DE102006021372B4 - Verfahren zur Erstellung eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Zielvolumens und medizinische Untersuchungseinrichtung - Google Patents

Verfahren zur Erstellung eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Zielvolumens und medizinische Untersuchungseinrichtung Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Erstellung eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Zielvolumens unter Verwendung einer Untersuchungseinrichtung mit wenigstens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen mit jeweils einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsdetektor, die um eine senkrecht zur Verbindungslinie zwischen Strahlungsquelle und Strahlungsdetektor stehende Rotationsachse drehbar sind, umfassend folgende Schritte:
– Einstellung der Aufnahmebereiche der Bildaufnahmeeinrichtungen derart, dass sich die in einer z-Richtung versetzt angeordneten Aufnahmebereiche zu einem in der z-Richtung vergrößerten Aufnahmebereich ergänzen,
– Simultane Aufnahme zweidimensionaler Bilder in verschiedenen Orientierungen durch die um ihre Rotationsachsen drehenden Bildaufnahmeeinrichtungen,
– Rekonstruktion jeweils eines dreidimensionalen Teilbilddatensatzes aus den Bildern der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen,
– Kombination der Teilbilddatensätze zu dem dreidimensionalen Bilddatensatz.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Zielvolumens sowie eine medizinische Untersuchungseinrichtung, ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens.
  • In modernen medizinischen Untersuchungseinrichtungen zur Aufnahme von Durchleuchtungsbildern, wie sie beispielsweise aus dem Data Blatt ”AXIOM Artis dBA/AXIOM Artis dBA DynaCT/Biplane C-arm System with Flat Detector for Angiography” der Firma Siemens Medical Solutions Order No. A91001-M1400-G940-2-7600, Druckzeichen AX CRM NA 04053, beschrieben sind, ist es nicht nur möglich, zweidimensionale Durchleuchtungsbilder aufzunehmen, sondern auch, beispielsweise durch Drehung eines C-Armes um den Patienten, dreidimensionale Bilddatensätze zu gewinnen. Dabei werden beispielsweise Weichteile dreidimensional aufgenommen und dargestellt, es können jedoch auch durch Subtraktion von Kontrastmittelaufnahmen und nativen Aufnahmen dreidimensionale Angiographien erstellt werden.
  • Die Größe des Aufnahmebereiches, also das durchleuchtete Gebiet, wird durch die Größe des Strahlenkegels, in der Praxis also durch die Größe des Strahlungsdetektors, bestimmt.
  • Für einige Anwendungen, vor allem im abdominellen Bereich, aber auch an Gliedmaßen wie beispielsweise den Beinen müssen häufiger auch größere Zielvolumina, insbesondere in Längsrichtung des Patienten, der z-Richtung, abgedeckt werden. Dazu wurde vorgeschlagen, zeitlich hintereinander zwei Drehungen beispielsweise des C-Armes durchzuführen, und zwischen diesen Aufnahmen die Patientenliege um eine geeignete Strecke zu verschieben. Danach werden von jedem der beiden aufgenommenen Volumina dreidimensionale Rekonstruktionsbilddatensätze erstellt, die jedoch, um eine gemeinsame Darstellung zu er möglichen, meist umständlich miteinander registriert werden müssen. Besonders nachteilhaft gestaltet sich dieses Verfahren, wenn Subtraktionsbilder mit Kontrastmittelgabe aufgenommen werden sollen. Dabei ist es in diesem Fall nämlich not wendig, das Kontrastmittel zweimal zu verabreichen, was zu einer zusätzlichen Belastung des Patienten sowohl zeitlich als auch körperlich führen kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit Hilfe dessen größere Volumina zeitsparender und ohne zusätzliche Belastung des Patienten aufgenommen werden können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur Erstellung eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Zielvolumens unter Verwendung einer Untersuchungseinrichtung mit wenigstens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen mit jeweils einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsdetektor, die um eine senkrecht zur Verbindungslinie zwischen Strahlungsquelle und Strahlungsdetektor stehende Rotationsachse drehbar sind, vorgesehen, umfassend folgende Schritte:
    • – Einstellung der Aufnahmebereiche der Bildaufnahmeeinrichtungen derart, dass sich die in z-Richtung versetzt angeordneten Aufnahmebereiche zu einem in der z-Richtung vergrößerten Aufnahmebereich ergänzen,
    • – Simultane Aufnahme zweidimensionaler Bilder in verschiedenen Orientierungen durch die um ihre Rotationsachsen drehenden Bildaufnahmeeinrichtungen,
    • – Rekonstruktion jeweils eines dreidimensionalen Teilbilddatensatzes aus den Bildern der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen,
    • – Kombination der Teilbilddatensätze zu dem dreidimensionalen Bilddatensatz.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren macht es sich also zu Nutze, dass bereits Untersuchungseinrichtungen bekannt sind, bei denen mehrere, um eine Rotationsachse drehbaren Bildaufnahmeeinrichtungen vorhanden sind. Als Beispiel ist hierbei vor allem die so genannte Biplaneinrichtung zu nennen. Dabei sind zwei unabhängig voneinander oder gekoppelt drehbare C-Bögen vorgesehen, die jeweils eine Bildaufnahmeeinrichtung mit Strahlungsquelle und Strahlungsdetektor tragen. Erfindungsge mäß können die Bildaufnahmeeinrichtungen auch in Richtung der z-Achse, meist auch die Längsrichtung des Patienten, verschoben werden. Dadurch können die Aufnahmebereiche der Bildaufnahmeeinrichtungen derart eingestellt werden, dass die einzelnen Aufnahmebereiche in z-Richtung versetzt angeordnet sind, so dass ein vergrößerter Aufnahmebereich entsteht. Die einzelnen Aufnahmebereiche können überlappen oder bündig aneinander anschließen. Es kann folglich ein größeres Volumen aufgenommen werden als dies mit nur einer der Bildaufnahmeeinrichtungen möglich gewesen wäre. Dies geschieht im erfindungsgemäßen Verfahren, indem die Bildaufnahmeeinrichtungen jeweils gleichzeitig um ihre Rotationsachsen gedreht werden und dabei Bilder in verschiedenen Orientierungen, also unter verschiedenen Winkeln, aufgenommen werden. Dies geschieht für den gesamten, in z-Richtung vergrößerten Aufnahmebereich simultan, so dass eine erhebliche Zeitersparnis gegeben ist und die Zahl der Kontrastmittelgaben verringert werden kann.
  • Danach werden aus den Aufnahmebereichen der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen jeweils dreidimensionale Teilbilddatensätze rekonstruiert, die dann aufgrund der simultanen Aufnahme vorteilhafterweise einfach zu dem dreidimensionalen Bilddatensatz des Zielvolumens kombiniert werden können.
  • Danach kann der dreidimensionale Bilddatensatz auf verschiedene, durch einen Benutzer wählbare Arten beispielsweise auf einem Monitor zur Anzeige gebracht werden. Dabei können sowohl Schnitte durch das Zielvolumen gezeigt werden wie auch dreidimensionale Ansichten. Auch eine Weiterverarbeitung der Daten des dreidimensionalen Bilddatensatzes, beispielsweise um bestimmte Bereiche herauszusegmentieren, ist nun möglich.
  • Es ist nicht notwendig, dass die Bildaufnahmebereiche aller Bildaufnahmeeinrichtungen die gleiche Größe haben. Beispielsweise bei Biplaneinrichtungen kommt es häufig vor, dass eine Bildaufnahmeeinrichtung einen größeren Aufnahmebereich abdeckt als eine andere. Auch hierbei ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, dass die jeweiligen Aufnahme bereiche leicht überlappend oder bündig so in z-Richtung versetzt angeordnet werden, dass sich ein größerer Aufnahmebereich ergibt.
  • Insbesondere kann die Aufnahme bei in z-Richtung parallelen Rotationsachsen erfolgen. Manche Untersuchungseinrichtungen sind von Haus aus geometrisch so konzipiert, dass eine Parallelität der Rotationsachsen zur z-Richtung ohnehin vorliegt. Diese ist jedoch für das erfindungsgemäße Verfahren nicht zwingend erforderlich.
  • Die Aufnahme kann hierbei bei zusammenfallenden Rotationsachsen erfolgen, mit besonderem Vorteil ist es jedoch auch möglich, dass bei Einstellung der Aufnahmebereiche wenigstens eine Rotationsachse in einer zur z-Richtung senkrechten Richtung verschoben wird. Dadurch ist es möglich, die Form des vergrößerten Aufnahmebereiches dem Verlauf des Zielvolumens in z-Richtung ideal anzupassen. Verläuft beispielsweise das interessierende Organ nicht exakt in z-Richtung, sondern steht es schräg dazu, kann durch einen solchen weiteren Versatz der Rotationsachsen der Verlauf des Organs sozusagen nachmodelliert werden. Dies gilt natürlich auch für jedes andere interessierende Gebiet. Dabei ist nur darauf zu achten, dass sich weiterhin ein zusammenhängender vergrößerter Aufnahmebereich ergibt.
  • Für die Kombination der Teilbilddatensätze zu dem dreidimensionalen Bilddatensatz gibt es mehrere Möglichkeiten, die sich auch allesamt kombinieren lassen.
  • Beispielsweise ist es möglich, die Aufnahmebereiche so einzustellen, dass sie in z-Richtung überlappen. Dabei ist eine eher geringe Überlappung, beispielsweise im Zentimeterbereich, meist hinreichend. Dann kann vorteilhafterweise die Kombination der Teilbilddatensätze durch Registrierung der überlappenden Bereiche der Teilbilddatensätze erfolgen. Diese Registrierung ist besonders einfach möglich, da die zweidimensionalen Bilder beider Teilbilddatensätze simultan aufge nommen wurden, das heißt, im Bezug auf eine Bewegung des Patienten oder die Atemphase des Patienten ist eine Registrierung ohnehin gegeben.
  • Die Untersuchungseinrichtung kann so ausgeführt sein, dass der Versatz der Aufnahmebereiche in z-Richtung und die geometrische Beziehung der Rotationsachsen, gegebenenfalls der Versatz der Rotationsachsen senkrecht zur z-Richtung, bekannt ist. Die Untersuchungseinrichtung mit ihren Bildaufnahmeeinrichtungen ist ein einheitliches System, dessen geometrische Zusammenhänge grundsätzlich bekannt sind. Sind nun die Verstelleinrichtungen für die Bildaufnahmeeinrichtungen, beispielsweise C-Arme, so ausgebildet, dass die jeweilige Einstellung ablesbar bzw. detektierbar und ausgebbar ist, so folgt daraus zwangsläufig, wie die verschiedenen Aufnahmebereiche der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen zueinander stehen. Dann kann die Kombination der Teilbilddatensätze unter Berücksichtigung des bekannten Versatzes der Aufnahmebereiche in z-Richtung und gegebenenfalls anhand der geometrischen Beziehung der Rotationsachsen, insbesondere des bekannten Versatzes der Rotationsachsen senkrecht zur z-Richtung, erfolgen, da bekannt ist, wo die Aufnahmebereiche relativ zueinander liegen. In diesem Fall ist es sowohl möglich, dass die Aufnahmebereiche in z-Richtung unmittelbar aneinander anschließen als auch dass weiterhin ein Überlapp in z-Richtung gegeben ist. Sind beispielsweise die entsprechenden Versätze nicht hinreichend genau bekannt, so kann durch eine zusätzliche Registrierung der überlappenden Bereiche der Teilbilddatensätze eine verbesserte Kombination zu einem dreidimensionalen Bilddatensatz erfolgen.
  • Die Untersuchungseinrichtung kann grundsätzlich natürlich auch so ausgebildet sein, dass die Koordinatensysteme aller Bildaufnahmeeinrichtungen ohnehin miteinander registriert sind, das heißt, dass innerhalb der Untersuchungseinrichtung schon verarbeitet wird, wie sich ein entsprechender Versatz auf die Registrierung auswirkt. Dann kann bei miteinander registrierten Koordinatensystemen aller Bildaufnahmeeinrichtun gen die Kombination der Teilbilddatensätze unter Berücksichtigung der Registrierung erfolgen. Aufgrund der bekannten relativen Position und Orientierung der Aufnahmebereiche der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen zueinander können die Teilbilddatensätze einfach zu dem dreidimensionalen Bilddatensatz zusammengesetzt werden. Gegebenenfalls kann bei überlappenden Aufnahmebereichen hier zusätzlich zur Überprüfung oder Verfeinerung der Registrierung eine Registrierung der überlappenden Bereiche der Teilbilddatensätze erfolgen.
  • Eine solche Registrierung der Koordinatensysteme der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen miteinander kann dabei starr durch die Geometrie der Untersuchungseinrichtung vorgegeben sein oder durch eine Kalibrierung anhand eines Phantoms vorgenommen werden. Dabei wird vor der Positionierung des das Zielvolumen umfassenden Zielobjekts in der Untersuchungseinrichtung das Phantom dort platziert, welches auf den Bildern klar erkennbare Eigenschaften aufweist, so dass leicht die Projektionsmatrizen zwischen den Koordinatensystemen der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen bestimmt werden können.
  • Zum Erreichen einer besonders guten Auflösung kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass bei der Aufnahme der Bilder die Bildaufnahmeeinrichtungen um einen Winkel von 180 Grad plus dem Öffnungswinkel des Detektors verschwenkt werden. Dann werden Bilder in allen möglichen Orientierungen ohne redundante Daten aufgenommen.
  • Daneben betrifft die Erfindung eine medizinische Untersuchungseinrichtung, insbesondere Biplaneinrichtung, mit einer Recheneinrichtung und wenigstens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen mit jeweils einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsdetektor, die um eine senkrecht zur Verbindungslinie zwischen Strahlungsquelle und Strahlungsdetektor stehende Rotationsachse drehbar sind, wobei insbesondere alle Rotationsachsen parallel zu einer z-Richtung sein können, ausgebildet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei einer solchen Untersuchungseinrichtung kann sowohl von Haus aus ein starrer Versatz der Aufnahmebereiche der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen vorgesehen sein, mit besonderem Vorteil sind jedoch die Bildaufnahmeeinrichtungen in z-Richtung gegeneinander versetzbar ausgebildet. Eine noch größere Einstellungsfreiheit kann erreicht werden, wenn zusätzlich eine Verschiebbarkeit der Rotationsachsen senkrecht zur z-Richtung vorgesehen ist.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
  • 1 ein Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 eine Prinzipdarstellung der Anordnung zweier Aufnahmebereiche zueinander,
  • 3 eine Prinzipdarstellung der Teilbilddatensätze der zwei Aufnahmebereiche,
  • 4 eine erfindungsgemäße medizinische Untersuchungseinrichtung, und
  • 5 eine Ansicht der C-Arme der Untersuchungseinrichtung aus z-Richtung.
  • 1 zeigt einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zunächst eine Untersuchungseinrichtung erforderlich, in diesem Falle ein Biplan-Röntgengerät mit zwei an unabhängig oder gekoppelt um in z-Richtung parallele Rotationsachsen drehbaren C-Bögen angebrachten Bildaufnahmeeinrichtungen. Die C-Bögen oder die daran angebrachten Strahlungsdetektoren/Strahlungsquellen sind zudem in z-Richtung verschiebbar.
  • Nachdem nun zunächst ein Patient auf einer Patientenliege in die Untersuchungseinrichtung eingebracht wurde, müssen die Aufnahmebereiche der Bildaufnahmeeinrichtungen so eingestellt werden, dass das Zielvolumen, beispielsweise ein Bein, erfasst wird. Dies geschieht im Schritt S1. Das Zielvolumen ist dabei größer als jeder der Aufnahmebereiche der beiden Bildaufnahmeeinrichtungen. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun aber möglich, die Aufnahmebereiche der Bildaufnahmeeinrichtungen derart einzustellen, dass sich die in z-Richtung versetzt angeordneten Aufnahmebereiche zu einem in der z-Richtung vergrößerten Aufnahmebereich ergänzen, mithin das gesamte Zielvolumen erfassbar ist. Ein maximal vergrößerter Aufnahmebereich wird dann erreicht, wenn die Aufnahmebereiche in z-Richtung bündig aneinander anschließen. Es ist jedoch auch möglich, einen gewissen, relativ kleinen Überlapp, insbesondere im Zentimeterbereich, beispielsweise zwei Zentimeter, vorzusehen, wenn eine später erfolgende Registrierung anhand der Bilddaten vorgesehen ist oder eine Überprüfung durch eine solche Registrierung durchgeführt werden soll.
  • Im Schritt S2 erfolgt dann die Aufnahme der zweidimensionalen Bilder, aus denen später ein dreidimensionaler Bilddatensatz rekonstruiert werden soll. Dazu drehen sich während der Aufnahme die C-Arme simultan, so dass sich die Bildaufnahmeeinrichtungen ebenso um ihre Rotationsachsen drehen. Dabei werden in regelmäßigen Abständen zweidimensionale Bilder in verschiedenen Orientierungen aufgenommen. Die Zahl der aufgenommenen zweidimensionalen Bilder sowie die Vollständigkeit der aufgenommenen Orientierungen bestimmen dabei die Auflösung des erhaltenen dreidimensionalen Bilddatensatzes. Vorteilhafterweise werden die Bildaufnahmeeinrichtungen um einen Winkel von 180 Grad plus dem Öffnungswinkel des Strahlungsdetektors verschwenkt, da dann eine Aufnahme von Bildern in allen denkbaren Orientierungen möglich ist. Nach der Aufnahme liegen dann also zwei Sätze zweidimensionaler Bilder jeweils für die Bildaufnahmeeinrichtungen vor. Diese werden in einer Recheneinrichtung gespeichert.
  • Im Schritt S3 werden dreidimensionale Teilbilddatensätze für die Aufnahmebereiche jeder der Bildaufnahmeeinrichtungen re konstruiert. Dabei können verschiedene, an sich bekannte Verfahren zur Rekonstruktion verwendet werden. Man erhält schließlich in diesem Falle zwei Teilbilddatensätze, die die jeweiligen Aufnahmebereiche der Bildaufnahmeeinrichtung wiedergeben.
  • Diese Teilbilddatensätze werden nun im Schritt S4 zu dem dreidimensionalen Bilddatensatz des Zielvolumens kombiniert. Dazu sind verschiedene Varianten denkbar, die auch sich gegenseitig ergänzend verwendet werden können. Zunächst kann die Untersuchungseinrichtung so ausgebildet sein, dass die Verschiebungen der Bildaufnahmeeinrichtungen bzw. ihrer Rotationsachsen, also der jeweilige Versatz, aufgezeichnet wird und somit bekannt ist. Dann sind die jeweiligen Positionen der Aufnahmebereiche zueinander auch bekannt, so dass die Teilbilddatensätze entsprechend kombiniert werden können. Bei vielen solchen Untersuchungseinrichtungen ist es jedoch auch möglich, dass die Koordinatensysteme der verschiedenen Bildaufnahmeeinrichtungen ohnehin miteinander registriert sind. Dies kann entweder eine starre Registrierung sein, die grundsätzlich vorgegeben ist, eine solche Registrierung kann jedoch auch durch Kalibration erhalten werden. Dazu wird beispielsweise ein Phantom auf der Patientenliege platziert, welches dann aufgenommen werden kann und anhand dessen charakteristischer Eigenschaften die Projektionsmatrix, die die Koordinatensysteme verbindet, bestimmt werden kann. Auch in diesem Falle ist es besonders einfach möglich, die Teilbilddatensätze zu dem dreidimensionalen Bilddatensatz, der den vergrößerten Aufnahmebereich wiedergibt, zusammenzusetzen. Doch auch, wenn der Versatz nicht bekannt ist und keine Registrierung der Koordinatensysteme der Bildaufnahmeeinrichtungen vorliegt, kann das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden. Dann werden die Aufnahmebereiche im Schritt S1 so eingestellt, dass ein gewisser Überlapp, beispielsweise im Zentimeterbereich, gegeben ist. Dieser überlappende Bereich kann in einem üblichen rechnerischen Registrierungsverfahren, da er denselben Bereich des Zielvolumens in zwei Teilbilddatensätzen zeigt, zu einer Registrierung der Teilbilddatensät ze führen, anhand derer die Kombination zu dem dreidimensionalen Bilddatensatz erfolgt. Alle diese Varianten können natürlich auch sich ergänzend verwendet werden, so dass eine Verfeinerung stattfindet, zur Registrierung überlappender Bereiche beispielsweise Startwerte vorgegeben werden können oder einfach eine Plausibilitätsprüfung stattfinden kann. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Verfahrens.
  • Zu beachten ist hierbei, dass durch die simultane Aufnahme in z-Richtung versetzter Aufnahmebereiche nicht nur eine erhebliche Zeitersparnis gegeben ist, sondern auch eine einfachere Registrierung möglich ist, da beispielsweise Lageveränderungen des Zielvolumens keine Rolle spielen.
  • Der im Schritt S4 gewonnene dreidimensionale Bilddatensatz kann dann auf beliebige Weise dargestellt und/oder weiterverarbeitet werden.
  • Die 2 und 3 zeigen nun in Form von Prinzipdarstellungen die Anordnungen der Aufnahmebereiche relativ zueinander bzw. die sich ergebenden Teilbilddatensätze.
  • 2 zeigt die Aufnahmebereiche 1, 2 zweier Bildaufnahmeeinrichtungen sowie das aufzunehmende Objekt 3 aus zwei verschiedenen Richtungen. Ein entsprechender Pfeil 4 zeigt jeweils die z-Richtung an. Die z-Richtung entspricht ersichtlich der Längsrichtung des Objektes 3, welches beispielsweise ein Patient sein kann. Die kegelartigen Aufnahmebereiche sind durch den Weg der Strahlung von der Strahlungsquelle zu dem Strahlungsdetektor bestimmt. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, sind die Aufnahmebereiche 1 und 2 in z-Richtung gegeneinander versetzt, so dass sie sich in z-Richtung zu einem größeren Aufnahmebereich 5 ergänzen, vgl. das rechte Teilbild von 2.
  • Die sich daraus ergebenden Teilbilddatensätze sind in 3 in einer Prinzipskizze dargestellt. Der Pfeil 4 zeigt wiederum die z-Richtung an. Der sich aus dem Aufnahmebereich 1 der ersten Bildaufnahmeeinrichtung ergebende Teilbilddatensatz 6 schließt in diesem Falle nahtlos an den sich aus dem Aufnahmebereich 2 der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung ergebenden Teilbilddatensatz 7 an. Der Teilbilddatensatz 7 ist in diesem Falle etwas kleiner als der Teilbilddatensatz 6, da der Aufnahmebereich 1 etwas kleiner ist als der Aufnahmebereich 2. Es sind jedoch auch gleichgroße Aufnahmebereiche denkbar. Zudem sind die zweidimensionalen Bilder hier bei zusammenfallenden Rotationsachsen aufgenommen worden. Auch dies ist jedoch nicht nötig, es ist auch ein Versatz der Rotationsachsen senkrecht zur z-Richtung denkbar. Dann können auch sich nicht exakt entlang der z-Richtung erstreckende Volumina vollständig aufgenommen werden.
  • 4 und 5 zeigen schließlich eine medizinische Untersuchungseinrichtung 8, mit Hilfe derer das erfindungsgemäße Verfahren mit den Schritten S1–S4 durchführbar ist. Die Untersuchungseinrichtung 8 umfasst zwei an einer Halterung 9 gelagerte, drehbare C-Bögen 10, 11, deren Rotationsachse jeweils parallel zu einer z-Richtung 12 ist, entlang derer auch die Patientenliege 13 einschiebbar ist. Die Drehbarkeit der C-Bögen 10, 11 wird durch die Pfeile A, siehe 5, symbolisiert. An jedem C-Bogen sind sich gegenüberliegend jeweils eine Strahlungsquelle 14, 15 und ein Strahlungsdetektor 16, 17 angeordnet. Die Strahlungsquellen 14, 15 bilden mit den zugehörigen Strahlungsdetektoren 16, 17 jeweils eine Bildaufnahmeeinrichtung. Die Strahlungsquellen 14, 15 und die Strahlungsdetektoren 16, 17 jeder der beiden Bildaufnahmeeinrichtungen sind jeweils gekoppelt aneinander in z-Richtung verschiebbar, so dass die Einstellung der Aufnahmebereiche gemäß Schritt S1 erfolgen kann. Die Einstellung dieses Versatzes kann über ein Bedienpult 18 erfolgen. Die Untersuchungseinrichtung 8 umfasst jedoch auch eine Recheneinrichtung 19, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Weiterhin ist ein Monitor 20 vorgesehen.
  • Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Rotationsachsen der C-Bögen 10, 11 auch senkrecht zur z-Richtung 12 versetzt wer den können, um beispielsweise nicht entlang der z-Richtung orientierte Zielvolumina vollständig aufnehmen zu können.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Erstellung eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Zielvolumens unter Verwendung einer Untersuchungseinrichtung mit wenigstens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen mit jeweils einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsdetektor, die um eine senkrecht zur Verbindungslinie zwischen Strahlungsquelle und Strahlungsdetektor stehende Rotationsachse drehbar sind, umfassend folgende Schritte: – Einstellung der Aufnahmebereiche der Bildaufnahmeeinrichtungen derart, dass sich die in einer z-Richtung versetzt angeordneten Aufnahmebereiche zu einem in der z-Richtung vergrößerten Aufnahmebereich ergänzen, – Simultane Aufnahme zweidimensionaler Bilder in verschiedenen Orientierungen durch die um ihre Rotationsachsen drehenden Bildaufnahmeeinrichtungen, – Rekonstruktion jeweils eines dreidimensionalen Teilbilddatensatzes aus den Bildern der einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen, – Kombination der Teilbilddatensätze zu dem dreidimensionalen Bilddatensatz.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme bei in z-Richtung parallelen Rotationsachsen erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme bei zusammenfallenden Rotationsachsen erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einstellung der Aufnahmebereiche wenigstens eine Rotationsachse in einer zur z-Richtung senkrechten Richtung verschoben wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebereiche so eingestellt werden, dass sie in z-Richtung überlappen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination der Teilbilddatensätze durch Registrierung der überlappenden Bereiche der Teilbilddatensätze erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebereiche in z-Richtung unmittelbar aneinander anschließen.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination der Teilbilddatensätze unter Berücksichtigung des bekannten Versatzes der Aufnahmebereiche in z-Richtung und gegebenenfalls anhand der geometrischen Beziehung der Rotationsachsen, insbesondere des bekannten Versatzes der Rotationsachsen senkrecht zur z-Achse, erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei miteinander registrierten Koordinatensystemen aller Bildaufnahmeeinrichtungen die Kombination der Teilbilddatensätze unter Berücksichtigung der Registrierung erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Aufnahme der Bilder die Bildaufnahmeeinrichtungen um einen Winkel von 180 Grad plus dem Öffnungswinkel des Detektors verschwenkt werden.
  11. Medizinische Untersuchungseinrichtung, insbesondere Biplaneinrichtung, mit einer Recheneinrichtung und wenigstens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen mit jeweils einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsdetektor, wobei die Strahlungsquelle und der Strahlungsdetektor jeweils gekoppelt aneinander in zu Richtung verschiebbar sind, und die um eine senkrecht zur Verbindungslinie zwischen Strahlungsquelle und Strah lungsdetektor stehende Rotationsachse drehbar sind, wobei vorzugsweise alle Rotationsachsen parallel zur z-Richtung sind, ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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