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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildvolumens aus zweidimensionalen Projektionsbildern, sowie ein Computerprogrammprodukt und ein digitales Speichermedium mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens. Insbesondere ist die Erfindung auf ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung gerichtet, bei welchem die Projektionsbilder durch Rotation eines Aufnahmesystems um ein Objekt aus verschiedenen Projektionsrichtungen aufgenommen werden, wobei die Voxel des Bildvolumens durch Rückprojektion der Projektionsbilder berechnet werden.
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In der Radiologie besteht oft das Bedürfnis, für die Diagnose, die Therapieplanung und während interventioneller Eingriffe aus zweidimensionalen (2-D) Projektionsbildern eines Objektes oder Organs ein dreidimensionales (3-D) Bildvolumen zu rekonstruieren. Das Problem stellt sich zum Beispiel bei so genannten C-Bogen-Röntgensystemen, bei welchen Röntgenröhre und -detektor an einem C-Bogen befestigt sind, der frei um den Patienten verfahrbar ist. Derartige Systeme ermöglichen die Echtzeit-Kontrolle von interventionellen Eingriffen wie Angiographien oder Kathetereingriffen durch die Aufnahme von Fluoroskopiebildern.
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Oft möchte man aus den so erhaltenen zweidimensionalen Röntgenbildern bzw. Projektionsbildern ein dreidimensionales Bildvolumen rekonstruieren. Die Projektionsgeometrie ist in diesem Fall jedoch komplexer als z. B. bei einem Computertomographen, da dieser das zu untersuchende Objekt scheibenweise mit einem Fächerstrahl durchleuchtet, während der Strahl bei einem C-Arm-Gerät konusförmig ist. Die Rekonstruktionszeiten sind daher in der Regel länger. Zur Rekonstruktion von Strukturen mit niedrigem Röntgenkontrast (z. B. Weichteilen in medizinischen Daten) werden darüber hinaus sehr viele Projektionsdaten benötigt, was den Berechnungsaufwand weiter erhöht.
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Die Veröffentlichung „Parallel Algorithm Based an a Frequential Decomposition for Dynamic 3D Computed Tomography” von T. Rodet, L. Desbat und P. Grangeat, Proceedings of the IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium, 2003, beschreibt beispielsweise ein Verfahren, das für die Rekonstruktion von Bildern, die mittels eines Computertomographen erzeugt wurden, anwendbar ist. Da dieses Verfahren Berechnungen im Frequenzbereich durchführt, bietet es sich auch bei Verwendung von rechenzeitoptimierten Algorithmen, wie des Fast Fourier Transform(FFT)-Algorithmus nicht für die schnelle Analyse großer Datenmengen an.
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Nach heutigem Stand der Technik werden in Produktlösungen wie z. B. DynaCT® der Siemens AG bis zu 550 Projektionsbilder für die 3-D-Rekonstruktion herangezogen. Bei entsprechend großer Detailauflösung des rekonstruierten 3-D-Bildvolumens werden dafür derzeit bis zu 8 Minuten benötigt. Dies ist im klinischen Alltag erheblich zu viel.
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Die Veröffentlichung ”Real-Time 3D Cone Beam Reconstruction” von D. Stsepankou, K. Kornmesser, J. Hesser und R. Männer, aus IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record 2004, Vol. 6, Seite 3648 bis 3652, beschreibt ein zeiteffizientes Verfahren zur 3D-Rekonstruktion, bei dem ein Field Programmable Gate Array (FPGA) zur parallelen Berechnung von Rekonstruktionsalgorithmen eingesetzt wird.
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In ”Rapid Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique (SART) for Cone-Beam Geometry an Clustering System” von K. Kalarat, W. Narkbuakaew, C. Pintavirooj und M. Sangworasil, Proceedings of TENCON2005 – 2005 IEEE Region 10, wird ein algebraischer Rekonstruktionsmechanismus beschrieben, der zeiteffizient auf einem Computercluster abgearbeitet wird, wobei ein master process die Gesamtaufgabe in Teilaufgaben an die slave processes verteilt.
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Ein weiterer Rekonstruktionsalgorithmus ist offenbart in dem Artikel „Practical cone-beam algorithm” von L. A. Feldkamp, L. C. Davis und J. W. Kress, Journal of the Optical Society of America 1, 612–619 (1984). Eine Umsetzung und Anpassung dieses Verfahrens zur Verwendung bei C-Bogen Systemen ist in „Enhanced 3-D-reconstruction algorithm for C-arm systems suitable for interventional procedures” von K. Wiesent, K. Barth, M. Navab, P. Durlak, T. Brunner, O. Schütz und W. Seissl, IEEE Transactions an Medical Imaging, Vol. 19, Nr. 5 (2000) beschrieben. Dieses Verfahren basiert auf Rückprojektion, d. h. für jedes Voxel im Bildvolumen werden die Grauwerte der Projektionsbilder an den entsprechenden Bildpunkten aufsummiert. Hierbei wird für jedes Projektionsbild das zu rekonstruierende Bildvolumen Voxel für Voxel durchgegangen, die Projektion des Voxels berechnet und der Grauwert des entsprechenden Pixels des Projektionsbildes zu dem Wert des Voxels addiert.
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Der Rekonstruktionsalgorithmus kann vereinfacht wie folgt dargestellt werden:
A: Wähle die Größe des zu rekonstruierenden Bildvolumens, z. B. 512 × 512 × 400 Voxel.
B: Für jedes Projektionsbild:
B.1: Vorverarbeitung (z. B. Artefaktkorrekturen) und Filterung des Projektionsbildes
B.2: Rückprojektion: Für jedes Voxel des zu rekonstruierenden 3-D-Bildvolumens
B.2.a: Bestimme die Projektion des Voxels auf die Bildebene des aktuellen Projektionsbildes.
B.2.b: Akkumuliere den Grauwert des projizierten Pixels des Projektionsbildes zum aktuellen Voxel
C: Artefaktkorrekturen und Speichern des fertigen Bildvolumens in der Datenbank. Visualisierung
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Es soll im Folgenden kurz der Berechnungsaufwand für den Punkt B.2 abgeschätzt werden, da dieser den wesentlichen Teil der benötigten Rechenzeit verbraucht. Geht man zum Beispiel von einem zu rekonstruierenden Volumen von 512 × 512 × 400 Voxel aus, so hat dieses einen Speicherbedarf von 400 MByte (512·512·400·4Bytes Speicherbedarf pro Voxel = 400 MByte). Derzeit benötigt eine derartige Rekonstruktion ca. 500 Sekunden. Die wesentlichen Teile entfallen auf folgende Punkte: Wie aus der obigen Darstellung des Rekonstruktionsalgorithmus deutlich wird, muss für jedes Rotationsbild bzw. Projektionsbild jeder einzelne Voxel des 3-D-Bildvolumens verändert werden. Nimmt man die oben erwähnten 550 Rotationsbilder an, so muss während der Rückprojektion auf 428 GByte an Daten zugegriffen werden: 550 Bilder·400 MByte Volumen·2 (da pro Voxel sowohl auf das 3-D-Bildvolumen als auch auf das Bild zugegriffen werden muss). In der Praxis kann man mit Speichertransferraten von PC-Hauptspeicher zum Prozessor von ca. 1.5 GByte pro Sekunde rechnen. Das heißt, allein die Speicherzugriffe dauern in diesem Szenario 280 Sekunden.
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Ferner werden pro Voxel 6 arithmetische Rechenoperationen (Additionen und Divisionen) benötigt. Für das Beispielszenario sind das zwischen 115 Milliarden (2 Operationen·550 Rotationsbilder·512·512·400) und 346 Milliarden Berechnungen. Diese benötigen auch auf einem aktuellen Rechner erheblich Rechenzeit. Alle weiteren vom Prozessor ausgeführten Befehle werden vernachlässigt.
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Die Möglichkeiten, die Rekonstruktion von Volumendaten durch algorithmische Maßnahmen zu bescheunigen, sind also beschränkt. Auch das „Warten auf die nächste PC-Generation” bereinigt das Problem nicht.
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Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gesetzt, die bekannten Verfahren zur Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildvolumens aus zweidimensionalen Projektionsbildern noch weiter zu beschleunigen.
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Diese Aufgabe erfüllt sie mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und der Vorrichtung gemäß Anspruch 5.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rückprojektion in einem verteilten System aus einer Anzahl von N Rekonstruktionsrechnern berechnet wird, wobei jeder Rekonstruktionsrechner zumindest ein Projektionsbild auf ein dreidimensionales Teil-Bildvolumen rückprojiziert und die Teil-Bildvolumen nach der Rückprojektion sämtlicher Projektionsbilder fusioniert werden. Verteilte Systeme sind z. B. Zusammenschlüsse unabhängiger Computer. Die Erfindung hat erkannt, dass die bei der Rekonstruktion von 3-D-Bildvolumen aus Projektionsbildern benötigten Rückprojektionsschritte sich für ein verteiltes System besonders eignen, da die einzelnen Projektionsbilder unabhängig voneinander bearbeitet werden können.
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Besonders bevorzugt ruft jeder Rekonstruktionsrechner unabhängig von den anderen jeweils ein Projektionsbild nach dem anderen ab, z. B. von einem Datenspeicher des Aufnahmesystems, und berechnet die Rückprojektion dieses Projektionsbildes auf das 3-D-Bildvolumen. Hierbei ist darauf zu achten, dass jedes Projektionsbild nur einmal abgerufen wird. Dabei entsteht in jedem der N Rekonstruktionsrechner ein eigenes dreidimensionales Teil-Bildvolumen, die zum Schluss fusioniert, insbesondere aufaddiert, werden.
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Die von jedem der N Rekonstruktionsrechner gehaltenen Teil-Bildvolumen sind vorzugsweise in ihren Eigenschaften wie Größe (Anzahl Voxel) und Ausrichtung im Raum identisch.
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Der große Vorteil dieses Verfahrens ist, dass sich die benötigte Zeit, bis alle Projektionsbilder rückprojiziert sind, auf einen Faktor 1/N drastisch verringert. Der Geschwindigkeitsgewinn steigt also im Prinzip linear mit der Anzahl der Rekonstruktionsrechner. Bei 8 Rekonstruktionsrechnern würde die Rekonstruktionszeit für das oben genannte Szenario zuerst einmal (rechnerisch) von über 8 Minuten auf etwas über 1 Minute reduziert. Für 16 Rekonstruktionsrechner müsste man mit 30–40 Sekunden rechnen.
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Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass im verteilten System N einzelne Teil-Bildvolumen-Datensätze vorhanden sind und diese erst zu einem ”vollständigen” dreidimensionalen Bildvolumen-Datensatz kombiniert, d. h. fusioniert, werden müssen. Diese Kombination ist in der Regel durch eine einfache Addition zu realisieren, insbesondere wenn gemäß der bevorzugten Ausführungsform die von jedem der Rekonstruktionsrechner gehaltenen Teil-Bildvolumen in ihren Eigenschaften (z. B. Größe) gleich sind. Dann kann das dreidimensionale Bildvolumen dadurch erzeugt werden, dass die Werte jeweils korrespondierender Voxel aller Teil-Bildvolumen aufsummiert bzw. aufaddiert werden:
Gesamt-3-D-Volumen = Volumen Rekonstruktionsrechner 1
+ Volumen Rekonstruktionsrechner 2
+ ...
+ Volumen Rekonstruktionsrechner N
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Diese Addition kann gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sequentiell geschehen, indem z. B. ein Auswerterechner die Teil-Bildvolumen der einzelnen Rekonstruktionsrechner nacheinander abruft und aufsummiert. Der Aufwand hierfür ist jedoch linear zur Anzahl der eingesetzten Rekonstruktionsrechner und damit recht teuer und zeitaufwändig. Überschlägt man die benötigte Rechenzeit unter der Annahme, dass die Rechner über ein GigaBit-Netzwerk/Switch (Durchsatz ca. 80 MByte pro Sekunde) verbunden sind, so würde dies N mal 5 Sekunden (400 MByte/80 MByte/s) dauern. D. h. für 8 Rekonstruktionsrechner 40 Sekunden, für 16 Rechner 80 Sekunden.
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Besonders bevorzugt wird daher gemäß einer zweiten Ausführungsform die Fusion der Teil-Bildvolumen durch eine hierarchische Struktur realisiert. Hierbei werden bei jedem Fusionsschritt die Rekonstruktionsrechner in Paare oder Gruppen aufgeteilt, welche jeweils ihre Teil-Bildvolumen fusionieren. Zum Beispiel hält bzw. speichert einer der Rekonstruktionsrechner des Paares das aufaddierte Bildvolumen, und der andere Rechner scheidet für den nächsten Fusionsschritt aus. Diese Fusion der Teil-Bildvolumen von jeweils zwei Rechnern läuft parallel auf allen Rechnerpaaren. Wenn ein Fusionsschritt beendet ist, dann bilden die Rechner, die ein Volumen halten und noch nicht ausgeschieden sind, neue Paare von jeweils zwei Rechnern und fusionieren deren Teilvolumen wieder. Dieses Vorgehen wird solange wiederholt. bis am Ende genau ein Rechner mit dem Gesamtvolumen übrig ist. Diese Vorgehensweise ist korrekt, da innerhalb der Fusion jeweils nur die Werte entsprechender Voxel addiert werden. Additionen sind bekanntermaßen sowohl assoziativ als auch kommutativ. Deswegen können die Teilvolumen auch in beliebiger Reihenfolge fusioniert werden, ohne das Endergebnis hinsichtlich der Bildqualität zu beeinflussen. Der Aufwand für diese Art der Teil-Bildvolumen-Zusammenführung ist nun nicht mehr linear, sondern logarithmisch zur Basis 2: log2N. Das bedeutet, dass für 8 Rechner anstatt 8 Fusionsschritte wie es bei der obigen naiven Vorgehensweise nötig wäre, nur noch 3 Fusionsschritte erforderlich sind. Für 16 Rechner wären es 4 Schritte anstatt 16. Der Zeitaufwand fällt damit von ca. 40 bzw. 80 Sekunden auf 15 bzw. 20 Sekunden.
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Rechnerisch kann damit mit einer Rekonstruktionszeit von 100 Sekunden für das obige Szenario und 16 Rekonstruktionsrechner rechnen. Die heutige Lösung benötigt ca. 490 Sekunden.
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Die Erfindung ist auch auf eine entsprechende Vorrichtung gerichtet, welche ein verteiltes System aus einer Anzahl von N Rekonstruktionsrechnern zur Berechnung der Rückprojektion aufweist, wobei jeder Rekonstruktionsrechner ein dreidimensionales Teil-Bildvolumen speichert und zur Berechnung der Rückprojektion von zumindest einem Projektionsbild auf das Teil-Bildvolumen ausgelegt ist.
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Besonders bevorzugt umfasst die Vorrichtung ferner einen am Aufnahmesystem angeordneten Aufnahme-Datenspeicher zur Bereitstellung der Projektionsbilder und/oder einen Auswerterechner, welcher zur Auswertung des aus den Teil-Bildvolumen fusionierten dreidimensionalen Bildvolumens geeignet ist und insbesondere ein Cursor-Navigationsgerät, wie z. B. eine Maus, und einen Bildschirm umfasst. Bei dem Auswerterechner kann es sich z. B. um eine Leornardo®-Workstation der Siemens AG handeln, auf der radiologische Anwendungen laufen. Sie unterstützt Diagnose, Bildnachverarbeitung und Archivierung und setzt auf der Windows-basierten syngo-Plattform auf.
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Die Rekonstruktionsrechner können Prozessoren, PCs oder beliebige andere Rechner sein, die durch ein Netzwerk mit dem Aufnahme-Datenspeicher, mit dem Auswerterechner und/oder miteinander verbunden sind. Besonders bevorzugt werden als Rekonstruktionsrechner günstige Server-Rechner in 19-Zollgehäusen verwendet, da dieses platzsparend untergebracht werden können und keine Visualisierung oder Benutzerinterfaces nötig sind.
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Vorzugsweise sind sämtliche Rechner einschließlich des Aufnahme-Datenspeichers bzw. eines zu diesem gehörigen Rechners über ein Netzwerk miteinander verbunden. Dies kann durch einen Netzwerk-Switch realisiert sein. Besonders bevorzugt erlauben das Netzwerk bzw. der Netzwerk-Switch eine gleichzeitige Datenübertragung zwischen mehreren Paaren von Rechnern innerhalb des Netzwerks. Dadurch wird das oben beschriebene hierarchische System ermöglicht. Die Netzwerk-Switches sind dann z. B. als Non-blocking Varianten ausgeführt, d. h. sie sind in der Lage, den maximalen Netzwerkdurchsatz an allen Ports zur Verfügung zu stellen.
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Die Erfindung ist auch auf ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens in der oben beschriebenen Vorrichtung mit einem verteilten Rechnersystem gerichtet. Hierbei handelt es sich um ein komplexes Anwendungsprogramm, das auf den mehreren Rekonstruktionsrechnern abläuft und auch als „verteilte Anwendung” bezeichnet wird. Schließlich ist die Erfindung auch auf ein digitales Speichermedium gerichtet, welches den Programmcode enthält.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer C-Bogen-Anlage mit Auswerterechner;
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2 eine schematische Darstellung der Projektionsgeometrie;
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3 eine schematische Darstellung eines Rekonstruktionssystems gemäß Stand der Technik;
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4 eine schematische Darstellung eines Rekonstruktionssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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5 ein Flussdiagramm einer sequenziellen Fusion von Teil-Bildvolumen;
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6 ein Flussdiagramm einer hierarchischen Fusion von Teil-Bildvolumen; und
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7 eine perspektivische Ansicht eines verteilten Systems aus 10 Rekonstruktionsrechner gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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In 1 ist schematisch eine C-Bogen-Anlage 1 dargestellt, welche ein C-Bogen 2 aufweist, an dem einander gegenüberliegend eine Röntgenröhre 3 und ein Röntgendetektor 4 befestigt sind. Die Winkelstellung des C-Bogens kann um eine Liege 6 mit einem darauf gelagerten Patienten bzw. Objekt 5 rotiert (anguliert) werden, um Röntgenbildern aus verschiedenen Projektionsrichtungen zu erhalten. Die so aufgenommenen Projektionsbilder werden an eine Auswerteeinheit 7, z. B. eine Leonardo-Workstation, weitergeleitet, die beispielsweise einen Datenspeicher 8 und ein Rechenmodul 9 mit einem Prozessor oder dergleichen umfasst. Die aufgenommen Projektionsbilder sowie die rekonstruierten 3-D Bildvolumen können auf einem Bildschirm 10 betrachtet und ggf. mit einer Maus manipuliert werden.
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2 zeigt schematisch die Projektionsgeometrie bei der Aufnahme zweier Projektionsbilder 10. Die Röntgenröhre ist jeweils im Röntgenfokus 14 angeordnet und erzeugt ein kegelförmiges Röntgenstrahlbündel, dessen äußere Begrenzungen mit gestrichelten Linien wiedergegeben sind. Ein solcher Konus durchleuchtet ein dreidimensionales Objekt 5 und erzeugt auf dem zweidimensionalen Detektor 10 eine entsprechende Intensitätsverteilung 16.
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Bei einer Rückprojektion werden die Grauwerte der Intensitätsverteilungen 16 der Projektionsbilder 10 jeweils entlang des bekannten bzw. berechneten Strahlenverlaufs auf ein dreidimensionales Bildvolumen 12 verteilt. Dieses ist im dargestellten Beispiel als Würfel gezeigt und kann beispielsweise 512 × 512 × 400 Voxel enthalten. Jedes Projektionsbild 10 kann nacheinander auf ein Bildvolumen 12 rückprojiziert werden.
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Ein Rekonstruktionssystem gemäß Stand der Technik ist schematisch in 3 dargestellt. Die C-Bogen-Anlage 1 nimmt die Projektionsbilder auf und transferiert sie über ein Netzwerk an den Auswerterechner 7. Dieser ruft Projektionsbild für Projektionsbild ab und durchläuft damit den oben beschriebenen Rekonstruktionsalgorithmus B.1 und B.2.
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In den 3 bis 6 stehen durchgezogenen Pfeile jeweils für Netzwerkverbindungen.
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Eine erfindungsgemäße Systemstruktur ist in 4 dargestellt. Im Unterschied zum bekannten System können beliebig viele Rechner R1, R2, ..., RN gleichzeitig an der Rekonstruktion arbeiten. Hierzu sind alle beteiligten Rechner R1, R2, ..., RN einschließlich des C-Bogen-Systems 1 und des Auswerterechners 7 über einen Netzwerk-Switch 18 miteinander verbunden.
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Dabei liefert das C-Bogen-System 1 jedes Bild nur ein einziges Mal aus. Das Ergebnis ist, dass wenn keine nicht abgerufenen Rotationsbilder auf dem C-Bogen-System 1 mehr vorhanden sind, jeder Rekonstruktionsrechner R1, R2, ..., RN lokal ein dreidimensionales Teil-Bildvolumen vorhält, das nur das Rückprojektions-Ergebnis einer Teilmenge von Rotationsbildern (eben das Volumen mit den von diesem Rechner abgerufenen Bildern) enthält. Es existieren im verteilten System also N Teil-Bildvolumen.
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Daher werden die N Teil-Bildvolumen zum Schluss fusioniert, insbesondere aufaddiert. Gemäß der in 5 dargestellten ersten Ausführungsform geschieht dies sequentiell. Der Auswerterechner 7 (z. B. die Leonardo®-Workstation) ruft dabei die Teil-Bildvolumen der einzelnen. Rechner R1, R2, ... RN nacheinander ab und summiert sie selbst auf. Dazu sind N Fusionsschritte erforderlich.
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Effizienter kann die Fusion der Teil-Bildvolumen durch eine hierarchische Struktur realisiert werden, wie sie in 6 dargestellt ist. Hierbei werden im Fusionsschritt 1 mehrere Rechner-Paare gebildet, die jeweils ihre Teil-Bildvolumen miteinander kombinieren. Rekonstruktionsrechner R2 schickt z. B. sein Teil-Bildvolumen an Rechner R1, der dieses zu dem in ihm gehaltenen Teil-Bildvolumen addiert. Im nächsten Fusionsschritt 2 ist Rechner R2 ausgeschieden. Dafür tun sich Rekonstruktionsrechner R1 und R3 zusammen und fusionieren Ihre Bildvolumen, die nun insgesamt eine Summe der Teil-Bildvolumen der Rekonstruktionsrechner R1 bis R4 darstellen. Dieses Vorgehen wird solange wiederholt, bis am Ende genau ein Rechner (hier R1) mit dem Gesamt-3-D-Volumen übrig ist. Dieses Gesamt-3-D-Volumen wird dann an den Auswerterechner 7 übertragen. Der Aufwand für diese Art der Zusammenführung der Teil-Bildvolumen ist nun nicht mehr linear zu N, sondern logarithmisch zur Basis 2, es sind also nur log2N Fusionsschritte notwendig.
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Als Rekonstruktionsrechner R1, R2, ..., RN können beliebige günstige Rechner oder Prozessoren verwendet werden. Da Benutzerinterfaces wie Bildschirme etc. nicht notwendig sind, können diese auch Platz sparend untergebracht werden. Ein Beispiel hierfür ist in 7 gezeigt. Dort sind 10 Rechner in einem Gehäuse untergebracht sind. Die Rechner brauchen im Wesentlichen nur ein Motherboard mit Prozessor und Hauptspeicher zu enthalten.
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Die wesentlichen Vorteile der beschriebenen Ausführungsform sind die Möglichkeit zur Aufteilung der Rekonstruktion auf beliebig viele Rekonstruktionsrechner R1, R2, ..., RN. Dadurch erhält man N Teil-Bildvolumen, die allerdings einzeln noch kein sinnvolles Rekonstruktionsergebnis darstellen, sondern erst fusioniert werden müssen. Hierfür wird eine schnelle Möglichkeit zur Fusion der gewonnenen Teil-Bildvolumen durch einen iterativ-hierarchischen Prozess vorgeschlagen. Insgesamt kann damit die Rechenzeit für eine Rekonstruktion eines 512 × 512 × 400 Bildvolumens aus 550 Bildern auf ein Fünftel (von ca. 490 auf 100 Sekunden) reduziert werden.
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Der Geschwindigkeitsgewinn der Rekonstruktion wird hauptsächlich durch Änderungen an der Rechnerarchitektur und nicht an den Algorithmen erzielt. Dies erlaubt eine konzeptionell einfache Realisierung, da die vorhandene Basis an Software mit geringen Änderungen weiterverwendet werden kann.
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Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass sie skalierbar ist, d. h. sie kann für beliebige Anzahlen von Rekonstruktionsrechnern benutzt werden, z. B. 2, 4, 8, 16 oder mehr Rekonstruktionsrechner.
