches von den simulierten Zeitkanälen abgetastet wurde, durch die simulierten Zeitkanal- Summenschaltungen aufsummiert. Als nächstes wird bei 1004 festgestellt, welche simulierten Zeitkanäle jedes Ereignis "detektiert" haben, indem die aufsummierten Signalwerten mit den CFD-Schwellenwerteinstellungen verglichen werden. Wenn in bezug auf einen Zeitkanal festgestellt wird, daß er ein Ereignis detektiert hat, wird für diesen Zeitkanal festgelegt, daß er bei dieser räumlichen Lage und dieser Energie eines Ereignisses beeinflußt wird. Bei 1005 werden die Resultate von 1004 in eine Anzahl separater Zoneneinflußkarten organisiert, wobei eine für jedes Energieniveau vorgesehen ist, und wobei jede Karte die Zeitkanäle spezifiziert, die für jedes Pixel beeinflußt werden.

Es ist zu beachten, daß die oben beschriebene Totzeitkorrektur in einer Software verwirklicht sein kann. Beispielsweise kann das Verfahren in einer Verarbeitungseinrichtung 18 (Fig. 2A) in Antwort darauf durchgeführt werden, daß die zugeordnete CPU 20 (Fig. 3) eine Sequenz von Befehlen ausführt, die in einem Speicher enthalten sind. Die Befehle können beispielsweise von einem RAM aus ausgeführt werden, und sie können von einem Speicher geladen werden, beispielsweise einem Massenspeicher und/oder von einem oder mehreren Computersystemen, geladen werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Hardware-Schaltung anstelle von oder in Kombination mit Software verwendet werden, um die Totzeitkorrektur durchzuführen.

Claims

1. Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer Abbildungseinrichtung, wobei die Abbildungseinrichtung einen Strahlungsdetektor mit einem Totzeiteffekt aufweist, gekennzeichnet durch Erzeugen von Daten von einem Objekt in Abhängigkeit von der von dem Detektor erfaßten Strahlung; Korrigieren der Daten auf Totzeit einschließlich Korrigieren der Daten auf räumliche Schwankungen in der Totzeit über dem Abbildungsbereich des Detektors und durch Erzeugen eines Bildes von dem Objekt auf der Basis der korrigierten Daten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild eine Vielzahl fundamentaler Bildelemente umfaßt, und daß die Korrektur das Korrigieren der Daten auf Totzeit unabhängig für jedes der fundamentalen Bildelemente umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Totzeitdaten das Erzeugen der Totzeitdaten auf der Basis einer Vielzahl von Totzeitfunktionen umfaßt, wobei jede der Totzeitfunktionen einer einzigartigen Teilmenge eines Abbildungsbereiches des Detektors entspricht, wobei jedes der fundamentalen Bildelemente zu einem der Teilmengen gehört.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Totzeitfunktionen eine Funktion der Erfassung von Ereignissen ist, die für eine entsprechende der Teilmengen erfaßt wurden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der Daten auf Totzeit das Erfassen eines Energieprofils des Objektes und die Verwendung des Energieprofils zur Korrektur der Daten auf Totzeit umfaßt.

6. Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer Bilderzeugungseinrichtung, gekennzeichnet durch Erzeugen von Bilddaten eines Objektes in Abhängigkeit von Ereignissen, die von einem Detektor erfaßt werden, Erzeugen von Totzeitdaten auf der Basis einer Vielzahl von Totzeitfunktionen, wobei jede der Totzeitfunktionen einer unterschiedlichen Teilmenge eines Abbildungsbereiches des Detektors entspricht, und Verwendung der Totzeitdaten zur Korrektur der Bilddaten.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten eine Vielzahl von fundamentalen Bildelementen darstellen, und daß die Korrektur der Bilddaten das Korrigieren der Bilddaten unabhängig voneinander für jedes der fundamentalen Bildelemente unter Verwendung der Totzeitdaten umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Totzeitfunktionen eine Funktion einer Erfassung von Ereignissen ist, die an einem entsprechenden Teilbereich des Bilderfassungsbereiches des Detektors gemessen wurden.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Totzeitdaten das Erfassen eines Energieprofils des Objektes und die Verwendung des Energieprofils zur Korrektur der Daten auf Totzeit umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen Blockdetektor aufweist.

11. Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch Erzeugen von Bilddaten eines Objektes in Abhängigkeit von Triggerereignissen auf der Basis von Ereignissen; Erzeugen von Totzeitdaten, die den Bilddaten zugeordnet sind, auf der Basis der Messung der Triggerereignisse und durch Verwendung der Totzeitdaten zur Korrektur der Bilddaten.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten eine Vielzahl von fundamentalen Bildelementen darstellen, wobei die Totzeitdaten verwendet werden, um die Bilddaten unabhängig voneinander für jedes der fundamentalen Bildelemente zu korrigieren.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Totzeitdaten das Erzeugen von Totzeitdaten auf der Basis einer Vielzahl von Totzeitfunktionen umfaßt, wobei jede der Totzeitfunktionen einem unterschiedlichen Teilbereich des Abbildungsbereiches des Detektors entspricht, und wobei jedes der fundamentalen Bildelemente einem der Unterbereiche des Abbildungsbereiches des Detektors entspricht.

14. Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer medizinischen Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch Erfassung von Ereignissen und Verwendung eines Teilbereiches eines Bildbereiches eines Detektors, Erzeugen von Bilddaten eines Objektes in Abhängigkeit von den erfaßten Ereignissen, wobei die Bilddaten eine Vielzahl von fundamentalen Bildelementen darstellen, Erzeugen von Totzeitdaten basierend auf den erfaßten Ereignissen und einer Vielzahl von Totzeitfunktionen, wobei jede der Totzeitfunktionen einem unterschiedlichen Unterbereich entspricht, und durch Verwenden der Totzeitdaten zur Korrektur der Bilddaten unabhängig voneinander für jedes der fundamentalen Bildelemente.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Totzeitfunktionen eine Funktion der Erfassung von Ereignissen ist, die bei einem entsprechenden Unterbereich des Abbildungsbereiches des Detektors erfaßt wurden.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine Vielzahl von einander überlappenden Zeitzonen aufweist, wobei die Vielzahl der Totzeitfunktionen eine Totzeitfunktion für jeden Überlappungsbereich von zwei oder mehreren Zeitzonen umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen monolithischen Scintillator umfaßt, wobei die Vielzahl der Zeitzonen eine Vielzahl von Zeitzonen des monolithischen Scintillators umfaßt.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Totzeitdaten die Erzeugung einer Vielzahl von Erfassungsimpulsen zur Erfassung der Ereignisse, die in jeder der Zeitzonen erfaßt werden, und die Erzeugung von Totzeitdaten für jedes der fundamentalen Bildelemente basierend auf den gemessenen Ereignissen und den Totzeitfunktionen umfaßt.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Totzeitdaten basierend auf den erfaßten Ereignissen und einer Vielzahl von Totzeitfunktionen die Verwendung einer energieabhängigen Zoneneinflußkarte umfaßt, um die Totzeitdaten zu erzeugen, wobei die Zoneneinflußkarte die Überlappungsbereiche anzeigt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwendung einer energieabhängigen Zoneneinflußkarte zur Erzeugung der Totzeitdaten dadurch erfolgt, daß die Zoneneinflußkarte, die die Überlappungsbereiche anzeigt, darin besteht, daß ein Energieprofil des Objektes erfaßt wird, und daß das Energieprofil und die Charakteristiken des Detektors verwendet werden, um die Zoneneinflußkarte auszuwählen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine Vielzahl von Blockdetektoren umfaßt.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwendung des Energieprofils und der Charakteristiken des Detektors für die Auswahl der Zoneneinflußkarte die Auswahl von einer einer Vielzahl von Zoneneinflußkarten auf der Basis des Energieprofils umfaßt.

23. Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer medizinischen Abbildungseinrichtung, wobei die Abbildungseinrichtung einen Detektor mit einer Vielzahl von Zonen mit wenigstens einer Überlappungszone aufweist, wobei jede Überlappungszone einen Bereich des Detektors darstellt, in dem ein erfaßtes Ereignis mehr als eine der Zonen beeinflussen kann, dadurch gekennzeichnet, daß

- Bilddaten eines Objektes in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Ereignissen, die von dem Detektor erfaßt werden, erzeugt wird, wobei die Bilddaten eine Vielzahl von fundamentalen Bildelementen darstellen;
- Totzeitdaten auf der Basis der erfaßten Ereignisse und einer Vielzahl von Totzeitfunktionen erzeugt werden, wobei die Vielzahl der Totzeitfunktionen eine Totzeitfunktion für jeden Überlappungsbereich umfaßt, und daß
- jedes der fundamentalen Bildelemente auf der Basis von einem Teil der Totzeitdaten korrigiert wird, wobei jeder dieser Teile der Totzeitdaten aus einer der Totzeitfunktionen im Zusammenhang mit dem fundamentalen Bildelement resultiert.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vielzahl von Zonen eine Zeitzone ist.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Totzeitdaten das Erfassen von strahlungsinduzierten Triggerereignissen und die Erzeugung von Totzeitdaten für jedes der Pixel auf der Basis der Messungen und der Totzeitfunktionen umfaßt.

26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zoneneinflußkarte, die eine Vielzahl von Zonen und eine Vielzahl von Überlappungsbereichen spezifiziert, dadurch erzeugt wird, daß das Energieprofil des Objektes erfaßt wird und daß das Energieprofil und die Charakteristiken des Detektors benutzt werden, um die Zoneneinflußkarte zu bestimmen.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Zoneneinflußkarte das Auswählen von einer aus einer Vielzahl von auswählbaren Zoneneinflußkarten umfaßt, die auf dem Energieprofil des Objekts basieren.

28. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen monolithischen Scintillator umfaßt, und daß die Vielzahl der Zonen eine Vielzahl von Zonen des monolithischen Scintillators umfaßt.

29. Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer medizinischen Abbildungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Zoneneinflußkarte erzeugt wird, die eine Vielzahl von Zeitzonen eines Detektors der Abbildungseinrichtung spezifiziert, einschließlich der Spezifikation einer Vielzahl von Überlappungsbereichen, wobei jeder Überlappungsbereich einen Bereich des Detektors darstellt, in dem ein detektiertes Ereignis mehr als eine der Zeitzonen beeinflußt,
- Bilddaten eines Objekts in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Ereignissen erzeugt wird, die von dem Detektor erfaßt werden, wobei die Bilddaten eine Vielzahl von Pixeln darstellen,
- Totzeitdaten auf der Basis der detektierten Ereignisse, der Zoneneinflußkarte und einer Vielzahl von Totzeitfunktionen erzeugt werden, wobei die Vielzahl der Totzeitfunktionen eine separate Totzeitfunktion für jeden der Überlappungsbereiche umfaßt, und daß
- jedes der Pixel auf der Basis einer Teilmenge der Totzeitdaten korrigiert wird, wobei die Menge der Totzeitdaten aus einer der Totzeitfunktionen im Zusammenhang mit dem jeweiligen Pixel resultiert.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Totzeitfunktion für jeden Überwachungsbereich auf einer Anzahl von erfaßten Zählern für jede der Zonen basiert, die mit dem Überlappungsbereich zusammenhängen.

31. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Totzeitdaten das Erzeugen einer Abtastung der Ereignisse für jede der Zonen umfaßt, wobei jede der Totzeitfunktionen eine Funktion von einer oder mehreren dieser Abtastungen darstellt.

32. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Zoneneinflußkarte dadurch erfolgt, daß die Arbeitsweise des Detektors simuliert wird, und daß die Überlappungsbereiche auf der Basis dieser Simulation identifiziert werden.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Energieprofil des Objektes erfaßt wird, und daß die Zoneneinflußkarte aus einer Vielzahl von Zoneneinflußkarten auf der Basis des Energieprofils ausgewählt wird.

34. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen monolithischen Scintillator umfaßt, und daß die Vielzahl von Zonen eine Vielzahl von Zonen des monolithischen Oszillators umfaßt.

35. Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer nuklearmedizinischen Abbildungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Zoneneinflußkarte ausgewählt wird, wobei die Zoneneinflußkarte eine Vielzahl von Zonen eines Detektors einer Abbildungseinrichtung einschließlich der Spezifikation einer Vielzahl von Überlappungsbereichen angibt, wobei die Überlappungsbereiche einen Bereich des Detektors darstellen, in dem ein strahlungsinduziertes Ereignis mehr als eine der Zonen beeinflussen kann,
- Bilddaten eines Objektes in Abhängigkeit einer Vielzahl von strahlungsinduzierten Triggerereignissen des Detektors erzeugt werden, wobei die Bilddaten eine Vielzahl von Pixeln umfassen,
- Totzeitdaten für jedes der Pixel auf der Basis der strahlungsinduzierten Triggerereignisse und einer Vielzahl von Totzeitfunktionen erzeugt werden, wobei die Vielzahl von Totzeitfunktionen eine Totzeitfunktion für jeden der Überlappungsbereiche umfaßt, wobei die Totzeitfunktion für jeden Überlappungsbereich auf einer Zählerzahl basiert, die für jede der Zonen, die dem Überlappungsbereich zugeordnet sind, gemessen werden, und daß
- jedes Pixel auf der Basis einer Teilmenge der Totzeitdaten korrigiert wird, wobei die Teilmenge der Totzeitdaten sich aus einer der Totzeitfunktionen in Verbindung mit diesem Pixel ergibt.

36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Totzeitdaten das Erzeugen einer Vielzahl von Abtast-Meß-Impulsen und die Erzeugung von Totzeitdaten für jedes der Pixel auf der Basis der Vielzahl der Abtast-Meß-Impulse, der strahlungsinduzierten Triggerereignisse und den Totzeitfunktionen umfaßt, wobei jeder der gemessenen Zähler eine Koinzidenz zwischen einem der strahlungsinduzierten Triggerereignisse und einem der Abtast-Meß-Impulse entspricht.

37. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der Zoneneinflußkarte dadurch erfolgt, daß der Detektor verwendet wird, um ein Energieprofil des abzubildenden Objektes zu erfassen, und daß die Zoneneinflußkarte auf der Basis des Energieprofils ausgewählt wird.

38. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen monolithischen Scintillator umfaßt, wobei die Vielzahl der Zonen eine Vielzahl von Zonen des monolithischen Scintillators umfaßt.

39. Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer nuklearmedizinischen Abbildungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Energieprofil eines abzubildenden Objektes erfaßt wird,
- das Energieprofil verwendet wird, um eine Zoneneinflußkarte von einer Vielzahl von auswählbaren Zoneneinflußkarten auszuwählen, wobei die Zoneneinflußkarte eine Vielzahl von Zonen eines Detektors der Abbildungseinrichtung einschließlich einer Vielzahl von Überlappungsbereichen spezifiziert, wobei die Überlappungsbereiche einen Bereich des Detektors umfassen, in dem ein Scintillationsereignis mehr als eine der Zonen beeinflussen kann,
- Abbildungsdaten eines Objektes in Abhängigkeit von auf einem Scintillationsereignis beruhenden Triggersignalen des Detektors erzeugt werden, wobei die Bilddaten eine Vielzahl von Pixeldaten darstellen,
- Totzeitdaten auf der Basis der Triggersignale des Detektors, der Zoneneinflußkarte und einer Vielzahl von Totzeitfunktionen erzeugt werden, wobei die Vielzahl der Totzeitfunktionen eine unterschiedliche Totzeitfunktion für jeden der Überlappungsbereiche umfaßt, wobei die Totzeitfunktion für jeden Überlappungsbereich auf einer Anzahl von Abtastzählern für jede der Zonen, die dem Überlappungsbereich zugeordnet ist, basiert, und wobei die Zahl der abgetasteten Zähler eine Koinzidenzzahl zwischen den Triggersignalen des Detektors und einer Vielzahl von Abtastimpulsen repräsentiert,
- die Bilddaten auf der Basis von Pixel zu Pixel unter Verwendung der Totzeitdaten korrigiert werden, um auf Totzeit korrigierte Bilddaten zu erzeugen, wobei jedes Pixel auf der Basis einer Teilmenge der Totzeitdaten korrigiert wird, wobei die Teilmenge der Totzeitdaten aus einer der Totzeitfunktionen im Zusammenhang mit diesem Pixel resultiert, und daß
- ein Bild des Objektes auf der Basis der auf Totzeit korrigierten Bilddaten erzeugt wird.

40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Zoneneinflußkarte eine Funktion der physikalischen Eigenschaften des Detektors ist.

41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen monolithischen Scintillator umfaßt, und daß die Vielzahl der Zonen eine Vielzahl von Zonen des monolithischen Scintillators umfaßt.

42. Verfahren zur Totzeitkorrektur in einer nuklearmedizinischen Abbildungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Vielzahl von Zoneneinflußkarten bereitgestellt wird, wobei jede Zoneneinflußkarte auf den physikalischen Eigenschaften eines monolithischen Scintillationsdetektors der Abbildungseinrichtung beruht, wobei jede Zoneneinflußkarte einem speziellen Energieniveau und einer spezifizierten aus einer Vielzahl von Zeitzonen des Detektors einschließlich einer spezifizierten aus einer Vielzahl von Überwachungsbereichen für das Energieniveau umfaßt, wobei die Überlappungsbereiche einen Bereich des Detektors umfassen, in dem ein Scintillationsereignis mehr als eine der Zeitzonen beeinflussen kann,
- ein Detektor zur Aufnahme eines Energieprofils eines abzubildenden Objektes auf der Basis der von dem Objekt emittierten Strahlung verwendet wird,
- daß das Energieprofil verwendet wird, um eine der Zoneneinflußkarten auszuwählen,
- Emissionsdaten des Objektes in Abhängigkeit von den auf den Scintillationsereignissen basierenden Triggersignalen des Detektors erzeugt werden, wobei die Emissionsdaten eine Vielzahl von Pixeln darstellen,
- Totzeitdaten auf der Basis der Emissionsdaten, der ausgewählten Zoneneinflußkarte und einer Vielzahl von Totzeitfunktionen erzeugt werden, wobei die Vielzahl der Totzeitfunktionen eine unterschiedliche Totzeitfunktion für jeden der Überlappungsbereiche umfaßt, die durch die ausgewählte Zoneneinflußkarte ausgewählt werden, wobei die Totzeitfunktion für jeden Überlappungsbereich auf einer Zählerzahl basiert, die für jede der Zonen, die dem Überlappungsbereich zugeordnet ist, gemessen werden, und wobei die Zählerzahlen die Koinzidenzen zwischen den auf Scintillationsereignissen basierenden Triggersignalen des Detektors und einer Vielzahl von Meßimpulsen darstellen,
- die Emissionsdaten auf der Basis von Pixel zu Pixel unter Verwendung der Totzeitdaten korrigiert werden, um auf Totzeit korrigierte Emissionsdaten zu erzeugen, wobei jedes der Pixel auf der Basis einer Untermenge der Totzeitdaten korrigiert wird, wobei die Untermenge der Totzeitdaten sich aus einer der Totzeitfunktionen im Zusammenhang mit diesem Pixel ergibt, und daß
- ein Bild des Objektes auf der Basis der totzeitkorrigierten Emissionsdaten erzeugt wird.

43. Nuklearmedizinische Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch

- einen Strahlungsdetektor, der in Abhängigkeit von einer detektierten Strahlung Daten eines Objektes erzeugt und der einen Totzeiteffekt aufweist,
- eine Korrektureinrichtung für die Daten bezüglich der Totzeit, wobei die Korrektureinrichtung eine Korrektur auf räumliche Schwankungen in der Totzeit in bezug auf den Abbildungsbereich des Detektors aufweist, und durch
- eine Einrichtung zur Erzeugung von Bildern des Objektes auf der Basis der korrigierten Daten.

44. Einrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbildungsbereich des Detektors einer Vielzahl von Pixeln eines Bildes entspricht, und daß die Korrektureinrichtung zur Korrektur der Daten auf Totzeit einer Einrichtung zur Korrektur der Bilddaten auf Totzeit separat für jedes der Pixel umfaßt.

45. Einrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Totzeitdaten eine Einrichtung zur Erzeugung der Totzeitdaten auf der Basis einer Vielzahl von Totzeitfunktionen umfaßt, wobei jede der Totzeitfunktionen einem anderen Teilbereich eines Abbildungsbereiches des Detektors entspricht, und wobei jedes der Pixel einem Teilbereich der Abbildungsoberfläche des Detektors entspricht.

46. Einrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Totzeitfunktionen eine Funktion einer Abtastung von Ereignissen ist, die bei einem entsprechenden Teilbereich des Abbildungsbereiches des Detektors entspricht.

47. Nuklearmedizinische Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch einen Strahlungsdetektor zur Detektion von strahlungsintensierten Ereignissen, einer Einrichtung zur Erzeugung von Bilddaten eines Objektes in Antwort auf die strahlungsinduzierten Ereignisse, einer Einrichtung zur Erzeugung von Totzeitdaten, die mit den Bilddaten in Beziehung stehen, auf der Basis der Abtastung von Triggersignalen auf der Basis der Ereignisse, und eine Einrichtung zur Verwendung der Totzeitdaten zur Korrektur der Bilddaten.

48. Einrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten eine Vielzahl von fundamentalen Bilddaten darstellen und ferner eine Einrichtung zur Verwendung der Totzeitdaten zur Korrektur der Bilddaten unabhängig für jedes der fundamentalen Bildelemente umfaßt.

49. Einrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung der Totzeitdaten eine Einrichtung zur Erzeugung der Totzeitdaten auf der Basis einer Vielzahl von Totzeitfunktionen aufweist, wobei jede der Totzeitfunktionen einem unterschiedlichen Teilbereich eines Abbildungsbereiches des Detektors entspricht und wobei jedes der fundamentalen Bildelemente einem der Teilbereiche der Abbildungsoberfläche des Detektors entspricht.

50. Medizinische Abbildungseinrichtung, gekennzeichnet durch

- eine Vielzahl von Strahlungsdetektoren, wobei jeder der Detektoren einen Abbildungsbereich bestehend aus einer Vielzahl von Zonen aufweist, der die Ereignisse in jeder der Zonen erfaßt, wobei jeder der Detektoren ferner Ereignisdaten eines Objektes in Abhängigkeit von den erfaßten Ereignissen erzeugt und wobei jeder der Detektoren ferner eine Abtastung der detektierten Ereignisse für jede der Zonen erzeugt,
- eine Verarbeitungseinrichtung, die mit jedem der Detektoren gekoppelt ist und Bilddaten auf der Basis der Ereignisdaten erzeugt, wobei die Bilddaten eine Vielzahl von fundamentalen Bildelementen darstellen, und wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner Totzeitdaten auf der Basis der Messungen und einer Vielzahl von Totzeitfunktionen erzeugt und die Totzeitdaten benutzt, um die Bilddaten unabhängig voneinander für jedes der fundamentalen Bildelemente zu korrigieren.

51. Einrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Zonen sich auf einer Vielzahl von Überlappungsbereichen überlappt, und daß die Vielzahl der Totzeitfunktionen eine Totzeitfunktion für jeden der Überlappungsbereiche aufweist.

52. Einrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen monolithischen Scintillator umfaßt und daß die Vielzahl der Zonen eine Vielzahl von Zonen des monolithischen Scintillators umfaßt.

53. Nuklearmedizinische Abbildungseinrichtung umfassend:

- ein Gestell,
- einen Vielzahl von Strahlungsdetektoren, die von dem Gestell getragen werden, so daß sie um ein abzubildendes Objekt herumdrehbar sind, wobei jeder der Detektoren einen Abbildungsbereich bestehend aus einer Vielzahl von Zeitzonen umfaßt und Ereignisse in jeder der Zonen detektiert, wobei die Vielzahl der Zeitzonen sich an wenigstens einem Überlappungsbereich für ein vorgegebenes Energieniveau überlappen, wobei die Detektoren ferner Ereignisdaten des Objektes in Abhängigkeit von den detektierten Ereignissen erzeugt und wobei jeder der Detektoren ferner eine Abtastung der detektierten Ereignisse ableitet, und durch
- eine Verarbeitungseinrichtung, die mit jedem der Detektoren gekoppelt ist und Bilddaten basierend auf den Ereignisdaten erzeugt, wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner Totzeitdaten auf der Basis einer Vielzahl von Totzeitfunktionen und den Abtastungen der detektierten Ereignisse erzeugt, und wobei die Vielzahl der Totzeitfunktionen eine Totzeitfunktion für jeden der Überlappungsbereiche aufweist, und wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner die Totzeitdaten zur Korrektur der Bilddaten nutzt.

54. Einrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung ferner die korrigierten Bilddaten zur Erzeugung eines tomographischen Bildes des Objektes benutzt.

55. Einrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten eine Vielzahl von Pixeln umfassen, und daß die Verarbeitungseinrichtung die Bilddaten dadurch korrigiert, daß auf jedes Pixel die Totzeitfunktion angewendet wird, die diesem Pixel entspricht.

56. Einrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Totzeitfunktionen, die dem jeweiligen Pixel entspricht, eine Funktion der Abtastungen der detektierten Ereignisse für alle Zeitzonen ist, zu denen das Pixel gehört, wie es durch die wenigstens eine Überlappungszone spezifiziert ist.

57. Einrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen monolithischen Scintillator aufweist, und daß die Vielzahl der Zonen eine Vielzahl von Zonen des monolithischen Scintillators aufweist.