DE102005028216A1

DE102005028216A1 - Vorrichtung und Verfahren für die Computertomographie

Info

Publication number: DE102005028216A1
Application number: DE102005028216A
Authority: DE
Inventors: Philipp Dr. Bernhardt; Jan Dr. Boese; Ernst-Peter Rührnschopf; Bernhard Dr. Scholz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-12-28
Also published as: US20060285630A1; CN100544675C; CN1879560A; US7260169B2

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren für die multispektrale Korrektur der Strahlungsaufhärtung in der Computertomographie mit variabler Röhrenspannung beschrieben. Insbesondere werden eine Wasserkorrektur und eine postrekonstruktive Aufhärtungskorrektur offenbart. Zur Durchführung der Wasserkorrektur werden Projektionsbilddaten (40) korrigiert, indem in einer vorausbestimmten Korrekturtabelle (41) Korrekturwerte nachgeschlagen werden, mit denen sich eine Korrektur (42) der Projektionsbilddaten (40) durchführen lässt. Durch eine Bildrekonstruktion (43) ergibt sich daraus ein korrigiertes Volumenbild (44).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Computertomographie mit:

– einer ein zu untersuchendes Objekt aus verschiedenen Projektionsrichtungen durchleuchtenden Strahlungsquelle,
– einem die Strahlung aus der Strahlungsquelle erfassenden Detektor und
– einer den Detektor nachgeschalteten Auswerteeinheit, die vom Detektor aufgenommene Projektionsbilder eines zu untersuchenden Objekts hinsichtlich der Strahlungsaufhärtung korrigiert.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für die Computertomographie.

Aus der DE 100 51 462 A1 ist ein Computertomographie-Gerät und ein Verfahren zur Korrektur der Strahlungsaufhärtung bekannt. Die bekannte Vorrichtung umfasst eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor, die zusammen ein zu untersuchendes Objekt umlaufen. Die vom Röntgendetektor aufgenommenen Projektionsbilder werden einer Auswerteeinheit zugeführt, die die Strahlungsaufhärtung korrigiert. Dabei führt die Auswerteeinheit ein postrekonstruktives Korrekturverfahren durch. Die Auswerteeinheit rekonstruiert im Rahmen des postrekonstruktiven Korrekturverfahrens zunächst aus den unkorrigierten Projektionsbildern näherungsweise Volumenbilder vom zu untersuchenden Objekt. Unter dem Begriff Volumenbild sollen hier wie im Folgenden sowohl dreidimensionale Volumenansichten als auch zweidimensionale Schnittbilder verstanden werden. Anschließend wird eine Reprojektion vorgenommen, wobei nur diejenigen Bildpunkte im Volumenbild berücksichtigt werden, deren Bildwert oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt und die als vom Weichteilgewebe zu unterscheidende Materialien interpretiert werden. Diese Materialien können zum Beispiel Knochen oder Kontrastmittel sein. Durch die Be schränkung auf bestimmte Bildpunkte kann der Rechenaufwand bei der Reprojektion verringert werden.

Bei der klassischen Computertomographie wird, bis auf kleine Schwankungen, die durch den Generator für die Röhrenspannung bedingt sind, mit konstanter Spannung für alle Projektionsrichtungen gearbeitet. Die Röhrenspannung wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass die vom Detektor empfangene Strahlungsdosis für alle Projektionsrichtungen und Objektdicken ausreicht. Wenn es sich bei dem zu untersuchenden Objekt um einen Patienten handelt, wird der Patient unter Umständen einer Strahlungsdosis ausgesetzt, die größer ist, als zur Aufnahme des jeweiligen Projektionsbilds erforderlich wäre.

Es sind daher Vorrichtungen und Verfahren entwickelt worden, um die Strahlungsdosis, der ein Patient ausgesetzt ist, nach Möglichkeit zu reduzieren. Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der US 6,222,907 B1 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung und dem bekannten Verfahren werden die Parameter der Röntgenröhre entsprechend dem Strahlengang durch das zu untersuchende Objekt geregelt.

Anwendungsgebiete für die bekannte Vorrichtung und das bekannte Verfahren sind die Radiographie und die Fluoroskopie.

In letzter Zeit wurden die C-Bogen-Geräte für die Rotationsangiographie kontinuierlich verbessert. Insbesondere wurde die mechanische Stabilität der C-Bögen erhöht, was die näherungsweise Rotation um ein Isozentrum ermöglicht. Zusammen mit dem Einsatz von Flächendetektoren mit gegenüber Röntgenbildverstärkern erweiterter Dynamik ermöglicht dies eine computertomographische Volumenrekonstruktion.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die Computertomographie mit optimierter Strahlungsdosis und guter Bildqualität zu schaffen. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Rekonstruktion von Volumenbildern aus Projektionsbildern anzugeben.

Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.

Die Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die verwendete Strahlungsquelle bei verschiedenen Projektionsrichtungen in Abhängigkeit von den Absorptionseigenschaften des zu untersuchenden Objekts durch Anpassung wenigstens eines Betriebsparameters Strahlung mit unterschiedlichen Energieverteilungen aussendet. Die mit dem bei einer bestimmten Projektionsrichtung verwendeten Wert des Betriebsparameters beaufschlagte Auswerteeinheit liest aus einem Datenspeicher einen dem Wert des Betriebsparameters zugeordneten Korrekturwert aus und korrigiert damit am betreffenden Projektionsbild die Strahlungsaufhärtung.

Dementsprechend wird bei einem Verfahren zur Rekonstruktion von Volumenbildern einer Auswerteeinheit zusammen mit Projektionsbilddaten wenigstens ein Betriebsparameter zugeführt, der für die Energieverteilung der bei der Aufnahme der Projektionsbilder verwendeten Strahlung charakteristisch ist. Ferner werden von der Auswerteeinheit in Abhängigkeit vom Wert des Betriebsparameters in einen Datenspeicher abgelegte Korrekturwerte für die Strahlungskorrektur ausgelesen und damit die Projektionsbilder hinsichtlich der Strahlungsaufhärtung korrigiert.

Da die Betriebsparameter der Strahlungsquelle die Energie der emittierten Strahlung festlegen, ist bei bekannten Betriebsparametern auch die Energieverteilung der von der Strahlungsquelle ausgesandten Strahlung bekannt. Damit ist es möglich, vorab für verschiedene Werte des Betriebsparameters Korrekturwerte zu bestimmen, mit denen sich die Strahlungsaufhärtung korrigieren lässt. Damit kann die Korrektur der Strah lungsaufhärtung auch bei großen Datenmengen in Echtzeit durchgeführt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Strahlungsquelle eine Röntgenstrahlungsquelle und der Betriebsparameter die Röhrenspannung der Röntgenstrahlungsquelle. Denn durch den Wert der Röhrenspannung ist bei bekannter Materialzusammensetzung der Anode die Energieverteilung der von der Anode emittierten Röntgenphotonen bekannt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform führt die Auswerteeinheit eine so genannte Wasserkorrektur aus, indem die Auswerteeinheit zu einem bestimmten Bildwert einen in einem Datenspeicher abgelegten und sowohl vom Bildwert als auch von der Röhrenspannung abhängigen Korrekturwert bestimmt. Dabei wird vereinfachend angenommen, dass die Strahlungsschwächung durch wasseräquivalentes Material hervorgerufen wird.

Daneben kann die Auswerteeinheit auch eine postrekonstruktive Aufhärtungskorrektur in Abhängigkeit von der Röhrenspannung durchführen. Dabei erzeugt die Auswerteeinheit aus Projektionsbildern ein dreidimensionales, nach Absorptionseigenschaften differenziertes Objektmodell und ordnet den Bildwerten jeweils aus dem Objektmodell abgeleitete Objektdatensätze zu. Ferner liest die Auswerteeinheit aus einem Datenspeicher den Objektdatensätzen und der Röhrenspannung zugeordnete Korrekturwerte aus und führt damit die Korrektur der Strahlungsaufhärtung aus.

Um den Rechenaufwand zu reduzieren, führt die Auswerteeinheit die Korrektur der Strahlungsaufhärtung vorzugsweise mit einer räumlichen Auflösung aus, die kleiner als die räumliche Auflösung der Projektionsbilder ist. Dies ist im Allgemeinen ausreichend, da die durch Strahlungsaufhärtung induzierten Artefakte in den rekonstruierten Volumenbildern im Allgemeinen niedrige Raumfrequenzen aufweisen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert werden. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Computertomographie-Geräts mit C-Bogen;
2 ein Diagramm, in dem die Änderung der Röhrenspannung einer Röntgenquelle gegen den Projektionswinkel aufgetragen ist;
3 ein Diagramm, in dem Spektren der von einer Wolframanode emittierten Röntgenstrahlung bei unterschiedlichen Röhrenspannungen eingetragen sind;
4 ein Diagramm, in dem die von einem Röntgendetektor erfassten effektiven Spektren bei unterschiedlichen Röhrenspannungen eingetragen sind;
5 ein Diagramm, das die resultierenden Spektren bei Durchleuchtung von 20 Zentimeter Wasser zeigt;
6 die Abhängigkeit des Schwächungskoeffizienten verschiedener Materialien von der Energie der Röntgenphotonen;
7 eine Darstellung der Abhängigkeit des Massenschwächungskoeffizienten verschiedener Materialien von der Energie der Röntgenphotonen;
8 ein Diagramm, in dem die Abhängigkeit von den Durchgang durch Wasser simulierenden Projektionswerten gegen die Weglänge für verschiedene Röhrenspannungen aufgetragen ist;
9 einen Querschnitt durch ein zu untersuchendes Objekt und einen Flachbilddetektor zur Veranschaulichung der materialselektiven Reprojektion;
10 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs einer Aufwertungskorrektur erster Ordnung, der so genannten Wasserkorrektur;
11 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs einer iterativen multispektralen Aufwertungskorrektur zweiter Ordnung;
12 ein Blockdiagramm mit Einzelheiten der iterativen multispektralen Aufwärtungskorrektur zweiter Ordnung aus 11;
13 die Darstellung der Rekonstruktion eines Objekts, wobei die Rekonstruktion unter der Annahme konstanter Röhrenspannung anhand von Projektionsbildern durchgeführt worden ist, die mit variabler Röhrenspannung aufgenommen worden sind;
14 die Darstellung der Rekonstruktion des Objekts aus 13, unter Berücksichtigung der Spannungsänderungen; und
15 eine Darstellung eines Differenzbildes der in 13 und 14 dargestellten Bilder.
1 zeigt die perspektivische Ansicht einer Röntgenanlage 1, die für die Rotationsangiographie einsetzbar ist. Die Röntgenanlage 1 ermöglicht die computertomographische Volumenrekonstruktion der inneren Struktur eines Patienten 2. Die Röntgenanlage 1 umfasst eine Röntgenröhre 3 und einen Detektor 4, der die von der Röntgenröhre 3 ausgesandte Röntgenstrahlung erfasst. Auf dem Weg zum Detektor 4 durchquert die Röntgenstrahlung den Patienten 2, so dass der Detektor 4 Projektionsbilder vom Patienten 2 aufnimmt.
Die Röntgenröhre 3 und der Detektor 4 sind an einem C-Bogen 5 befestigt, der von einer Halterung 6 gehalten ist. In der Halterung 6 ist der C-Bogen 5 in eine Umfangsrichtung 7 verfahrbar gelagert. Die Halterung 6 ist ihrerseits an einem Ständer 8 um eine Drehachse 9 drehbar angebracht. Der Ständer 8 ist an einer Bodenhalterung 10 angebracht, die es gestattet, den Ständer 8 zu verfahren.
Beim Betrieb der Röntgenanlage 1 führt der C-Bogen 5 eine Drehung um die Drehachse 9 aus und umfährt dabei eine Patientenliege 11, auf der der Patient 2 gelagert ist.
Der Detektor 4 ist an eine Auswerteeinheit 12 angeschlossen, die aus den Projektionsbildern ein Volumenbild der inneren Struktur des Patienten 2 errechnet. Das Volumenbild kann beispielsweise an einem Monitor 13 angezeigt werden. An die Auswerteeinheit 12 sind unter anderem Eingabegeräte 14 angeschlossen, mit denen die Röntgenanlage 1 gesteuert wird.
Bei den klassischen Geräten für die Hochgeschwindigkeitscomputertomographie umlaufen der Röntgendetektor und die Röntgenstrahlungsquelle in einem feststehenden Rahmen mit hoher Geschwindigkeit das zu untersuchende Objekt. Im Vergleich dazu werden die Röntgenröhre 3 und der Detektor 4 bei der Röntgenanlage 1 verhältnismäßig langsam bewegt. Eine an den Abmessungen des zu untersuchenden Objekts angepasste Steuerung der Röhrenspannung U erscheint daher verhältnismäßig einfach möglich.
In 2 zeigt eine Spannungskurve 15 den typischen Verlauf der Röhrenspannung U bei einer Rotationsangiographieaufnahme des Herzens. Dabei wird der C-Bogen 5 zum Beispiel über einen Winkelbereich von 200 Grad von der Position links-anterioroblique 100 nach rechts-anterior-oblique 100 verfahren. Während der Bewegung des C-Bogens 5 werden beispielsweise 200 Projektionsbilder aufgenommen. Um die unterschiedliche Schwächung bei verschiedenen Projektionswinkeln φ auszugleichen werden während der Rotation des C-Bogens 5 die Parameter der Röhrenspannung, Röntgenpulsbreite und Röhrenstrom dynamisch angepasst. Bei Thorax-Rotationsaufnahmen kann die Röhrenspannung U durchaus im Bereich zwischen etwa 70 kV bei einer Anterior-Posterior-Durchstrahlung und 125 kV bei einer lateralen Abbildung durch den Schulterbereich variieren.
Spannungsabhängige Strahlaufhärtung
Die Strahlung der Röntgenröhre 3 ist ferner polychromatisch. Das Energiespektrum der als Bremsstrahlung an der Anode emittierten Photonen hängt unter anderem von der angelegten Röhrenspannung U ab, mit der die Elektronen von der Kathode zur Anode beschleunigt werden. Bei der Röhrenspannung U handelt es sich in der Regel um eine Hochspannung im kV-Bereich. Die maximale Photonenenergie ist dann Emax(U) = U(keV/kV) = eU,wobei üblicherweise als Energieeinheit Kiloelektronenvolt (keV) verwendet wird. Einige typische Emissionsspektren Q_U(E) für verschiedene Spannungen sind in 3 dargestellt, in der Emissionsspektren 16, 17 und 18 den Verlauf des Emissionsspektrums Q_u(E) jeweils bei einer Röhrenspannung von 60 kV, 90 kV und 120 kV darstellen. Es sei angemerkt, dass die Anode der Röntgenröhre 3 aus Wolfram gefertigt ist und dass die von der Anode emittierte Strahlung intern durch eine 2,5 Millimeter starke Wand aus Aluminium gefiltert wird.
Für die Bildgebung ist aber nicht allein das Emissionsspektrum maßgebend, sondern auch die Transparenz der verwendeten spektralen Filter W(E) = exp(–μ(E)T)mit energieabhängigem Schwächungskoeffizienten μ(E) und Dicke T. Für die Bildgebung ist ferner die spektrale Ansprechempfindlichkeit η_D(E) des Detektors maßgebend.
Resultierende effektive normierte Spektralverteilungen S_U(E) sind daher definiert durch: sU(E) = QU(E)W(E)ηD(E)/cU (#1)mit dem Normierfaktor:
Beispiele für effektive Spektralverteilungen S_U(E) sind in 4 dargestellt, wo verschiedene resultierende Spektralverteilungen S_U(E) aufgetragen sind, die aus den Emissionsspektren 16 bis 18 bei Berücksichtigung zusätzlicher Filter und der Detektoransprechempfindlichkeit des Detektors 4 hervorgehen. Insbesondere führen die Emissionsspektren 16, 17 und 18 jeweils zu Spektralverteilungen 19, 20 und 21. Bei dem in 4 dargestellten Fall wurde ein Filter aus Kupfer mit einer Dicke von 0,3 Millimeter verwendet und bei dem Detektor handelt es sich um einen Detektor mit CsI-Szintillator mit einer Dicke von 0,55 Millimeter und einer Dichte von 3,6 Gramm pro Kubikzentimeter.
Außerdem werden bei Durchdringung durch Materie die Zahl der niederenergetischeren Photonen durch Absorption oder Streuung stärker verringert als die Zahl der hochenergetischen Photonen, was zu einer von Material und der Weglänge abhängigen Strahlaufhärtung führt. Die Dominanz von Photonen höherer Energien in der resultierenden Spektralverteilung S^R _U(E) ist beispielsweise anhand von 5 erkennbar. In 5 sind resultierende Spektralverteilungen 22, 23 und 24, die aus den resultierenden Spektralverteilungen 19, 20 und 21 bei Durchgang durch 20 Zentimeter Wasser hervorgehen, aufgetragen. Ein Vergleich mit 4 zeigt deutlich, dass die resultierenden Spektralverteilungen 19, 20 und 21 aus 4 beim Durchgang durch 20 Zentimeter Wasser am niederenergetischen Ende geschwächt worden sind.
Dieses Phänomen der Strahlaufhärtung tritt bereits bei Objekten aus homogenem Material auf. Bei einem zylindrischen Querschnitt aus Wasser ist zum Beispiel bei einem Strahlendurchgang quer zur Längsachse die Aufhärtung am Rand geringer als im Bereich der Zylindermitte, wo die Strahlen einen langen Weg durch den Zylinder zurücklegen.
Die Theorie der Rekonstruktion der Volumenbilder setzt jedoch monochromatische Strahlung voraus. Die Vernachlässigung der Polychromasie führt nach der Rekonstruktion beispielsweise zu einem so genannten Schüsseleffekt (Cupping-Effekt): der rekonstruierte Schwächungskoeffizient (Grauwert) nimmt vom Rand nach innen kontinuierlich ab. Dieser Effekt lässt sich bei so genannten wasserähnlichen Materialien niedriger Ordnungszahl, wie Weichteilgewebe, Fett und vielen Kunststoffen, relativ leicht korrigieren. Man spricht von einer Wasserkorrektur oder Aufhärtungskorrektur 1. Ordnung.
Darüber hinaus wird die Strahlaufhärtung verstärkt durch das Vorhandensein von Materialien mit höheren Ordnungszahlen, vor allem durch Knochen, Kontrastmittel oder Metallimplantaten. Selbst nach vorheriger Wasserkorrektur treten dann noch lokale Dichteverzerrungen nach der Rekonstruktion auf, insbesondere balken- oder schattenartige Artefakte, zum Beispiel zwischen stark absorbierenden Knochenstrukturen. Solche Aufhärtungsartefakte 2. Ordnung können die Stärke von einigen 10 bis etwa 100 HU (= Hounsfield unit, entsprechend 1 Promille des Schwächungskoeffizienten von Wasser) erreichen. Die Ursache ist letztendlich die stark von Wasser abweichende Energieabhängigkeit der Schwächungskoeffizienten bei Materialien mit höherer Ordnungszahl. Die Korrektur dieser Effekte wird nachfolgend als Aufhärtungskorrektur 2. Ordnung bezeichnet.
Die Abhängigkeit des Schwächungskoeffizienten von der Photonenenergie ist in den 6 und 7 für verschiedene Materialien dargestellt. In 6 ist die Abhängigkeit des linearen Schwächungskoeffizienten μ von der Photonenenergie dargestellt, während in 7 die Abhängigkeit des Massenschwächungskoeffizienten μ/ρ veranschaulicht. Eine Schwächungskurve 25 stellt die Schwächung durch Knochengewebe dar. Die Schwächungskurve 25 für Knochengewebe liegt deutlich über einer Schwächungskurve 26 für Weichteilgewebe, über einer Schwächungskurve 27 für Fettgewebe, einer Schwächungskurve 28 für Plexiglas und einer Schwächungskurve 29 für Wasser. Auffallend an 6 ist, dass die Schwächungskurve 26 für Weichteilgewebe nahezu deckungsgleich mit der Schwächungskurve 29 für Wasser ist. Noch deutlicher werden die Unterschiede zwischen Knochengewebe einerseits und Weichteilgewebe, Fettgewebe sowie Wasser andererseits, wenn der in 7 dargestellte Massenschwächungskoeffizient betrachtet wird. In diesem Fall hebt sich die Schwächungskurve 25 für Knochen deutlich von den übrigen Schwächungskurven 26 bis 29 ab, die verhältnismäßig dicht beieinander liegen.
Multispektrale Wasserkorrektur: präkonstruktive Strahlaufhärtungskorrektur 1. Ordnung
Bei der Wasserkorrektur oder Aufhärtungskorrektur 1. Ordnung wird vereinfachend angenommen, die Schwächung eines Röntgenphotonenstrahls im zu untersuchenden Objekt, bei dem es sich in der Regel um einen Patienten 2 handelt, werde allein durch wasseräquivalentes Material hervorgerufen. Dabei bedeutet wasseräquivalent: Es wird angenommen, dass die Energieabhängigkeit des Massenschwächungskoeffizienten (μ/ρ)(E) identisch zu Wasser sei und Unterschiede nur auf lokalen Dichteunterschieden beruhten. Demzufolge wird Muskelgewebe, Blut oder auch Knochengewebe wie Wasser mit einer höheren Dichte (ρ > 1 g/cm³⁾) behandelt.
Wir betrachten nun einen Messstrahl, der das zu untersuchende Objekt durchdringt. Die Koordinate längs seines Weges werde mit x bezeichnet und der lokale (lineare) energieabhängige Schwächungskoeffizient sei μ(x, E) = ρ(x) α(x, E), wobei der Massenschwächungskoeffizient mit α abgekürzt wird: α(x, E) = μ(x, E)/ρ(x)).
Der polychromatische logarithmische CT-Projektionswert zum betrachteten Messstrahl ist dann:
wobei der Messstrahl zu einer Projektion Nummer j gehöre, die bei einer Röhrenspannung U = U_j aufgenommen wurde.
Dazu wird eine äquivalente Wasserdicke b_U = b_U(p ~) auf folgende Weise bestimmt: α_W(E) sei der energieabhängige Massenschwächungskoeffizient von Wasser. Dann kann der polychromatische logarithmische Projektionswert zu einem Messstrahl mit der spannungsabhängigen Spektralverteilung S_U(E), der längs einer Weglänge (Belegungsdicke) b in Wasser (ρ = 1 g/cm³) geschwächt wird, bestimmt werden zu:
Diese Funktion kann für jede Spannung U vorausberechnet oder auch experimentell bestimmt werden. In 8 sind die Funktionen f_U in Abhängigkeit von verschiedenen Spannungswerten in der Form von Projektionswertkurven 30 und 31 für die Röhrenspannung aufgetragen. Die Projektionswertkurve 30 zeigt die Abhängigkeit des polychromatischen logarithmischen Projektionswerts p ~ in Abhängigkeit von der Weglänge b bei einer Röhrenspannung von 70 kV an, und eine Projektionswertkurve 31 veranschaulicht die Abhängigkeit des polychromatischen logarithmischen Projektionswerts p ~ von der Weglänge b bei einer Röhrenspannung von 100 kV. Die Projektionswertkurven 30 und 31 steigen monoton mit b und können invertiert werden. Dies erfolgt vorzugsweise numerisch, zum Beispiel durch eine inverse Interpolation.
Zu jedem Messwert p ~ gemäß Gleichung (#2) kann eine äquivalente Wasserdicke b_U = b_U(p ~) = b so bestimmt werden, dass p ~ = f_U(b) gemäß Gleichung (#3) gilt, nämlich durch Inversion von Gleichung (#3): bU = fU -1(p ~) (#4)
Mit b_U ist es dann möglich, auf den entsprechenden Projektionswert umzurechnen, der idealerweise bei einem monochromatischen Spektrum mit Photonen mit nur einer einzigen Referenzenergie E₀ gemessen worden wäre: mit b_U gemäß Gleichung (#4) ergibt sich der korrigierte wasseräquivalente monochromatische logarithmische Projektionswert pkorr(0) = αW(E0) bU = αW(E0) fU -1(p ~) = FU(p ~) (#5)
In 8 zeigt eine Projektionswertkurve 32 den Verlauf des äquivalenten monochromatischen logarithmischen Projektionswerts p^korr(0) bei einer Photonenenergie E₀ von 40 kV an.
Die Wasserkorrektur kann anhand 8 veranschaulicht werden. Mit dem gemessenen Projektionswert p ~ wird anhand der zur Röhrenspannung passenden Projektionswertkurve 30 oder 31 das zugehörige b_U gesucht. Mit dem Wert für b_U kann dann über die Projektionswertkurve 32 der korrigierte monochromatische Projektionswert p^korr(0) gesucht werden.
Es sei angemerkt, dass zwar die Umrechnung p ~ → p^korr(0) von der Spannung U abhängt. Bei dem homogenen Material Wasser und fest vorgegebener Weglänge b ergibt sich aber aus der Inversion von Gleichung (#4) eine konstante Weglänge b_U = b und aus Gleichung (#5) ein konstanter monochromatischer Projektionswert p^korr(0), die jeweils unabhängig von U sind.
Ferner sei angemerkt, dass die rechten Seiten der Gleichungen (#2) und (#3) identisch sind, wenn der Messstrahl eine Dicke b in Wasser durchdringt: Dann ist in Gleichung (#2) b = ∫ρ(x)dx und α(x,E)= α_W(E).
Multispektrale materialselektive postrekonstruktive Aufhärtungskorrektur: Aufhärtungskorrektur 2. Ordnung
Nach der Darstellung der Aufhärtungskorrektur 1. Ordnung, die direkt auf die Projektionsdaten angewendet wird, erfolgt nun anhand 9 eine Beschreibung einer multispektralen, materialselektiven Aufhärtungskorrektur 2. Ordnung. Die Aufhärtungskorrektur 2. Ordnung beruht auf einen iterativen postrekonstruktiven Korrekturansatz, bei dem der physikalische Vorgang der Spektralaufhärtung unter Verwendung eines bereits rekonstruierten, aber noch nicht hinreichend korrigierten Volumenbildes 33 nachmodelliert wird. Auf das vorhandene Volumenbild 33, bei dem es sich in der Regel um ein dreidimensionales Volumenbild 33 handelt, wird eine materialselektive Segmentierung, mittels Schwellenkriterien angewendet. In 9 ist die Segmentierung des Volumenbilds 33 dargestellt. Der Einfachheit halber zeigt 9 lediglich den Querschnitt durch das dreidimensionale Volumenbild 33. Das Volumenbild 33 enthält Strukturdaten eines Patienten 2, dessen Außenkonturen in 9 durch eine Ellipse angedeutet sind. Im Inneren des Patienten 2 befindet sich neben Weichteilgewebe 34 auch Knochengewebe 35. Ferner können mit Kontrastmitteln gefüllte Gefäße oder auch Implantate aus Metall vorhanden sein. Das Volumenbild 33 setzt sich aus einzelnen Volumenelementen 36, den so genannten Voxeln, zusammen. Die einzelnen Voxeln werden je nach Grauwerten den Kategorien Weichteilgewebe 34 oder Knochengewebe 35 sowie eventuell weiteren Kategorien zugeordnet. Anschließend wird das Volumenbild 33 auf Pixel 37 des Detektors 4 projiziert. Dabei wird die Massenbelegung in Gramm pro Quadratzentimeter für das Weichteilgewebe 34 und das Knochengewebe 35 entlang einem dem jeweiligen Pixel 37 zugeordneten Messstrahl 38 bestimmt.
Aus der Reprojektion nach der Segmentierung ergibt sich dann für jeden einzelnen Messstrahl 38 ein Wertetupel für die Belegungsdicken mit Einheit Dichte·Weglänge in g/cm² der verschiedenen segmentierten Materialien längs des Messstrahls 38 durch das Objektvolumen.
Die folgenden Ausführungen sind – ohne Einschränkung der Allgemeinheit – einfachheitshalber auf zwei Materialien mit Belegungsdicken b_W und b_K beschränkt. Dem Wertepaar (b_W, b_K) wird dann durch Tabellenzugriff, im Allgemeinen mit nachfolgender Interpolation, ein Korrekturfaktor zur Umrechnung polychromatischer Projektionsdaten, die durch Aufhärtungseffekt gestört sind, in monochromatische Projektionsdaten zugeordnet.
Die mehrparametrige Korrekturtabelle C, die bezüglich b_W und b_K in feinen Schritten diskretisiert ist und die noch von der Röhrenspannung U abhängt, kann auf folgende Weise vor der Durchführung einer Aufnahme mit der Röntgenanlage 1 vorausberechnet, eventuell auch durch Messungen bestimmt oder adaptiert, werden: CU(bW, bK) = g(0)(bW, bK, E0)/gU(bW, bK,) (#6)
Dabei sind g⁽⁰⁾ und g_U der logarithmierte mono- und polychromatische Projektionswert, definiert durch
Der Vergleich mit Gleichung (#3) zeigt, dass gilt: fU(b) = gU(b, 0) (#9)
Die Aufhärtungs-Korrektur der polychromatisch gemessenen Projektionsdaten p ~ erfolgt dann multiplikativ mit dem Korrekturfaktor C_U Pkorr = CU(bW, bK) p ~ (#10)oder additiv Pkorr = p ~ + δp (1) (#11)mit den Korrekturprojektionsdaten δp (1) = CU(bW, bK) – 1)p ~ (#12)
Man beachte, dass die Korrekturen von der in der jeweiligen Projektion Nr. j verwendeten Spannung U = U abhängen. Die korrigierten Projektionsdaten oder die Korrekturprojektionsdaten werden für eine neue Volumenbild-Rekonstruktion verwendet. Der Korrekturzyklus kann dann iterativ wiederholt werden, mit erneuter Segmentierung, mit einer neuen Bestimmung materialspezifischer Belegungen b_W', b_K' durch segmentierte Reprojektion, neuer Korrektur gemäß Gleichungen (#10) und (#11)–(#12) und mit einer neuen Rekonstruktion.
Zweistufen-Korrektur: multispektrale Strahlaufhärtungskorrektur 1. und 2. Ordnung
Es sei darauf hingewiesen, dass bei der tatsächlichen Implementierung in der Röntgenanlage 1 die Korrektur (#11), p ~ → p^korr, nicht in einem Schritt durchgeführt wird, sondern dass zuerst die Wasserkorrektur vorgeschaltet wird. Diese operiert direkt auf den Projektionsdaten und erfordert keine Reprojektion. Anschließend wird dann nur noch – als Korrektur 2. Ordnung – die Abweichung zur Wasserkorrektur korrigiert. Dazu ist dann die segmentierte Reprojektion erforderlich:
Korrektur 1. Ordnung: p ~ → p^korr(0) gemäß (#5)
Korrektur 2. Ordnung:
Die Korrekturen hängen, wie erwähnt, von der in der jeweiligen Projektion Nr. j verwendeten Spannung U = U ab. Der Korrekturvorgang kann iterativ fortgesetzt werden.
Reduktion des Rechenaufwands der postrekonstruktiven Korrekturen
Es gibt verschiedene Methoden, um den Rechenaufwand klein zu halten: In der DE 100 51 462 wird durch geschickte Datenorganisation ausgenutzt, dass die nicht-wasserähnlichen aufhärtenden Materialien höherer Ordnungszahl, zum Beispiel Knochen, Kontrastmittel oder Metalle, meist nur einen Bruchteil an Pixeln 37 oder Voxeln 36 umfassen.
Daneben ist es möglich, nur Korrekturprojektionsdaten, entsprechend δp⁽¹⁾oder δp⁽²⁾, einer erneuten Volumenbildrekonstruktion zu unterwerfen, um ein Korrekturvolumenbild zu berechnen und danach erst dem unkorrigierten Volumenbild additiv zu überlagern. Dabei wird wesentlich die Linearität der Bildrekonstruktion ausgenutzt. Denn die Linearität erlaubt die Vertauschung der Reihenfolge von Addition und Rekonstruktion.
Beide Methoden zur Aufwandsreduktion lassen sich kombinieren.
Im Folgenden wird die Durchführung der Strahlungsaufhärtungskorrektur detailliert anhand der 10 bis 12 beschrieben. Die in der Auswerteeinheit 12 ablaufende Korrektur der Strahlungsaufhärtung kann sowohl in Software als auch in Hardware implementiert sein. Im Folgenden werden jeweils sowohl Blockdiagramme, die den Ablauf wiedergeben, beschrieben als auch Pseudocode angegeben.
Multispektrale Wasserkorrektur
In 10 ist der Ablauf einer Wasserkorrektur dargestellt, die von der Auswerteeinheit 12 ausgeführt wird.
Zunächst wird mit Hilfe des Detektors 4 eine Datenakquisition 39 durchgeführt, die zu Projektionsbilddaten 40 führt. Die Projektionsbilddaten 40 enthalten auch die jeweils verwendete Röhrenspannung U der Röntgenröhre 3. Unter Verwendung der für die Röhrenspannung U anwendbaren Korrekturtabelle 41, in der die korrigierten Projektionswerte in Abhängigkeit von den gemessenen Projektionswerten eingetragen sind, wird eine multispektrale Korrektur 42 der Strahlungsaufwertung durchgeführt. Die Korrektur 42 hängt von der aktuellen Röhrenspannung U der Röntgenröhre 3 ab. Anhand der korrigierten Projektionsbilddaten wird anschließend eine Bildrekonstruktion 43 durchgeführt, die zu einem Volumenbild 44 führt, bei dem die Strahlungsaufhärtung durch Wasser oder Körperbestandteile des Patienten 2, die ähnliche Absorptionseigenschaften wie Wasser aufweisen, korrigiert ist.
Im Folgenden wird der Ablauf der Wasserkorrektur noch durch Pseudocode beschrieben.
Dabei wird vorausgesetzt, dass die (zwei-parametrige) Wasserkorrektur-Tabellenschar F_U(p) für den bei der Systemregelung verwendeten Spannungsbereich U_min ≤ U ≤ U_max mit geeigneter Diskretisierung U = U_n = U_min + (n–1)ΔU, n = 1, 2, ..., bereits vorausberechnet zur Verfügung steht (zum Beispiel ΔU = 5 kV).
Der Pseudocode lautet dann:
für jede Projektionsrichtung j = 1, N
mit Projektionswinkel φ_j = φ₀ + (j – 1)Δφ und Röhrenspannung U_j:

• lade Tabelle F_U() mit U = U_j oder interpolierte Tabelle aus F_U() und F_U'() mit U = U_n ≤ U_j < U' = U_n+1;
• lese Projektionsbild p ~ = (p ~_kl), wobei k, l Pixelindices des Projektionsbilds zur Projektion Nr. j sind;
• für jedes Projektionsbild-Pixel (k, l) • Wasserkorrektur gemäß Gleichung (#5) mittels der Tabelle F_U(): p ~_kl → F_U(p ~_kl)
• für das korrigierte Projektionsbild p^korr(0) = (F_U(p ~_kl)): • Bildrekonstruktions-Aktualisierung (additive Überlagerung im Rekonstruktionsvolumen)

Es sei angemerkt, dass die Bildrekonstruktion nicht auf den Feldkamp-Algorithmus, unter Umständen mit Parker-Gewichtung, bei Projektionswinkel < 360 Grad beschränkt ist. Es gibt Verallgemeinerungen, die noch vom Typus gefilterte Rückprojektion sind. Ferner kann grundsätzlich jeder geeignete Rekonstruktionsalgorithmus verwendet werden, zum Beispiel auch ein Rekonstruktionsverfahren vom Typ algebraische iterative Rekonstruktion.
Iterative multispektrale Aufhärtungskorrektur 2. Ordnung
In 11 ist ein Ablaufdiagramm einer iterativen multispektralen Korrektur 2. Ordnung der Strahlaufhärtung dargestellt.
Wie bei der anhand 10 beschriebenen Wasserkorrektur führt die Datenaquisition 39 zu Projektionsbilddaten 40. Anhand der Projektionsbilddaten 40 wird eine Bildrekonstruktion 45 vorgenommen, die zu einem unkorrigierten Volumenbild 46 führt. Die ursprünglichen Projektionsbilddaten 40 und das unkorrigierte Volumenbild 46 werden jeweils Vergröberungen 47 und 48 unterzogen, wobei die räumliche Auflösung der ursprünglichen Projektionsbilddaten 40 und des unkorrigierten Volumenbilds 46 verkleinert wird. Anhand der so gewonnenen Daten und den Werten für die Röhrenspannung U wird anschließend eine multispektrale Korrektur 49 der Strahlungsaufhärtung durchgeführt, wobei bei den Projektionsbildern jeweils die zugeordnete Röhrenspannung U berücksichtigt wird.
Durch eine anschließende Verfeinerung 50 des von der Korrektur 49 gelieferten Korrekturvolumenbilds wird ein Korrekturvolumenbild 51 erzeugt, das mit dem unkorrigierten Volumenbild 46 addiert wird und so ein korrigiertes Volumenbild 52 ergibt. Im Rahmen der Verfeinerung 50 wird durch Interpolation die räumliche Auflösung des Korrekturvolumenbilds entsprechend der räumlichen Auflösung des unkorrigierten Volumenbilds 43 erhöht.
Grundsätzlich kann auf die Schritte der Vergröberungen 47 und 48 sowie auf der Verfeinerung 50 verzichtet werden. Allerdings führt dies zu einem erhöhten Rechenaufwand.
12 zeigt Einzelheiten der Korrektur 49 aus 11. Die Vergröberung 47 der unkorrigierten Projektionsbilddaten 40 führt zu vergröberten Projektionsbilddaten 53 und die Vergröberung 48 führt zu einem vergröberten unkorrigierten Volumenbild 54. Anhand des vergröberten unkorrigierten Volumenbilds 54 wird eine Segmentierung 55 gemäß 9 und eine anschließende Reprojektion 56 vorgenommen, die die Massenbelegungsdaten 57, zum Beispiel (b_K, b_W), ergibt. In Abhängigkeit von der Röhrenspannung U und den Massenbelegungsdaten 57 wird in einer Korrekturtabelle 58 nachgeschlagen, die Korrekturwerte C_U(b_K, b_W) in Abhängigkeit von der Röhrenspannung U zur Umrechnung von polychromatischen Projektionswerten in monochromatische Projektionswerte enthält. Mit diesen Korrekturdaten aus der Korrekturtabelle 58 wird ein Korrekturalgorithmus 59 beaufschlagt, der die vergröberten Projektionsbilddaten 53 bearbeitet und daraus geschätzte Korrekturprojektionsbilddaten 60 erzeugt. Anhand der geschätzten Korrekturbilddaten 60 wird eine Rekonstruktion 61 durchgeführt, die zu einem Korrekturbild 62 mit geringer räumlicher Auflösung führt. Durch eine nachfolgende Abfrage 63 wird überprüft, ob sich das Korrekturbild 62 im letzten Iterationsschritt wesentlich geändert hat. Falls eine wesentliche Änderung vorliegt, wird das Korrekturbild 62 mit dem vergröberten unkorrigierten Volumenbild 54 addiert und die Segmentierung 55 erneut durchgeführt. Daran schließt sich eine erneute Reprojektion 56 zum Erzeugen von verbesserten Massenbelegungsdaten 57 mit nachfolgendem Nachschlagen in der Korrekturtabelle 58 und ein erneutes Durchführen des Korrekturalgorithmus 59 an, der zu verbesserten geschätzten Korrekturprojektionsbilddaten 60 führt. Die Rekonstruktion 61 kann dann erneut erfolgen, so dass sich ein verbessertes Korrekturbild 62 ergibt.
Falls sich das Korrekturbild 62 nicht mehr wesentlich ändert, wird die Verfeinerung 50 durchgeführt, die zu dem Korrekturvolumenbild 51 mit ursprünglicher räumlicher Auflösung führt.
Im Folgenden wird der Ablauf der Aufhärtungskorrektur 2. Ordnung noch durch Pseudocode beschrieben.
Es wird wiederum vorausgesetzt, dass die (drei- oder mehrparametrigen) Aufhärtungskorrektur-Tabellenschar C_U() nach Gleichung (#6) für den bei der Systemsteuerung verwendeten Spannungsbereich U_min ≤ U ≤ U_max mit geeigneter Diskretisierung bereits vorausberechnet zur Verfügung steht.
Der Pseudocode lautet dann:

• erste Volumenbild-Rekonstruktion mit Hilfe einer Standardrekonstruktion
• Volumenbild-Segmentierung mit materialselektiven Schwellenwerten
• materialselektives Aufhärtungskorrekturvolumenbild berechnen:
• für jede Projektionsrichtung j = 1, N mit Projektionswinkel φ_j = φ₀ + (j - 1)Δφ und Röhrenspannung U_j • lade mehrparametrige Aufhärtungskorrektur-Tabelle C_U mit U = U_j oder interpolierte Tabelle aus C_U und C_U' mit U = U_n ≤ U_j < U' = U_n+1; • lese Projektionsbild p ~ = (p ~ _kl) wobei k, l Pixelindices zum Projektionsbild zur Projektion Nr. j sind • für jedes Projektionsbild-Pixel (k, l) und dieses Pixel treffenden Messstrahl: • segmentierte (materialselektive) Reprojektion aus der sich Belegungsdicken b_W, b_K, ... ergeben • Aufhärtungskorrekturprojektionswert gemäß Gleichung (#12) mittels der Nachschlagetabelle C_U: p ~ _kl → δp⁽¹⁾ _kl • für das Korrekturprojektionsbild δp⁽¹⁾ = (δp⁽¹⁾ _kl): gefilterte Rückprojektion • Bildrekonstruktions-Aktualisierung (additive Überlagerung im Rekonstruktionsvolumen) • Aufhärtungskorrekturvolumenbild dem Standardrekonstruktionsvolumenbild additiv überlagern • Iteration (fakultativ): Schritte 1* bis 3* wiederholen

Simulationsrechnungen
Das hier beschriebene Verfahren wurde in Simulationsrechnungen getestet. Für die Simulationsrechnungen wurde ein stark vereinfachtes Femur-Phantom mit Niedrigkontrasteinsätzen verwendet. 13 zeigt einen Querschnitt durch ein rekon struiertes Volumenbild, das mit variabler Spannung aufgenommen worden ist, bei dem aber die Aufhärtungskorrektur unter der Annahme einer konstanten Spannung durchgeführt worden ist. 14 zeigt den gleichen Querschnitt, der sich ergibt, wenn die Variabilität der Röhrenspannung bei der Korrektur der Strahlungsaufhärtung gemäß dem hier beschriebenen Verfahren berücksichtigt wird.
15 zeigt schließlich das Differenzbild der Querschnittsbilder aus den 13 und 14. Die Fehler erreichen etwa +/– 20 HU im Weichteilgewebe.
Das hier beschriebene Verfahren und die hier beschriebene Röntgenanlage 1 weist eine Reihe von Vorteilen auf:
Bei der Röntgenanlage 1 kann die Dosis der Röntgenstrahlung minimiert werden. Durch die Korrektur der spannungsabhängigen multispektralen Strahlungsaufhärtung wird zugleich die Bildqualität verbessert. Dadurch wird die quantitative Genauigkeit der rekonstruierten Volumenbilder wesentlich erhöht. Aufhärtungsartefakte werden weitgehend eliminiert.
Schließlich kann daran gedacht werden, das hier beschriebene Verfahren auch im Zusammenhang mit klassischen Computertomographie-Geräten zu verwenden, die einen feststehenden Rahmen aufweisen, in dem die Röntgenquelle und der Röntgendetektor rotieren.

Claims

Vorrichtung für die Computertomographie mit: – einer ein zu untersuchendes Objekt (2) aus verschiedenen Projektionsrichtungen durchleuchtenden Strahlungsquelle (3), – einem die Strahlung aus der Strahlungsquelle (3) erfassenden Detektor (4) und – einer dem Detektor (4) nachgeschalteten Auswerteeinheit (12), die vom Detektor (4) aufgenommene Projektionsbilder eines zu untersuchenden Objekts (2) hinsichtlich der Strahlungsaufhärtung korrigiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (3) unter Anpassung wenigstens eines Betriebsparameters (U) bei verschiedenen Projektionsrichtungen in Abhängigkeit von den Absorptionseigenschaften des zu untersuchenden Objekts (2) Strahlung mit unterschiedlichen Energieverteilungen aussendet und dass die mit dem bei einer bestimmten Projektionsrichtung verwendeten Wert des Betriebsparameters (U) beaufschlagte Auswerteeinheit (12) aus einem Datenspeicher (58) dem Wert des Betriebsparameters (U) zugeordnete Korrekturwerte ausliest und mit den ausgelesenen Korrekturwerten am betreffenden Projektionsbild die jeweilige Strahlungsaufhärtung korrigiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle eine Röntgenröhre (3) und der Detektor ein Röntgendetektor (4) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der variierbare Betriebsparameter der Röntgenröhre (3) die Röhrenspannung (U) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (12) aus einem Datenspeicher (41) vorausbestimmte von der jeweils verwendeten Röhrenspannung (U) ab hängige Korrekturwerte ausliest und damit an einem betreffenden Projektionsbild eine Wasserkorrektur durchführt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (12) in Abhängigkeit von der verwendeten Röhrenspannung (U) eine postrekonstruktive Korrektur der Aufhärtung durchführt, die im zu untersuchenden Objekt (2) eine größere oder geringere Schwächung als wasseräquivalentes Material hervorruft.
Auswerteeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (12) aus Projektionsbildern (40) ein nach Absorptionseigenschaften differenziertes Objektmodell (46) bestimmt, den Bildpunkten (37) der Projektionsbilder (40) aus dem Objektmodell (46) abgeleitete Objektdatensätze (57) zuordnet und anhand der Objektdatensätze (57) und der Röhrenspannung (U) aus einem Datenspeicher (58) Korrekturwerte für die Projektionsbilder (40) bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (12) die postrekonstruktive Korrektur der Aufhärtung iterativ ausführt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (12) die postrekonstruktive Korrektur der Aufhärtung mit einer räumlichen Auflösung durchführt, die kleiner als die räumliche Auflösung der Projektionsbilder (40) ist.
Verfahren für die Rekonstruktion von dreidimensionalen Volumenbildern (44, 52) aus Projektionsbildern (40) eines zu untersuchenden Objekts (2), bei dem eine Korrektur der Strahlungsaufhärtung vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass einer Auswerteeinheit (12) zusammen mit Projektionsbilddaten (40) wenigstens ein für die Energieverteilung der bei der Aufnahme der Projektionsbilder (40) verwendeten Strahlung charakteristischer Betriebsparameter (U) einer zum Erzeugen der Projektionsbilder verwendeten Strahlungsquelle (3) zugeführt wird und dass von der Auswerteeinheit (12) in Abhängigkeit vom Wert des Betriebsparameters (U) in einem Datenspeicher (41, 58) abgelegte Korrekturwerte ausgelesen und damit die Projektionsbilder (40) hinsichtlich der Strahlungsaufhärtung korrigiert werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbilddaten (40) mit Hilfe einer Röntgenröhre (3) und einem Röntgendetektor (4) erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhrenspannung (U) als für die Energieverteilung der verwendeten Strahlung charakteristischer Betriebsparameter verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinheit (12) eine Wasserkorrektur durchgeführt wird, bei der Korrekturwerte aus einem Datenspeicher (41) in Abhängigkeit von der verwendeten Röhrenspannung (U) ausgelesen werden und damit die Projektionsbilddaten (40) korrigiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinheit (12) in Abhängigkeit von der Röhrenspannung (U) eine postrekonstruktive Korrektur der Aufhärtung durchgeführt wird, die durch stärker oder geringer als wasseräquivalentes Material schwächende Materialien hervorgerufen wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinheit (12) aus den Projektionsbilddaten (40) ein dreidimensionales nach Absorptionseigenschaften differenziertes Objektmodell (46, 64) bestimmt wird und den Projektionsbilddaten (40) aus dem Objektmodell (46, 64) abgeleitete Objektdatensätze (57) zugeordnet werden und dass anhand der Objektdatensätze (57) und der Röhrenspannung (U) aus einem Datenspeicher (58) Korrekturwerte für die Projektionsbilddaten (40) bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die postrekonstruktive Korrektur der Aufhärtung von der Auswerteeinheit (12) iterativ ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die postrekonstruktive Korrektur der Aufhärtung mit einer räumlichen Auflösung durchgeführt wird, die geringer als die räumliche Auflösung der Projektionsbilddaten (40) ist.