DE10164281A1 - Abtastratenskalierung von Kalibrationsvektoren bei Röntgen-CT-Geräten - Google Patents
Abtastratenskalierung von Kalibrationsvektoren bei Röntgen-CT-GerätenInfo
- Publication number
- DE10164281A1 DE10164281A1 DE10164281A DE10164281A DE10164281A1 DE 10164281 A1 DE10164281 A1 DE 10164281A1 DE 10164281 A DE10164281 A DE 10164281A DE 10164281 A DE10164281 A DE 10164281A DE 10164281 A1 DE10164281 A1 DE 10164281A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vector
- sampling
- rate
- ray
- air
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000013598 vector Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 87
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 238000003325 tomography Methods 0.000 claims description 7
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/58—Testing, adjusting or calibrating thereof
- A61B6/582—Calibration
- A61B6/583—Calibration using calibration phantoms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S378/00—X-ray or gamma ray systems or devices
- Y10S378/901—Computer 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)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Eine zeitaufwendige Kalibration eines Mehrelementröntgendetektors für ein Mehrabtastratenfähigkeiten aufweisendes Röntgencomputertomographiegerät 10 wird reduziert, indem durch die Verwendung von Luftabtastungen eine skalare Beziehung zwischen der Empfindlichkeit von Detektorelementen als eine Funktion der Abtastrate bestimmt wird. Diese skalare Beziehung ist in einer Vektorform vorhanden und kann angewendet werden, um unabhängig einen Kalibrationsvektor 40s bei einer Basisabtastrate zur Bereitstellung eines wirksamen Kalibrationsvektors 40s bei einer Vielfalt von Abtastraten zu erhalten, ohne daß zeitaufwendige tägliche Kalibrationsabtastungen mit jeder der Abtastraten nötig sind.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
Röntgencomputertomographiegeräte (Röntgen-CT-Geräte) und
insbesondere auf ein Verfahren zur Kalibration von CT-Daten
bei einer Erfassung mit unterschiedlichen Abtastraten.
Bei der Röntgencomputertomographie handelt es sich um eine
allgemein bekannte Prozedur zur Erzeugung von
Querschnittbildern aus von einem Computer verarbeiteten,
entlang der Ebene des Querschnitts aufgenommenen
Röntgenprojektionen. Bei einem typischen CT-Gerät ist eine
Röntgenröhre an einem drehbaren Portal angebracht, um einen
Fächerstrahl von Röntgenstrahlen durch einen "Schnitt" aus
einer Vielfalt von Winkeln zu einem Patienten zu
projizieren. Die Röntgenstrahlen werden nach ihrem
Hindurchgehen durch den Patienten durch eine nachstehend
als Mehrelementdetektor bezeichnete
Mehrelementerfassungseinrichtung empfangen, um eine Messung
der Röntgenabschwächung entlang einer Vielfalt von Strahlen
des Fächerstrahls ("Projektionen") bereitzustellen. Die
Abschwächungssignale von den Elementen des
Mehrelementdetektors werden durch ein Datenerfassungssystem
abgetastet und digitalisiert.
Bei einer Reihe von Winkeln, typischerweise nicht weniger
als 180° plus dem halben Fächerstrahlwinkel, um den
Patienten gesammelte digitalisierte Projektionen werden in
einem "tomographischen Projektionssatz" gesammelt und gemäß
in dem Fachgebiet allgemein bekannten Verfahren wie
beispielsweise der gefilterten Rückprojektion in ein Bild
eines Querschnitts des Patienten entlang dem Schnitt
rekonstruiert.
Die Mathematik der Computertomographierekonstruktion
erfordert es, daß jeder Detektor sehr stabil ist, so daß
die Abschwächungssignale über die Zeit gleich sind, wenn
ein identischer Röntgenfluß durch die Detektoren empfangen
wird. Zur Realisierung dieser Stabilität werden die
Detektorelemente derart hergestellt, daß sie ähnliche
elektrische Eigenschaften aufweisen, und verbleibenden
Variationen wird mittels eines "Korrekturvektors" oder
mehrerer "Korrekturvektoren" Rechnung getragen.
Die Korrekturvektoren stellen einen Wert für jedes
Detektorelement bereit, der von entsprechenden durch die
Detektoren erfaßten Abschwächungswerten ("Abtastwerten")
subtrahiert oder mit diesen multipliziert werden kann, um
die Abschwächungswerte hinsichtlich einer Detektor-zu-
Detektor-Variation zu korrigieren. Die Korrekturvektoren
werden mit unterschiedlichen Intervallen aktualisiert. Vor
jeder Abtastung wird ein nachstehend als "Versatzvektor"
bezeichneter "Offsetvektor" gemessen, der Signalversätze
wie beispielsweise von "Dunkelströmen", die bei einem
Fehlen von empfangenen Röntgenstrahlen in Detektoren
auftreten, korrigiert und zur Entfernung des Versatzes von
den Abschwächungswerten subtrahierte Werte umfaßt. Zu der
Zeit der Abtastung wird ein "Bezugsnormalisierungsvektor"
auf der Grundlage eines bei einem Bezugsdetektor
empfangenen Signals erzeugt. Der Vektor korrigiert durch
Änderungen des Röntgenröhrenstroms verursachte Variationen.
Auf einer täglichen Grundlage wird ein
"Luftkalibrationsvektor" gemessen, der eine
Signalskalierung aus einer Vielfalt von möglichen Quellen
einschließlich Änderungen der Röntgenröhrenspannung,
Apertur, Brennfleckgröße, Filtration und Abtastrate
korrigiert. Der Luftkalibrationsvektor wird mit nichts in
dem Röntgenstrahl vor einer Abtastung von Patienten
gemessen. Weitaus weniger häufig werden Korrekturvektoren
für "Strahlverhärtung" und "Primärgeschwindigkeit"
gemessen, wobei der letztere eine Funktion des Detektors
ist und sich für einen gegebenen Detektor nicht ändert.
Diese Korrekturvektoren werden typischerweise selten
gemessen, einmal zu der Zeit der Herstellung und danach
lediglich mit Hauptwartungsintervallen, z. B. wenn die
Röntgenröhre oder Filter ersetzt werden.
Derzeitige CT-Geräte ermöglichen eine Auswahl aus einer
Vielfalt von Abtastgeschwindigkeiten. Hohe
Abtastgeschwindigkeiten können für Bilder erwünscht sein,
wenn eine Organ- oder Patientenbewegung ein Problem sein
kann und ein kleiner Störabstand toleriert werden kann.
Niedrigere Abtastgeschwindigkeiten werden verwendet, wenn
die Bewegung weniger problematisch ist und Bilder mit einem
großen Störabstand benötigt werden. Jede dieser
Abtastgeschwindigkeiten kann die Verwendung einer anderen
Abtastrate der Abschwächungssignale von den Elementen des
Mehrelementdetektors erfordern.
Variationen der Abtastrate können den
Luftkalibrationsvektor deutlich beeinflussen. Entsprechend
muß der Kalibrationsvektor für jede mögliche Abtastrate
gemessen werden, was die zur Ausführung dieser täglichen
Kalibrationsprozedur erforderliche Zeit deutlich erhöht.
Die gegenwärtigen Erfinder haben es erkannt, daß eine
einfache Beziehung zwischen den Werten der
Kalibrationsvektoren bei unterschiedlichen Abtastraten
entwickelt werden kann. Diese Beziehung, die durch eine
Ausführung einer Folge von stationären Luftabtastungen mit
unterschiedlichen Abtastraten bestimmt werden kann, kann
zur Modifikation eines begrenzten Satzes von mit einer
Basisabtastrate aufgenommenen Kalibrationsvektoren zur
Verwendung mit jeder Abtastrate verwendet werden.
Allgemein stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Kalibration von von einem in einem
Röntgencomputertomographiegerät verwendeten
Mehrelementröntgendetektor erhaltenen Abschwächungssignalen
bereit, wobei die Abschwächungssignale die Stärke von von
einer Röntgenquelle empfangenen Röntgenstrahlen nach einem
Hindurchgehen der Röntgenstrahlen durch ein Meßvolumen
angeben. Die Signale werden durch ein digitales
Erfassungssystem mit unterschiedlichen Abtastraten
abgetastet. Für jede Abtastrate einer Vielzahl von
unterschiedlichen Abtastraten einschließlich einer
Basisrate wird der Mehrelementdetektor zur Erfassung eines
Luftabtastvektors von Signalen verwendet, wenn das
Meßvolumen frei von einem abzubildenden Objekt ist. Der
Mehrelementdetektor wird daraufhin zur Erfassung eines
tomographischen Projektionssatzes von Signalen mit einer
gegebenen Abtastrate verwendet, wenn das Meßvolumen ein
abzubildendes Objekt enthält. Es wird ein
Abtastratenkorrekturvektor erzeugt, der eine Funktion des
Luftabtastvektors für die Basisrate und des
Luftabtastvektors für die gegebene Abtastrate ist, und
dieser wird zur Modifikation eines Kalibrationsvektors
verwendet. Der modifizierte Kalibrationsvektor wird auf den
tomographischen Projektionssatz angewendet.
Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte graphische Darstellung der 73
prinzipiellen Elemente eines handelsüblichen
Tomographiegeräts, die eine Röntgenquelle (18) und einen
Mehrelementdetektor (22), die einander gegenüberliegen, und
ein Verarbeitungssystem (26), das Abschwächungssignale von
dem Mehrelementdetektor empfängt und mit einer
Bedienungsperson-Bedieneinheit kommuniziert, zeigt;
Fig. 2 ein ausführliches Blockschaltbild des Detektors (22)
und Verarbeitungssystems (26) gemäß Fig. 1, das ein
Datenerfassungssystem (30) wie es Daten von dem
Mehrelementdetektor mit unterschiedlichen Abtastraten
erfassen kann, einen zugehörigen Speicher (36) zur
Speicherung von Daten einschließlich
Luftabtastvektorverhältnissen (46) und eine
Verarbeitungseinrichtung (38) zur Ausführung eines
Programms (48) zum Ausführen des Verfahrens gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 3 ein Datenflußdiagramm, das die Rekonstruktion eines
Projektionssatzes (42) unter Verwendung der
Luftabtastverhältnisse (46) gemäß Fig. 2 zur Erzeugung
eines Bilds zeigt.
Mit Bezug auf Fig. 1 umfaßt ein Computertomographiegerät 10
ein ringförmiges Portal 12 mit einer zentralen Öffnung 14.
Das Portal 12 ist zur Drehung um eine in der Öffnung 14
zentrierte und im allgemeinen zu einer Breitseite des
Portals 12 senkrechte Achse 16 gehalten.
An der Seite ist bei einer Kante des Portals 12 eine
Röntgenröhre 18 befestigt, die einen Fächerstrahl von
Röntgenstrahlen 20 quer über die Öffnung 14 zu einem
Mehrelementdetektor 22 richtet, der bei einer
gegenüberliegenden Kante des Portals 12 befestigt ist.
Elemente 24 des Mehrelementdetektors 22 erstrecken sich
entlang der Seite des Portals 12 um einen auf die
Röntgenquelle zentrierten Radius. Jedes Element 24 mißt die
Abschwächung der Röntgenstrahlen 20, die durch ein (nicht
gezeigtes) abgebildetes Objekt in der Öffnung 14 verursacht
wird.
Ein Filter/Kollimator 19, der mehrere austauschbare
Filterelemente und Kollimatoren umfassen kann, ist gemäß in
dem Fachgebiet allgemein bekannten Verfahren zwischen der
Röntgenröhre 18 und der Öffnung 14 angeordnet.
Abschwächungssignale von jedem der Elemente 24 werden durch
ein Verarbeitungssystem 26 empfangen, das ferner die
Drehung des Portals 12, die Auswahl der Filtration und
Kollimation des Filters/Kollimators 19 und die Aktivierung
der Röntgenröhre 18 steuert. Eine Bedieneinheit 28 ist
ebenfalls mit dem Verarbeitungssystem 26 verbunden und
sorgt für die Eingabe von Abtastparametern (z. B. die
Abtastgeschwindigkeit) von einer Bedienungsperson und die
Ausgabe rekonstruierter Tomographiebilder zu der
Bedienungsperson.
Nachstehend auf Fig. 2 Bezug nehmend stellen die
Detektorelemente 24 des Mehrelementdetektors 22 jeweils
unabhängige Abschwächungssignale für ein
Mehrkanaldatenerfassungssystem 30 bereit, das die
unabhängigen Signale bei jedem der Detektorelemente 24 mit
einer durch einen Abtastratentaktgeber 32 bestimmten
Abtastrate abtastet. Im allgemeinen wird der
Abtastratentaktgeber 32 derart eingestellt, daß die
Abtastrate der Abschwächungssignale einen gewünschten
Winkelabstand zwischen den Projektionen eines erfaßten
tomographischen Projektionssatzes mit unterschiedlichen
Portaldrehgeschwindigkeiten bereitstellt. Wie es angeführt
ist, kann die Portalgeschwindigkeit zur Steuerung der
Abtastzeit geändert werden.
Jedes der abgetasteten Abschwächungssignale wird
digitalisiert und als unverarbeitete Abschwächungsdaten
über einen internen Bus 34 übertragen. Der interne Bus 34
kommuniziert ferner mit einem Speicher 36 und einer
Verarbeitungseinheit 38. Der Bus 34 kann auch über einen
(nicht gezeigten) Anschluß mit der Bedieneinheit 28
kommunizieren. Die über den Bus 34 arbeitende
Verarbeitungseinheit 38 kann die Geschwindigkeit des
Abtastratentaktgebers 32 gemäß der durch die
Bedienungsperson über die Bedieneinheit 28 eingegebenen
gewünschten Abtastgeschwindigkeit steuern.
Eine Abtastung des vollen Satzes von Abschwächungssignalen
von den Datenelementen 24 des Mehrelementdetektors 22
erzeugt einen Projektionsvektor 39 von Werten, wobei die
Vektorelemente unverarbeiteten Abschwächungsdaten von
speziellen Detektorelementen 24 entsprechen. Ein
tomographischer Projektionssatz 42 ist ein Satz von
Projektionsvektoren 39, die unterschiedlichen Winkeln der
Portaldrehung entsprechen.
Im allgemeinen kann der Speicher 36 einen tomographischen
Projektionssatz 42 von Vektoren zur Verarbeitung sowie
einen Kalibrationsvektor 40 und einen Versatzvektor 44
speichern. Der Kalibrationsvektor 40 umfaßt Werte, die bei
einer Multiplikation mit den unverarbeiteten
Abschwächungsdaten des tomographischen Projektionssatzes
(wobei die Multiplikation zwischen entsprechenden Elementen
der Vektoren stattfindet) die unverarbeiteten
Abschwächungsdaten des Projektionssatzes 42 hinsichtlich
durch andere Faktoren als die Abschwächung von
Röntgenstrahlen verursachten Variationen der Messungen
korrigieren, um Artefakte in dem rekonstruierten Bild zu
verringern. Der Kalibrationsvektor 40 als solcher kann
Kalibrationen für Strahlverhärtung und
Primärgeschwindigkeit umfassen, wie es vorstehend
beschrieben ist.
Der Versatzvektor 44 stellt Werte bereit, die bei einer
Subtraktion von den unverarbeiteten Abschwächungsdaten des
Projektionssatzes 42 Versätze beseitigen, die ohne Bezug zu
der Abschwächung der Röntgenstrahlenergie sind. Der
Versatzvektor 44 wird normalerweise vor dem
Kalibrationsvektor 40 angewendet.
Für die Erfindung speichert der Speicher 36 ferner einen
Satz von Vektoren von stationären Luftabtastverhältnissen
46A bis 46C, die jeweils auf eine andere Geschwindigkeit
des Abtastratentaktgebers 32 bezogen sind. Die Vektoren der
Luftabtastverhältnisse 46A bis 46C stellen mehrere
Abschwächungsmessungen (für jedes Detektorelement) ohne
eine Portaldrehung und ohne einen Patienten in der Öffnung
14 des Portals dar, die bei unterschiedlichen
Geschwindigkeiten des Abtastratentaktgebers 32 aufgenommen
werden, deren Durchschnitt gebildet wird und auf die
verhältnisgerecht (ratiometrically) zu auf ähnliche Weise
erfaßten und einer Durchschnittsbildung unterzogenen
Abschwächungsmessungen mit einer Bezugsbasisabtastrate
Bezug genommen wird. Die Messungen mit der
Bezugsbasisabtastrate bilden den Zähler, und die Messungen
mit den anderen Abtastraten bilden die Nenner der
Luftabtastverhältnisse 46. Die Luftabtastverhältnisse 46A
bis 46C stellen ein Maß für Empfindlichkeitsunterschiede
zwischen Detektoren als eine Funktion von unterschiedlichen
Abtastraten bereit. Bei der Basisabtastrate handelt es sich
typischerweise um die mittlere Abtastrate.
Auf einer täglichen Grundlage werden Luftkalibrationen
lediglich mit der Basisabtastrate ausgeführt, um eine
Basisabtastratenluftabtastung 45 bereitzustellen. Die
früher aufgenommenen Luftkalibrationsverhältnisse 46 können
mit der täglichen Basisabtastratenluftabtastung 45
multipliziert werden, um für unterschiedliche Abtastraten
einen geeigneten Kalibrationsvektor zu erzeugen. Während
lediglich drei verschiedene derartige Vektoren von
stationären Luftabtastverhältnissen gezeigt sind, wird im
allgemeinen ein Vektor von Verhältnissen für jede mögliche
Abtastrate gespeichert, wie viele es auch immer sein mögen.
Ferner ist in dem Speicher 36 ein Programm 48 enthalten,
das durch die Verarbeitungseinheit 38 ausgeführt wird, um
eine Gerätesteuerung und Rekonstruktion, wie sie in dem
Fachgebiet selbstverständlich sind, und den nachstehend
beschriebenen Kalibrationsprozeß, bei dem es sich um einen
Teil der Erfindung handelt, bereitzustellen.
Nachstehend auf Fig. 3 Bezug nehmend kann ein
Projektionssatz 42 von Daten einschließlich zur Erzeugung
des Bezugsnormalisierungsvektors verwendeter
Bezugskanaldaten 52 erfaßt werden. Jeder der
Projektionsvektoren 39 des Projektionssatzes 42 wird
daraufhin durch den Versatzvektor 44 korrigiert, der von
jedem der Projektionsvektoren 39 subtrahiert wird, wobei
die Subtraktion durch eine Subtraktionseinrichtung 55 auf
einer Element-für-Element-Grundlage durchgeführt wird, um
versatzkorrigierte Projektionen 54 zu erzeugen.
Die versatzkorrigierten Projektionen 54 werden einer
Multiplikationseinrichtung 56 zugeführt, um sie mit dem
Primärgeschwindigkeitskorrekturabschnitt des Vektors 40 zu
multiplizieren. Die sich ergebenden versatzkorrigierten
Projektionen 57 werden daraufhin einer Divisionseinrichtung
58 zugeführt, um sie durch einen aus den Bezugskanaldaten
52 gebildeten Bezugsnormalisierungsvektor zu dividieren,
wie es in dem Fachgebiet selbstverständlich ist. Im
allgemeinen dividieren die Bezugsdaten 52 für einen
gegebenen Projektionsvektor 39 die anderen Elemente für den
Projektionsvektor 39.
Die so erzeugten bezugskorrigierten Daten 60 werden
daraufhin einer Multiplikationseinrichtung 61 zugeführt, um
sie mit dem Produkt aus (1) einem der
Luftabtastverhältnisse 46A-46C wie durch die Abtastrate,
mit der der Projektionssatz 42 erfaßt wurde, vorgeschrieben
und (2) der Basisabtastratenluftabtastung 45 zu
multiplizieren. Das so modifizierte Luftabtastverhältnis
46A-46C wird durch die Multiplikationseinrichtung 61 auf
einer Element-für-Element-Grundlage angewendet, um
luftabtastkorrigierte Daten 62 zu erzeugen.
Die luftabtastkorrigierten Daten 62 werden daraufhin einer
Vorverarbeitungseinrichtung 63 zugeführt, die einen
negativen Logarithmus (der die exponentielle Abschwächung
von Röntgenstrahlen widerspiegelt) und die
Strahlverhärtungskorrektur des Vektors 40 gemäß in dem
Fachgebiet allgemein bekannten Verfahren anwendet. Die
korrigierten Daten 70 werden einer
Rekonstruktionseinrichtung 72 zur Erzeugung des
Tomographiebilds (gemäß einem allgemein bekannten
Verfahren) zugeführt, wie es beispielsweise der
Bedieneinheit 28 zugeführt wird.
Die vorstehend beschriebenen verschiedenen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sorgen für
unterschiedliche Merkmale. Mit der Erfindung kann der für
Kalibrationsvektoren benötigte Speicherplatz verringert
werden, und tägliche Erfassungen von Luftabtastungen werden
auf eine einzelne Abtastrate beschränkt.
Es ist zu beachten, daß die Erfindung die Erfassung von
mehreren Luftabtastdatenvektoren für zumindest eine
gegebene Abtastrate und die Durchschnittsbildung zwischen
ihnen ermöglicht, und auf diese Weise kann eine beliebige
Genauigkeit bei der Erzeugung des Skalierungsfaktors
erhalten werden, der Abtastraten in Bezug zu Einstellungen
des Kalibrationsvektors setzt.
Wenn das Tomographiegerät eine Röntgenröhre umfassen kann,
die dem Mehrelementröntgendetektor gegenüberliegend an
einem drehbaren Portal angebracht ist, können die
Luftabtastungen ohne eine Portalbewegung aufgenommen
werden, und somit kann ein Skalierungsfaktor erhalten
werden, der die Wirkungen der Abtastung von untergeordneten
Wirkungen wie beispielsweise den Wirkungen, die mit der
Portalbewegung entstehen können, isoliert.
Es ist insbesondere beabsichtigt, daß die Erfindung nicht
auf die enthaltenen Ausführungsbeispiele und
Veranschaulichungen beschränkt ist, sondern daß
modifizierte Formen der Ausführungsbeispiele einschließlich
Teilen der Ausführungsbeispiele und Kombinationen von
Elementen verschiedener Ausführungsbeispiele ebenfalls
umfaßt sind, wie sie in den Schutzbereich der folgenden
Patentansprüche fallen.
Eine zeitaufwendige Kalibration eines
Mehrelementröntgendetektors für ein
Mehrabtastratenfähigkeiten aufweisendes
Röntgencomputertomographiegerät 10 wird reduziert, indem
durch die Verwendung von Luftabtastungen eine skalare
Beziehung zwischen der Empfindlichkeit von
Detektorelementen als eine Funktion der Abtastrate bestimmt
wird. Diese skalare Beziehung ist in einer Vektorform
vorhanden und kann angewendet werden, um unabhängig einen
Kalibrationsvektor 40s bei einer Basisabtastrate zur
Bereitstellung eines wirksamen Kalibrationsvektors 40s bei
einer Vielfalt von Abtastraten zu erhalten, ohne daß
zeitaufwendige tägliche Kalibrationsabtastungen mit jeder
der Abtastraten nötig sind.
Claims (15)
1. Verfahren zur Kalibration von Abschwächungssignalen von
einem bei der Röntgencomputertomographie verwendeten
Mehrelementröntgendetektor, wobei die Abschwächungssignale
die Stärke von von einer Röntgenquelle nach einem
Hindurchgehen durch ein Meßvolumen empfangenen
Röntgenstrahlen 20 angeben, wobei die Signale durch ein
digitales Erfassungssystem mit unterschiedlichen
Abtastraten abgetastet werden, wobei das Verfahren die
Schritte umfaßt:
- a) für jede Abtastrate einer Vielzahl von unterschiedlichen Abtastraten einschließlich einer Basisrate den Mehrelementdetektor 22 zur Erfassung eines Luftabtastdatenvektors von Signalen verwenden, wenn das Meßvolumen frei von einem abzubildenden Objekt ist;
- b) Verwenden des Mehrelementdetektors 22 zur Erfassung eines tomographischen Projektionssatzes von Signalen bei einer gegebenen Abtastrate, wenn das Meßvolumen ein abzubildendes Objekt enthält;
- c) Erfassen eines aktuellen Luftabtastvektors 45 für die Basisrate;
- d) Modifizieren des Luftabtastvektors für die gegebene Abtastrate durch den aktuellen Luftabtastvektor für die Basisrate; und
- e) Anwenden des modifizierten Luftabtastvektors für die gegebene Abtastrate auf den tomographischen Projektionssatz 42;
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der
Mehrelementröntgendetektor in einem Röntgentomographiegerät
mit einer Röntgenröhre 18, die dem
Mehrelementröntgendetektor gegenüberliegend an einem
drehbaren Portal 12 angebracht ist, und ferner mit einer
Filtrationsvorrichtung, die Filter in den und aus dem
Röntgenstrahl bewegt, und einem Kollimator, der eine
einstellbare Kollimation des Röntgenstrahls ermöglicht,
verwendet wird, und wobei der Luftabtastvektor für die
gegebene Abtastrate aus einer Gruppe ausgewählte
Kalibrationen bereitstellt, die sich zusammensetzt aus:
Kalibrationen für unterschiedliche der Röntgenröhre 18
zugeführte Spannungen, Kalibrationen für unterschiedliche
Filter, Kalibrationen für unterschiedliche
Elementgewinnfaktoren und Kalibrationen für
unterschiedliche Kollimationen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Luftabtastvektor
für die gegebene Abtastrate modifiziert wird, indem er mit
einem Verhältnis des durch einen in dem Schritt (a)
erfaßten Luftabtastvektor für die Basisrate dividierten
aktuellen Luftabtastvektors für die Basisrate multipliziert
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des
Anwendens des modifizierten Luftabtastvektors für die
gegebene Abtastrate auf den tomographischen Projektionssatz
die Elemente des modifizierten Luftabtastvektors mit
entsprechenden Elementen von Projektionen des
tomographischen Projektionssatzes multipliziert.
5. Verfahren nach Anspruch 1 mit dem Schritt des Verwendens
des Mehrelementdetektors 22 zur Erfassung eines
Versatzvektors 44, wobei die Röntgenquelle abgeschaltet
ist, und des Subtrahierens des Versatzvektors 44 von
Projektionen des tomographischen Projektionssatzes vor dem
Schritt (e).
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (a) die
Erfassung von mehreren Luftabtastdatenvektoren für
zumindest eine gegebene Abtastrate und die
Durchschnittsbildung aus den mehreren
Luftabtastdatenvektoren in einen Luftabtastdatenvektor für
die gegebene Abtastrate umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das abzubildende Objekt
ein Mensch ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Basisrate die
Mittelfrequenzabtastrate ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Tomographiegerät 10
eine Röntgenröhre 18 umfaßt, die dem
Mehrelementröntgendetektor gegenüberliegend an einem
drehbaren Portal 12 angebracht ist, und wobei die in dem
Schritt (a) erfaßten Luftabtastdatenvektoren ohne eine
Bewegung des Portals 12 aufgenommen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt des
wiederholten Erfassens der Luftabtastung bei der Basisrate
des Schritts (a) mit einer ersten Periode und des
wiederholten Erfassens von Luftabtastungen bei anderen
Abtastraten als der Basisabtastrate mit einer zweiten
Periode, die länger als die erste Periode ist.
11. Kalibrationseinrichtung für einen bei der
Röntgencomputertomographie verwendeten
Mehrelementröntgendetektor, wobei Elemente des Detektors
Signale erzeugen, die die Stärke von von einer
Röntgenquelle empfangenen Röntgenstrahlen 20 angeben, wobei
die Röntgenstrahlen 20 durch ein Meßvolumen hindurchgehen,
wobei die Kalibrationseinrichtung umfaßt:
- a) ein Datenerfassungssystem 30, das Daten von dem Mehrelementröntgendetektor mit einer Abtastrate einer Vielzahl von unterschiedlichen Abtastraten einschließlich einer Basisrate abtastet;
- b) einen Speicher 36, der speichert:
- a) mehrere Luftabtastdatenvektorverhältnisse 46 von dem Mehrelementdetektor 22, die bei unterschiedlichen Abtastraten einschließlich der Basisrate aufgenommen werden, wobei Röntgenstrahlen 20 durch das Meßvolumen hindurchgehen, wenn es frei von einem abzubildenden Objekt ist;
- b) einen Luftkalibrationsvektor 45 für den Mehrelementröntgendetektor;
- c) einen Eingang zum Empfangen eines tomographischen Projektionssatzes 42 von Signalen von Röntgenstrahlen 20, die durch das ein abzubildendes Objekt enthaltende Meßvolumen hindurchgehen; und
- d) eine Arithmetikschaltung, die mit dem Speicher 36 kommuniziert, um einen Abtastratenkorrekturvektor zu erzeugen, der eine Funktion des Luftabtastvektors für die Basisrate und des Luftabtastvektors für die gegebene Abtastrate ist, und den tomographischen Projektionssatz durch den Abtastratenkorrekturvektor und den Kalibrationsvektor zu modifizieren.
12. Kalibrationseinrichtung nach Anspruch 11, wobei der
Mehrelementröntgendetektor in einem Röntgentomographiegerät
mit einer Röntgenröhre 18, die dem
Mehrelementröntgendetektor gegenüberliegend an einem
drehbaren Portal 12 angebracht ist, und ferner mit einer
Filtrationsvorrichtung, die Filter in den und aus dem
Röntgenstrahl bewegt, und einem Kollimator, der eine
einstellbare Kollimation des Röntgenstrahls ermöglicht,
verwendet wird, und wobei der gespeicherte
Kalibrationsvektor 40 aus einer Gruppe ausgewählte
Kalibrationen bereitstellt, die sich zusammensetzt aus:
Kalibrationen für unterschiedliche der Röntgenröhre 18
zugeführte Spannungen, Kalibrationen für unterschiedliche
Filter und Kalibrationen für unterschiedliche
Kollimationen.
13. Kalibrationseinrichtung nach Anspruch 11, bei der der
Speicher 36 mehrere Luftabtastdatenvektoren für zumindest
eine gegebene Abtastrate speichert und die eine
Durchschnittsbildungsschaltung zur Durchschnittsbildung aus
den mehreren Luftabtastdatenvektoren in einen
Luftabtastdatenvektor für die gegebene Abtastrate umfaßt.
14. Kalibrationseinrichtung nach Anspruch 13, wobei die
Arithmetikschaltung, die Durchschnittsbildungsschaltung und
1 die Subtraktionsschaltung als ein ein gespeichertes
Programm 48 ausführender elektronischer Computer realisiert
sind.
15. Kalibrationseinrichtung nach Anspruch 11, wobei die
Basisrate die Mittelfrequenzabtastrate ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/751,814 US6411673B1 (en) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | Sampling rate scaling of calibration vectors in x-ray CT machines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10164281A1 true DE10164281A1 (de) | 2002-09-05 |
Family
ID=25023591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10164281A Withdrawn DE10164281A1 (de) | 2000-12-29 | 2001-12-28 | Abtastratenskalierung von Kalibrationsvektoren bei Röntgen-CT-Geräten |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6411673B1 (de) |
JP (1) | JP2002320611A (de) |
DE (1) | DE10164281A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10231024B3 (de) * | 2002-07-09 | 2004-03-04 | Siemens Ag | Verfahren zum Austausch von Detektormodulen in einem Röntgendetektor eines Computer-Tomographen |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6593576B2 (en) * | 2001-03-15 | 2003-07-15 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Variable angular sampling rate for rotating slat-hole detectors of gamma cameras |
US7260174B2 (en) * | 2004-09-13 | 2007-08-21 | General Electric Company | Direct conversion energy discriminating CT detector with over-ranging correction |
US7606347B2 (en) * | 2004-09-13 | 2009-10-20 | General Electric Company | Photon counting x-ray detector with overrange logic control |
US7136451B2 (en) * | 2004-10-05 | 2006-11-14 | Analogic Corporation | Method of and system for stabilizing high voltage power supply voltages in multi-energy computed tomography |
DE102005037368A1 (de) * | 2005-08-08 | 2007-02-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Berechnung computertomographischer Aufnahmen aus Detektordaten eines CT's mit mindestens zwei Strahlenquellen |
EP2115438A4 (de) * | 2007-02-13 | 2013-12-04 | Sentinel Scanning Corp | Ct-abtastung und erkennung von schmuggel |
EP2149284B1 (de) * | 2007-05-31 | 2014-08-13 | General Electric Company | Verfahren und systeme zur ermöglichung der korrektur von verstärkungsschwankungen in einem bild |
JP5184848B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2013-04-17 | 株式会社東芝 | X線ct装置 |
US7613274B2 (en) * | 2007-11-16 | 2009-11-03 | General Electric Company | Method and system of energy integrating and photon counting using layered photon counting detector |
JP5406047B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2014-02-05 | 株式会社日立メディコ | X線ct装置 |
US7775714B2 (en) * | 2008-04-24 | 2010-08-17 | Crucs Holdings, Llc | Methods of assessing performance in an imaging system |
US20090268953A1 (en) * | 2008-04-24 | 2009-10-29 | Apteryx, Inc. | Method for the automatic adjustment of image parameter settings in an imaging system |
WO2010141101A1 (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | Sentinel Scanning Corporation | Transportation container inspection system and method |
DE102009032059A1 (de) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Sinogrammbearbeitung für die Metallartefaktreduktion in der Computertomographie |
US9579073B2 (en) | 2010-05-07 | 2017-02-28 | Apteryx, Inc. | System and method for dentition specific image enhancement |
CN110916704B (zh) * | 2019-11-13 | 2023-09-01 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 校正方法、装置及存储介质 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6307912B1 (en) * | 1999-11-29 | 2001-10-23 | General Electric Company | Methods and apparatus for optimizing CT image quality with optimized data acquisition |
-
2000
- 2000-12-29 US US09/751,814 patent/US6411673B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001395792A patent/JP2002320611A/ja not_active Withdrawn
- 2001-12-28 DE DE10164281A patent/DE10164281A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10231024B3 (de) * | 2002-07-09 | 2004-03-04 | Siemens Ag | Verfahren zum Austausch von Detektormodulen in einem Röntgendetektor eines Computer-Tomographen |
US6883963B2 (en) | 2002-07-09 | 2005-04-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for exchanging detector modules in an X-ray detector in a computed tomograph |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6411673B1 (en) | 2002-06-25 |
JP2002320611A (ja) | 2002-11-05 |
US20020085664A1 (en) | 2002-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10164281A1 (de) | Abtastratenskalierung von Kalibrationsvektoren bei Röntgen-CT-Geräten | |
DE2727976C3 (de) | Vorrichtung zur Messung der Konzentration mindestens einer Komponente eines Gasgemisches und Verfahren zum Eichen derselben | |
DE19527518B4 (de) | Röntgenröhren-Strommodulation während der Computertomographie-Abtastung | |
DE3784452T2 (de) | Verfahren und geraet zur untersuchung eines fluessigen stromes. | |
DE10211578A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von CT-Erkundungsbildern | |
DE10064785A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Herzbewegung unter Verwendung von Projektionsdaten | |
DE2916486A1 (de) | Korrektur polychromatischer roentgenbildfehler in computertomographiebildern | |
DE10164162A1 (de) | Rückprojektionsverfahren und -vorrichtung für Computertomographieabbildungssysteme | |
DE4137652A1 (de) | Verminderung von bewegungs-artefakten bei der projektions-bilddarstellung | |
DE19648211A1 (de) | Kernmedizinisches Verfahren | |
DE19900298A1 (de) | Korrekturalgorithmus für knocheninduzierte spektrale Artefakte bei einer Computer-Tomographie-Abbildung | |
DE102011076781A1 (de) | Verfahren zur Korrektur einer Zählratendrift bei einem quantenzählenden Detektor, Röntgen-System mit quantenzählendem Detektor und Schaltungsanordnung für einen quantenzählenden Detektor | |
DE3403457A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zum abstimmen der strahlungsdetektoren eines strahlungsanzeigegeraetes | |
EP2005142B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung der optischen absorption von proben | |
DE19601469A1 (de) | Z-Achsen-Gewinnkorrektur eines Detektors für ein CT-System | |
DE10107162A1 (de) | Primär-Abklingkorrektur hoher Ordnung für CT-Abbildungssystem-Erfassungseinrichtungen | |
DE10155089C1 (de) | Verfahren zur Entfernung von Ringen und Teilringen in Computertomographie-Bildern | |
DE69004308T2 (de) | Verfahren zur Elimination von gestreuten Gammastrahlen und zur Rekonstruktion eines Bildes und Gamma-Kameravorrichtung. | |
DE10352013B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur ortsaufgelösten Bestimmung der Elementkonzentrationen in Untersuchungsobjekten | |
DE69307693T2 (de) | Verfahren sowie Vorrichtung zur Überwachung der Empfindlichkeit eines Systems zur Wiedergabe von in einem photostimulierbaren Leuchtstoffschirm gespeicherten Bildern | |
DE19746941A1 (de) | Normalisierung von Projektionsdaten bei einem Computer-Tomographie-System | |
DE19748082A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Teilvolumen-Bildartefakten | |
DE19616377A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Rauschunterdrückung | |
US4654796A (en) | System for computing correction factors for sensitivity differences in detector channels of an X-ray tomography apparatus | |
DE19748668A1 (de) | Nicht-Gleichmäßigkeits-Korrektur eines Erfassungseinrichtungs-Z-Achsengewinns bei einem Computer-Tomographie-System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |