DE10164287A1

DE10164287A1 - Computertomographiegewichtung (CT-Gewichtung) zur Bildrekonstruktion mit hoher Qualität

Info

Publication number: DE10164287A1
Application number: DE10164287A
Authority: DE
Inventors: Guy M Besson
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2002-08-08
Also published as: US6463118B2; US20020122528A1; IL147203A; JP2002320612A; IL147203A0

Abstract

Bei einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein CT-Abbildungsverfahren. Ein Objekt (22) wird zur Erfassung eines Satzes von Abschwächungsmessungen bei einer ausgewählten Spiralenteilung abgetastet. Für jeden Winkel eines Fächerstrahlenbündels (16) von Strahlung werden ein direkter und ein konjugierter Satz von Abschwächungsmessungen identifiziert, die jeweils zumindest zwei am nächsten an einer Rekonstruktionsebene (62) befindliche Messungen umfassen. Die Messungen werden unter Verwendung von direkten und konjugierten Messungen in Paaren einschließlich eines kurzen Paars und eines langen Paars angeordnet. Direkte Messungen werden gemäß ihrem Abstand von der Rekonstruktionsebene gewichtet. Direkte Messungen des kurzen und langen Paars werden gemäß einer Mischfunktion gemischt, die den Beitrag des kurzen Paars bei einem Punkt, bei dem das ausgewählte direkte Paar und das ausgewählte konjugierte Paar einen gleichen Ort der z-Achse aufweisen, zu Null gewichtet. Die gewichteten und gemischten Daten werden zur Rekonstruktion eines Bilds des Objekts verwendet.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und eine Vorrichtung zur Rekonstruktion von Computertomographiebildern und insbesondere auf Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewichtung von Daten zur Verbesserung der Qualität derartiger rekonstruierter Bilder.

Bei zumindest einer bekannten Computertomographieabbildungssystemkonfiguration (CT- Abbildungssystemkonfiguration) projiziert eine Röntgenquelle ein fächerförmiges Strahlenbündel, das kollimiert wird, damit es in einer X-Y-Ebene eines kartesischen Koordinatensystems liegt, auf die im allgemeinen als die "Abbildungsebene" Bezug genommen wird. Das Röntgenstrahlenbündel geht durch das abgebildete Objekt wie beispielsweise einen Patienten hindurch. Das Strahlenbündel trifft nach seiner Abschwächung durch das Objekt auf eine nachstehend als Array bezeichnete regelmäßige Anordnung von nachstehend als Strahlungsdetektoren bezeichneten Strahlungserfassungseinrichtungen auf. Die Intensität der bei dem Detektorarray empfangenen Strahlung des abgeschwächten Strahlenbündels hängt von der Abschwächung des Röntgenstrahlenbündels durch das Objekt ab. Jedes Detektorelement des Arrays erzeugt ein getrenntes elektrisches Signal, bei dem es sich um eine Messung der Strahlenbündelabschwächung an dem Ort des Detektors handelt. Die Abschwächungsmessungen von allen Detektoren werden zur Erzeugung eines Übertragungsprofils getrennt erfaßt.

Bei bekannten CT-Systemen der dritten Generation werden die Röntgenquelle und das Detektorarray mit einem Portal in der Abbildungsebene und um das abzubildende Objekt gedreht, so daß der Winkel, beidem das Röntgenstrahlenbündel das Objekt kreuzt, sich ständig ändert. Auf eine Gruppe von Röntgenabschwächungsmessungen, das heißt Projektionsdaten, von dem Detektorarray bei einem Portalwinkel wird als eine "Ansicht" Bezug genommen. Eine "Abtastung" des Objekts umfaßt einen Satz von während einer Umdrehung der Röntgenquelle und des Detektors bei unterschiedlichen Portalwinkeln oder Ansichtswinkeln ausgebildeten Ansichten.

Bei einer axialen Abtastung werden die Projektionsdaten zum Aufbau eines Bilds, das einem durch das Objekt genommenen zweidimensionalen Schnitt entspricht, verarbeitet. Auf ein Verfahren zur Rekonstruktion eines Bilds aus einem Satz von Projektionsdaten wird in dem Fachgebiet als das Verfahren der gefilterten Rückprojektion Bezug genommen. Dieser Prozeß wandelt die Abschwächungsmessungen aus einer Abtastung in als "CT-Zahlen" oder "Hounsfield-Einheiten" bezeichnete ganze Zahlen, die zur Steuerung der Helligkeit eines entsprechenden Bildelements bei einer Kathodenstrahlröhrenanzeige verwendet werden.

Zur Verringerung der für mehrere Schnitte erforderlichen gesamten Abtastzeit kann eine "spiralenförmige" Abtastung durchgeführt werden. Zur Durchführung einer "spiralenförmigen" Abtastung wird der Patient synchron zu der Drehung des Portals in der z-Achse bewegt, während die Daten für die vorgeschriebene Anzahl von Schnitten erfaßt werden. Ein derartiges System erzeugt aus einer spiralenförmigen Abtastung des Fächerstrahlenbündels eine einzelne Spirale. Die durch das Fächerstrahlenbündel ausgearbeitete Spirale ergibt Projektionsdaten, aus denen Bilder in jedem vorgeschriebenen Schnitt rekonstruiert werden können. Zusätzlich zur Verringerung der Abtastzeit stellt eine spiralenförmige Abtastung weitere Vorteile wie beispielsweise eine bessere Verwendung von injiziertem Kontrastmittel, eine verbesserte Bildrekonstruktion an beliebigen Orten und bessere dreidimensionale Bilder bereit.

Das Röntgenstrahlenbündel wird von der Röntgenquelle durch einen Vorpatientenkollimator projiziert, der das Röntgenstrahlenbündelprofil in der Patientenachse oder z- Achse definiert. Der Kollimator umfaßt typischerweise Röntgenstrahlen absorbierendes Material mit einer Apertur darin zur Beschränkung des Röntgenstrahlenbündels. Bei zumindest einem bekannten CT-Abbildungssystem sind eine Abtastbetriebsart und ein entsprechendes Rekonstruktionsverfahren für Spiralenteilungen von 3 : 1 und 6 : 1 realisiert. Auf die Betriebsart mit einer Spiralenteilung von 6 : 1 wird als eine "Hochgeschwindigkeits"-Betriebsart Bezug genommen, da die Volumenabdeckung groß ist und die Abtastung entlang der z- Achse schneller ist als bei der Betriebsart mit einer Spiralenteilung von 3 : 1. Die für diese Hochgeschwindigkeitsbetriebsart verwendeten Abtast- und Rekonstruktionsverfahren sind jedoch nicht als für eine Abtastung mit größeren Spiralenteilungen wie zum Beispiel 8 : 1 oder höher geeignet befunden worden. Einer von mehreren Gründen dafür; daß diese Verfahren nicht als geeignet befunden worden sind, besteht darin, daß die Hochgeschwindigkeitsbetriebsart mit 6 : 1 konjugierte Abtastpaare verwendet, die bei Teilungen von 8 : 1 oder mehr im allgemeinen nicht länger gültig sind.

Es wäre wünschenswert, Verfahren und eine Vorrichtung 7 bereitzustellen, die das dünnste aus erfaßten Daten bei einer ziemlich hohen Teilung verfügbare Schnittempfindlichkeitsprofil ohne eine Entfaltung bereitstellen. Es wäre ferner wünschenswert, Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die auf CT- Abbildungssysteme mit verschiedenen Anzahlen von Detektorzeilen und bei mehreren Teilungen angewendet werden können.

Bei einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein CT-Abbildungsverfahren. Ein Objekt wird bei einer ausgewählten Spiralenteilung abgetastet, um einen Satz von Abschwächungsmessungen zu erfassen. Für jeden Winkel eines Fächerstrahlenbündels von Strahlung werden ein direkter und ein konjugierter Satz von Abschwächungsmessungen identifiziert, die jeweils zumindest zwei am nächsten an einer Rekonstruktionsebene befindliche Messungen umfassen. Messungen werden unter Verwendung von direkten und konjugierten Messungen in Paaren einschließlich eines kurzen Paars und eines langen Paars angeordnet. Direkte Messungen werden gemäß ihrem Abstand von der Rekonstruktionsebene gewichtet. Direkte Messungen der kurzen und langen Paare werden gemäß einer Mischfunktionen gemischt, die den Beitrag des kurzen Paars bei einem Punkt, bei dem das ausgewählte direkte Paar und das ausgewählte konjugierte Paar einen gleichen Ort der z- Achse aufweisen, zu null gewichtet. Die gewichteten und gemischten Daten werden zur Rekonstruktion eines Bilds des Objekts verwendet.

Es wird zu erkennen sein, daß die verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dünne Schnittempfindlichkeitsprofile aus erfaßten Daten bei einer relativ hohen Teilung ohne eine Entfaltung bereitstellen. Ferner können die Verfahrens- und Vorrichtungsausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf CT-Abbildungssysteme mit verschiedenen Anzahlen von Detektorzeilen und bei mehreren Teilungen angewendet werden.

Fig. 1 zeigt eine bildliche Ansicht eines CT- Abbildungssystems.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des in der Fig. 1 veranschaulichten Systems.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung einer für eine "B"-Seite eines 4-Schnitt-CT-Abbildungssystems dargestellten Mehrfachschnitt-Kegelstrahlenbündelgeometrie. Kegelwinkel sind in dieser Veranschaulichung sehr übertrieben dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung, die Darstellungen eines mit Bezug auf ein Portalbezugssystem verschobenen Patientenbezugssystems zeigt.

Fig. 5 zeigt eine Darstellung von optimalen Teilungswinkeln, die bei einem Ausführung beispiel zur Verringerung von mit einem Schnitt mit der Nummer C einer Mehrfachschnitt-Abtasteinrichtung verbundenen Kegelstrahlenbündelartefakten verwendet werden.

Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines Bereichs von Quellenpositionen, der zur Rekonstruktion eines Bilds beiträgt.

Fig. 7 zeigt eine Darstellung eines Zeilenextrapolationszustands. Dies sollte nicht derart interpretiert werden, daß es bedeutet, daß eine Zeilenextrapolation notwendigerweise auftritt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung berücksichtigen konjugierte Messungen für eine Interpolation und eine Extrapolation.

Fig. 8 zeigt eine Darstellung eines Zeileninterpolationszustands. Dies sollte nicht derart interpretiert werden, daß es bedeutet, daß eine Zeilenextrapolation notwendigerweise auftritt.

Fig. 9 zeigt eine Darstellung von vier am nächsten an einer Rekonstruktionsebene befindlichen Messungen für ein gegebenes Linienintegral.

Fig. 10 zeigt eine Darstellung von vier am nächsten an einer Rekonstruktionsebene befindlichen Messungen für ein gegebenes Linienintegral und einen Fall, in dem sich ein Paar von Messungen auf der gleichen Seiten einer Rekonstruktionsebene befindet.

Fig. 11 zeigt eine Darstellung von drei Paarauswahlzuständen, die bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei geringeren Teilungen als 7 : 1 auftreten.

Fig. 12 zeigt eine Darstellung von Verlaufgewichten (feathered weights).

Fig. 13 zeigt eine Darstellung einer Gewichtungsfunktion bezüglich eines apodisierten sinc().

Fig. 14 zeigt eine Darstellung einer spiralenförmigen Gewichtungsfunktion bezüglich eines SHE1.

Fig. 15 zeigt eine Darstellung einer spiralenförmigen Gewichtungsfunktion bezüglich eines SHE2.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 ist stellvertretend für eine CT-Abtasteinrichtung bzw. einen CT-Abtaster der "dritten Generation" ein Computertomographieabbildungssystem (CT-Abbildungssystem) 10 als ein Portal 12 umfassend gezeigt. Das Portal 12 weist eine Röntgenquelle 14 auf, die ein Strahlenbündel von Röntgenstrahlen 16 zu einem Detektorarray 18 auf der gegenüberliegenden Seite des Portals 12 hin projiziert. Das Detektorarray 18 ist durch Detektorelemente 20 gebildet, die zusammen die durch ein Objekt 22 wie beispielsweise einen medizinischen Patienten hindurchgehenden projizierten Röntgenstrahlen erfassen. Das Detektorarray 18 kann in einer Einfachschnitt- oder Mehrfachschnitt-Konfiguration hergestellt sein. Jedes Detektorelement 20 erzeugt ein elektrisches Signal, das die Intensität eines auftreffenden Röntgenstrahlenbündels darstellt. Während das Röntgenstrahlenbündel durch einen Patienten 22 hindurchgeht, wird das Strahlenbündel abgeschwächt. Während einer Abtastung zur Erfassung von Röntgenprojektionsdaten drehen sich das Portal 12 und die daran angebrachten Komponenten um einen Drehmittelpunkt 24.

Die Drehung des Portals 12 und der Betrieb der Röntgenquelle 14 werden durch eine Steuervorrichtung 26 des CT-Systems 10 gesteuert. Die Steuervorrichtung 26 umfaßt eine Röntgensteuereinrichtung 28, die Leistungs- und Zeitablaufsteuersignale für die Röntgenquelle 14 bereitstellt, und eine Portalmotorsteuereinrichtung 30, die die Drehgeschwindigkeit und -position des Portals 12 steuert. Eine Datenerfassungssystem (DAS) 32 in der Steuervorrichtung 26 tastet analoge Daten von Detektorelementen 20 ab und wandelt die Daten in digitale Signale für eine nachfolgende Verarbeitung. Eine Bildrekonstruktionseinrichtung 34 empfängt abgetastete und digitalisierte Röntgendaten von dem DAS 32 und führt eine Hochgeschwindigkeitsbildrekonstruktion durch. Das rekonstruierte Bild wird einem Computer 36 als Eingabe zugeführt, der das Bild in einer Massenspeichervorrichtung 38 speichert.

Der Computer 36 empfängt auch Befehle und Abtastparameter von einer Bedienungsperson über eine Bedieneinheit 40, die eine Tastatur aufweist. Eine zugehörige Kathodenstrahlröhrenanzeige 42 ermöglicht es der Bedienungsperson, das rekonstruierte Bild und andere Daten von dem Computer 36 zu beobachten. Die von der Bedienungsperson zugeführten Befehle und Parameter werden von dem Computer 36 zur Bereitstellung von Steuersignalen und Informationen für das DAS 32, die Röntgensteuereinrichtung 28 und die Portalmotorsteuereinrichtung 30 verwendet. Darüber hinaus betätigt der Computer 36 eine Tischmotorsteuereinrichtung 44, die einen motorisierten Tisch 46 zur Positionierung des Patienten 22 in dem Portal 12 steuert. Insbesondere bewegt der Tisch 46 Abschnitte des Patienten 22 durch eine Portalöffnung 48.

Mit Bezug auf die Fig. 3 ist eine Portalebene 50 als eine zu der z-Achse orthogonale und durch einen Brennfleckmittelpunkt 52 der Röntgenquelle 14 hindurchgehende Ebene definiert. Die Portalebene 50 halbiert das Detektorarray 18 auf der z-Achse genau. Ferner geht die Portalebene 50 zwischen (auch als Makrozeilen bekannten) Zeilen des Detektorarrays 18 durch, die üblicherweise als 1A und 1B bezeichnet werden. (Die Zeilen werden von der Portalebene 50 aus aufeinanderfolgend numeriert, wobei zur Identifikation, auf welcher Seite der Portalebene 50 sich die Zeile befindet, ein Buchstabe "A" oder "B" hinzugefügt wird. In der Fig. 3 sind lediglich Zeilen 1B und 2B dargestellt.) In der Fig. 3 sind Ebenen 54 und 56 Ebenen, die mit dem Mittelpunkt der Detektorzeile 2B bzw. 1B verknüpft sind.

Da eine 2D-Rückprojektion verwendet wird, werden alle für eine gegebene Position der Quelle 14 durch eine Makrozeile des Detektorarrays 18 (zum Beispiel 1B, 2B) gemessenen Fächerstrahlen des Röntgenstrahlenbündels 16 als in einer zu z orthogonalen Ebene (zum Beispiel 54, 56) koplanar angenommen. Ihr Abstand zu der Portalebene 50 kennzeichnet diese zugehörige Ebene eindeutig. Der Abstand hängt dann wieder von einer ausgewählten Apertur (bei dem 4-Schnitt- System 4 × 5 mm, 4 × 3,75 mm, 4 × 2,5 mm, 4 × 1,25 mm) ab. Die Ebenen 56 und 54 kreuzen die z-Achse (jeweils bei 58, 60) an Stellen, auf die der z-Achsen-Mittelpunkt der zugehörigen Makrozeile des Detektorarrays 18 projiziert wird.

Zumindest ein bekanntes Ausführungsbeispiel eines CT- Abbildungssystems umfaßt ein Programm oder mehrere Programme, die sich auf eine 2D-Rückprojektion (das heißt zweidimensionale Rückprojektion) stützen. Entsprechend werden Kegelwinkel von einzelnen Linienintegralen ignoriert, und alle bei einer gegebenen Position der Quelle 14 und durch eine gegebene Zeile des Detektorarrays 18 (zum Beispiel 1B oder 2B) erfaßten Strahlen werden als zu einer zu der z-Achse orthogonalen einzelnen Ebene (zum Beispiel 54, 56) gehörend beschrieben. Diese Ebene ist durch ihren z-Abstand zu der Portalebene eindeutig beschrieben.

Die Fig. 4 zeigt eine Darstellung von zwei für Berechnungen bei der spiralenförmigen Abtastung relevanten Koordinatensystemen O, x, y, z und O', x', y', z'. Ein erstes Koordinatensystem oder Portalbezugssystem O, x, y, z ist mit dem Portal 12 auf eine derartige Weise verknüpft, daß die Portalebene 50 durch O hindurchgeht und Achsen x und y umfaßt. Ein zweites Koordinatensystem oder Patientenbezugssystem O', x', y', z' ist gegenüber dem ersten Bezugssystem O, x, y, z verschoben und mit dem Patiententisch 46 verknüpft. Die Koordinate der Portalebene 50 bei Zeit = 0 in dem Patientenbezugssystem O', x', y', z' ist durch zTisch_Null' bezeichnet. Die Koordinate einer rekonstruierten Bildebene 60 in dem Patientenbezugssystem O', x', y', z' ist durch zBild' bezeichnet. Jede Zeile des Detektors 18 (wie sie wie in der Fig. 1 auf das Isozentrum 24 projiziert wird) weist eine zugehörige z-Koordinate dzZeile[i] in dem Portalkoordinatensystem O, x, y, z auf; i = 1,. . ., Anzahl_von_Zeilen. Beispielsweise für ein Vier- Schnitt-System 10 bei 4 × 5 mm dzZeile[1] = -7,5 mm, dzZeile[2] = -2,5 mm, dzZeile[3] = +2,5 mm, dzZeile[4] = +7,5 mm. Für ein Acht-Schnitt-System 10 bei 8 × 2,5 mm dzZeile[1] = -8,75 mm, dzZeile[2] = -6,25 mm, dzZeile[3] = -3,75 mm, dzZeile[4] = -1,25 mm, dzZeile[5] = +1,25 mm, dzZeile[6] = +3,75 mm, dzZeile[7] = +6,25 mm und dzZeile[8] = +8,75 mm.

ZBild wird geschrieben als:
zBild = -(zTisch_Null'-(iAnsicht-1)×dzAnsicht-zBild'),
wobei es sich bei iAnsicht um einen Ansichtsindex (bei Zeit = 0 gleich 1) handelt und bei dzAnsicht um ein z- Inkrement zwischen zwei Ansichten handelt.

In einer HQ-Bildrekonstruktionsbetriebsart (Bildrekonstruktionsbetriebsart mit hoher Qualität) stellt eine Teilung von 7 : 1 bei einem Ausführungsbeispiel des Abbildungssystems 10 sowohl eine optimale Verminderung der Wirkung des schlechtesten Kegelwinkels als auch eine Verschachtelung konjugierter Strahlen bereit. Bei einem Ausführungsbeispiel und in einer derartigen Abtastbetriebsart sind 8/7 einer vollen Drehung erforderlich, damit eine Rekonstruktionsebene 62 die Breite des Detektorarrays 18 von einer Kante zu der anderen Kante überquert. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht eine halbe Makrozeilenextrapolation oder genau eine volle Drehung von einem Mittelpunkt der Zeile 1 bis zu einem Mittelpunkt der Zeile 8. Zum Erhalten einer Kegelstrahlenbündelartefaktverminderung wird bei einem Ausführungsbeispiel eine Überabtastgewichtung verwendet, so daß 8/7 (oder mehr) einer Quellendrehung zu einer gegebenen Bildebene 62 beitragen.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine spiralenförmige Gewichtung gemäß einer Berechnung einer allgemeinen Abstandsfunktion durchgeführt. Eine einfache lineare Interpolation/Extrapolation kann realisiert sein. Zur Beseitigung der Gewichtsableitungsunstetigkeiten, die mit einer linearen Interpolation/Extrapolation auftreten, kann ein bekannter verallgemeinerter Abstandsfunktionsansatz zur Glättung von Übergängen von Zeile zu Zeile verwendet werden.

Bei bekannten Mehrfachschnitt-CT-Abbildungssystemen 10 sind bei jeder Projektion entweder vier oder acht Abtastwerte verfügbar. Zur Bereitstellung einer genaueren Interpolation/Extrapolation ist es wünschenswert, Berechnungen höherer Ordnung aus den mehreren verfügbaren Abtastwerten aus jeder Projektion durchzuführen. Obwohl derartige Berechnungen höherer Ordnung in einem Bildqualitätstestumfeld leicht realisiert werden können, machen es Datenflußänderungen schwer, derartige Berechnungen in Bilderzeugungseinrichtungsplatinen von Abbildungssystem 10 praktisch zu integrieren.

Entsprechend wird bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Interpolation höherer Ordnung ohne nichtlineare Berechnungen in den Daten selbst durchgeführt (obwohl bei einem Ausführungsbeispiel nichtlineare Gewichte verwendet werden). Gewichte werden aus einer modifizierten allgemeinen Interpolationsfunktion wie zum Beispiel einer apodisierten Version einer Funktion sinc(), wie sie bei der Shannon-Whittier-Interpolation verwendet wird, abgeleitet.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird dann, wenn lediglich zwei Punkte zur Interpolation/Extrapolation verwendet werden, eine spezifische verallgemeinerte Abstandsfunktion derart abgeleitet, daß i) die Summe der Gewichte für die zwei Abtastwerte 1,0 ist; und ii) die Gewichtsfunktion keine Ableitungsunstetigkeiten zeigt.

Wenn wie beispielsweise bei die apodisierte sinc-Funktion verwendenden Ausführungsbeispielen mehr als zwei Punkte verwendet werden, wird die Gewichtssumme auf 1,0 normalisiert. Diese Beschränkung wird nicht ausdrücklich berücksichtigt, wenn die verallgemeinerte Gewichtsfunktion entworfen wird. Die Normalisierung wird zum Beispiel ausgeführt, indem mit jeder zu einer gegebenen Schätzung beitragenden Zeile verknüpfte Gewichte berechnet werden und jeder Gewichtsbeitrag durch die Summe der Gewichte dividiert wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer Mehrfachschnitt-Abtastung finden zwei Messungen eines einzelnen Strahls in einer Rekonstruktionsebene (POR) 62 entlang Strahlen bei unterschiedlichen Winkeln durch den Patienten 22 mit Bezug auf die POR 62 statt. Dies ist der Kegelstrahlenbündelwirkung bei auf einem Mehrfachschnitt- System 10 erfaßten Daten zuzuschreiben. Überabtastgewichte werden zur Handhabung von sich ergebenden Datenunstetigkeiten verwendet, die selbst bei dem Fehlen einer Bewegung des Patienten 22 bei einer Schnittstelle 0,2π auftreten. Eine Extrapolation von Projektionsdaten in z über die halbe Ausdehnung einer Makrozeile führt dazu, daß Superansichten (super views) im Werte von zumindest (8/7)×2π zur Rekonstruktion einer gegebenen Bildebene beitragen. Das Ausmaß über 360 Grad ermöglicht die Anwendung der Überabtastgewichte und die Harmonisierung von Kegelwinkelunstetigkeiten, die bei der Schnittstelle 0,2π auftreten. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden als eine Alternative zu der Extrapolation 2π (in dem Quellenwinkel) entfernt erfaßte Projektionsdaten zur Interpolation verwendet.

Die Überabtastgewichte werden bei einem Ausführungsbeispiel geschrieben als:
f(x) = 3x² - 2x³,
wobei x in dem betrachteten Intervall zwischen 0 und 1 variiert. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Überabtastgewichte geschrieben als:

wobei x in einem betrachteten Intervall zwischen 0 und 1 variiert und δ ein Parameter ist.

Zur Rekonstruktion einer spezifischen Bildebene 62 in dem Patienten 22 wird eine "Mittelansicht" identifiziert. Bei der Mittelansicht handelt es sich um eine Ansicht, die sich in der POR 62 befindet oder die sich in z am nächsten an der z-Koordinate der POR 62 befindet. Es werden ein Bereich von Superansichten, auf die zuzugreifen ist, und spiralenförmige Gewichte über den Bereich bestimmt.

Spiralenförmige Gewichte für eine gegebene Zeile und eine gegebene Quellenposition werden bei einem Ausführungsbeispiel durch einen Funktionsaufruf bestimmt, der bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel geschrieben wird als:
Gewicht = hw_funk(zZeile-zBild, Fall, funk_Typ, hw_Be triebsart).

Bei diesem Funktionsaufruf bestimmt Fall eine Interpolation oder Extrapolation; funk_Typ ist ein Index in einer verallgemeinerten Abstandsfunktion; und hw_Betriebsart gibt es an, ob eine Interpolation oder Extrapolation verwendet wird. Die spiralenförmigen Gewichte werden normalisiert, so daß der Gesamtbetrag für alle zu einer Bildebene 62 beitragenden Zeilen 1,0 ist.

Bei einigen Ausführungsbeispielen wird eine z-Glättung angewendet. Bei diesen Ausführungsbeispielen wird zur Bestimmung von endgültigen Gewichten eine Schleife über eine Anzahl von summierten Bildern (das heißt eine Anzahl von Kernpunkten der z-Glättung) verwendet.

Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Mehrfachschnitt-Abtasteinrichtung 10 werden für jeden Ansichtswinkel N Zeilen (N Schnitte) von Projektionsdaten erfaßt. Eine Definition für eine Spiralenteilung p, bei der die Daten erfaßt werden, wird geschrieben als:

Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel, bei dem p<N : 1, werden für einen gegebenen Strahl von Röntgenstrahlen in einer Bildebene 62 zwei oder mehr Abtastwerte erfaßt. Die relativ geringen Teilungen bei diesem Ausführungsbeispiel führen zu einer vermehrten Abtastung sowie Kompromissen zwischen IQ, Rauschen, Patientenbewegung und zeitlicher Auflösung.

Bei einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel, bei dem p = N : 1, werden für einen gegebenen Strahl in einer Bildebene 62 zwei Abtastwerte für zwei unterschiedliche Positionen der Quelle 14 erhalten, was eine Stromverringerung von mA für die Röntgenquelle 14 ermöglicht und zumindest zwei Abtastwerte für die Rekonstruktion mit spiralenförmiger Gewichtung bereitstellt.

Bei einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel, bei dem N : 1<p<2N : 1, werden einige Strahlen zweimal abgetastet, während andere Strahlen lediglich bei einer Position der Quelle 14 abgetastet werden. Für lediglich bei einer Quellenposition abgetastete Strahlen wird die spiralenförmige Gewichtung unter Verwendung einer Zeile-zu- Zeile-Interpolation wie bei der "Segmentrekonstruktion" (das heißt "Halbabtastungsrekonstruktion") ausgeführt. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird als eine Alternative zu der Verwendung einer Teilabtastungsrekonstruktion eine Überabtastung mit einer Interpolation verwendet.

Bei Ausführungsbeispielen, bei denen p<2N : 1, werden einige Strahlen einmal abgetastet, während andere Strahlen nicht direkt abgetastet werden. Entsprechend wird die Bildqualität relativ zu anderen Ausführungsbeispielen verschlechtert.

Bei Ausführungsbeispielen, bei denen bei der Rückprojektion keine echte Kegelkorrektur ausgeführt wird, wird die Kegelartefaktverminderung unter Verwendung einer Kombination von optimierter Teilung und spiralenförmigen Gewichten erreicht. Eine optimale Teilung für eine N- Schnitt-Abtasteinrichtung 10 zur Verringerung eines mit einer (von der Portalebene 50 aus gezählten) Zeile mit der Nummer C des Detektorarrays 18 verknüpften Kegelstrahlenbündelartefakts ist 2C-1. Die Zeilenapertur (oder Schnittapertur) bei dem Isozentrum ist Δz.

Mit Bezug auf die Fig. 5 wird bei einem Ausführungsbeispiel eine optimale Teilung zur Verringerung von mit dem Schnitt mit der Nummer C einer Mehrzeilenabtasteinrichtung 10 verknüpften Kegelstrahlenbündelartefakten verwendet. Für eine Position 50 der Quelle 14 befindet sich eine Bildrekonstruktionsebene 62 mit einem schlechtesten Kegelwinkel bei einem nachstehend als Versatz bezeichneten Offset (C-1/2)Dz gegenüber einer mit der Quellenposition S0 verknüpften Ebene 64 orthogonal zu der z-Achse. Nach einer Drehung von 180 Grad befindet sich die Quelle 14 bei einer Position S1 genau in der Rekonstruktionsebene 62. Nach einer weiteren Drehung von 180 Grad befindet sich die Quelle 14 bei einer Position S2 mit einem Kegelwinkel durch die Rekonstruktionsebene 62, der dem Kegelwinkel der Quellenposition S0 genau entgegengesetzt ist.

Somit werden für eine einer Zeile C bei einer gegebenen Quellenposition S0 entsprechende Bildebene 62 drei Messungen gesammelt. Da S0 und S2 mit entgegengesetzten Kegelwinkeln erfaßt werden, mitteln sich ihre zugehörigen Artefakte aus. S1 wird in einer Ebene und daher ohne einen Kegelwinkelfehler erfaßt. (Bei Ausführungsbeispielen, bei denen das Abbildungssystem 10 eine gerade Anzahl von Zeilen in dem Detektorarray 18 aufweist, wird S1 als ein Durchschnitt von Ablesungen zweier angrenzender Zeilen erfaßt.) Entsprechend wird für ein N-Schnitt- Abbildungssystem 10 mit N = 2N' ein Kegelwinkel im ungünstigsten Fall mit den äußeren Schnitten verknüpft, und die beste Spiralenteilung für eine Kegelwinkelartefaktverminderung ist 2N'-1 = N-1.

Mit Bezug auf die Fig. 6 wird es zur Beschreibung eines Bereichs von zu der Rekonstruktion eines gegebenen Bilds beitragenden Quellenpositionen angenommen, daß sich eine Mittelansicht bei einer 12-Uhr-Position (Quellenwinkel β = 0) befindet. Ein Bereich 66 der Quellenwinkelüberlappung ist nahe der 6-Uhr-Position in der Fig. 6 für einen Fall ZeileO = 0,0 angegeben, wobei ZeileO ein Parameter ist, der ein Ausmaß der bei der spiralenförmigen Gewichtung zur Kegelstrahlenbündelartefaktverminderung verwendeten Überlappung beschreibt. Für ein Ausführungsbeispiel mit acht Zeilen des Detektors 18 umfaßt der Quellenwinkelüberlappungsbereich 66 einen ersten Bereich 68 mit einem Zeilenextrapolationszustand für die Zeile 1 und einem Zeileninterpolationszustand für die Zeile 8. Der Quellenwinkelüberlappungsbereich 66 umfaßt ebenfalls einen zweiten Bereich 70 mit einem Zeilenextrapolationszustand für die Zeile 8 und einem Zeileninterpolationszustand für die Zeile 1.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Gewichtung verwendet, die beginnend bei der ersten beitragenden Ansicht Quellenpositionen bis zu der letzten beitragenden Ansicht umfaßt. Unter Verwendung der Konvention gemäß der Fig. 6 (das heißt unter der Annahme, daß die Rekonstruktionsebene 62 sich bei einem Quellenwinkel β = 0 befindet, das heißt einer 12-Uhr-Position, die auch eine Mittelansicht bei einem Ursprung von beitragenden Ansichtswinkel definiert) und ferner unter der Annahme, daß sich der Tisch 46 von einer Tischverankerungsposition aus in die Portalöffnung 48 des Abbildungssystems 10 bewegt, werden beitragende Daten mit Quellenpositionen erfaßt, die geschrieben werden als:
((8+ZeileO)/7)π<=β<=((8+ZeileO)/7)π.

Die Quellenpositionen überlappen zwischen ((6-ZeileO)/7)π und ((8+ZeileO)/7)π(Modulo 2π). Genauer und mit Bezug auf die Fig. 7 befindet sich für Quellenwinkel: ((8+ZeileO)/7)π<=β<=-π die Zeile 1 in einem Zeilenextrapolationszustand. Mit Bezug auf die Fig. 8 decken Quellenwinkel ((6-ZeileO)/7)π<=β<=π den gleichen Bereich ab, wobei die Zeile 8 sich in einem Zeileninterpolationszustand befindet. In den Fig. 7 und 8 kreuzt die Portalebene 50 die Drehachse oder z-Achse bei O, und Ebenen 72 und 74 sind mit dem Mittelpunkt der Detektorzeile 1A bzw. 2A verknüpfte Ebenen.

Für Quellenwinkel -π<=β<=-((6-ZeileO)/7)π befindet sich die Zeile 1 in dem Zeileninterpolationszustand. Quellenwinkel π<=β<=((8+ZeileO)/7)π decken den gleichen Bereich ab, wobei die Zeile 8 ich in dem Zeilenextrapolationszustand befindet.

Zunehmende Werte des Zeilenüberlappungsparameters ZeileO entsprechen einer Verwendung einer zunehmenden Anzahl von Superansichten zur weiteren Verminderung von Kegelartefakten. Entsprechend sind dann, wenn drei Messungen eines gegebenen Linienintegrals erfaßt werden, zwei Messungen an einem gleichen Ende des Linienintegrals derart beschaffen, daß eine von ihnen in einem Zeilenextrapolationszustand erfaßt wird, während die anderen in einem Zeileninterpolationszustand erfaßt wird.

Die Zeileninterpolation/Zeilenextrapolation tritt nicht notwendigerweise bei allen Ausführungsbeispielen auf. Beispielsweise kann ein Zeilenextrapolationszustand lediglich dann auftreten, wenn das Linienintegral von einer Position der Quelle 14 in dem Quellenüberlappungsbereich 66 aus gemessen wird. Ferner berücksichtigt zumindest ein bekannter HQ-Bildrekonstruktionsalgorithmus (Bildrekonstruktionsalgorithmus mit hoher Qualität) konjugierte Messungen für die Interpolation/Extrapolation. Er berücksichtigt jedoch Übergangsbereiche in einem Fächer nicht, wie es Ausführungsbeispiele der Erfindung tun.

Eine zum Beitragen zu einer Rekonstruktionsebene gewichtete Messung wird als eine direkte Messung bezeichnet. Bei einer Teilung von 7 : 1 sind für jede direkte Messung entweder eine oder zwei andere Messungen oder Sätze von Messungen des gleichen Linienintegrals vorhanden, die bei einem anderen Winkel der Quelle 14 erfaßt sind. Wenn lediglich eine andere Messung vorhanden ist, tritt die andere Messung bei einem anderen Quellenwinkel (Modulo 2π) auf und wird als eine konjugierte Messung bezeichnet. Wenn zwei bei anderen Quellenwinkeln erfaßte Messungen vorhanden sind, ist einer von zwei Fällen möglich. In einem ersten Fall wird die direkte Messung bei einem nicht in dem Quellenüberlappungsintervall befindlichen Quellenwinkel erfaßt, so daß die zwei konjugierten Messungen bei Quellenwinkeln gleich Modulo 2π und in dem Überlappungsbereich erfaßt werden. In einem zweiten Fall hat die direkte Messung ihren Ursprung in einem Quellenwinkel in dem Überlappungsbereich, so daß eine bei einem nicht in dem Überlappungsbereich befindlichen Quellenwinkel erfaßte konjugierte Messung und eine bei dem gleichen Quellenwinkel Modulo 2π erfaßte alternative direkte Messung vorhanden sind.

Der Prozeß des Ausführens von Schleifen über Positionen der Quelle 14 und des Ausführens von Schleifen über Zeilen des Detektors 18 für jede Quellenposition wählt einen Satz von zwei Zeilen der direkten Messung aus, die sich am nächsten an der POR 62 befinden. Eine erste Messung der zwei Messungen befindet sich näher an der POR 62 und wird durch DS (direkt kurz) bezeichnet. Die zweite Messung der zwei Messungen wird durch DL (direkt lang) bezeichnet. Berechnungen zur Identifikation der zwei direkten am nächsten an der POR 62 befindlichen Zeilen des Detektors 18 müssen lediglich einmal pro Ansicht ausgeführt werden. Daraufhin werden eine konjugierte Position der Quelle 14 sowie die zwei Zeilen des Detektors 18 bei der konjugierten Position der Quelle 14, die die am nächsten an der POR 62 befindlichen konjugierten Messungen bereitstellen, bestimmt. Mit Bezug auf die Fig. 9 sind diese Abtastwerte als DS, DL, CS, CL gezeigt, die jeweils eine direkte kurze, direkte lange, konjugierte kurze und konjugierte lange Messung bezeichnen. Wenn die zwei konjugierten Messungen DS und CS sich auf jeder Seite der POR 62 befinden, dann wird dieses Abtastwertepaar zur Definition eines kurzen Paars DS, CS beibehalten, wie es in der Fig. 9 gezeigt ist. In dieser Figur stellt eine abfallende Linie L einen Pfad eines Linienintegrals für die konjugierte Messung dar.

Ein Beibehalten lediglich des kurzen Paar führt zu durch Strahlüberkreuzungen verursachten Streifenartefakten. Daher wird bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch ein langes Paar von Messungen verwendet. Wenn die beiden konjugierten Messungen DS und CS sich auf der gleichen Seite der POR 62 befinden, dann wird eine Messung gefunden, die sich am nächsten an der POR 62 befindet (entweder DS oder CS), und die anderen Messungen werden durch eine Erhöhung des Zeilenindex um ±1 geändert. Somit befindet sich in einem ersten Fall die direkte Messung DS am nächsten an der POR 62, während sich in einem zweiten Fall die konjugierte Messung CS am nächsten an der POR 62 befindet. In dem ersten Fall wird die konjugierte Messung (unter Verwendung eines Wechsels konjugierter Zeilen, bei dem die Etiketten CS und CL ausgetauscht werden) zu der Messung bei der gleichen (das heißt konjugierten) Quellenposition, jedoch mit einer erhöhten Zeile gewechselt. Folglich befinden sich die direkten und konjugierten Positionen auf jeder Seite der POR 62. In dem zweiten Fall werden (unter Verwendung eines Wechsels direkter Zeilen, bei dem die Etiketten DS und DL ausgetauscht werden) die direkten Messungen derart gewechselt, daß sich als Folge die direkten und konjugierten Positionen auf jeder Seite der POR 62 befinden. Diese Zeilenindexänderung ist immer möglich, wenn die konjugierte Quellenposition sich mit Bezug auf eine Mittelansicht in einem Bereich von [-π,π] befindet. In diesem Fall handelt es sich um einen Zeileninterpolationszustand, und Daten werden mit Detektorzeilen auf jeder Seite der POR 62 erfaßt.

Mit Bezug auf die Fig. 10 wird ein Paar (DS1, CL1) von Messungen gegen ein anderes Paar (DS1, CS2) gewechselt, da die zwei Messungen (DS1, CL1) sich auf der gleichen Seite der POR 62 befinden. Eine ähnliche Situation tritt auf, falls die beiden nächsten Messungen sich auf der gleichen Seite der (durch eine horizontale Linie dargestellten) POR 62 befinden, wobei die konjugierte Messung am nächsten ist. In dem Fall wird die direkte Messung zu der alternativen direkten Messung gewechselt. Es sind Messungsetiketten vor (oben) und nach (unten) dem Wechsel angegeben.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Schleife über Winkel der Quelle 14 durchgeführt, um lediglich direkten Strahlen spiralenförmige Gewichte zuzuweisen. Es wird nicht auf konjugierte oder alternative konjugierte Messungen zugegriffen (es werden ihnen auch keine spiralenförmigen Gewichte zugewiesen, wenn die Daten von der direkten Quellenposition verarbeitet werden), obwohl ihre Abtastorte bei der Berechnung von. Gewichten für die direkte Messung verwendet werden. Jedem Paar von konjugierten Messungen wird dann wieder ein Gewicht zugewiesen, wenn es als eine direkte Messung betrachtet wird.

Wie es vorstehend angeführt ist, ist es bei einer Teilung von 7 : 1 immer möglich, ein Paar von konjugierten Messungen derart zu finden, daß beide Messungen mit einem Zeileninterpolationszustand verknüpft sind. Daher sind die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung immer dazu in der Lage, für eine Teilung von 7 : 1 eine Paarauswahl für ein Linienintegral in der POR 62 bereitzustellen.

Die Fig. 11 zeigt eine Darstellung der drei Paarauswahlzustände, die bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bei geringen Teilungen als 7 : 1 auftreten. Bei einem Fall A (Abtastwerte DLA, DSA und CSA) handelt es sich um einen Fall ohne Wechsel. Ein Fall B verwendet einen Wechsel konjugierter Messungen. Ein Fall C verwendet einen Wechsel direkter Messungen. Horizontale fettgedruckte Linien 76 stellen direkte Daten dar, die bei einer betrachteten Position der Quelle 14 verfügbar sind. Geneigte Linien 78 stellen Daten konjugierter Zeilen dar. Die Fig. 10 ist zur Darstellung einer Teilung von 7 : 1 bei einem Abbildungssystem 10, bei dem der Detektor 18 acht Zeilen aufweist, gezeichnet.

Sowohl an dem direkten als auch an dem konjugierten Ende eines gegebenen Linienintegrals sind zwei unterschiedlichen Zeilen des Detektorarrays 18 entsprechende Messungen verfügbar. Diese Messungen werden bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung identifiziert, jedoch nicht beibehalten. Es wäre verlockend, diese zwei Messungen (eine direkte Messung DL, eine konjugierte Messung CL) als ein langes Paar beizubehalten. Eine Verwendung dieser Messungen als das "lange Paar" führt jedoch unter einem breiten Spektrum von Wahlmöglichkeiten zur Paarmischung bei einem Überkreuzungsbereich, in dem sich Paare von direkten und konjugierten Abtastwerten genau an den gleichen z-Orten befinden, zu Streifenartefakten. Somit wird bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung das lange Paar als durch die zwei am nächsten an der Rekonstruktionsebene befindlichen direkten Messungen der Messungen DS und DL gegeben ausgewählt. Diese Auswahl des langen Paar führt zu einer sehr robusten Bildqualität sowie einer minimalen Schnittverbreiterung im Vergleich zu der ausgewählten Apertur, das heißt einem dünnen rekonstruierten Schnitt. Bei einer Teilung von 7 : 1 für ein Acht-Schnitt-System sind derartige Messungen in dem Quellenwinkelbereich [-π,π] immer verfügbar. Bei dem Ende des Paarauswahlprozesses werden drei Messungen DS, DL, CS zur Definition von zwei Paaren {DS, CS} und {DS, DL} beibehalten.

Wie es vorstehend beschrieben ist, hängt die Paarauswahl von einem Vergleich zwischen einem zwei Abtastwerte trennenden Abstand für zwei mögliche Abtastwertpaare ab. Wenn der Abstand δz zwischen den zwei konjugierten Strahlen auf der gleichen Seite der POR abnimmt, werden die Abtastorte der zwei möglichen Messungspaare zunehmend ähnlich; in der Grenze von δz-<0 fallen die Abtastorte der zwei Paare zusammen, wie es in der Fig. 8 gezeigt ist. In einem derartigen Fall sind diese zwei Paare a priori gleichermaßen gültige Abtastwertpaare. Ausführungsbeispiele der Erfindung können in diesem Fall eine beliebige Auswahl treffen.

Bei zumindest einem Ausführungsbeispiel werden die zwei Paare gemischt, wenn δz kleiner als ein gegebener Schwellenwert ist. Eine derartige Mischung stellt eine bessere Patientendosisnutzung und Rauschverringerung, glatte Übergänge von einem Paar zu dem nächsten Paar und eine Kegelwinkelartefaktverringerung bereit.

Durch die Symmetrie ist ein drittes Paar durch {DL,CL} definiert. Bei zumindest einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Messungen {DS, CS, DL, CL} beibehalten und in drei Paaren kombiniert: {DS,CS}, {DS,DL} und {DL,CL}. Weitere Einzelheiten der Kombination und Mischung dieser Paare sind nachstehend beschrieben.

Obwohl bei einer Teilung von 7 : 1 immer eine Paarauswahl möglich ist, stellen nicht alle Zustände drei verfügbare Abtastwerte bereit. In einer derartigen Situation befindet sich eine der zwei ihren Ursprung in dem Quellenüberlappungswinkel habenden Messungen in einem Zeileninterpolationszustand, während die andere sich in einem Zeilenextrapolationszustand befindet. Wenn sich Daten bei einer gegebenen Quellenposition in einem Zeilenextrapolationszustand befinden, werden Daten für eine zusätzliche Zeile synthetisiert. Beispielsweise werden zur Erzeugung einer zusätzlichen Zeile Daten von Zeile zu Zeile extrapoliert, oder: es wird zur Bereitstellung einer zusätzlichen Zeilen von Daten ein Einsetzen (patching) von Projektionen ausgeführt. Ein derartiges Einsetzen nutzt die Tatsache, daß sich bei einer Teilung 7 (oder 5) eine Drehung früher (oder später) erfaßte Daten bei der gleichen z-Position befinden.

Bei einem Ausführungsbeispiel werden zum Garantieren, daß Datenbeiträge sich bei den Rändern eines als ([((8+ZeileO)/7)π, ((8+ZeileO)/7)π]) geschriebenen Erfassungsintervalls zu null zuspitzen, durch eine spiralenförmige Gewichtung in als ([-((8+ZeileO)/7)π, -((6-ZeileO)/7)π]) und [((6-ZeileO)/7)π, ((8+ZeileO)/7)π]) geschriebenen Überlappungsintervallen der Quelle 14 erhaltene synthetisierte planare Daten weiter mit Verlaufgewichten (feathering weights) multipliziert, die lediglich von dem Quellenwinkel abhängen. Es werden zum Beispiel Überabtastgewichte wie beispielsweise die in Gleichungen 0,1 oder 0,2 beschriebenen Überabtastgewichte zum Verlaufenlassen (feathering) verwendet. Die Fig. 12 zeigt eine Darstellung eines beispielhaften Verlaufenlassens für den Fall ZeileO = 0,0.

Die Paarauswahl hängt von einem Vergleich zwischen die zwei Abtastwerte trennenden Abständen für die zwei möglichen Abtastwertpaare ab. Wenn der Abstand zwischen zwei konjugierten Strahlen auf der gleichen Seite der POR 62 abnimmt, werden die Abtastorte der zwei möglichen Messungspaare zunehmend ähnlich. In der Grenze, in der der Abstand sich null nähert, werden die Abtastorte der zwei Paare überlagert. In einem derartigen Fall sind diese zwei Paare a priori gleichermaßen gültige Abtastwertpaare, und ein Ausführungsbeispiel trifft eine beliebige Auswahl eines der zwei Paare.

Ein Beibehalten lediglich des kurzen Paars führt zu Streifen bei den Überkreuzungspunkten, bei denen die Messungen des kurzen Paars von einer Zeile zu der nächsten Zeile springen. Daher werden bei einem Ausführungsbeispiel die zwei Paare gemischt, wenn der Abstand δz kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Die Mischung stellt eine bessere Patientendosisnutzung und Rauschverringerung, einen glatten Übergang von einem Paar zu einem weiteren Paar und Kegelwinkelartefaktverringerungen bereit.

Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem eine Mischung verwendet wird, gewichtet MischW Abtastwerte des langen Paars, während CompMischW Abtastwerte des kurzen Paars gewichtet. Eine Zwischenvariable xxx wird geschrieben als:
xxx = min(BdGleicheSeite, BdEntgegengesetzteSeite),
wobei:

und dzpC sowie dzpD algebraische Abstände von CS und DS zu der POR 62 sind und dzg_PaarS ein algebraischer Abstand zwischen den Abtastwerten CS und DS ist.

Die Berechnung von MischW gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch den nachstehenden Pseudocode beschrieben:
PaarMischMax = PB, (wobei PB ein Befehlszeilenparameter ist); 0<PB<=1,0, mit PB nahe an 0,0 für dünne Schnitte und nahe an 1,0 für dickere SSP.
falls ((0<xxx) && (xxx<= DBP×PaarMischMax)) {
MischW = LPW; / / Beitrag des langen Paars bei voller Einmischung (blended-in).

wobei es sich bei P_Verlauf(uu) = uu×uu×(3-2 uu) um eine Gewichtsmischfunktion wie beispielsweise eine der vorher beschriebenen beispielhaften Mischfunktionen handelt.

Bei einem eine Paarmischung verwendenden Ausführungsbeispiel trägt das kurze Paar außer nahe Kreuzungspunkten, bei denen das lange Paar mehr beiträgt, am meisten bei. In der Grenze, in der xxx sich null nähert, wie beispielsweise dann, wenn Überkreuzungszustände auftreten, verschwinden daraufhin den Abtastwerten des kurzen Paars zugeschriebene Gewichte.

Der nachstehende Pseudocode stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem die Zwischenvariable MischRegW bestimmt wird und das den Beitrag des kurzen Paars bei Überkreuzungspunkten zu 0 forciert:
Xxx wie vorstehend;
KeinKurzesPaar wird auf NPB eingestellt (der zweite Befehlszeilenparameter; typischerweise auf PB/2,0 eingestellt).

Bei einem Ausführungsbeispiel wird jedes spiralenförmige Gewicht als eine Funktion eines Abstands zwischen dem Abtastwert und der POR 62 und eines Abstands zwischen zwei Abtastwerten in dem betrachteten Paar bestimmt. Diese Prozedur ergibt Gewichte wd und wc (für ein kurzes Paar), wdL und wcL (für ein langes Paar). Diese Gewichte können zum Beispiel über eine lineare Interpolation oder unter Verwendung glatterer Funktionen bestimmt werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel beschreiben nachstehend geschriebene Gleichungen Berechnungen endgültiger Gewichte und eine Normalisierung:
wn = wd+wc;
Sbw = CompMischW*MischRegW; / / Dieses Produkt bestimmt den endgültigen Beitrag des kurzen Paars
Lbw = 1,0-Sbw; / / Wovon der endgültige Beitrag des langen Paars sich ableitet.
wd* = Sbw/wn;
wc* = Sbw/wn;
wn = wdL+wcL;
wdL* = Lbw/wn;
wcL* = Lbw/wn;
wn = 2,0*Lbw+Sbw;
wd/ = wn;
wc/ = wn;
wdL/ = wn;
wcL/ = wn.

In jedem Fall ist PB<NPB. Eine Vorgabeauswahl könnte zum Beispiel NPB = PB/2,0 sein.

Falls die 3-Paar-Option beibehalten worden ist, geht die Drei-Paar-Mischung bei einem Ausführungsbeispiel vor sich wie folgt:
dzpCL3 = dzpCL;
dzpCL = dzpD.

Bei einem Ausführungsbeispiel werden Regulierungsberechnungen durchgeführt. Diese Berechnungen werden unter Verwendung von Gleichungen und Pseudocode durchgeführt, die geschrieben werden als:

Die Berechnungen der endgültigen Gewichte und die Normalisierung werden durchgeführt. Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Berechnungen der endgültigen Gewichte und die Normalisierungen durch den nachstehenden Pseudocode beschrieben:
L3c = L3c0; / / Beitrag des dritten Paars bei voller Einmischung.
L3c*MischRegW3; / / Beitrag des dritten Paars nach Regulierung des dritten Paars
Sc = 1,0-L3c; / / Anfänglicher Beitrag des kurzen Paars
Sbw = Sc*CompMischW*MischRegW; / / Regulierter Beitrag des kurzen Paars
L3bw = L3c*CompMischW*MischRegW; / / Regulierter Beitrag des dritten Paars
Lbw = 1,0-(Sbw+L3bw); / / Regulierter Beitrag des langen Paars
wn = wd+wc;
wd* = Sbw/wn;
wc* = Sbw/wn;
wn = wdL+wcL;
wdL* = Lbw/wn;
wcL* = Lbw/wn;
wn = wdL3+wcL3/ / Normalisierungskoeffizient der spiralenförmigen Gewichte des dritten Paars
wn = 2,0Lbw*Sbw+L3bw; / / Normalisierung der spiralenförmigen Gewichte
wd/ = wn;
wc/ = wn;
wdL/ = wn;
wcL/ = wn;
wdL3/ = wn; / / Endgültige spiralenförmige Gewichte des dritten Paars
wcL3/ = wn.

Die einfachsten spiralenförmigen Gewichtungsfunktionen werden aus Ausdrücken einer linearen Interpolation/Extrapolation abgeleitet. Das lineare Model führt jedoch Unstetigkeiten in der ersten Ableitung der Gewichte ein, was zu Streifenartefakten führen kann, wenn die POR 62 von einer Zeile in eine nächste Zeile geht. Das Risiko der Streifenartefakte wird bei einem Ausführungsbeispiel durch eine z-Glättung verringert und durch die Verwendung von glatteren spiralenförmigen Gewichtungsfunktionen weiter vermindert. Beispiele derartiger Funktionen sind in den Fig. 13, 14 und 15 gezeigt.

Beispielsweise und mit Bezug auf die Fig. 13 wird bei einem Ausführungsbeispiel eine Gewichtsfunktion bezüglich eines apodisierten sinc() verwendet. Der negative Zacken wird auf null verlaufengelassen. Es ist zu beachten, daß im allgemeinen Δz₁ ≠ Δz₂, wobei die Δz die Intervalle zwischen Abtastwerten darstellen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel und mit Bezug auf die Fig. 14 werden spiralenförmige Gewichtungen bezüglich eines SHE1 verwendet:

Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die Fig. 15 werden spiralenförmige Gewichtungen bezüglich eines SHE2 verwendet:

Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Verlauffunktion 3x²-2x³ angewendet.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine variable Dicke des rekonstruierten Bilds bereitgestellt, indem ein Faktor "x" in einem Ansatz der z-Glättung geändert wird, wobei die Terminologie "x-Faktor" auf eine Schnittverbreiterung Bezug nimmt. Somit stellt x = 1,2 eine Schnittverbreiterung von 20% dar, x = 2 stellt eine Verdoppelung der Schnittdicke dar und so weiter. Durch eine Verbreiterung des Schnittprofils verringert die z-Glättung spiralenförmige Artefakte und ermöglicht eine Verringerung des Röhrenstroms. In einer diskreten Form wird die Gleichung der z-Glättung geschrieben als:

wobei h den Kern der z-Glättung (wie beispielsweise {1/3, 1/3, 1/3}) darstellt, T die Anzahl von Gliedern (beispielsweise 3 bei dem vorstehenden Beispiel) ist und Δβ das Ansichtsinkrement zwischen jeder der durch die z- Glättung zu dem endgültigen rekonstruierten Bild beitragenden Bildebenen ist.

Das durch einen bekannten schnellen Rekonstruktionsalgorithmus mit hoher Qualität (HQ-Schnell) erzeugte Schnittempfindlichkeitsprofil zeigt eine Schnittverbreiterung um einen Faktor von annähernd 1,33. Da der Algorithmus lediglich eine Zeile-zu-Zeile-Interpolation ohne eine Berücksichtigung von konjugierten Strahlen verwendet, ist er einfach und schnell auszuführen. Da die für den Algorithmus HQ-Schnell beibehaltenen Teilungen die HQ-Teilungen abdecken, ist es ineffizient, den Algorithmus HQ mit einem Faktor der z-Glättung zu verwenden, der zu einem größeren Schnittverbreiterungsfaktor als 1,3 führt.

In dem Überlappungsbereich verwenden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung ein aus einer Extrapolation und einem Abrufen von passenden Daten von einer vorhergehenden/folgenden Drehung ausgewähltes Verfahren zur Synthese von Daten für zwei zusätzliche Zeilen. Diese Verfahren stellen es sicher, daß überall in dem Bereich von verarbeiteten Ansichten ähnliche Verarbeitungsschritte verwendet werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird das neue Parameterpaar (PB, NPB) auf eine Art und Weise verwendet, bei der NPB<PB immer wahr ist. NPB = 0,5×PB kann als eine Vorgabe verwendet werden.

Kleine Werte von PB entsprechen einer begrenzten Verwendung des langen Paars zur Regulierungsgewichtung. Mit kleineren PB-Werten als etwa 0,04 beginnen bei einem bekannten Abbildungssystem 10 in einer 4-Zeilen-Betriebsart mit Bildern mit einer Teilung von 3 : 1 Artefakte zu erscheinen. Mit kleineren PB-Werten als etwa 0,1 beginnen bei einem zweiten bekannten Abbildungssystem in einer 8-Zeilen- Betriebsart mit Bildern mit einer Teilung von 7 : 1 Artefakte zu erscheinen. Größere Werte von PB erhöhen den Beitrag des langen Paars. In der Grenze und mit den passenden Vorgabewerten für LPW (LPW = 1,0) reduziert sich der Algorithmus HQ auf den Algorithmus HQ-F.

Eine Anzahl von Superansichten (das heißt bei einer gegebenen Quellenposition erfaßten Daten) ist als eine Funktion eines Parameters zsf des Faktors der z-Glättung gegeben und wird geschrieben als:

Die Schnittverbreitung ist nicht direkt durch den Parameter zsf gegeben. Es ist jedoch eine Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen der Schnittverbreiterung und zsf vorhanden, für die der Schnittverbreiterungsparameter immer kleiner als der Parameter zsf ist. Diese Entsprechung wird für verschiedene Abtastdatenerfassungsverfahren und Parametereinstellungen über Experimente und nachfolgende Regressionen empirisch bestimmt.

Zusammenfassend stellt die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel ein Verfahren zur Abbildung eines Objekts unter Verwendung eines Computertomographieabbildungssystems (CT-Abbildungssystems) bereit. Das CT-Abbildungssystem umfaßt eine Strahlungsquelle und ein Mehrfachschnitt-Detektorarray an einem sich drehenden Portal, wobei die Strahlungsquelle zur Projektion eines fächerförmigen Strahlenbündels von Strahlung durch ein abzubildendes Objekt zu dem Detektorarray hin konfiguriert ist und das Detektorarray eine Vielzahl von Detektorelementen aufweist, die zur Erzeugung von die Abschwächung des durch das Objekt hindurchgehenden Strahlenbündels von Strahlung angebenden elektrischen Signalen konfiguriert sind. Das CT- Abbildungssystem weist ferner eine durch eine Drehachse des Portals definierte z-Achse auf. Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt das Verfahren Schritte des Abtasten eines Objekts bei einer ausgewählten Spiralenteilung mit einem CT-Abbildungssystem zur Erfassung eines Satzes von Abschwächungsmessungen des Objekts; des Identifizierens eines direkten Satzes von Abschwächungsmessungen und eines konjugierten Satzes von Abschwächungsmessungen für jeden einem Detektorelement des Detektorarrays entsprechenden Winkel des Fächerstrahlenbündels von Strahlung, wobei jeder Satz von Messungen zumindest zwei am nächsten an einer Rekonstruktionsebene befindliche Messungen umfaßt, wobei es sich bei dem direkten Satz von Abschwächungsmessungen um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel β und einen Fächerwinkel γ erfaßt werden, und bei dem konjugierten Satz um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel von entweder β+π+2γ oder β-π+2γ und einem Fächerwinkel -γ erfaßt werden; des Anordnens der Messungen der identifizierten Sätze von Messungen in Paaren einschließlich zumindest eines kurzen Paars mit einer direkten Messung und einer konjugierten Messung, die sich am nächsten an der Rekonstruktionsebene und auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene befinden und eines langen Paars mit zwei direkten Messungen auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene; des Gewichtens der direkten Messungen gemäß ihrem Abstand von der Rekonstruktionsebene, wobei die Gewichte des kurzen Paars und des langen Paars jeweils normalisiert werden; des Mischens der direkten Messungen des kurzen Paars und des langen Paars gemäß einer Mischfunktion derart, daß der Beitrag des kurzen Paars zu der Mischung bei einem Punkt, bei dem das ausgewählte direkte Paar und das ausgewählte konjugierte Paar einen gleichen Ort der z-Achse aufweisen, zu null gewichtet wird und der Beitrag in einem entfernteren Abstand von dem Ort der z-Achse zunimmt; und des Filterns und Rückprojizierens der gewichteten und gemischten Daten zur Rekonstruktion des Bilds des Objekts.

Bei einem Ausführungsbeispiel verwendet das Verfahren ein CT-Abbildungssystem mit einem Mehrfachschnitt-Detektorarray mit N Zeilen, und die ausgewählte Spiralenteilung ist entweder N-1 oder N-3. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfaßt der Schritt des Gewichtens der direkten Messungen ein Bestimmen eines spiralenförmigen Gewichts als eine Funktion eines Abstands zwischen den direkten Messungen und der Rekonstruktionsebene und eines Abstands zwischen den zwei Messungen in jedem Paar. Ferner umfaßt bei einem Ausführungsbeispiel der Schritt des Bestimmens eines spiralenförmigen Gewichts den Schritt des Bestimmens eines spiralenförmigen Gewichts unter Verwendung von Ausdrücken einer linearen Interpolation/Extrapolation. Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel umfaßt das Mischen der direkten Messungen des kurzen Paars und des langen Paars den Schritt des Verwendens einer Mischfunktion, die von einem Abstand zwischen der in dem kurzen Paar beibehaltenen konjugierten Messung und einer am nächsten an der in dem kurzen Paar beibehaltenen konjugierten Messung befindlichen direkten Messung abhängt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet drei Paare von Punkten. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt das Verfahren die Schritte: Abtasten eines Objekts bei einer ausgewählten Spiralenteilung mit einem CT- Abbildungssystem zur Erfassung eines Satzes von Abschwächungsmessungen des Objekts; Identifizieren eines direkten Satzes von Abschwächungsmessungen und eines konjugierten Satzes von Abschwächungsmessungen für jeden einem Detektorelement des Detektorarrays entsprechenden Winkel des Fächerstrahlenbündels von Strahlung, wobei jeder Satz von Messungen zumindest zwei am nächsten an einer Rekonstruktionsebene befindliche Messungen umfaßt, wobei es sich bei dem direkten Satz von Abschwächungsmessungen um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel β und einem Fächerwinkel γ erfaßt werden, und bei dem konjugierten Satz um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel von entweder β+π+2γ oder β-π+2γ und einem Fächerwinkel -γ erfaßt werden; Anordnen der Messungen der identifizierten Sätze von Messungen in Paaren einschließlich zumindest eines kurzen Paars mit einer direkten Messung und einer konjugierten Messung, die sich am nächsten an der Rekonstruktionsebene und auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene befinden, eines langes Paars mit zwei direkten Messungen auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene und eines dritten Paars mit einer anderen konjugierten Messung als der bei dem kurzen Paar beibehaltenen konjugierten Messung und einer bei dem kurzen Paar nicht beibehaltenen direkten Messung; Gewichten der direkten Messungen gemäß ihrem Abstand von der Rekonstruktionsebene, wobei die Gewichte des kurzen Paars, des langen Paars und des dritten Paars jeweils normalisiert werden; Mischen der direkten Messungen des kurzen Paars, des langen Paars und des dritten Paars gemäß einer Mischfunktion derart, daß der Beitrag des kurzen Paars zu der Mischung bei einem Punkt, bei dem das ausgewählte direkte Paar und das ausgewählte konjugierte Paar einen gleichen Ort der z-Achse aufweisen, zu null gewichtet wird und der Beitrag in einem entfernteren Abstand von dem Ort der z-Achse zunimmt; und Filtern und Rückprojizieren der gewichteten und gemischten Daten zur Rekonstruktion des Bilds des Objekts.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Abbildungssystem 10 zur Ausführung der Verfahrensschritte konfiguriert. So ist bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel die Bildrekonstruktionseinrichtung 34 unter Verwendung von Software oder Firmware zur Ausführung der Verfahrensschritte konfiguriert.

Es ist zu beobachten, daß die verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung dünne Schnittempfindlichkeitsprofile aus erfaßten Daten bei einer ziemlich hohen Teilung ohne eine Entfaltung bereitstellen. Ferner können die Verfahrens- und Vorrichtungsausführungsbeispiele der Erfindung auf CT- Abbildungssysteme mit verschiedenen Anzahlen von Detektorzeilen und bei mehreren Teilungen angewendet werden.

Während die Erfindung in Form von verschiedenen spezifischen Ausführungsbeispielen beschrieben ist, erkennt es der Fachmann, daß die Erfindung mit einer Modifikation im Rahmen des Inhalts und Schutzbereichs der Patentansprüche in die Praxis umgesetzt werden kann.

Bei einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein CT-Abbildungsverfahren. Ein Objekt (22) wird zur Erfassung eines Satzes von Abschwächungsmessungen bei einer ausgewählten Spiralenteilung abgetastet. Für jeden Winkel eines Fächerstrahlenbündels (16) von Strahlung werden ein direkter und ein konjugierter Satz von Abschwächungsmessungen identifiziert, die jeweils zumindest zwei am nächsten an einer Rekonstruktionsebene (62) befindliche Messungen umfassen. Die Messungen werden unter Verwendung von direkten und konjugierten Messungen in Paaren einschließlich eines kurzen Paars und eines langen Paars angeordnet. Direkte Messungen werden gemäß ihrem Abstand von der Rekonstruktionsebene gewichtet. Direkte Messungen des kurzen und langen Paars werden gemäß einer Mischfunktion gemischt, die den Beitrag des kurzen Paars bei einem Punkt, bei dem das ausgewählte direkte Paar und das ausgewählte konjugierte Paar einen gleichen Ort der z- Achse aufweisen, zu null gewichtet. Die gewichteten und gemischten Daten werden zur Rekonstruktion eines Bilds des Objekts verwendet.

Claims

1. Verfahren zur Abbildung eines Objekts (22) unter Verwendung eines Computertomographieabbildungssystems (CT- Abbildungssystems) (10), wobei das CT-Abbildungssystem eine Strahlungsquelle (14) und ein Mehrfachschnitt-Detektorarray (18) an einem sich drehenden Portal (12) aufweist, wobei die Strahlungsquelle zur Projektion eines fächerförmigen Strahlenbündels (16) von Strahlung durch ein abzubildendes Objekt zu dem Detektorarray hin konfiguriert ist und das Detektorarray eine Vielzahl von Detektorelementen (20) aufweist, die zur Erzeugung von die Abschwächung des durch das Objekt hindurchgehenden Strahlenbündels von Strahlung angebenden elektrischen Signalen konfiguriert sind, wobei das CT-Abbildungssystem ferner eine durch eine Drehachse (24) des Portals definierte z-Achse aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Abtasten eines Objekts bei einer ausgewählten Spiralenteilung mit einem CT-Abbildungssystem zur Erfassung eines Satzes von Abschwächungsmessungen des Objekts;
Identifizieren eines direkten Satzes von Abschwächungsmessungen und eines konjugierten Satzes von Abschwächungsmessungen für jeden einem Detektorelement des Detektorarrays entsprechenden Winkel des Fächerstrahlenbündels von Strahlung, wobei jeder der Sätze von Messungen zumindest zwei am nächsten an einer Rekonstruktionsebene (62) befindliche Messungen umfaßt, wobei es sich bei dem direkten Satz von Abschwächungsmessungen uni Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel β und einem Fächerwinkel γ erfaßt werden, und bei dem konjugierten Satz um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel von entweder β+π+2γ oder β-π+2γ und einem Fächerwinkel -γ erfaßt werden;
Anordnen der Messungen der identifizierten Sätze von Messungen in Paaren einschließlich zumindest eines kurzen Paars mit einer direkten Messung und einer konjugierten Messung, die sich am nächsten an der Rekonstruktionsebene und auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene befinden, und eines langen Paars mit zwei direkten Messungen auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene;
Gewichten der direkten Messungen gemäß ihrem Abstand von der Rekonstruktionsebene, wobei die Gewichte des kurzen Paars und des langen Paars jeweils normalisiert werden;
Mischen der direkten Messungen des kurzen Paars und des langen Paars gemäß einer Mischfunktion derart, daß der Beitrag des kurzen Paars zu der Mischung bei einem Punkt, bei dem das ausgewählte direkte Paar und das ausgewählte konjugierte Paar einen gleichen Ort der z-Achse aufweisen, zu null gewichtet wird und der Beitrag in einem entfernteren Abstand von dem Ort der z-Achse zunimmt; und
Filtern und Rückprojizieren der gewichteten und gemischten Daten zur Rekonstruktion des Bilds des Objekts.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Mehrfachschnitt- Detektorarray (18) N Zeilen aufweist und die ausgewählte Spiralenteilung entweder N-1 oder N-3 ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Gewichtens der direkten Messungen ein Bestimmen eines spiralenförmigen Gewichts als eine Funktion eines Abstands zwischen den direkten Messungen und der Rekonstruktionsebene (62) und eines Abstands zwischen den zwei Messungen in jedem Paar umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Bestimmens eines spiralenförmigen Gewichts den Schritt des Bestimmens eines spiralenförmigen Gewichts unter Verwendung von Ausdrücken einer linearen Interpolation/Extrapolation umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Mischen der direkten Messungen des kurzen Paars und des langen Paars den Schritt des Verwendens eines Mischfunktion umfaßt, die von einem Abstand zwischen der bei dem kurzen Paar beibehaltenen konjugierten Messung und einer am nächsten an der bei dem kurzen Paar beibehaltenen konjugierten Messung befindlichen direkten Messung abhängt.

6. Verfahren zur Abbildung eines Objekts (22) unter Verwendung eines Computertomographieabbildungssystems (CT- Abbildungssystems) (10), wobei das CT-Abbildungssystem eine Strahlungsquelle (14) und ein Mehrfachschnitt-Detektorarray (18) an einem sich drehenden Portal (12) aufweist, wobei die Strahlungsquelle zur Projektion eines fächerförmigen Strahlenbündels (16) von Strahlung durch ein abzubildendes Objekt zu dem Detektorarray hin konfiguriert ist und das Detektorarray eine Vielzahl von Detektorelementen (20) aufweist, die zur Erzeugung von die Abschwächung des durch das Objekt hindurchgehenden Strahlenbündels von Strahlung angebenden elektrischen Signalen konfiguriert sind, wobei das CT-Abbildungssystem ferner eine durch eine Drehsachse (24) des Portals definierte z-Achse aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Abtasten eines Objekts bei einer ausgewählten Spiralenteilung mit einem CT-Abbildungssystem zur Erfassung eines Satzes von Abschwächungsmessungen des Objekts;
Identifizieren eines direkten Satzes von Abschwächungsmessungen und eines konjugierten Satzes von Abschwächungsmessungen für jeden einem Detektorelement des Detektorarrays entsprechenden Winkel des Fächerstrahlenbündels von Strahlung, wobei jeder Satz von Messungen zumindest zwei am nächsten an einer Rekonstruktionsebene (62) befindliche Messungen umfaßt, wobei es sich bei dem direkten Satz von Abschwächungsmessungen um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel β und einem Fächerwinkel γ erfaßt werden, und bei dem konjugierten Satz um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel von entweder β+π+2γ oder β-π+2γ und einem Fächerwinkel -γ erfaßt werden;
Anordnen der Messungen der identifizierten Sätze von Messungen in Paaren einschließlich zumindest eines kurzen Paars mit einer direkten Messung und einer konjugierten Messung, die sich am nächsten an der Rekonstruktionsebene und auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene befinden, eines langen Paars mit zwei direkten Messungen auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene und eines dritten Paars mit einer anderen konjugierten Messung als der bei dem kurzen Paar beibehaltenen konjugierten Messung und einer bei dem kurzen Paar nicht beibehaltenen direkten Messung;
Gewichten der direkten Messungen gemäß ihrem Abstand von der Rekonstruktionsebene, wobei die Gewichte des kurzen Paars, des langen Paars und des dritten Paars jeweils normalisiert werden;
Mischen der direkten Messungen des kurzen Paars, des langen Paarsund des dritten Paars gemäß einer Mischfunktion derart, daß der Beitrag des kurzen Paars zu der Mischung bei einem Punkt, bei dem das ausgewählte direkte Paar und das ausgewählte konjugierte Paar einen gleichen Ort der z-Achse aufweisen, zu null gewichtet wird und der Beitrag in einem entfernteren Abstand von dem Ort der z-Achse zunimmt; und
Filtern und Rückprojizieren der gewichteten und gemischten Daten zur Rekonstruktion des Bilds des Objekts.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Mehrfachschnitt- Detektorarray (18) N Zeilen aufweist und die ausgewählte Spiralenteilung entweder N-1 oder N-3 ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Gewichtens der direkten Messungen ein Bestimmen eines spiralenförmigen Gewichts als eine Funktion eines Abstands zwischen den direkten Messungen und der Rekonstruktionsebene (62) und eines Abstands zwischen den zwei Messungen in jedem Paar umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch, wobei der Schritt des Bestimmens eines spiralenförmigen Gewichts den Schritt des Bestimmens eines spiralenförmigen Gewichts unter Verwendung von Ausdrücken einer linearen Interpolation/Extrapolation umfaßt.

10. Computertomographieabbildungssystem (CT- Abbildungssystem) (10) zur Abbildung eines Objekts (22), wobei das CT-Abbildungssystem eine Strahlungsquelle (14) und ein Mehrfachschnitt-Detektorarray (18) an einem sich drehenden Portal (12) umfaßt, wobei die Strahlungsquelle zur Projektion eines fächerförmigen Strahlenbündels (16) von Strahlung durch ein abzubildendes Objekt zu dem Detektorarray hin konfiguriert ist und das Detektorarray eine Vielzahl von Detektorelementen (20) aufweist, die zur Erzeugung von die Abschwächung des durch das Objekt hindurchgehenden Strahlenbündels von Strahlung angebenden elektrischen Signalen konfiguriert sind, wobei das CT- Abbildungssystem ferner eine durch eine Drehachse (24) des Portals definierte z-Achse aufweist, wobei das CT-Abbildungssystem konfiguriert ist zum:
Abtasten eines Objekts bei einer ausgewählten Spiralenteilung mit einem CT-Abbildungssystem zur Erfassung eines Satzes von Abschwächungsmessungen des Objekts;
Identifizieren eines direkten Satzes von Abschwächungsmessungen und eines konjugierten Satzes von Abschwächungsmessungen für jeden einem Detektorelement des Detektorarrays entsprechenden Winkel des Fächerstrahlenbündels von Strahlung, wobei jeder der Sätze von Messungen zumindest zwei am nächsten an einer Rekonstruktionsebene (62) befindliche Messungen umfaßt, wobei es sich bei dem direkten Satz von Abschwächungsmessungen um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel β und einem Fächerwinkel γ erfaßt werden, und bei dem konjugierten Satz um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel von entweder β+π+2γ oder β-π+2γ und einem Fächerwinkel -γ erfaßt werden;
Anordnen der Messungen der identifizierten Sätze von Messungen in Paaren einschließlich zumindest eines kurzen Paars mit einer direkten Messung und einer konjugierten Messung, die sich am nächsten an der Rekonstruktionsebene und auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene befinden, und eines langen Paars mit zwei direkten Messungen auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene;
Gewichten der direkten Messungen gemäß ihrem Abstand von der Rekonstruktionsebene, wobei die Gewichte des kurzen Paars und des langen Paars jeweils normalisiert werden;
Mischen der direkten Messungen des kurzen Paars und des langen Paars gemäß einer Mischfunktion derart, daß der Beitrag des kurzen Paars zu der Mischung bei einem Punkt, bei dem das ausgewählte direkte Paar und das ausgewählte konjugierte Paar einen gleichen Ort der z-Achse aufweisen, zu null gewichtet wird und der Beitrag in einem entfernteren Abstand von dem Ort der z-Achse zunimmt; und
Filtern und Rückprojizieren der gewichteten und gemischten Daten zur Rekonstruktion des Bilds des Objekts.

11. CT-Abbildungssystem (10) nach Anspruch 10, wobei das Mehrfachschnitt-Detektorarray (18) N Zeilen aufweist und wobei das CT-Abbildungssystem zum Abtasten bei einer ausgewählten Spiralenteilung einschließlich einer aus N-1 und N-3 ausgewählten Spiralenteilung konfiguriert ist.

12. CT-Abbildungssystem (10) nach Anspruch 10, wobei zum Gewichten der direkten Messungen das CT-Abbildungssystem zum Bestimmen eines spiralenförmigen Gewichts als eine Funktion eines Abstands zwischen den direkten Messungen und der Rekonstruktionsebene (62) und eines Abstands zwischen den zwei Messungen in jedem Paar konfiguriert ist.

13. CT-Abbildungssystem (10) nach Anspruch 12, wobei zum Bestimmen eines spiralenförmigen Gewichts das CT- Abbildungssystem zum Verwenden von Ausdrücken einer linearen Interpolation/Extrapolation konfiguriert ist.

14. CT-Abbildungssystem (10) nach Anspruch 10, wobei zum Mischen der direkten Messungen des kurzen Paars und des langen Paars das CT-Abbildungssystem zum Verwenden einer Mischfunktion konfiguriert ist, die von einem Abstand zwischen der bei dem kurzen Paar beibehaltenen konjugierten Messung und einer am nächsten an der bei dem kurzen Paar beibehaltenen konjugierten Messung befindlichen direkten Messung abhängt.

15. Computertomographieabbildungssystem (CT- Abbildungssystem) (10) zur Abbildung eines Objekts (22), wobei das CT-Abbildungssystem eine Strahlungsquelle (14) und ein Mehrfachschnitt-Detektorarray (18) an einem sich drehenden Portal (12) umfaßt, wobei die Strahlungsquelle zur Projektion eines fächerförmigen Strahlenbündels (16) von Strahlung durch ein abzubildendes Objekt zu dem Detektorarray hin konfiguriert ist und das Detektorarray eine Vielzahl von Detektorelementen (20) aufweist, die zur Erzeugung von die Abschwächung des durch das Objekt hindurchgehenden Strahlenbündels von Strahlung angebenden elektrischen Signalen konfiguriert sind, wobei das CT- Abbildungssystem ferner eine durch eine Drehsachse (24) des Portals definierte z-Achse aufweist, wobei das CT-Abbildungssystem konfiguriert ist zum:
Abtasten eines Objekts bei einer ausgewählten Spiralenteilung mit einem CT-Abbildungssystem zur Erfassung eines Satzes von Abschwächungsmessungen des Objekts;
Identifizieren eines direkten Satzes von Abschwächungsmessungen und eines konjugierten Satzes von Abschwächungsmessungen für jeden einem Detektorelement des Detektorarrays entsprechenden Winkel des Fächerstrahlenbündels von Strahlung, wobei jeder Satz von Messungen zumindest zwei am nächsten an einer Rekonstruktionsebene (62) befindliche Messungen umfaßt, wobei es sich bei dem direkten Satz von Abschwächungsmessungen um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel β und einem Fächerwinkel γ erfaßt werden, und bei dem konjugierten Satz um Messungen handelt, die bei einem Quellenwinkel von entweder β+π+2γ oder β-π+2γ und einem Fächerwinkel -γ erfaßt werden;
Anordnen der Messungen der identifizierten Sätze von Messungen in Paaren einschließlich zumindest eines kurzen Paars mit einer direkten Messung und einer konjugierten Messung, die sich am nächsten an der Rekonstruktionsebene und auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene befinden, eines langen Paars mit zwei direkten Messungen auf entgegengesetzten Seiten der Rekonstruktionsebene und eines dritten Paars mit einer anderen konjugierten Messung als der bei dem kurzen Paar beibehaltenen konjugierten Messung und einer bei dem kurzen Paar nicht beibehaltenen direkten Messung;
Gewichten der direkten Messungen gemäß ihrem Abstand von der Rekonstruktionsebene, wobei die Gewichte des kurzen Paars, des langen Paars und des dritten Paars jeweils normalisiert werden;
Mischen der direkten Messungen des kurzen Paars, des langen Paars und des dritten Paars gemäß einer Mischfunktion derart, daß der Beitrag des kurzen Paars zu der Mischung bei einem Punkt, bei dem das ausgewählte direkte Paar und das ausgewählte konjugierte Paar einen gleichen Ort der z-Achse aufweisen, zu null gewichtet wird und der Beitrag in einem entfernteren Abstand von dem Ort der z-Achse zunimmt; und
Filtern und Rückprojizieren der gewichteten und gemischten Daten zur Rekonstruktion des Bilds des Objekts.

16. CT-Abbildungssystem (10) nach Anspruch 15, wobei das Mehrfachschnitt-Detektorarray (18) N Zeilen aufweist und wobei das CT-Abbildungssystem zum Abtasten bei einer ausgewählten Spiralenteilung einschließlich einer aus N-1 und N-3 ausgewählten Spiralenteilung konfiguriert ist.

17. CT-Abbildungssystem (10) nach Anspruch 15, wobei zum Gewichten der direkten Messungen das CT-Abbildungssystem zum Bestimmen eines spiralenförmigen Gewichts als eine Funktion eines Abstands zwischen den direkten Messungen und der Rekonstruktionsebene (62) und eines Abstands zwischen den zwei Messungen in jedem Paar konfiguriert ist.

18. CT-Abbildungssystem (10) nach Anspruch 17, wobei zum Bestimmen eines spiralenförmigen Gewichts das CT- Abbildungssystem zum Verwenden von Ausdrücken einer linearen Interpolation/Extrapolation konfiguriert ist.