[go: up one dir, main page]

DE19832275A1 - Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts gewonnenen Meßwerten und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts gewonnenen Meßwerten und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number
DE19832275A1
DE19832275A1 DE19832275A DE19832275A DE19832275A1 DE 19832275 A1 DE19832275 A1 DE 19832275A1 DE 19832275 A DE19832275 A DE 19832275A DE 19832275 A DE19832275 A DE 19832275A DE 19832275 A1 DE19832275 A1 DE 19832275A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pitch
detector
layer thickness
image plane
spiral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19832275A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19832275B4 (de
Inventor
Thomas Flohr
Stefan Schaller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE19832275A priority Critical patent/DE19832275B4/de
Priority to US09/352,447 priority patent/US6236707B1/en
Priority to JP19901199A priority patent/JP4567118B2/ja
Publication of DE19832275A1 publication Critical patent/DE19832275A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19832275B4 publication Critical patent/DE19832275B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G06T12/10
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/027Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S378/00X-ray or gamma ray systems or devices
    • Y10S378/901Computer tomography program or processor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern einer eine Schichtdicke aufweisenden Schicht eines Untersuchungsobjekts bezüglich einer Bildebene aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts mit einer um das Untersuchungsobjekt rotierenden Röntgenstrahlenquelle und einem wenigstens eine Zeile von Detektorelementen aufweisenden Detektor gewonnenen Meßwerten. Dabei werden innerhalb einer maximalen Entfernung von der Bildebene liegende Meßwerte derart gewichtet in die Rekonstruktion einbezogen, daß eine gewünschte funktionelle Abhängigkeit der Schichtdicke vom Pitch vorliegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern einer eine Schichtdicke aufweisenden Schicht eines Untersuchungsobjekts bezüglich einer Bildebene aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsob­ jekts mit einer um das Untersuchungsobjekt rotierenden Rönt­ genstrahlenquelle und eines wenigstens eine Zeile von Detek­ torelementen aufweisenden Detektors gewonnenen Meßwerten, wo­ bei die Meßwerte jeweils einem von einer Vielzahl von Projek­ tionswinkeln α und einer z-Position auf der Längsachse der Spiralabtastung zugeordnet sind und während der Spiralabta­ stung ein konstanter, als Verhältnis der pro voller Umdrehung der Röntgenstrahlenquelle um das Untersuchungsobjekt auftre­ tenden Verschiebung des Untersuchungsobjekts einerseits und der Röntgenstrahlenquelle und des Detektors andererseits relativ zueinander in Richtung der Längsachse der Spiralab­ tastung (z-Richtung) in mm zu der Breite einer Zeile des Detektors in Richtung der Längsachse der Spiralabtastung in mm definierter dimensionsloser Pitch p eingehalten wird. Die Erfindung betrifft außerdem ein CT-Gerät zur Durchführung ei­ nes solchen Verfahrens.
Bei der Rekonstruktion von Bildern aus durch Spiralabtastung mit CT-Geräten mit einzeiligem Detektor gewonnenen Meßwerten wird zur Erzeugung von berechneten Projektionen in der ge­ wünschten Bildebene für jeden Projektionswinkel eine Inter­ polation zwischen den vor und hinter der Bildebene liegenden Meßwerten durchgeführt.
Am gebräuchlichsten sind heute zwei Interpolationsverfahren: Beim ersten wird eine lineare Interpolation zwischen je zwei der Bildebene am nächsten liegenden gemessenen Projektionen vorgenommen, die beim gleichen Projektionswinkel α, aber in verschiedenen Umläufen aufgenommen wurden. Diese Interpola­ tionsart bezeichnet man als 360LI-Interpolation. Beim zweiten Verfahren interpoliert man zwischen je zwei der Bildebene am nächsten liegenden Projektionen, von denen die einen beim Projektionswinkel αd, die anderen beim dazu komplementären Projektionswinkel αc, aufgenommen wurden. Für das mittlere Detektorelement des Detektors gilt αc = αd ± π. Diese Inter­ polationsart bezeichnet man als 180LI-Interpolation. Sie lie­ fert bei gleichem Pitch schmälere effektive Schichtbreiten (z. B. gekennzeichnet durch die Halbwertsbreite FWHM (Full Width at Half Maximum) des Schichtempfindlichkeitsprofils) als die 360LI-Interpolation. Dafür ist bei gleicher Ausgangs­ leistung (mA-Wert) der Röntgenstrahlenquelle, z. B. einer Röntgenröhre, das Pixelrauschen im Vergleich zur 360LI-Inter­ polation erhöht. Auch die Artefaktanfälligkeit ist größer. Beide Interpolationsarten sind schematisch für den Pitch p = 2 in Fig. 2 veranschaulicht, die den Projektionswinkel α als Funktion der Detektorposition in z-Richtung zeigt, wobei der Projektionswinkel α über der auf die Breite b einer Zeile des Detektors normierten Position auf der Längsachse der Spi­ ralabtastung (z-Position) aufgetragen ist.
Gemeinsam ist allen herkömmlichen Interpolationsverfahren für Spiralabtastung mit einem einzeiligen Detektor, daß die Breite des Schichtempfindlichkeitsprofils (z. B. gekennzeich­ net durch die Halbwertsbreite FWHM), mit zunehmendem Pitch p wächst. Das ist für die 180LI- und die 360LI-Interpolation in Fig. 3 dargestellt, die die Halbwertsbreite FWHM des Schichtempfindlichkeitsprofils bezogen auf die kollimierte Schichtdicke dcoll als Funktion des Pitch p zeigt. Der Zusam­ menhang gemäß Fig. 3 verkompliziert die Bedienung gerade für ungeübte Benutzer und bedeutet eine Einschränkung bei der Wahl der Untersuchungsparameter.
Noch unübersichtlicher wird die Situation, wenn herkömmliche Interpolationstechniken, z. B. die 360LI-oder die 180LI-Inter­ polation, auf mit einem mehrzeiligen Detektor durchge­ führte Spiralabtastungen übertragen werden. In Fig. 4 ist die sich bei einer 360LI-und bei einer 180LI-Interpolation ergebende Halbwertsbreite FWHM des Schichtempfindlichkeits­ profils, wieder bezogen auf die kollimierte Schichtdicke dcoll, als Funktion des Pitch p für ein einen fünfzeiligen Detektor aufweisendes CT-Gerät dargestellt: die Halbwertsbreite ändert sich jetzt nicht-monoton mit dem Pitch. Der Zusammenhang ist nicht intuitiv und schwer verständlich: so kann z. B. bei zu­ nehmendem Pitch p die Halbwertsbreite FWHM abnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine vereinfachte Bedienung des CT-Gerätes möglich ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Ver­ fahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Im Falle der Erfindung kann also der Zusammenhang zwischen Pitch p und Schichtdicke leicht überblickt werden, da es sich um einen funktionell definierten Zusammenhang handelt. Somit ist ein entsprechendes CT-Gerät leicht bedienbar. Dies gilt in besonderem Maße, wenn gemäß einer Variante der Erfindung die funktionelle Abhängigkeit so gewählt ist, daß die Schichtdicke, z. B. FWHM, vom Pitch p wenigstens im wesent­ lichen unabhängig ist.
Eine weitere Bedienungsvereinfachung wird erreicht, wenn ge­ mäß einer Ausführungsform der Erfindung die Ausgangsleistung der Röntgenstrahlenquelle in Abhängigkeit vom Pitch p derart eingestellt wird, daß das Pixelrauschen vom Pitch p wenig­ stens im wesentlichen unabhängig ist. Es ist dann möglich nicht nur das Schichtempfindlichkeitsprofil, sondern auch das Pixelrauschen vom Pitch p unabhängig einzustellen.
Die im Falle der Erfindung erforderliche Einstellung der ge­ wünschten Schichtdicke erfolgt nach einer Variante der Erfin­ dung dadurch, daß die Breite der Gewichtungsfunktion, d. h. der maximale Abstand der zu berücksichtigenden Meßdaten von der Bildebene, in Abhängigkeit vom Pitch p verändert wird.
Der ein CT-Gerät betreffende Teil der Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 5 gelöst.
Da das erfindungsgemäße CT-Gerät Mittel zur Einstellung eines effektiven mAs-Produktes aufweist, über die ein tatsächliches mAs-Produkt derart eingestellt wird, das es zu demjenigen Pixelrauschen führt, das in einem einzeiligen Detektor gewon­ nenen Bild der gleichen Schichtdicke bei dem effektiven mAs-Produkt auftreten würde, ist eine Bedienperson in der Lage, ein CT-Gerät mit mehrzeiligem Detektor auf ähnlich einfache Weise wie ein CT-Gerät mit einzeiligem Detektor zu bedienen.
Grundlage für die Einstellung eines vom Pitch p unabhängigen Schichtempfindlichkeitsprofils ist ein verallgemeinertes Ge­ wichtungsverfahren anstelle der üblichen Interpolation. Die­ ses Gewichtungsverfahren erlaubt bei CT-Geräten mit M Zeilen (M < 1) die vom Pitch p unabhängige Einstellung des Schichtempfindlichkeitsprofils bis zum maximalen Pitch pmax = 2M. Dadurch ist der Pitch p kein die Auflösung in z-Richtung bestimmender Parameter mehr: der Arzt kann die gewünschte effektive Schichtdicke einstellen und trotzdem den Pitch p frei wählen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeich­ nungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehenes CT-Gerät,
Fig. 2 ein die bei herkömmlichen Rekonstruktionsverfahren für CT-Geräte mit einzeiligem Detektor üblichen Interpolationsverfahren veranschaulichendes Diagramm,
Fig. 3 für ein einen einzeiligen Detektor aufweisendes her­ kömmliches CT-Gerät die Schichtdicke bezogen auf die kollimierte Schichtdicke als Funktion des Pitch,
Fig. 4 analog zur Fig. 3 das entsprechende Diagramm für ein CT-Gerät mit fünfzeiligem Detektor für die beiden Interpolationsverfahren gemäß Fig. 2,
Fig. 5 das mit einem einen fünfzeiligen Detektor aufweisen­ den, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden CT-Gerät erzielbare Schichtempfindlichkeitsprofil für zwei unterschiedliche Pitchwerte,
Fig. 6 das Diagramm von Fig. 4, in das zusätzlich zwei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren realisierbare pitchunabhängige Schichtdicken eingetragen sind, und
Fig. 7 für ein einen fünfzeiligen Detektor aufweisendes, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitendes CT-Gerät die Varianz des Pixelrauschens bei konstantem mA-Wert als Funktion des Pitch für zwei unterschied­ liche pitchunabhängige Schichtdicken.
In Fig. 1 ist grob schematisch ein zur Durchführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens vorgesehenes CT-Gerät dargestellt, das eine Röntgenstrahlenquelle 1, z. B. eine Röntgenröhre, mit einem Fokus 2 aufweist, von dem ein durch eine nicht darge­ stellte Blende eingeblendetes pyramidenförmiges Röntgenstrah­ lenbündel 3 ausgeht, das ein Untersuchungsobjekt 4, bei­ spielsweise einen Patienten, durchsetzt und auf einen Detek­ tor 5 auftrifft. Dieser besteht aus mehreren parallelen Detektorzeilen, von denen jede durch eine Reihe von Detek­ torelementen gebildet ist. Der Röntgenstrahler 1 und der Detektor 5 bilden ein Meßsystem, das um eine Systemachse 6 drehbar ist, so daß das Untersuchungsobjekt 4 unter verschie­ denen Projektionswinkeln α durchstrahlt wird. Aus den dabei auftretenden Ausgangssignalen der Detektorelemente des Detek­ tors 5 bildet ein Datenerfassungssystem 7 im weiteren als ge­ messene Projektionen bezeichnete Meßwerte, die einem Rechner 8 zugeführt sind, der ein Bild des Untersuchungsobjektes 4 berechnet, das auf einem Monitor 9 wiedergegeben wird.
Eine Abtastung größerer Volumen des Untersuchungsobjektes 4 ist möglich, indem das Meßsystem 1, 5 eine Spiralabtastung des gewünschten Volumens vornimmt, wie dies in Fig. 1 durch eine Spirale 10 veranschaulicht ist. Es erfolgt dabei eine Relativbewegung zwischen der Meßanordnung aus Röntgenstrahler 1 und Detektor 5 einerseits und dem Untersuchungsobjekt 4 andererseits in Richtung der Systemachse 6, die somit zu­ gleich die Längsachse der Spiralabtastung darstellt.
An den Rechner 8, der im Falle des beschriebenen Ausführungs­ beispiels zugleich die Steuerung des CT-Gerätes übernimmt (es ist auch möglich, hierzu einen separaten Rechner vorzusehen), ist eine Tastatur 12 angeschlossen, die die Bedienung des CT-Gerätes ermöglicht.
Insbesondere ist es möglich, über die Tastatur 12 den Pitch p der Spiralabtastung einzustellen. Bei dem Pitch p handelt es sich um den Quotienten aus dem während einer Umdrehung des Meßsystems auftretenden Vorschub in z-Richtung F und der Breite b einer Zeile des Detektors in z-Richtung. Der Rechner 8 dient insbesondere auch dazu, den Röhrenstrom, und damit die Ausgangsleistung, der von einer Generatorschaltung 11 versorgten Röntgenstrahlenquelle 1 einzustellen.
Die Durchstrahlung unter unterschiedlichen Projektionswinkeln α geschieht mit dem Ziel der Gewinnung von gemessenen Pro­ jektionen. Dazu durchstrahlt die Röntgenstrahlenquelle 1 das Untersuchungsobjekt 4 mit dem von aufeinanderfolgenden, auf der Spirale 10 liegenden Positionen des Fokus 2 ausgehenden Röntgenstrahlenbündel 3, wobei jede Position des Fokus 2 einem Projektionswinkel und einer z-Position bezüglich der Systemachse 6 zugeordnet ist.
Infolge der Spiralabtastung kann bezüglich einer rechtwinklig zu der Systemachse 6 verlaufenden Bildebene höchstens eine gemessene Projektion existieren, die mit einer in dieser Bildebene liegenden Position des Fokus 2 aufgenommen wurde. Um dennoch ein Bild der zu der jeweiligen Bildebene gehörigen Schicht des Untersuchungsobjekts 4 berechnen zu können, müs­ sen also aus in der Nähe der Bildebene aufgenommenen gemesse­ nen Projektionen durch geeignete Interpolationsverfahren in der Bildebene liegende berechnete Projektionen gewonnen wer­ den, wobei wie im Falle von gemessenen Projektionen jede be­ rechnete Projektion einem Projektionswinkel α und einer z-Position bezüglich der Systemachse 6 zugeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden, ohne daß dies eine Beschränkung der Allgemeingültigkeit des ihm zu­ grundeliegenden Prinzips darstellt, am Beispiel eines einen fünfzeiligen Detektor aufweisenden CT-Gerätes erläutert. Die Anwendbarkeit auf andere Zeilenzahlen M ≠ 5 ist offensicht­ lich.
Im folgenden wird die Berechnung eines Bildes für die Posi­ tion zima der Bildebene auf der Längsachse der Spiralabtastung im Einzelnen beschrieben. Dabei steht der Index ima für image=Bild.
Für jeden Projektionswinkel αl berücksichtigt man die Bei­ träge aller Meßwerte f (l, k, i, v) innerhalb einer gewissen, wähl­ baren Maximalentfernung |zmax| von der Bildebene. l = 1, 2 . . . NPπ ist die Projektionsnummer, wobei NPπ die Anzahl der wäh­ rend eines halben Umlaufs der Röntgenstrahlenquelle 1 aufge­ nommenen Projektionen ist, k ist der Detektorkanal, i = 1, . . . M ist die Nummer der Detektorzeile und v ist die Num­ mer der Halbumdrehung der Röntgenstrahlenquelle 1, aus der die betreffende Projektion stammt.
Für jedes l werden alle verfügbaren Meßwerte gemäß ihrem Ab­ stand Δzlkiv von der Bildebene bei zima gewichtet, und man er­ hält als resultierende berechnete Gesamtprojektion P(l,k)
g(.) ist die Gewichtungsfunktion in z-Richtung. Die Division durch die Summe aller Gewichte ist notwendig, denn für jeden Projektionswinkel kann bei dieser Gewichtung eine unter­ schiedliche Anzahl von Meßwerten beitragen, deren Gesamtge­ wicht sich aber immer zu 1 ergeben muß.
In Abhängigkeit vom Pitch p kann nun die Breite der Gewich­ tungsfunktion g(.), also die Maximalentfernung |zmax|, so ein­ gestellt werden, daß sich immer das gleiche effektive Schichtempfindlichkeitsprofil ergibt, z. B. gekennzeichnet durch die Halbwertsbreite FWHM. Die für den jeweiligen Wert des Pitches p notwendige Gesamtbreite der Gewichtungsfunktion kann jeweils vom Rechner 8 berechnet oder einer im Voraus be­ rechneten, im Rechner 8 gespeicherten Tabelle entnommen wer­ den.
Als Beispiel sind in Fig. 5 zwei mit linearer Gewichtung g(.) gemäß Gleichung (1) berechnete Schichtempfindlichkeitsprofile für mit einem fünfzeiligen Detektor durchgeführte Spiralab­ tastungen gezeigt, das eine mit Pitch p = 3, das andere mit Pitch p = 7. Beide Schichtempfindlichkeitsprofile sind im Rahmen der Darstellungsgenauigkeit gleich. In dem Schichtemp­ findlichkeitsprofil ist das von einem Objekt eines definier­ ten Schwächungswertes verursachte Meßsignal als dimensions­ lose Größe E über der z-Richtung aufgetragen, wobei z = 0 der Lage der Bildebene in z-Richtung entspricht.
In Fig. 6 sind für mit einem fünfzeiligen Detektor durchge­ führte Spiralabtastungen zwei mögliche pitchunabhängige Halb­ wertsbreiten, nämlich FWHM = 1.27dcoll und FWHM = 2dcoll, (dcoll ist die durch die Geometrie des Detektors 5 definierte in an sich bekannter Weise mittels geeigneter Blenden und/oder Kol­ limatoren eingestellte kollimierte Schichtdicke für eine Detektorzeile), zusätzlich in die bereits in Fig. 4 gezeigte Darstellung eingetragen.
Als Folge der im Falle der Erfindung vom Pitch unabhängigen effektiven Schichtdicke ist nun - anders als bei einer her­ kömmlichen Interpolation - bei fester Ausgangsleistung der Röntgenstrahlenquelle 1 das Pixelrauschen vom Pitch p abhän­ gig. Mit abnehmendem Pitch p nimmt auch das Pixelrauschen ab, denn es fallen mehr Meßwerte in den z-Bereich [zima - zmax, zima + zmax] und tragen durch die Gewichtung zum Bild bei. Das ist in Fig. 7 schematisch mit einem fünfzeiligen Detektor durchge­ führte Spiralabtastungen dargestellt. Aufgetragen ist die relative Varianz V des Pixelrauschens als Funktion des Pitch p bei konstanter Ausgangsleistung der Röntgenröhre (konstantem mA-Wert). Die Varianz V ist in Fig. 7 so ska­ liert, daß sich bei einer Spiralabtastung mit einem einzeili­ gen Detektor mit 180LI-Interpolation bei gleicher kollimier­ ter Schichtdicke und gleicher Röhrenleistung die Varianz V = 4/3 ergäbe.
Die beiden Kurven sind für FWHM = 1.27dcoll und FWHM = 2dcoll be­ rechnet. Für FWHM = 1.27dcoll nimmt die Varianz bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens von V = 4/3 beim Pitch p = 2N = 10 bis auf V = 1/N.2/3 beim Pitch p = 1 ab. Das ent­ spricht der N-fachen Dosisakkumulation im Vergleich zu einer Spiralabtastung mit einem einzeiligen Detektor mit 360LI-Inter­ polation. Mit abnehmendem Pitch p kann man also bei bei­ behaltener Ausgangsleistung der Röntgenstrahlenquelle 1 die applizierte Dosis (mAs-Produkt) erhöhen, oder aber man redu­ ziert die Ausgangsleistung der Röntgenstrahlenquelle 1 ent­ sprechend Fig. 7 und behält unabhängig vom Pitch p die glei­ che Dosis bei.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für CT-Geräte mit einzeiligem oder mehrzeiligem Detektor. Da eine gewünschte effektive Schichtdicke unabhängig vom Pitch p eingestellt werden kann, ist die Bedienung eines erfindungsgemäßen CT-Ge­ rätes erheblich vereinfacht, denn der Pitch p ist kein die Auflösung in z-Richtung bestimmender Parameter mehr. Der Arzt kann vielmehr mittels der Tastatur 12 die gewünschte effek­ tive Schichtdicke deff, genauer die gewünschte Halbwertsbreite FWHM des Schichtempfindlichkeitsprofils, einstellen und trotzdem den Pitch p frei wählen.
Darüber hinaus kann der Arzt mittels der Tastatur 12 einen effektiven mA-Wert, also eine effektive Ausgangsleistung der Röntgenstrahlenquelle 1, so eingeben, wie er sie seiner Er­ fahrung nach bei einem CT-Gerät mit einem einzeiligen Detek­ tor bei der gleichen Schichtdicke wählen würde. Abhängig vom Pitch p berechnet nun der Rechner 8 die tatsächlich einzu­ stellende Ausgangsleistung der Röntgenstrahlenquelle 1, also einen tatsächlichen mA-Wert, z. B. nach einer Kurve entspre­ chend Fig. 7, so daß sich unabhängig vom Pitch p stets das gleiche Pixelrauschen wie in einem mittels des erwähnten CT-Gerätes mit einem einzeiligen Detektor gewonnenen Bild er­ gäbe.
Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels handelt es sich um ein CT-Gerät der dritten Generation. Auch CT-Geräte der vierten Generation, die statt eines mit der Röntgenstrah­ lenquelle rotierenden bogenförmigen Detektors einen stationä­ ren ringförmigen Detektor aufweisen, können nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren arbeiten bzw. erfindungsgemäß aufge­ baut sein.
Die vorliegende Erfindung kann bei medizinischen und nicht­ medizinischen Anwendungen zum Einsatz kommen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern einer eine Schichtdicke aufweisenden Schicht eines Untersuchungsobjekts bezüglich einer Bildebene aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts mit einer um das Untersuchungsobjekt rotierenden Röntgenstrahlenquelle und eines wenigstens eine Zeile von Detektorelementen aufweisen­ den Detektors gewonnenen Meßwerten, wobei die Meßwerte je­ weils einem von einer Vielzahl von Projektionswinkeln und einer z-Position auf der Längsachse der Spiralabtastung zuge­ ordnet sind und während der Spiralabtastung ein konstanter, als Verhältnis der pro voller Umdrehung der Röntgenstrahlen­ quelle um das Untersuchungsobjekt auftretenden Verschiebung des Untersuchungsobjekts einerseits und der Röntgenstrahlen­ quelle und des Detektors andererseits relativ zueinander in Richtung der Längsachse der Spiralabtastung zu der Breite einer Zeile des Detektors in Richtung der Längsachse der Spi­ ralabtastung in mm definierter Pitch eingehalten wird, auf­ weisend die Verfahrensschritte, daß bezüglich jedes Projek­ tionswinkels alle zu diesem Projektionswinkel gehörigen, in­ nerhalb einer maximalen Entfernung von der Bildebene liegende Meßwerte entsprechend ihres räumlichen Abstandes in Richtung der Längsachse der Spiralabtastung von der Bildebene gemäß einer Gewichtungsfunktion gewichtet in die Rekonstruktion einbezogen werden, und daß die Gewichtungsfunktion derart ge­ wählt wird, daß eine gewünschte funktionelle Abhängigkeit der Schichtdicke vom Pitch vorliegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die funktionelle Abhän­ gigkeit so gewählt ist, daß die Schichtdicke vom Pitch wenig­ stens im wesentlichen unabhängig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Leistung der Röntgenstrahlenquelle in Abhängigkeit vom Pitch derart einge­ stellt wird, daß das Pixelrauschen vom Pitch wenigstens im wesentlichen unabhängig ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zur Einstellung einer jeweils gewünschten Schichtdicke die Breite der Gewichtungsfunktion in Abhängigkeit vom Pitch verändert wird.
5. CT-Gerät zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welches Mittel zur Einstellung eines effektiven mA-Wertes aufweist, über die ein tatsächlicher mA-Wert derart eingestellt wird, das es zu demjenigen Pixelrau­ schen führt, das in einem einzeiligen Detektor gewonnenen Bild der gleichen Schichtdicke bei dem eingestellten effekti­ ven mA-Wert auftreten würde.
DE19832275A 1998-07-17 1998-07-17 Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts gewonnenen Meßwerten und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime DE19832275B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19832275A DE19832275B4 (de) 1998-07-17 1998-07-17 Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts gewonnenen Meßwerten und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens
US09/352,447 US6236707B1 (en) 1998-07-17 1999-07-13 Method for the reconstruction of images from measured values acquired with a CT apparatus by spiral scan of the examination subject and CT apparatus for the implementation of the method
JP19901199A JP4567118B2 (ja) 1998-07-17 1999-07-13 Ct装置を用いて検査対象物の螺旋走査により得られた測定値から像を再構成するための方法およびこの方法を実施するためのct装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19832275A DE19832275B4 (de) 1998-07-17 1998-07-17 Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts gewonnenen Meßwerten und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19832275A1 true DE19832275A1 (de) 2000-01-20
DE19832275B4 DE19832275B4 (de) 2006-09-14

Family

ID=7874469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19832275A Expired - Lifetime DE19832275B4 (de) 1998-07-17 1998-07-17 Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts gewonnenen Meßwerten und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6236707B1 (de)
JP (1) JP4567118B2 (de)
DE (1) DE19832275B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7221730B2 (en) 2001-10-24 2007-05-22 Hitachi Medical Corporation Multi-row detector x-ray CT apparatus and method for creating tomogram
CN107341836A (zh) * 2016-05-03 2017-11-10 上海联影医疗科技有限公司 一种ct螺旋扫描图像重建方法及装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19905974A1 (de) * 1999-02-12 2000-09-07 Siemens Ag Verfahren zur Abtastung eines Untersuchungsobjekts mittels eines CT-Geräts
JP4726287B2 (ja) * 1999-10-20 2011-07-20 株式会社日立メディコ マルチスライスx線ct装置
US20040000173A1 (en) * 2002-06-12 2004-01-01 Keller Regina C. Moldable fabric
CN109259779B (zh) * 2018-11-30 2022-06-24 上海联影医疗科技股份有限公司 医学图像的生成方法和医学图像处理系统
CN115128373B (zh) * 2022-06-08 2025-08-01 浙江大学 一种主动学习的辐射源快速近场扫描方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0713678A1 (de) * 1994-11-25 1996-05-29 Picker International, Inc. Abbildungsverfahren und entsprechende Vorrichtung
US5539796A (en) * 1993-01-11 1996-07-23 Hitachi Medical Corporation Spiral scanning type x-ray CT apparatus
DE19647435A1 (de) * 1995-12-06 1997-06-12 Gen Electric Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zur Rekonstruktion von Bildern in eine Wendelabtastung verwendenden Computer-Tomographie-Systemen

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485493A (en) * 1988-10-20 1996-01-16 Picker International, Inc. Multiple detector ring spiral scanner with relatively adjustable helical paths
US4965726A (en) * 1988-10-20 1990-10-23 Picker International, Inc. CT scanner with segmented detector array
WO1995012353A1 (en) * 1992-08-07 1995-05-11 General Electric Company Helical scanning ct-apparatus with multi-row detector array
JP2914891B2 (ja) * 1995-07-05 1999-07-05 株式会社東芝 X線コンピュータ断層撮影装置
JPH09238935A (ja) * 1996-03-06 1997-09-16 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd X線ct装置および画像生成方法
JPH09238934A (ja) * 1996-03-11 1997-09-16 Toshiba Medical Eng Co Ltd 画像表示システム
JP3732568B2 (ja) * 1996-04-03 2006-01-05 株式会社東芝 X線コンピュータ断層撮影装置
DE19614223C1 (de) * 1996-04-10 1997-12-04 Siemens Ag Bildrekonstruktionsverfahren für Mehrzeilendetektor-Computertomographen im Spiralbetrieb
DE19625863C2 (de) * 1996-06-27 2002-06-27 Siemens Ag Verfahren zur Bildrekonstruktion für einen im Spiralbetrieb arbeitenden Computertomographen
IL119714A0 (en) * 1996-11-28 1997-02-18 Elscint Ltd CT system with oblique image planes
JP3175711B2 (ja) * 1998-10-16 2001-06-11 日本電気株式会社 交流放電メモリ動作型プラズマディスプレイパネルの駆動方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5539796A (en) * 1993-01-11 1996-07-23 Hitachi Medical Corporation Spiral scanning type x-ray CT apparatus
EP0713678A1 (de) * 1994-11-25 1996-05-29 Picker International, Inc. Abbildungsverfahren und entsprechende Vorrichtung
DE19647435A1 (de) * 1995-12-06 1997-06-12 Gen Electric Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zur Rekonstruktion von Bildern in eine Wendelabtastung verwendenden Computer-Tomographie-Systemen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
POLACIN, A., KALENDER, W.A., MARCHAL, G.: Evaluation of Section Sensitivity Profiles and Image Noise in Spiral CT, Radiology, 1992, Nr. 185, S. 29-35 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7221730B2 (en) 2001-10-24 2007-05-22 Hitachi Medical Corporation Multi-row detector x-ray CT apparatus and method for creating tomogram
CN107341836A (zh) * 2016-05-03 2017-11-10 上海联影医疗科技有限公司 一种ct螺旋扫描图像重建方法及装置
CN107341836B (zh) * 2016-05-03 2021-03-09 上海联影医疗科技股份有限公司 一种ct螺旋扫描图像重建方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000051205A (ja) 2000-02-22
US6236707B1 (en) 2001-05-22
DE19832275B4 (de) 2006-09-14
JP4567118B2 (ja) 2010-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19527518B4 (de) Röntgenröhren-Strommodulation während der Computertomographie-Abtastung
DE69033921T2 (de) Rechnergesteurtes tomographisches Bildrekonstruktionsverfahren für Spiralabtasten
DE102006015356B4 (de) Verfahren zur Erzeugung projektiver und tomographischer Phasenkontrastaufnahmen mit einem Röntgen-System
DE60304786T2 (de) Röntgen-Computertomograph
DE60224770T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Rauschverminderung in Computertomographen
DE10055739B4 (de) Streustrahlungskorrekturverfahren für eine Röntgen-Computertomographieeinrichtung
DE19832276C2 (de) Verfahren zur Rekonstruktion von aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung gewonnenen Meßwerten
DE69810271T2 (de) Rechnergestützte abtast-tomographie mit veränderlicher stromstärke
EP0989520A2 (de) Computertomographie-Verfahren mit kegelförmigem Strahlenbündel
DE102007053511A1 (de) Röntgentomographie-Bildgebungsgerät
DE19738342A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung eines Objekts und Anzeige eines Bilds in einem Computer-Tomographie-System
DE69128693T2 (de) Verfahren und Gerät zur Bestimmung der abzubildenden Schicht bei der Computer-Tomographie
DE2804158A1 (de) Verfahren und vorrichtung fuer die tomographie
DE102007030097A1 (de) Röntgen-CT-Gerät
DE10238322A1 (de) Retrospektive bzw. fenstergesteuerte Filterung von Bildern zur Adaption von Schärfe und Rauschen in der Computer-Tomographie
DE102007014829B3 (de) Verfahren zur Streustrahlungskorrektur in bildgebenden Röntgengeräten sowie Röntgenbildgebungssystem
DE102007056980A1 (de) Verfahren für die Computertomographie
DE102006047730A1 (de) Bildrekonstruktionsverfahren und Röntgen-CT-Vorrichtung
DE10349661B4 (de) Einrichtung und Verfahren zur Überwachung der Parameterwahl beim Betrieb eines technischen Gerätes
DE10141346A1 (de) Verfahren zur Aufnahme von Messdaten mit einem Computertormographen
DE102005008767A1 (de) Verfahren für eine Röntgeneinrichtung und Computertomograph zur Verminderung von Strahlaufhärtungsartefakten aus einem erzeugten Bild eines Objektes
DE3546219C2 (de)
DE10139832A1 (de) Hohe-Ganghöhenrekonstruktion von Mehrfachschnitt-CT-Abtastungen
DE69933338T2 (de) Rechnergesteuertes tomographisches Mehrrahmenbildrekonstruktionsverfahren und -gerät für Spiralabtasten
DE19832275A1 (de) Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts gewonnenen Meßwerten und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8364 No opposition during term of opposition
R085 Willingness to licence withdrawn
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

R071 Expiry of right