DE102006055934A1

DE102006055934A1 - Auswertungsverfahren für eine Anzahl zweidimensionaler Projektionsbilder eines dreidimensionalen Untersuchungsobjekts

Info

Publication number: DE102006055934A1
Application number: DE102006055934A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Härer; Marcus Dr. Pfister
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-06-12
Also published as: US8036453B2; US20080123928A1

Abstract

Bei einer Anzahl zweidimensionaler Projektionsbilder eines dreidimensionalen Untersuchungsobjekts sind jedem Projektionsbild ein Bildzeitpunkt und Abbildungsparameter zugeordnet. Die Bildzeitpunkte korrespondieren jeweils mit einem zu einem bestimmten Zeitpunkt angenommenen Zustand des Untersuchungsobjekts. Die Abbildungsparameter beschreiben, wie der dreidimensionale Raum in das jeweilige Projektionsbild abgebildet wurde. Die Projektionsbilder werden derart zu Rekonstruktionsgruppen zusammengefasst, dass die Rekonstruktionsgruppen zueinander disjunkte Zeitpunkte oder zeitlich in sich zusammenhängende Zeitintervalle definieren. Jede Rekonstruktionsgruppe ist derart bestimmt, dass anhand der der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe zugeordneten Projektionsbilder zwar eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts mit richtungsabhängiger Ortsauflösung, nicht hingegen eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung ermittelbar ist. Bezüglich jeder Rekonstruktionsgruppe wird anhand der der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe zugeordneten Projektonsbilder die jeweilige dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts ermittelt. Anhand der den Projektionsbildern der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe zugeordneten Bildzeitpunkte wird jeweils ein Rekonstruktionszeitpunkt ermittelt und den dreidimensionalen Rekonstruktionen zugeordnet. In Abhängigkeit von den dreidimensionalen Rekonstruktionen und den den ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Auswertungsverfahren für eine Anzahl zweidimensionaler Projektionsbilder eines dreidimensionalen Untersuchungsobjekts, wobei jedem Projektionsbild ein Bildzeitpunkt und Abbildungsparameter zugeordnet sind, wobei die Bildzeitpunkte jeweils mit einem zu einem bestimmten Zeitpunkt angenommenen Zustand des Untersuchungsobjekts korrespondieren und die Abbildungsparameter beschreiben, wie der dreidimensionale Raum in das jeweilige Projektionsbild abgebildet wurde. Derartige Auswertungsverfahren sind allgemein bekannt.
So ist beispielsweise bekannt, die Projektionsbilder derart zu Rekonstruktionsgruppen zusammenzufassen, dass die Rekonstruktionsgruppen zueinander disjunkte Zeitpunkte oder Zeitintervalle definieren. Jede Rekonstruktionsgruppe ist derart bestimmt, dass anhand der der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe zugeordneten Projektionsbilder eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung ermittelbar ist. Bezüglich jeder Rekonstruktionsgruppe wird die jeweilige dreidimensionale Rekonstruktion ermittelt. Anhand der den Projektionsbildern der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe zugeordneten Bildzeitpunkte wird weiterhin jeweils ein Rekonstruktionszeitpunkt ermittelt und der jeweiligen dreidimensionalen Rekonstruktion zugeordnet. In Abhängigkeit von den dreidimensionalen Rekonstruktionen und den den dreidimensionalen Rekonstruktionen zugeordneten Rekonstruktionszeitpunkten werden weitere Auswertungen vorgenommen.
Derartige Auswertungsverfahren werden in aller Regel mit Projektionsbildern durchgeführt, die mittels CT-Anlagen erfasst wurden. Bei CT-Anlagen rotiert eine Aufnahmeanordnung, die zumindest eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor um fasst, mit relativ hoher Drehzahl (derzeit bis zu 180 Umdrehungen/Minute) um eine Rotationsachse. Während des Rotierens werden die Röntgenquelle und der Röntgendetektor angesteuert und die Projektionsbilder erfasst. Die Gesamtheit der erfassten Projektionsbilder wird in die Rekonstruktionsgruppen aufgeteilt. Beispielsweise kann jede Rekonstruktionsgruppe mit einem vollständigen Umlauf der Aufnahmeanordnung um die Rotationsachse korrespondieren. Anhand der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe wird die korrespondierende dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts ermittelt. Die ermittelte dreidimensionale Rekonstruktion weist eine richtungsunabhängige Ortsauflösung auf. Der Begriff „richtungsunabhängige Ortsauflösung" ist hierbei in dem Sinne zu verstehen, dass der Volumendatensatz Volumendatenelemente aufweist, die durch drei Koordinaten eines kartesischen, rechtwinkeligen Koordinatensystems im Raum lokalisiert sind. Jedes einzelne Volumendatenelement ist hierbei würfelförmig ausgebildet. Im Gegensatz hierzu ist das Volumendatenelement bei einer richtungsabhängigen Ortsauflösung quaderförmig ausgebildet.
Die Zuordnung des Rekonstruktionszeitpunkts zu den dreidimensionalen Rekonstruktionen erfolgt selbstverständlich auf sinnvolle Weise. Beispielsweise kann der Mittelwert der Erfassungszeitpunkte der korrespondierenden Projektionsbilder herangezogen werden. Die weiteren Auswertungen umfassen insbesondere funktionale medizinische Auswertungen, beispielsweise Perfusionsanalysen. Auch andere Auswertungen sind jedoch möglich.
Bei CT-Untersuchungen ist der Untersuchungsraum, in dem das Untersuchungsobjekt (in der Regel ein Mensch) angeordnet ist, sehr beengt. In der Regel ist das Untersuchungsobjekt von außen nicht zugänglich. Sollen Interventionen am Untersuchungsobjekt vorgenommen werden, so muss das Untersuchungsobjekt aus der CT-Anlage entfernt werden. Erst danach kann die Intervention vorgenommen werden. Sofern als nächstes weitere Messungen vorgenommen werden sollen, muss das Untersuchungsobjekt wieder in den Untersuchungsraum eingebracht werden.
Weiterhin muss die CT-Anlage selbstverständlich vorhanden sein.
Oftmals steht eine CT-Anlage zur Bildakquisition nicht zur Verfügung. In diesem Fall muss die Bildakquisition mittels einer konventionellen Durchleuchtungseinrichtung erfolgen, beispielsweise mittels einer C-Bogen-Röntgenanlage.
Auch bei C-Bogen-Röntgenanlagen ist die Aufnahmeanordnung in der Regel bewegbar. Bei manchen C-Bogen-Röntgenanlagen ist die Aufnahmeanordnung sogar über 180° oder mehr um eine Schwenkachse verschwenkbar, so dass auch mittels der entsprechenden C-Bogen-Röntgenanlage Projektionsbilder erfassbar sind, anhand derer – analog zu CT-Aufnahmen – eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts ermittelbar ist, die eine richtungsunabhängige Ortsauflösung aufweist.
Bei C-Bogen-Röntgenanlagen ist die Aufnahmeanordnung jedoch nur relativ langsam verschwenkbar. Ein Verschwenken um beispielsweise 200° (allgemeiner: 180° zuzüglich Fächerwinkel der Aufnahmeanordnung) dauert – je nach Anlage – mindestens vier Sekunden, in vielen Fällen auch erheblich länger. Für eine Vielzahl möglicher – insbesondere medizinischer – Anwendungen ist diese Zeitdauer viel zu groß. Insbesondere können beispielsweise auf diese Weise in der Regel keine dreidimensionalen Perfusionssequenzen ermittelt werden.
Zur Erfassung von Perfusionssequenzen mittels einer C-Bogen-Röntgenanlage wird im Stand der Technik daher die Aufnahmeanordnung vorab positioniert und diese Positionierung nachfolgend beibehalten. Erst nach der Positionierung wird eine Sequenz zweidimensionaler Projektionsbilder erfasst. Die weitere Auswertung erfolgt anhand der zweidimensionalen Projektionsbilder. Eine Ermittlung einer dreidimensionalen Rekonstruktion erfolgt nicht und ist bei dieser Vorgehensweise auch nicht möglich. Lediglich eine DSA (DSA = digitale Subtraktionsangiographie) ist möglich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit zu schaffen, eine zeitliche Sequenz von dreidimensionalen Rekonstruktionen des Untersuchungsobjekts zu ermitteln, bei welcher der zeitliche Abstand der dreidimensionalen Rekonstruktionen voneinander kleiner ist als die Zeit, die zum Verschwenken der Aufnahmeanordnung um einen Schwenkwinkel benötigt wird, der überstrichen werden muss, um eine dreidimensionale Rekonstruktion mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung zu ermitteln.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit zu schaffen, auch dann eine zeitliche Sequenz von dreidimensionalen Rekonstruktionen des Untersuchungsobjekts zu ermitteln, wenn die Aufnahmeanordnung zwar bewegbar ist, konstruktionsbedingt aber nicht um einen hinreichend großen Schwenkwinkel verschwenkbar ist, um anhand der erfassten Projektionsbilder eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung zu ermitteln.
Die Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch ein Auswertungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß sind jedem Projektionsbild ein Bildzeitpunkt und Abbildungsparameter zugeordnet. Die Bildzeitpunkte korrespondieren jeweils mit einem zu einem bestimmten Zeitpunkt angenommenen Zustand des Untersuchungsobjekts. Die Abbildungsparameter beschreiben, wie der dreidimensionale Raum in das jeweilige Projektionsbild abgebildet wurde. Die Projektionsbilder werden derart zu Rekonstruktionsgruppen zusammengefasst, dass die Rekonstruktionsgruppen zueinander disjunkte Zeitpunkte oder zeitlich in sich zusammenhängende Zeitintervalle definieren. Jede Rekonstruktionsgruppe ist derart bestimmt, dass anhand der der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe zugeordneten Projektionsbilder zwar eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts mit richtungsabhängiger Ortsauflösung, nicht hingegen eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung ermittelbar ist. Bezüglich jeder Rekonstruktionsgruppe wird anhand der der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe zugeordneten Projektionsbilder die jeweilige dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts ermittelt. Anhand der den Projektionsbildern der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe zugeordneten Bildzeitpunkte wird jeweils ein Rekonstruktionszeitpunkt ermittelt und den dreidimensionalen Rekonstruktionen zugeordnet. In Abhängigkeit von den dreidimensionalen Rekonstruktionen und den den dreidimensionalen Rekonstruktionen zugeordneten Rekonstruktionszeitpunkten werden weitere Auswertungen vorgenommen.
Die Ermittlung dreidimensionaler Rekonstruktionen mit richtungsabhängiger Ortsauflösung (Tomosynthese) ist Fachleuten als solche bekannt. Sie ist beispielsweise in den Fachaufsätzen „Digital X-ray tomosynthesis: current state of the art and clinical potential" von James T. Dobbins III und Devon J. Godfrey, erschienen in Phys. Med. Biol. 2003 Oct 7, Band 48, Seiten R65 bis R106 erläutert. Ähnliche Erläuterungen finden sich in dem Fachaufsatz „A theoretical framework for filtered backprojection in tomosynthesis" von Günter Lauritsch und Wolfgang H. Härer, herausgegeben von K. M. Hanson, Medical Imaging 1998: Image Processing Band 3338, SPIE, Seiten 1127 bis 1137. Auch in dem Fachaufsatz „Optimizing filtered backprojection reconstruction for a breast tomosynthesis prototype device" von Thomas Mertelmeier et al., erschienen in Medical Imaging 2006. Physics of Medical Imaging, edited by Michael J. Flynn, Jiang Hsieh, Proceedings of SPIE, Band 6142-15, sind derartige Verfahren beschrieben.
In dem Fall, dass mittels der Aufnahmeanordnung, mittels derer die Projektionsbilder erfasst werden, auch Projektionsbilder erfassbar sind, anhand derer eine dreidimensionale Rekonstruktion mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung ermittelbar ist, wird gegenüber der dreidimensionalen Rekonstruktion mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung in einer Richtung Ortsauflösung „geopfert", um Zeitauflösung zu gewinnen. In dem Fall, dass mittels der Aufnahmeanordnung, mittels de rer die Projektionsbilder erfasst wurden, die Erfassung von Projektionsbildern, anhand derer eine dreidimensionale Rekonstruktion mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung ermittelbar ist, konstruktionsbedingt nicht möglich ist, wird durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise die Ermittlung der Sequenz von dreidimensionalen Rekonstruktionen überhaupt erst ermöglicht.
Programmtechnisch wird die Aufgabe durch ein Computerprogramm gelöst, das Maschinenbefehle umfasst, die bewirken, dass ein Rechner ein Auswertungsverfahren der obenstehend beschriebenen Art ausführt, wenn der Rechner die Maschinenbefehle abarbeitet.
Einrichtungstechnisch wird die Aufgabe durch einen Datenträger und einen Rechner gelöst, wobei auf dem Datenträger ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist bzw. das Computerprogramm in dem Rechner gespeichert ist und vom Rechner abarbeitbar ist. Der Rechner kann hierbei gegebenenfalls als Steuereinrichtung für eine Durchleuchtungseinrichtung ausgebildet sein.
Im einfachsten Fall sind die Projektionsbilder Nativbilder und korrespondieren die Bildzeitpunkte mit Erfassungszeitpunkten, zu denen die Nativbilder erfasst wurden.
Es ist möglich, dass die Nativbilder reale Nativbilder sind. In diesem Fall sind die dreidimensionalen Rekonstruktionen jedoch in aller Regel artefaktbehaftet. Die Artefakte sind hierbei dadurch verursacht, dass die Erfassungszeitpunkte der Projektionsbilder nicht identisch sind, das Untersuchungsobjekt sich jedoch kontinuierlich ändert. Die Artefakte können – zumindest teilweise – vermieden werden, wenn die Nativbilder zumindest teilweise virtuelle Nativbilder sind, die durch zeitliche Interpolation mindestens zweier realer Nativbilder ermittelt werden, denen dieselben Abbildungsparameter zugeordnet sind. Die virtuellen Nativbilder werden in diesem Fall derart ermittelt, dass die Erfassungszeitpunkte der virtuel len Nativbilder innerhalb jeder Rekonstruktionsgruppe übereinstimmen. Die zuletzt beschriebene Vorgehensweise ist insbesondere dann möglich, wenn die zeitliche Folge der realen Nativbilder, anhand derer das jeweilige virtuelle Nativbild ermittelt wird, das Abtasttheorem erfüllt.
Alternativ zur Verwendung von (realen und/oder virtuellen) Nativbildern ist es möglich, dass die Projektionsbilder DSA-Bilder sind, die jeweils durch Subtraktion eines Nativbildes und eines Referenzbildes ermittelt werden, wobei dem Referenzbild dieselben Abbildungsparameter zugeordnet sind wie dem jeweiligen Nativbild. Die Bildzeitpunkte korrespondieren in diesem Fall mit Erfassungszeitpunkten, zu denen die Nativbilder erfasst wurden.
Analog zu den Nativbildern ist es möglich, dass die DSA-Bilder reale DSA-Bilder sind, also DSA-Bilder, die anhand realer Nativbilder ermittelt wurden. Analog zu den Nativbildern sind in diesem Fall die dreidimensionalen Rekonstruktionen artefaktbehaftet. Die Artefakte können – zumindest teilweise – vermieden werden, wenn die DSA-Bilder zumindest teilweise virtuelle DSA-Bilder sind, die durch zeitliche Interpolation mindestens zweier realer DSA-Bilder ermittelt werden, denen dieselben Abbildungsparameter zugeordnet sind. Die virtuellen DSA-Bilder werden in diesem Fall derart ermittelt, dass die Bildzeitpunkte der virtuellen DSA-Bilder innerhalb jeder Rekonstruktionsgruppe übereinstimmen.
Alternativ hierzu können Artefakte auch dadurch verringert oder vermieden werden, dass die Nativbilder zumindest teilweise virtuelle Nativbilder sind, die durch zeitliche Interpolation zweier realer Nativbilder ermittelt werden, denen dieselben Abbildungsparameter zugeordnet sind. In diesem Fall werden die virtuellen Nativbilder derart ermittelt, dass die Erfassungszeitpunkte der virtuellen Nativbilder innerhalb jeder Rekonstruktionsgruppe übereinstimmen. Die Ermittlung der DSA-Bilder erfolgt in diesem Fall anhand der virtuellen Nativbilder und der Referenzbilder.
Es ist möglich, die dreidimensionalen Rekonstruktionen als solche, also ohne Hinzuziehen weiterer Bild- oder Volumeninformationen des Untersuchungsobjekts, auszuwerten. In vielen Fällen wird es jedoch zu besseren Ergebnissen führen, wenn die dreidimensionalen Rekonstruktionen relativ zu einem Volumendatensatz des Untersuchungsobjekts registriert werden, wobei der Volumendatensatz eine richtungsunabhängige Ortsauflösung aufweist. Der Volumendatensatz wird in diesem Fall bei den weiteren Auswertungen berücksichtigt. Vorzugsweise weist der Volumendatensatz eine Ortsauflösung auf, die mindestens so hoch ist wie die beste Ortsauflösung der dreidimensionalen Rekonstruktionen.
Es ist möglich, globale Auswertungen der dreidimensionalen Rekonstruktionen durchzuführen. In der Regel werden die weiteren Auswertungen jedoch ortsaufgelöst vorgenommen, insbesondere dreidimensional ortsaufgelöst.
Je nach Art der Datenakquisition kann die Ortsauflösung der dreidimensionalen Rekonstruktionen untereinander gleich sein. Es ist jedoch alternativ möglich, dass die Ortsauflösung der dreidimensionalen Rekonstruktionen von dreidimensionaler Rekonstruktion zu dreidimensionaler Rekonstruktion verschieden ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
1 eine Durchleuchtungseinrichtung und einen Rechner,
2 bis 4 mögliche Verfahrbewegungen einer Aufnahmeanordnung,
5 bis 10 Ablaufdiagramme.
Gemäß 1 ist eine Durchleuchtungseinrichtung 1 als Röntgenanlage ausgebildet. Die Durchleuchtungseinrichtung 1 weist eine Aufnahmeanordnung 2 auf, die eine Röntgenquelle 3 und einen zweidimensionalen Röntgendetektor 4 umfasst. Auf Grund der Zweidimensionalität des Röntgendetektors 4 erfasst der Röntgendetektor 4 zweidimensionale Durchleuchtungsbilder B eines Untersuchungsobjekts 5 (beispielsweise eines Menschen 5) und führt sie einer Steuereinrichtung 6 für die Aufnahmeanordnung 2 zu, wenn er von der Steuereinrichtung 6 entsprechend angesteuert wird. Die Steuereinrichtung 6 führt eine Zwischenspeicherung der ihr zugeführten Durchleuchtungsbilder B durch. Hierbei ordnet sie den gespeicherten Durchleuchtungsbildern B unter anderem deren Erfassungszeitpunkt t zu.
Das Untersuchungsobjekt 5 – bzw. der relevante Teil des Untersuchungsobjekts 5 – ändert sich zeitlich. Beispielsweise wird ein Kontrastmittel in ein Blutgefäßsystem des Untersuchungsobjekts 5 eingespeist, sodann in das das Blutgefäßsystem umgebende Gewebe eingetragen und schließlich aus dem Gewebe ausgewaschen. Der jeweilige Erfassungszeitpunkt t korrespondiert daher mit dem jeweiligen Zustand des Untersuchungsobjekts 5, den das Untersuchungsobjekt 5 zu diesem Zeitpunkt t angenommen hat.
Die Ausbildung der Durchleuchtungseinrichtung 1 als Röntgeneinrichtung stellt eine typische Ausgestaltung der Durchleuchtungseinrichtung 1 dar. Alternative Ausgestaltungen sind jedoch möglich. Insbesondere könnte die Durchleuchtungseinrichtung 1 als Strahlenquelle anstelle der Röntgenquelle 3 einen Gammastrahler aufweisen.
Die Steuereinrichtung 6 steuert die Aufnahmeanordnung 2 in der Regel derart, dass die Röntgenquelle 3 (und meist auch der Röntgendetektor 4) während der Erfassung der Durchleuchtungsbilder B bewegt wird. Dies ist in 1 durch entsprechende Doppelpfeile A angedeutet. Bezüglich jedes Durchleuchtungsbildes B wird daher der dreidimensionale Raum auf eine Weise in das jeweilige Durchleuchtungsbild B abgebildet, wo bei die Weise von Durchleuchtungsbild B zu Durchleuchtungsbild B variiert. Die Art und Weise, wie der dreidimensionale Raum in das jeweilige Durchleuchtungsbild B abgebildet wird, kann durch Abbildungsparameter P beschrieben werden. Die Abbildungsparameter P sind der Steuereinrichtung 6 bekannt, da die Positionierung der Aufnahmeanordnung 2 mittels der Steuereinrichtung 6 erfolgt. Die Steuereinrichtung 6 kann daher den erfassten Durchleuchtungsbildern B zusätzlich zu den Erfassungszeitpunkten t auch die jeweiligen Abbildungsparameter P zuordnen.
Die 2 bis 4 zeigen typische mögliche Verfahrbewegungen der Röntgenquelle 3. Der Röntgendetektor 4 wird meist korrespondierend bewegt, so dass eine Verbindungslinie 7 von der Röntgenquelle 3 zum Röntgendetektor 4 unabhängig von der konkreten Positionierung der Aufnahmeanordnung 2 stets einen vorbestimmten Punkt 8 (Drehpunkt bzw. Schwenkachse) enthält. Es sind jedoch alternativ auch andere Verfahrbewegungen möglich. Insbesondere kann alternativ zu den in den 2 bis 4 dargestellten Schwenkbewegungen und Rotationen auch eine lineare Bewegung von Röntgenquelle 3 und Röntgendetektor 4 erfolgen. Derartige Linearbewegungen können alternativ gegensinnig oder gleichsinnig sein. Auch kann die Positionierung des Röntgendetektors 4 beibehalten werden. Weiterhin ist zwar vorzugsweise der Röntgendetektor 4 orthogonal zur Verbindungslinie 7 orientiert. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Gemäß 2 wird beispielsweise die Röntgenquelle 3 entlang eines Kreises 9 um eine Rotationsachse 10 verfahren. Die Röntgenquelle 3 führt hierbei mehrere vollständige Umläufe um die Rotationsachse 10 aus. Pro Umlauf werden viele Durchleuchtungsbilder B erfasst, typischerweise 20 bis 200 Durchleuchtungsbilder.
Der Kreis 9 weist einen Kreismittelpunkt 11 auf, der auf der Rotationsachse 10 liegt. Die Rotationsachse 10 steht orthogonal auf der durch den Kreis 9 definierten Ebene. Der Röntgen detektor 4 wird, wie in 2 gezeigt, korrespondierend bewegt. Das Untersuchungsobjekt 5 wird vorzugsweise derart positioniert, dass der relevante Teil des Untersuchungsobjekts 5 möglichst nahe des vorbestimmten Punktes 8 angeordnet ist.
Alternativ kann die Röntgenquelle 3 gemäß 3 beispielsweise um eine Schwenkachse 12 verschwenkt werden. Das Verschwenken erfolgt gemäß 3 über einen Winkelbereich α, der in der Regel erheblich kleiner als 180° ist, beispielsweise zwischen 30 und 60° liegt. Exemplarisch wird nachfolgend angenommen, dass der Winkelbereich α 40° beträgt. Wie aus 3 ersichtlich ist, wird die Röntgenquelle 3 zunächst im Uhrzeigersinn und danach gegen den Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 12 verschwenkt, sodann wieder im Uhrzeigersinn usw.. Vorzugsweise erfolgt das Erfassen der Durchleuchtungsbilder B sowohl beim Verschwenken der Röntgenquelle 3 im Uhrzeigersinn als auch beim Verschwenken der Röntgenquelle 3 gegen den Uhrzeigersinn. Alternativ wäre es jedoch auch möglich, die Durchleuchtungsbilder B nur während des Verschwenkens der Röntgenquelle 3 im Uhrzeigersinn oder nur während des Verschwenkens der Röntgenquelle 3 gegen den Uhrzeigersinn zu erfassen. In allen drei Fällen erfolgt jedoch das Erfassen der Durchleuchtungsbilder B in einer dichten Folge, beispielsweise nach jedem Verschwenken um 1° (oder 0,5° oder 1,5° oder 2° oder ...).
Alternativ ist es möglich, die Röntgenquelle 3 gemäß 4 über einen Winkelbereich β zu verschwenken, der in der Größenordnung von 180° liegt, insbesondere sogar mehr als 180° beträgt. In 4 ist beispielhaft dargestellt, dass der Winkelbereich β 200° beträgt. Analog zu 3 wird auch bei der Ausgestaltung gemäß 4 in dichten Winkelschritten (beispielsweise nach jeweils 0,5° oder nach jeweils 1,0°) ein Durchleuchtungsbild B des Untersuchungsobjekts 5 erfasst. Wenn das Untersuchungsobjekt 5 statisch wäre, könnte anhand der im Rahmen des Verschwenkvorgangs von 4 erfassten Durchleuchtungsbilder B beispielsweise ein Volumendatensatz des Untersuchungsobjekts 5 ermittelt werden, der eine rich tungsunabhängige Ortsauflösung aufweist. Bei den Verfahrbewegungen der Röntgenquelle 3 gemäß den 2 und 3 ist dies hingegen prinzipiell nicht möglich.
Der Röntgendetektor 4 wird auch bei den Ausgestaltungen gemäß den 3 und 4 vorzugsweise derart verschwenkt, dass die Verbindungslinie 7 von der Röntgenquelle 3 zum Röntgendetektor 4 stets die Schwenkachse 12 enthält. Das Untersuchungsobjekt 5 wird vorzugsweise derart positioniert, dass der relevante Teil des Untersuchungsobjekts 5 möglichst nahe an der Schwenkachse 12 angeordnet ist.
Die Steuereinrichtung 6 übermittelt die ihr zugeführten Durchleuchtungsbilder B und die den Durchleuchtungsbildern B zugeordneten Daten t, P (Erfassungszeitpunkte t und Abbildungsparameter P) an einen Rechner 13. In der Regel ist der Rechner 13 von der Steuereinrichtung 6 getrennt. In diesem Fall erfolgt eine echte datentechnische Übermittlung. Es ist jedoch auch möglich, dass der Rechner 13 und die Steuereinrichtung 6 eine gemeinsame Einheit 14 bilden. Dieser Fall ist in 1 gestrichelt angedeutet. In diesem Fall ist der Rechner 13 als Steuereinrichtung 6 für die Durchleuchtungseinrichtung 1 ausgebildet.
Im Rechner 13 ist ein Computerprogramm 15 gespeichert. Das Computerprogramm 15 kann insbesondere in einem Massenspeicher 16 des Rechners 13 hinterlegt sein, beispielsweise in einer Festplatte. Das Computerprogramm 15 wird dem Rechner 13 beispielsweise über einen mobilen Datenträger 17 (CD-ROM, USB-Stick, Speicherkarte, ...) zugeführt, auf dem das Computerprogramm 15 gespeichert ist. Alternativ könnte das Computerprogramm 15 dem Rechner 13 beispielsweise über eine Netzwerkanbindung 18 zugeführt werden.
Das Computerprogramm 15 ist vom Rechner 13 abarbeitbar. Es weist Maschinenbefehle 19 auf. Wenn der Rechner 13 die Maschinenbefehle 19 abarbeitet, bewirkt die Ausführung der Maschinenbefehle 19, dass der Rechner 13 ein Auswertungsverfah ren ausführt, das nachfolgend in Verbindung mit 5 näher erläutert wird.
Gemäß 5 nimmt der Rechner 13 in einem Schritt S1 von der Steuereinrichtung 6 die Durchleuchtungsbilder B und für jedes Durchleuchtungsbild B dessen Erfassungszeitpunkt t und dessen Abbildungsparameter P entgegen. Die Durchleuchtungsbilder B sind reale Nativbilder, also tatsächlich erfasste Bilder. Sie stellen bei der in Verbindung mit 5 beschriebenen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung Projektionsbilder im Sinne der vorliegenden Erfindung dar. Weiterhin entsprechen die Erfassungszeitpunkte t der Nativbilder B im Rahmen von 5 Bildzeitpunkten t der Projektionsbilder B. Nachfolgend werden daher in Verbindung mit 5 die Durchleuchtungs- bzw. Nativbilder B stets als Projektionsbilder B bezeichnet. Die Projektionsbilder B könnten jedoch auch andere als tatsächlich erfasste Nativbilder B sein. Dies wird später in Verbindung mit den 6 bis 9 noch erläutert werden.
In einem Schritt S2 fasst der Rechner 13 die Projektionsbilder B zu Rekonstruktionsgruppen G zusammen. Falls die Röntgenquelle 3 während der Erfassung der Projektionsbilder B gemäß der Darstellung von 2 bewegt wurde, können beispielsweise die Projektionsbilder B, die während des ersten, des zweiten, des dritten usw. Umlaufs der Röntgenquelle 3 um die Rotationsachse 10 erfasst wurden, zu je einer Rekonstruktionsgruppe G zusammengefasst werden. Alternativ können beispielsweise die Projektionsbilder B, die während des ersten Umlaufs der Röntgenquelle 3 um die Rotationsachse 10 erfasst wurden, während der zweiten Hälfte des ersten Umlaufs und der ersten Hälfte des zweiten Umlaufs der Röntgenquelle 3 um die Rotationsachse 10 erfasst wurden, während des zweiten Umlaufs der Röntgenquelle 3 um die Rotationsachse 10 erfasst wurden, usw. zu je einer Rekonstruktionsgruppe G zusammengefasst werden.
Falls die Röntgenquelle 3 während der Erfassung der Projektionsbilder B gemäß der Darstellung von 3 bewegt wurde, können beispielsweise die Projektionsbilder B, die während des ersten Verschwenkens im Uhrzeigersinn, während des ersten Verschwenkens entgegen des Uhrzeigersinns, während des zweiten Verschwenkens im Uhrzeigersinn usw. zu je einer Rekonstruktionsgruppe G zusammengefasst werden.
Falls die Röntgenquelle 3 während der Erfassung der Projektionsbilder B gemäß der Darstellung von 4 bewegt wurde, können beispielsweise die Projektionsbilder B, die in einem ersten, einem zweiten, einem dritten usw. Teilwinkelbereich γ1, γ2, γ3, ... des Winkelbereichs β von 4 erfasst wurden, zu je einer Rekonstruktionsgruppe G zusammengefasst werden. Analog zu der obenstehend in Verbindung mit 2 skizzierten Vorgehensweise können auch bei der Erfassung der Projektionsbilder B gemäß der Darstellung von 4 sich zeitlich überlappende Rekonstruktionsgruppen G definiert werden. Beispielsweise könnte die zweite Hälfte des Teilwinkelbereichs γ1 mit der ersten Hälfte des Teilwinkelbereichs γ2 zu einem neuen Teilwinkelbereich zusammengefasst werden.
Auf Grund der obenstehend beschriebenen Art und Weise der Zusammenfassung der Projektionsbilder B zu Rekonstruktionsgruppen G definieren die Rekonstruktionsgruppen G zeitlich in sich zusammenhängende Zeitintervalle. Wenn mit tmin_i und tmax_i der kleinste und der größte der Bildzeitpunkte t der Projektionsbilder B der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe G_i bezeichnet ist, gilt daher: Jedes Projektionsbild B, dessen Bildzeitpunkt t zwischen dem Zeitpunkten tmin_i und tmax_i liegt, ist der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe G_i zugeordnet.
Auf Grund der obenstehend beschriebenen Art und Weise der Zusammenfassung der Projektionsbilder B zu Rekonstruktionsgruppen G ist es weiterhin möglich, anhand der Projektionsbilder B, die einer bestimmten Rekonstruktionsgruppe G zugeordnet sind, jeweils eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts 5 zu ermitteln. Diese Ermittlung erfolgt – getrennt für jede Rekonstruktionsgruppe G – in einem Schritt S3. Die dreidimensionalen Rekonstruktionen weisen jedoch nicht eine richtungsunabhängige Ortauflösung auf, sondern eine richtungsabhängige Ortsauflösung. Insbesondere weisen die dreidimensionalen Rekonstruktionen in einer Ebene 20 – siehe die 2, 3 und 4 – eine relativ hohe Ortsauflösung auf, in einer hierzu orthogonalen Richtung eine relativ niedrige Ortsauflösung. Eine Ermittlung einer dreidimensionalen Rekonstruktion mit einer richtungsunabhängigen Ortsauflösung ist hingegen nicht möglich.
Der guten Ordnung halber sei darauf hingewiesen, dass die Begriffe „richtungsabhängige Ortsauflösung" und „richtungsunabhängige Ortsauflösung" sich auf Auflösungen beziehen, die auf Grund der der jeweiligen Rekonstruktion zu Grunde liegenden Projektionsbilder B in Verbindung mit dem Abtasttheorem maximal möglich sind. Denn selbstverständlich ist durch Zusammenfassen oder Aufteilen von Volumenelementen stets anhand einer Rekonstruktion mit richtungsabhängiger Ortsauflösung eine Rekonstruktion mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung ermittelbar bzw. anhand einer Rekonstruktion mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung eine Rekonstruktion mit richtungsabhängiger Ortsauflösung ermittelbar.
Im Rahmen des Schrittes S3 ermittelt der Rechner 13 für jede Rekonstruktionsgruppe G anhand der den Projektionsbildern B der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe G zugeordneten Bildzeitpunkte t weiterhin einen Rekonstruktionszeitpunkt t'. Den Rekonstruktionszeitpunkt t' ordnet er der jeweiligen dreidimensionalen Rekonstruktion G zu. Beispielsweise kann der Rechner 13 aus den obenstehend definierten Zeiten tmin_i und tmax_i für die jeweilige Rekonstruktionsgruppe G_i den Mittelwert ermitteln und als Rekonstruktionszeitpunkt t' definieren. Auch andere sinnvolle Werte, sind möglich. Sie sollten vorzugsweise zwischen den oben definierten Zeiten tmin_i und tmax_i liegen.
Die Richtung, in der die Ortsauflösung niedriger ist als in der Ebene 20, ist durch die Verfahrbewegung der Röntgenquelle 3 während der Erfassung der Durchleuchtungsbilder B bestimmt.
Bezüglich der Bildakquisition gemäß 2 ist die orthogonale Richtung beispielsweise parallel zur Rotationsachse 10 orientiert. Bezüglich der Bildakquisition gemäß 3 ist die orthogonale Richtung parallel zur Winkelhalbierenden 21 des Winkelbereichs α von 3 orientiert. Bezüglich der Bildakquisition gemäß 4 ist die orthogonale Richtung jeweils parallel zur Winkelhalbierenden 22-1, 22-2 usw. des jeweiligen Teilwinkelbereichs γ1, γ2 usw. orientiert.
Auf Grund der obigen Ausführungen ist ersichtlich, dass bei einer Bildakquisition gemäß 2 und einer Bildakquisition gemäß 3 die Ortsauflösung der dreidimensionalen Rekonstruktionen untereinander gleich ist. Bei einer Bildakquisition gemäß 4 hingegen ist die Ortsauflösung der dreidimensionalen Rekonstruktionen von dreidimensionaler Rekonstruktion zu dreidimensionaler Rekonstruktion verschieden.
In einem Schritt S4 nimmt der Rechner 13 in Abhängigkeit von den dreidimensionalen Rekonstruktionen und den den dreidimensionalen Rekonstruktionen zugeordneten Rekonstruktionszeitpunkten t' weitere Auswertungen vor. Beispielsweise können Perfusionsanalysen und dergleichen mehr erfolgen. Der Rechner 13 nimmt die Auswertungen vorzugsweise ortsaufgelöst vor. Es sind jedoch auch globale Auswertungen denkbar, die beispielsweise durch Integration über den Ort ermittelt werden. Wenn ortsaufgelöste Auswertungen erfolgen, kann die Auswertung im Einzelfall eindimensional oder zweidimensional ortsaufgelöst sein. In der Regel wird die Auswertung jedoch dreidimensional ortsaufgelöst erfolgen.
In einem Schritt S5 gibt der Rechner 13 die im Schritt S4 ermittelten Auswertungsergebnisse – beispielsweise ein farbcodiertes Bild – an einen Anwender 23 aus.
Der Rechner 13 führt das Auswertungsverfahren der 5 im Wesentlichen selbsttätig durch. Insbesondere werden die Schritte S1 bis S5 als solche vom Rechner 13 selbsttätig ausgeführt. Lediglich zur Ausführung der Schritte S1 bis S5 be nötigte Parameter werden gegebenenfalls durch den Anwender 23 vorgegeben.
In Verbindung mit den 6 bis 10 werden nachfolgend mögliche Ausgestaltungen und Abwandlungen der Vorgehensweise von 5 erläutert. Die 6 bis 9 zeigen hierbei jeweils eine alternative Ausgestaltung zur Ermittlung der Projektionsbilder B. Die 10 zeigt eine Modifikation der Auswertung der dreidimensionalen Rekonstruktionen.
Bei der Ausgestaltung gemäß 6 weist das erfindungsgemäße Auswertungsverfahren weiterhin die Schritte S1, S4 und S5 auf. Zu diesen Schritten sind daher keine Ausführungen erforderlich. Anstelle der Schritte S2 und S3 von 5 weist 6 jedoch Schritte S11 bis S23 auf. Die Schritte S11 bis S23 werden nachfolgend näher erläutert.
Gemäß 6 fasst der Rechner 13 im Schritt S11 die Nativbilder B zu vorläufigen Rekonstruktionsgruppen G' zusammen. Der Schritt S11 entspricht – mit Ausnahme des Umstands, dass die Rekonstruktionsgruppen G' des Schrittes S11 nur vorläufige Rekonstruktionsgruppen G' sind – im Wesentlichen dem Schritt S2 von 5.
Im Schritt S12 selektiert der Rechner 13 eine der vorläufigen Rekonstruktionsgruppen G'. Die Selektion kann hierbei gegebenenfalls derart erfolgen, dass im Rahmen des Schrittes S12 die zeitlich erste und die zeitlich letzte vorläufige Rekonstruktionsgruppe G' nicht selektiert werden können.
Im Schritt S13 ermittelt der Rechner 13 – analog zum Schritt S3 von 5 – für jede vorläufige Rekonstruktionsgruppe G' den Rekonstruktionszeitpunkt t'. Den Rekonstruktionszeitpunkt t' ordnet der Rechner 13 im Rahmen des Schrittes S13 der korrespondierenden (endgültigen) Rekonstruktionsgruppe G zu.
Im Schritt S14 selektiert der Rechner 13 eines der realen Nativbilder B der im Schritt S12 selektierten vorläufigen Re konstruktionsgruppe G'. Den realen Erfassungszeitpunkt t des im Schritt S14 selektierten realen Nativbildes B vergleicht der Rechner 13 in den Schritten S15 und S16 mit dem im Schritt S13 ermittelten Rekonstruktionszeitpunkt t'. Je nach dem Ergebnis des Vergleichs führt der Rechner 13 als nächstes die Schritte S17 und S19, die Schritte S18 und S19 oder den Schritt S20 aus.
Im Schritt S17 selektiert der Rechner 13 – innerhalb oder außerhalb der im Schritt S12 selektierten vorläufigen Rekonstruktionsgruppe G' – ein Nativbild B. Dieses Nativbild B ist dadurch bestimmt, dass es folgende Eigenschaften aufweist:

– Ihm sind die gleichen Abbildungsparameter P zugeordnet wie dem bereits im Schritt S14 selektierten Nativbild B.
– Die dem nunmehr zu selektierenden Nativbild B zugeordnete Erfassungszeit t ist die kleinste Erfassungszeit t, die größer als die Rekonstruktionszeit t' ist.

In analoger Weise wird auch im Schritt S18 innerhalb oder außerhalb der im Rahmen des Schrittes S12 selektierten vorläufigen Rekonstruktionsgruppe G' ein Nativbild B selektiert. Auch hier sind dem Nativbild die gleichen Abbildungsparameter P zugeordnet wie dem im Rahmen des Schrittes S14 selektierten Nativbild B. Die Erfassungszeit t des im Rahmen des Schrittes S18 zu selektierenden Nativbildes B ist jedoch die größte Erfassungszeit t, die kleiner als die Rekonstruktionszeit t' ist.
Im Rahmen des Schrittes S19 ermittelt der Rechner 13 anhand des im Schritt S14 selektierten realen Nativbildes B und des im Rahmen des Schrittes S17 bzw. S18 selektierten realen Nativbildes B ein virtuelles Nativbild B'. Er ermittelt das virtuelle Nativbild B' durch zeitliche Interpolation der beiden selektierten realen Nativbilder B. Die Ermittlung des virtuellen Nativbildes B' erfolgt im Rahmen des Schrittes S19 derart, dass das virtuelle Nativbild B' einen (virtuellen) Erfassungszeitpunkt aufweist, der mit dem Rekonstruktions zeitpunkt t' korrespondiert. Das ermittelte virtuelle Nativbild B' weist der Rechner 13 – ebenfalls im Rahmen des Schrittes S19 – der korrespondierenden (endgültigen) Rekonstruktionsgruppe G zu.
Im Rahmen des Schrittes S20 übernimmt der Rechner 13 das im Schritt S14 selektierte reale Nativbild B für die endgültige Rekonstruktionsgruppe G.
Im Rahmen der Schritte S15 bis S20 erfolgt im einfachsten Fall eine lineare Interpolation. Wenn im Rahmen der Schritte S17 bis S19 mehr als zwei reale Nativbilder B herangezogen werden, sind jedoch alternativ auch komplexere Interpolationsschemata möglich.
Die Vorgehensweise gemäß 6 ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Untersuchungsobjekt 5 sich so langsam ändert, dass die Zeitabstände der realen Nativbilder B voneinander das Abtasttheorem erfüllen.
Im Rahmen der Vorgehensweise von 6 stimmen die Erfassungszeitpunkte t' der realen und virtuellen Nativbilder B, B' überein. Denn sie weisen stets den Wert des korrespondierenden Rekonstruktionszeitpunkts t' auf. Bei der Vorgehensweise gemäß 6 definieren die Rekonstruktionsgruppen G daher zueinander disjunkte Zeitpunkte t'.
Im Schritt S21 prüft der Rechner 13, ob er für jedes reale Nativbild B der im Schritt S12 selektierten vorläufigen Rekonstruktionsgruppe G bereits ein korrespondierendes Nativbild B, B' der entsprechenden endgültigen Rekonstruktionsgruppe G ermittelt hat. Wenn dies nicht der Fall ist, geht der Rechner 13 zum Schritt S14 zurück und selektiert ein anderes reales Nativbild der momentan selektierten vorläufigen Rekonstruktionsgruppe G'. Anderenfalls geht er zum Schritt S22 über.
Im Schritt S22 prüft der Rechner 13, ob er bereits alle endgültigen Rekonstruktionsgruppen G ermittelt hat. Wenn dies nicht der Fall ist, geht der Rechner 13 zum Schritt S12 zurück und selektiert eine andere vorläufige Rekonstruktionsgruppe G'. Anderenfalls geht der Rechner 13 zum Schritt S23 über.
Im Schritt S23 ermittelt der Rechner 13 – analog zum Schritt S3 von 5 – anhand der den Rekonstruktionsgruppen G zugeordneten virtuellen und/oder realen Projektionsbilder B, B' jeweils eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts 5.
Auch die Vorgehensweise gemäß 7 entspricht im Wesentlichen der Vorgehensweise von 5. Im Gegensatz zur Vorgehensweise von 5 sind bei der Vorgehensweise von 7 dem Schritt S1 jedoch Schritte S31 und S32 nachgeschaltet.
Im Schritt S31 nimmt der Rechner 13 eine Anzahl von Referenzbildern R entgegen. Für jedes Nativbild B, das im Schritt S1 entgegen genommen wird, ist hierbei ein Referenzbild R vorhanden, dem die gleichen Abbildungsparameter P zugeordnet sind wie dem jeweiligen Nativbild B.
Im Schritt S32 subtrahiert der Rechner 13 von jedem Nativbild B das Referenzbild R, dem dieselben Abbildungsparameter P zugeordnet sind wie dem jeweiligen Nativbild B. Auf diese Weise ermittelt der Rechner 13 als Projektionsbilder reale DSA-Bilder D. Die Bildzeitpunkte t der Projektionsbilder D korrespondieren weiterhin mit den Erfassungszeitpunkten t, zu denen die Nativbilder B erfasst wurden.
In den 8 und 9 sind die Vorgehensweisen der 6 und 7 miteinander kombiniert. Der wesentliche Unterschied zwischen den 8 und 9 besteht in Wesentlichen in der Reihenfolge der vorgenommenen Schritte. Bei der Vorgehensweise gemäß 8 werden – analog zur Vorgehensweise von 7 – zuerst die realen DSA-Bilder D ermittelt und sodann anhand der realen DSA-Bilder D analog zur Vorgehensweise von 6 virtuelle DSA-Bilder D' ermittelt. Bei der Vorgehensweise gemäß 9 werden hingegen zunächst analog zur Vorgehensweise von 6 anhand der realen Nativbilder B die virtuellen Nativbilder B' ermittelt. Erst danach werden – analog zur Vorgehensweise von 7 – anhand der virtuellen Nativbilder B' und der Referenzbilder R die virtuellen DSA-Bilder D' ermittelt.
10 zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Schrittes S4 der 5 bis 9. Gemäß 10 ist der Schritt S4 in Schritte S41 und S42 aufgeteilt.
Im Schritt S41 registriert der Rechner 13 die dreidimensionalen Rekonstruktionen relativ zu einem Volumendatensatz 24 des Untersuchungsobjekts 5. Der Volumendatensatz 24 kann dem Rechner 13 hierbei auf verschiedene Weise zur Verfügung gestellt worden sein. Beispielsweise ist es möglich, dass der Volumendatensatz 24 anderweitig ermittelt worden ist und dem Rechner 13 als fertiger Volumendatensatz 24 zugeführt wird. Alternativ ist es ebenfalls möglich, dass dem Rechner 13 eine Anzahl zweidimensionaler Nativbilder zugeführt wird, anhand derer der Rechner 13 den Volumendatensatz 24 selbsttätig ermittelt. Es ist sogar möglich, dass die letztgenannten zweidimensionalen Nativbilder – vor oder nach der Erfassung der Nativbilder B, anhand derer die Auswertungen der 5 bis 9 vorgenommen werden – mittels derselben Durchleuchtungseinrichtung 1 erfasst werden, mittels derer auch die zweidimensionalen Nativbilder B erfasst werden, die den Projektionsbildern B, B', D, D' zu Grunde liegen.
Im Schritt S42 führt der Rechner 13 – analog zum Schritt S4 von 5 – weitere Auswertungen durch. Im Unterschied zum Schritt S4 von 5 berücksichtigt der Rechner 13 im Rahmen des Schrittes S42 jedoch den Volumendatensatz 24 bei den weiteren Auswertungen. Beispielsweise kann auf Grund des Volumendatensatzes 24 ein Teil der dreidimensionalen Rekonstruktionen von den Auswertungen ausgeschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich ist auf Grund des Volumendatensatzes 24 eine Korrektur der Ortszuordnung möglich.
Der Volumendatensatz 24 weist in aller Regel eine richtungsunabhängige Ortsauflösung auf. Insbesondere ist die Ortsauflösung des Volumendatensatzes 24 in aller Regel mindestens so hoch wie die beste Ortsauflösung der dreidimensionalen Rekonstruktionen. Dies ist in 3 beispielhaft dadurch angedeutet, dass einzelne Volumenelemente 25 des Volumendatensatzes 24 in 3 als kleine Quadrate dargestellt sind, während einzelne Volumenelemente 26 der dreidimensionalen Rekonstruktion in 3 als Rechtecke dargestellt sind, bei denen die Länge der kurzen Seiten mit der Kantenlänge der kleinen Quadrate korrespondiert.
Mittels des erfindungsgemäßen Auswertungsverfahrens und der korrespondierenden programm- und einrichtungstechnischen Gegenstände (Computerprogramm 15, Datenträger 17, Rechner 13) ist es möglich, dreidimensionale Rekonstruktionen und auf diesen Rekonstruktionen aufbauende Auswertungen des Untersuchungsobjekts 5 durchzuführen, obwohl die Datenakquisition eine vollständige Ermittlung einer dreidimensionalen Rekonstruktion, also einer dreidimensionalen Rekonstruktion mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung, nicht ermöglicht. Insbesondere wird eine Ermittlung dreidimensionaler Rekonstruktionen und eine hierauf aufbauende Auswertung der Rekonstruktionen auch dann ermöglicht, wenn die den dreidimensionalen Rekonstruktionen zu Grunde liegenden zweidimensionalen Projektionsbilder B, B', D, D' mittels einer C-Bogen-Röntgenanlage und dergleichen erfasst werden. Dies gilt ganz besonders, wenn die Röntgenanlage derart modifiziert ist, dass das Bewegen der Röntgenquelle 3 und/oder des Röntgendetektors 4 mittels Roboterarmen erfolgt.
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.

Claims

Auswertungsverfahren für eine Anzahl zweidimensionaler Projektionsbilder (B, B', D, D') eines dreidimensionalen Untersuchungsobjekts (5), – wobei jedem Projektionsbild (B, B', D, D') ein Bildzeitpunkt (t, t') und Abbildungsparameter (P) zugeordnet sind, – wobei die Bildzeitpunkte (t, t') jeweils mit einem zu einem bestimmten Zeitpunkt (t, t') angenommenen Zustand des Untersuchungsobjekts (5) korrespondieren und die Abbildungsparameter (P) beschreiben, wie der dreidimensionale Raum in das jeweilige Projektionsbild (B, B', D, D') abgebildet wurde, – wobei die Projektionsbilder (B, B', D, D') derart zu Rekonstruktionsgruppen (G bzw. G_i) zusammengefasst werden, dass die Rekonstruktionsgruppen (G_i) zueinander disjunkte Zeitpunkte (t') oder zeitlich in sich zusammenhängende Zeitintervalle (tmin_i bis tmax_i) definieren, – wobei jede Rekonstruktionsgruppe (G) derart bestimmt ist, dass anhand der der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe (G) zugeordneten Projektionsbilder (B, B', D, D') zwar eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts (5) mit richtungsabhängiger Ortsauflösung, nicht hingegen eine dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts (5) mit richtungsunabhängiger Ortsauflösung ermittelbar ist, – wobei bezüglich jeder Rekonstruktionsgruppe (G) anhand der der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe (G) zugeordneten Projektionsbilder (B, B', D, D') die jeweilige dreidimensionale Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts (5) ermittelt wird, – wobei anhand der den Projektionsbildern (B, B', D, D') der jeweiligen Rekonstruktionsgruppe (G) zugeordneten Bildzeitpunkte (t, t') jeweils ein Rekonstruktionszeitpunkt (t') ermittelt und den dreidimensionalen Rekonstruktionen (G) zugeordnet wird, – wobei in Abhängigkeit von den dreidimensionalen Rekonstruktionen und den den dreidimensionalen Rekonstruktionen zuge ordneten Rekonstruktionszeitpunkten (t') weitere Auswertungen vorgenommen werden.
Auswertungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbilder (B) Nativbilder (B) sind und dass die Bildzeitpunkte (t) mit Erfassungszeitpunkten (t) korrespondieren, zu denen die Nativbilder (B) erfasst wurden.
Auswertungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nativbilder (B, B') zumindest teilweise virtuelle Nativbilder (B') sind, die durch zeitliche Interpolation mindestens zweier realer Nativbilder (B) ermittelt werden, denen dieselben Abbildungsparameter (P) zugeordnet sind, und dass die virtuellen Nativbilder (B') derart ermittelt werden, dass die Erfassungszeitpunkte (t') der virtuellen Nativbilder (B') innerhalb jeder Rekonstruktionsgruppe (G) übereinstimmen.
Auswertungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsbilder (D, D') DSA-Bilder (D, D') sind, die jeweils durch Subtraktion eines Nativbildes (B, B') und eines Referenzbildes (R) ermittelt werden, dem dieselben Abbildungsparameter (P) zugeordnet sind wie dem jeweiligen Nativbild (B, B'), und dass die Bildzeitpunkte (t) mit Erfassungszeitpunkten (t, t') korrespondieren, zu denen die Nativbilder (B, B') erfasst wurden.
Auswertungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die DSA-Bilder (D, D') zumindest teilweise virtuelle DSA-Bilder (D') sind, die durch zeitliche Interpolation mindestens zweier realer DSA-Bilder (D) ermittelt werden, denen dieselben Abbildungsparameter (P) zugeordnet sind, und dass die virtuellen DSA-Bilder (D') derart ermittelt werden, dass die Bildzeitpunkte (t') der virtuellen DSA-Bilder (D') innerhalb jeder Rekonstruktionsgruppe (G) übereinstimmen.
Auswertungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nativbilder (B, B') zumindest teilweise virtuelle Nativbilder (B') sind, die durch zeitliche Interpolation mindestens zweier realer Nativbilder (B) ermittelt werden, denen dieselben Abbildungsparameter (P) zugeordnet sind, und dass die virtuellen Nativbilder (B') derart ermittelt werden, dass die Erfassungszeitpunkte (t') der virtuellen Nativbilder (B') innerhalb jeder Rekonstruktionsgruppe (G) übereinstimmen.
Auswertungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionalen Rekonstruktionen relativ zu einem Volumendatensatz (24) des Untersuchungsobjekts (5) registriert werden, dass der Volumendatensatz (24) eine richtungsunabhängige Ortsauflösung aufweist und dass der Volumendatensatz (24) bei den weiteren Auswertungen berücksichtigt wird.
Auswertungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortsauflösung des Volumendatensatzes (24) mindestens so hoch ist wie die beste Ortsauflösung der dreidimensionalen Rekonstruktionen.
Auswertungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Auswertungen ortsaufgelöst, insbesondere dreidimensional ortsaufgelöst, vorgenommen werden.
Auswertungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortsauflösung der dreidimensionalen Rekonstruktionen untereinander gleich ist.
Auswertungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortsauflösung der dreidimensionalen Rekonstruktionen von dreidimensionaler Rekonstruktion zu dreidimensionaler Rekonstruktion verschieden ist.
Computerprogramm, das Maschinenbefehle (19) umfasst, die bewirken, dass ein Rechner (13) ein Auswertungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche ausführt, wenn der Rechner (13) die Maschinenbefehle (19) abarbeitet.
Datenträger, auf dem ein Computerprogramm (15) nach Anspruch 12 gespeichert ist.
Rechner, in dem ein Computerprogramm (15) nach Anspruch 12 gespeichert ist, das vom Rechner abarbeitbar ist.
Rechner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass er als Steuereinrichtung (6, 14) für eine Durchleuchtungseinrichtung (1) ausgebildet ist.