DE102013006566A1

DE102013006566A1 - 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung, 3D-CT-Bildrekonstruktionsverfahren und Programm

Info

Publication number: DE102013006566A1
Application number: DE102013006566A
Authority: DE
Inventors: Takafumi Koike; Yukihiro Hara
Original assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Current assignee: Rigaku Denki Co Ltd; Rigaku Corp
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2013-10-24
Also published as: JP5940356B2; US10101284B2; JP2013223643A; US20130279646A1

Abstract

Bereitgestellt werden eine 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung, ein 3D-CT-Bildrekonstruktionsverfahren und ein Programm, die in der Lage sind, eine Betriebszeit zu verringern. Eine 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung beinhaltet: einen CT-Abbildungsabschnitt zum kontinuierlichen und relativen Drehen eines Messsystems in Bezug auf ein Objekt zum Durchführen einer CT-Abbildungsmessung zum Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Rekonstruieren eines dreidimensionalen CT-Bildes des Objektes; und einen Bildrekonstruktionsabschnitt zum Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die von dem CT-Abbildungsabschnitt aufgenommen werden, und Anzeigen des dreidimensionalen CT-Bildes. Während einer Zeitspanne, in der die CT-Abbildungsmessung durchgeführt wird, rekonstruiert der Bildrekonstruktionsabschnitt das dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage von bereits aufgenommenen Daten über Übertragungsbilder und zeigt das dreidimensionale CT-Bild an, bevor die CT-Abbildungsmessung beendet ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung, ein 3D-CT-Bildrekonstruktionsverfahren und ein Programm sowie insbesondere eine Vorrichtung, die in der Lage ist, ein dreidimensionales CT-Bild mehrere Male auf Grundlage von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern, die im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge aufgenommen werden, darzustellen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Landläufig bekannt sind Röntgen-Computertomographie-Vorrichtungen (nachstehend als CT-Vorrichtungen bezeichnet), die in der Lage sind, eine zerstörungsfreie innere Messung durchzuführen, und die nicht nur an einem lebenden Organismus wie einem menschlichen Körper und einem Labortier, sondern auch zur Untersuchung einer inneren Struktur eines Erzeugnisses allgemein, das kein lebendes Material ist, verwendet werden. Unter den Röntgen-CT-Vorrichtungen kann im Vergleich zu einer 2D-Röntgen-CT-Vorrichtung vom Stufen- bzw. Schritttyp, vom Schraubentyp oder dergleichen eine 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung ein dreidimensionales Bild eines Objektes erwerben. Die 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung, die Röntgenstrahlen in Form eines Kegelstrahls verwendet, bestrahlt das Objekt mit dem Röntgenstrahl, der den Kegelstrahl bildet, aus einer Röntgenquelle und erfasst den Röntgenstrahl, der durch das Objekt übertragen wird, mit einem 2D-Detektor (2D = zweidimensional). Die Röntgenquelle und der 2D-Detektor werden in Bezug auf das Objekt gedreht, um eine Mehrzahl von Übertragungsbildern aufzunehmen. Man beachte, dass auch ein Fall möglich ist, bei dem die Röntgenquelle und der 2D-Detektor fest sind und das Objekt gedreht wird. Ein Computer, in dem eine 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung beinhaltet ist, rekonstruiert ein dreidimensionales CT-Bild (Volumen) auf Grundlage von Daten über die Mehrzahl von aufgenommenen Übertragungsbildern zum Anzeigen des dreidimensionalen CT-Bildes. Ein Verfahren für die Rekonstruktion des dreidimensionalen CT-Bildes ist beispielsweise in der Druckschrift JP 2007-117740 A1 offenbart.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein dreidimensionales CT-Bild einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung kann für einen Anwender mehr Information als ein zweidimensionales CT-Bild bereitstellen. Es tritt jedoch ein Problem dahingehend auf, dass das dreidimensionale CT-Bild Zeit für die Bildrekonstruktionsverarbeitung benötigt. Daher führt üblicherweise in der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung, nachdem Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern aufgenommen werden, während eine Röntgenquelle und ein 2D-Detektor in Bezug auf ein Objekt gedreht werden, ein Computer eine Verarbeitung des Rekonstruierens des dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von aufgenommenen Übertragungsbildern durch, woraufhin das dreidimensionale CT-Bild angezeigt wird. Eine CT-Abbildungsmessung zum Aufnehmen der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes wird nachstehend als eine Messung bezeichnet.
Bei der herkömmlichen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung wird eine Messung durch Platzieren des Objektes in einem Feld durchgeführt, wobei, nachdem die Messung beendet ist, der Computer das dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage eines Ergebnisses der Messung zum Anzeigen des dreidimensionalen CT-Bildes rekonstruiert. Daher kann der Anwender erst, nachdem die Anzeige durchgeführt ist, das dreidimensionale CT-Bild des Objektes ermitteln, und es kann die Information über das CT-Bild des Objektes nicht während der Messung ermittelt werden. Der Anwender kann während der Messung nicht beurteilen, ob eine Messsituation gewünschte Bedingungen erfüllt, so beispielsweise ob das Objekt korrekt in dem Messfeld platziert ist.
Daher führt der Anwender zunächst eine Messung zur Vorabansicht (vorläufige Messung) zur Beurteilung der Messsituation durch. Nachdem die Messung zur Vorabansicht beendet ist, wird die Bildrekonstruktionsverarbeitung zur Anzeige durchgeführt, damit der Anwender ein dreidimensionales CT-Bild zur Vorabansicht des Objektes erhält. Der Anwender beurteilt, ob die Messsituation die gewünschten Bedingungen erfüllt, auf Grundlage des ermittelten dreidimensionalen CT-Bildes. Bei der Beurteilung, dass die Messsituation die gewünschten Bedingungen erfüllt, beginnt der Anwender eine Hauptmessung zum Ermitteln des dreidimensionalen CT-Bildes gewünschter Bildqualität. Bei der herkömmlichen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung wird die Messung zur Vorabansicht durchgeführt, woraufhin der Computer die Bildrekonstruktionsverarbeitung durchführt, mit dem Ergebnis, dass in einer Zeitspanne, in der der Anwender die Anzeige zur Durchführung der Beurteilung betrachtet, die Hauptmessung nicht begonnen werden kann. Daher wird eine Betriebszeit von dem Anfang der Messung bis dann, wenn das dreidimensionale CT-Bild gewünschter Bildqualität angezeigt wird, vergrößert. Die vergrößerte Betriebszeit kann zu einer Verringerung der Bildqualität des dreidimensionalen CT-Bildes führen, so beispielsweise zu einer Änderung des Zustandes des Objektes.
Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk der vorbesprochenen Probleme gemacht, weshalb eine Aufgabe derselben darin besteht, eine 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung, ein 3D-CT-Bildrekonstruktionsverfahren und ein Programm bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Betriebszeit zu verringern.

(1) Um die vorbesprochenen Probleme zu lösen, wird entsprechend der vorliegenden Erfindung eine 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung bereitgestellt, die beinhaltet: einen CT-Abbildungsabschnitt zum kontinuierlichen Drehen von relativen Winkelpositionen eines Objektes und eines Messsystems zum Durchführen einer CT-Abbildungsmessung zum Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Rekonstruieren eines dreidimensionalen CT-Bildes des Objektes; und einen Bildrekonstruktionsabschnitt zum Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die von dem CT-Abbildungsabschnitt aufgenommen werden, und Anzeigen des dreidimensionalen CT-Bildes. Während einer Zeitspanne, in der die CT-Abbildungsmessung durchgeführt wird, rekonstruiert der Bildrekonstruktionsabschnitt das dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage der bereits aufgenommenen Daten über die Übertragungsbilder und zeigt das dreidimensionale CT-Bild an, bevor die CT-Abbildungsmessung beendet ist.
(2) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (1) kann die CT-Abbildungsmessung ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Primärmessung und ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Sekundärmessung, die im Anschluss an die Primärmessung gemessen wird, beinhalten, und es kann der Bildrekonstruktionsabschnitt ausgelegt sein zum: Rekonstruieren eines anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und Anzeigen des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes, nachdem die Sekundärmessung begonnen wird; und Rekonstruieren eines letzten dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung und Anzeigen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes.
(3) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (2) kann der Bildrekonstruktionsabschnitt das letzte dreidimensionale CT-Bild des Weiteren auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung rekonstruieren.
(4) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (2) oder (3) kann die Primärmessung eine Messung zur Vorabansicht zur Beurteilung einer Messsituation sein, die Sekundärmessung kann eine Hauptmessung zur Ermittlung des dreidimensionalen CT-Bildes gewünschter Bildqualität sein, und eine Drehgeschwindigkeit eines Haltegestells bei der Primärmessung kann höher als eine Drehgeschwindigkeit des Haltegestells bei der Sekundärmessung sein.
(5) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (2) oder (3) können die Primärmessung und die Sekundärmessung eine Hauptmessung zum Ermitteln des dreidimensionalen CT-Bildes gewünschter Bildqualität bilden, und es kann eine Drehgeschwindigkeit eines Haltegestells bei der Primärmessung gleich einer Drehgeschwindigkeit des Haltegestells bei der Sekundärmessung sein.
(6) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei einem der vorbesprochenen Punkte (2) bis (5) kann die Primärmessung ein Aufnehmen der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die für den Bildrekonstruktionsabschnitt zum Durchführen einer 180°-Bildrekonstruktion notwendig sind, sein.
(7) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (4) kann bei der Sekundärmessung das Haltegestell einen Drehbereich von 360°, multipliziert mit einer natürlichen Zahl aufweisen.
(8) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (5) kann, wenn die Primärmessung und die Sekundärmessung kombiniert werden, das Haltegestell einen Drehbereich von 360°, multipliziert mit einer natürlichen Zahl aufweisen.
(9) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei einem der vorbesprochenen Punkte (2) bis (8) kann die Sekundärmessung eine Mehrzahl von Teilmessungen beinhalten, und es kann der Bildrekonstruktionsabschnitt ein zwischenliegendes dreidimensionales CT-Bild auf Grundlage von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine anfängliche Teilmessung der Mehrzahl von Teilmessungen rekonstruieren und das zwischenliegende dreidimensionale CT-Bild anzeigen, nachdem eine Teilmessung nahe der anfänglichen Teilmessung begonnen wird.
(10) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (9) kann der Bildrekonstruktionsabschnitt das zwischenliegende dreidimensionale CT-Bild des Weiteren auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung rekonstruieren.
(11) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (2) kann der Bildrekonstruktionsabschnitt beinhalten: eine Eingabebilddatenerzeugungssektion zum Erzeugen von Daten über eine Mehrzahl von Eingabebildern auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die von dem CT-Abbildungsabschnitt aufgenommen werden; und eine Rekonstruktionsverarbeitungssektion zum Durchführen einer Rekonstruktionsverarbeitung an den Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern zum Erzeugen des dreidimensionalen CT-Bildes, wobei parallel zu der Primärmessung die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern unter Verwendung wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung erzeugen kann und die Rekonstruktionsverarbeitungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern der Rekonstruktionsverarbeitung zum Erzeugen des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes unterziehen kann, und wobei parallel zu der Sekundärmessung die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern unter Verwendung wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung erzeugen kann und die Rekonstruktionsverarbeitungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern der Rekonstruktionsverarbeitung zum Erzeugen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes unterziehen kann.
(12) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (11) kann, wenn der Teil der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern aus derselben Winkelposition eines Haltegestells beinhaltet, die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern in Entsprechung zu einer Drehgeschwindigkeit des Haltegestells gewichten und die gewichteten Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Erzeugen von Daten über ein Eingabebild in der Winkelposition kombinieren.
(13) Bei der 3-D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (3) kann der Bildrekonstruktionsabschnitt beinhalten: eine Eingabebilddatenerzeugungssektion zum Erzeugen von Daten über eine Mehrzahl von Eingabebildern auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die von dem CT-Abbildungsabschnitt aufgenommen werden; und eine Rekonstruktionsverarbeitungssektion zum Durchführen einer Rekonstruktionsverarbeitung an den Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern zum Erzeugen des dreidimensionalen CT-Bildes, wobei parallel zu der Primärmessung die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern unter Verwendung wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung erzeugen kann, und die Rekonstruktionsverarbeitungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern der Rekonstruktionsverarbeitung zum Erzeugen des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes unterziehen kann, und wobei parallel zu der Sekundärmessung die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern unter Verwendung wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung erzeugen kann, wobei die Rekonstruktionsverarbeitungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern der Rekonstruktionsverarbeitung zum Erzeugen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes unterziehen kann.
(14) Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung gemäß Beschreibung bei dem vorbesprochenen Punkt (13) kann, wenn der Teil der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und der Teil der Daten über die Übertragungsbilder für die Sekundärmessung Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern aus derselben Winkelposition eines Haltegestells beinhalten, die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern in Entsprechung zu einer Drehgeschwindigkeit des Haltegestells gewichten und die gewichteten Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Erzeugen von Daten über ein Eingabebild in der Winkelposition kombinieren.
(15) Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann ein 3D-Röntgen-CT-Bildrekonstruktionsverfahren bereitgestellt werden zum kontinuierlichen Drehen von relativen Winkelpositionen eines Objektes und eines Messsystems zum Durchführen einer CT-Abbildungsmessung zum Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Rekonstruieren eines dreidimensionalen CT-Bildes des Objektes und Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der aufgenommenen Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern und Anzeigen des dreidimensionalen CT-Bildes, wobei die CT-Abbildungsmessung ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Primärmessung und ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Sekundärmessung, die im Anschluss an die Primärmessung gemessen wird, beinhaltet, wobei das 3D-Röntgen-CT-Bildrekonstruktionsverfahren beinhaltet: einen Primärmessungs- und Rekonstruktionsschritt des Rekonstruierens eines anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und Anzeigens des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes, nachdem die Sekundärmessung begonnen wird; und einen Sekundärmessungs- und Rekonstruktionsschritt des Rekonstruierens eines letzten dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung und Anzeigens des letzten dreidimensionalen CT-Bildes.
(16) Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann ein Computerprogrammprodukt für einen Computer bereitgestellt werden, umfassend computer-lesbaren Programmcode, welcher körperlich auf einem Speichermedium gespeichert oder als ein computer-lesbares Signal implementiert ist, wobei der Computer in einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung zum kontinuierlichen Drehen von relativen Winkelpositionen eines Objektes und eines Messsystems zum Durchführen einer CT-Abbildungsmessung zum Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Rekonstruieren eines dreidimensionalen CT-Bildes des Objektes und Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der aufgenommenen Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern und Anzeigen des dreidimensionalen CT-Bildes, beinhaltet ist, wobei die CT-Abbildungsmessung ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Primärmessung und ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Sekundärmessung, die im Anschluss an die Primärmessung gemessen wird, beinhaltet; wobei der Programmcode, wenn er geladen und ausgeführt wird vom Computer, den Computer veranlasst, zu wirken als: Primärmessungs- und Rekonstruktionsmittel zum Rekonstruieren eines anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und Anzeigen des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes, nachdem die Sekundärmessung begonnen wird; und Sekundärmessungs- und Rekonstruktionsmittel zum Rekonstruieren eines letzten dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung und Anzeigen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung, ein 3D-CT-Bildrekonstruktionsverfahren und ein Programm bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Betriebszeit zu verringern.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die begleitende Zeichnung setzt sich wie folgt zusammen.
1 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung entsprechend Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung entsprechend den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Verarbeitungsflussdiagramm der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung entsprechend ersten bis fünften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Verarbeitungsflussdiagramm der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung entsprechend sechsten bis neunten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
Detailbeschreibung der Erfindung
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung spezifisch im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es sollte jedoch einsichtig sein, dass die nachstehend beschriebenen Figuren lediglich zur beispielhaften Darstellung der Ausführungsbeispiele verwendet werden und nicht notwendigerweise bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele maßstabsgetreu gezeichnet sind. Man beachte, dass in den nachstehend beschriebenen Figuren Elemente mit derselben Funktion mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden, wobei auf eine wiederholte Beschreibung hiervon verzichtet wird, es sei denn, dies ist notwendig.
Erstes Ausführungsbeispiel
Eine 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine 3D-Röntgen-Mikro-CT-Vorrichtung zum Aufnehmen eines CT-Bildes eines Kleintieres, so beispielsweise einer Labormaus. Bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung dreht sich ein Haltegestell, das eine Röntgenquelle zum Bestrahlen eines Objektes mit einem Röntgenstrahl, der einen Kegelstrahl bildet, und einen 2D-Detektor, der entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der Röntgenquelle platziert ist, beinhaltet, in Bezug auf das Objekt. Sodann wird ein dreidimensionales CT-Bild mittels Kegelstrahlrekonstruktion unter Verwendung des Feldkamp-Verfahrens rekonstruiert. Man beachte, dass die Bildrekonstruktionstechnologie im Zusammenhang mit dem Feldkamp-Verfahren in „Journal of Optical Society of America A.", Band 1, Nr. 6, Seite 612, 1984, offenbart ist. Es wird hier eine Beschreibung einer 3D-Röntgen-Mikro-CT-Vorrichtung für ein Kleintier angegeben. Es sollte jedoch einsichtig sein, dass die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist und auch eine andere 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung eingesetzt werden kann.
Aufbau der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung
1 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet die 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel einen CT-Abbildungsabschnitt 2, einen Bildrekonstruktions-PC 3, einen Eingabeabschnitt 4 und einen Anzeigeabschnitt 5. Der CT-Abbildungsabschnitt 2 beinhaltet ein Haltegestell 11 und eine Haltegestellsteuer- bzw. Regeleinheit 12, und das Haltegestell 11 beinhaltet einen Dreharm 13, eine Halteplattform 14, eine Röntgenröhre 15, einen 2D-Detektor 16 und einen Armdrehmotor 17. Man beachte, dass dann, wenn das Objekt mit der Halteplattform 14 als Mitte gehalten wird, die Röntgenröhre 15 und der 2D-Detektor 16 an dem Dreharm 13 derart befestigt sind, dass sie einander gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt zueinander sind. Der Dreharm 13 ist in dem Haltegestell 11 derart platziert, dass er in Bezug auf das Objekt drehbar ist. Die Röntgenröhre 15, die als Röntgenquelle dient, emittiert den Röntgenstrahl, der den Kegelstrahl bildet. Der Röntgenstrahl bestrahlt das Objekt, wobei der Röntgenstrahl, der durch das Objekt übertragen worden ist, von dem 2D-Detektor 16 empfangen wird. Der 2D-Detektor 16 beinhaltet eine Empfangsoberfläche zum Empfangen des Röntgenstrahls, in der U×V Pixel derart angeordnet sind, dass sie ein Feld bzw. eine Feldanordnung bilden. Der 2D-Detektor 16 erfasst den Röntgenstrahl, der durch das Objekt übertragen worden ist, als Projektionsbild von U×V Pixeln. In diesem Fall dient das Projektionsbild als Daten über ein Übertragungsbild. Der Armdrehmotor 17 dreht den Dreharm 13, um hierdurch das gesamte Haltegestell 11 kontinuierlich zu drehen. Durch die kontinuierliche Drehung des Haltegestells 11 können CT-Abbildungsmessungen zum Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern in Aufeinanderfolge bzw. im Anschluss kontinuierlich durchgeführt werden. Man beachte, dass der Armdrehmotor 17 zu einer derartigen Einstellung in der Lage ist, dass man eine gewünschte Drehgeschwindigkeit beim Aufnehmen der Daten über jedes Übertragungsbild erhält. Des Weiteren kann, nachdem das Aufnehmen der Daten beendet ist, das Haltegestell 11 an seine ursprüngliche Position rückverbracht werden.
Man beachte, dass in diesem Fall ein Messsystem, das die Röntgenquelle und den 2D-Detektor beinhaltet, von einem Drehantriebssystem (Dreharm) in Bezug auf das Objekt, das an der Halteplattform gehalten wird, gedreht wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diesen Fall beschränkt, sondern kann auch in einem Fall Anwendung finden, in dem die Halteplattform zum Halten des Objektes ein Drehantriebssystem beinhaltet, das das Objekt in Bezug auf das feste Messsystem dreht. Der 2D-Detektor wird entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der Röntgenquelle in Bezug auf das Objekt platziert. Relative Winkelpositionen des Objektes und des Messsystems werden kontinuierlich derart gedreht, dass der zweidimensionale Detektor Daten über die Übertragungsbilder aus der Röntgenquelle erfassen kann, die unter einem anderen Winkel in Bezug auf das Objekt platziert ist.
Aufbau des Bildrekonstruktions-PC 3
2 ist ein Blockdiagramm der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel. Der Bildrekonstruktions-PC 3 ist ein Computer zum Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 aufgenommen werden, und dient als Bildrekonstruktionsabschnitt. Der Bildrekonstruktions-PC 3 beinhaltet eine Datenerwerbssektion 21, eine Speichersektion 22, eine Eingabebilddatenerzeugungssektion 23, eine Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 und eine Steuersektion 25.
Die Datenerwerbssektion 21 erwirbt die Daten über die Übertragungsbilder des Objektes von dem CT-Abbildungsabschnitt 2. Die Speichersektion 22 speichert die erworbenen Daten über die Übertragungsbilder des Objektes, speichert Eingabebilddaten, die nachstehend noch beschrieben werden, und speichert des Weiteren Daten über das dreidimensionale CT-Bild, das nachstehend beschrieben wird. Die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 verwendet die erworbenen Daten über die Übertragungsbilder zum Erzeugen der Eingabebilddaten zur Eingabe in die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 und gibt die erzeugten Eingabebilddaten an die Speichersektion 22 und die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 aus. Die Speichersektion 22 speichert die Eingabebilddaten. Die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 ist eine grafische Verarbeitungseinheit (Graphics Processing Unit GPU), die ein Prozessor zum Vergrößern der Geschwindigkeit der Grafikverarbeitung ist. Die GPU wird als Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 verwendet, um eine Parallelverarbeitung zu ermöglichen, die nachstehend noch beschrieben wird. Die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 führt die Rekonstruktionsverarbeitung an den Eingabebilddaten mittels des Feldkamp-Verfahrens zum Erzeugen des dreidimensionalen CT-Bildes durch und gibt das erzeugte dreidimensionale CT-Bild an die Speichersektion 22 und den Anzeigeabschnitt 5 aus. Die Speichersektion 22 speichert das dreidimensionale CT-Bild, und der Anzeigeabschnitt 5 zeigt das dreidimensionale CT-Bild an.
Der Eingabeabschnitt 4 beinhaltet eine Tastatur und eine Maus, die einen Anwender in die Lage versetzen, Messeinstellungen und dergleichen in den Eingabeabschnitt 4 einzugeben, der die Eingabeinformation an die Steuer- bzw. Regelsektion 25 ausgibt. Die Steuer- bzw. Regelsektion 25 gibt die Eingabeinformation an die Haltegestellsteuer- bzw. Regeleinheit 12 aus, die eine Drehgeschwindigkeit ω und dergleichen des Haltegestells 11 zum Durchführen der CT-Abbildungsmessungen zum Aufnehmen der Daten über die Übertragungsbilder steuert bzw. regelt.
Der Anzeigeabschnitt 5 beinhaltet eine Anzeige zum Anzeigen der Einstellungen der CT-Abbildungsmessungen wie auch des dreidimensionalen CT-Bildes, das von der Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 oder der Speichersektion 22 des Bildrekonstruktions-PC 3 eingegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt gibt der Anwender Anzeigebedingungen und dergleichen in den Eingabeabschnitt 4 ein, der die Eingabeinformation an die Steuer- bzw. Regelsektion 25 ausgibt. Die Steuer- bzw. Regelsektion 25 zeigt das dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage der Eingabeinformation an. In diesem Fall beinhalten die Eingabebedingungen beispielsweise eine Richtung, in der das dreidimensionale CT-Bild betrachtet wird, einen Querschnitt für denjenigen Fall, dass ein zweidimensionaler Querschnitt angezeigt werden soll, und einen Anzeigeteil für denjenigen Fall, dass ein bestimmter Teil (beispielsweise ein Blutgefäß) des dreidimensionalen CT-Verfahrens angezeigt werden soll.
Feldkamp-Verfahren
Als Nächstes folgt eine Beschreibung von Rekonstruktionsverfahren für das dreidimensionale CT-Bild. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Feldkamp-Verfahren zur Rekonstruktion des dreidimensionalen CT-Bildes verwendet. Die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 erzeugt die Eingabebilddaten, die von einer Mehrzahl von Projektionsbildern (Daten über Übertragungsbilder) gebildet werden, und gibt die erzeugten Eingabebilddaten an die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 aus. In diesem Fall ist ein Projektionsbild eine Röntgenintensitätsinformation von U×V Pixeln. Die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 beinhaltet eine Mehrzahl von Speichern, wobei die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 eines von M Projektionsbildern in einen Speicher transferiert. Das eine Projektionsbild, das in dem Speicher gespeichert ist, wird einer Filterverarbeitung und einer Umkehrprojektionsverarbeitung unterzogen, wobei das ermittelte Ergebnis zu einem Volumen, das in einem anderen Speicher gespeichert ist, addiert bzw. hinzugefügt wird. Diese Abfolge der Verarbeitung wird für alle M Projektionsbilder wiederholt, um hierdurch das addierte bzw. hinzugefügte Volumen zu erhalten, das das rekonstruierte dreidimensionale CT-Bild bildet. Die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 gibt das dreidimensionale CT-Bild an die Speichersektion 22 aus, die das dreidimensionale CT-Bild speichert.
Die Rekonstruktionsverfahren für das dreidimensionale CT-Bild beinhalten ein 180°-Bildrekonstruktionsverfahren und ein 360°-Bildrekonstruktionsverfahren. Bei dem 360°-Bildrekonstruktionsverfahren werden die Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die in einem 360°-Messbereich (vollständiger Scan) aufgenommen werden, verwendet, und es erzeugt die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die Eingabebilddaten zur Eingabe in die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24, die eine Rekonstruktionsverarbeitung an den Eingabebilddaten zum Erzeugen des dreidimensionalen CT-Bildes durchführt. Wenn beispielsweise Winkelpositionen θ ab 0° in Intervallen von 3° eingestellt werden, nimmt der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Daten über (insgesamt 120) Übertragungsbilder in den Winkelpositionen vor, wobei θ = 3(m – 1) (m = 1, 2, ..., 120) ist. Die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 des Bildrekonstruktions-PC 3 erzeugt die Eingabebilddaten durch Einstellen der Daten über die 120 Übertragungsbilder, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 aufgenommen werden, als Daten über dieselbe Anzahl von Eingabebildern. Sodann rekonstruiert die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 des Bildrekonstruktions-PC 3 das dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage der Eingabebilddaten. Ein Fall, in dem der Messbereich 360° überschreitet, wird nachstehend beschrieben.
Demgegenüber erzeugt bei dem 180°-Bildrekonstruktionsverfahren auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die in dem Messbereich von 180° aufgenommen werden (halber Scan) die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die Eingabebilddaten zur Eingabe in die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24, die das dreidimensionale CT-Bild rekonstruiert. Wenn beispielsweise die Winkelpositionen θ ab 0° in Intervallen von 3° eingestellt werden, nimmt der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Daten über (insgesamt 60) Übertragungsbilder in den Winkelpositionen auf, in denen gilt: θ = 3(m – 1) (m = 1, 2, ..., 60). Die Röntgenröhre 15 der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel bestrahlt das Objekt mit dem Röntgenstrahl R, der den Kegelstrahl bildet. Wenn daher das dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die in dem Messbereich von nur 180° aufgenommen werden, rekonstruiert wird, sind die Eingabebilddaten hinsichtlich der Symmetrie nicht ausreichend, weshalb ein Artefakt in dem rekonstruierten dreidimensionalen CT-Bild auftritt. Der CT-Abbildungsabschnitt 2 nimmt des Weiteren die Daten über 6 (≈ 20/3) Übertragungsbilder auf, die in dem Messbereich eines Öffnungswinkels α (etwa 20°) des Kegelstrahles aufgenommen werden. Die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 des Bildrekonstruktions-PC 3 erzeugt die Eingabebilddaten durch Einstellen der Daten über die insgesamt 66 Übertragungsbilder als Daten über dieselbe Anzahl von Eingabebildern. Sodann rekonstruiert die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 des Bildrekonstruktions-PC 3 das dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage der Eingabebilddaten (180°-BildRekonstruktionsverfahren).
Die Struktur der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorstehend beschrieben worden. Die 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel weist ein Merkmal in der Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 des Bildrekonstruktions-PC 3 dahingehend auf, dass parallel zu der Verarbeitung, bei der die Haltegestellssteuer- bzw. Regeleinheit 12 das Haltegestell 11 zum Durchführen der CT-Abbildungsmessungen dreht, die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 die Rekonstruktionsverarbeitung des dreidimensionalen CT-Bildes durchführt. Das dreidimensionale CT-Bild wird während der CT-Abbildungsmessungen auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder, die bereits aufgenommen worden sind, rekonstruiert, wobei das rekonstruierte dreidimensionale CT-Bild angezeigt werden kann, bevor die CT-Abbildungsmessungen beendet sind. Beinhalten die CT-Abbildungsmessungen das Aufnehmen der Daten über M (wobei M eine ganze Zahl von 2 oder mehr ist) Übertragungsbilder für eine Primärmessung und das Aufnehmen der Daten über N (wobei N eine ganze Zahl von 2 oder mehr ist) Übertragungsbilder für eine Sekundärmessung, die im Anschluss an die Primärmessung durchgeführt wird, so werden die Daten über die M Übertragungsbilder für die Primärmessung und die Daten über die N Übertragungsbilder für die Sekundärmessung im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge aufgenommen. Zur gleichen Zeit wird das anfängliche dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage der Daten der M Übertragungsbilder für die Primärmessung rekonstruiert, und, nachdem die Sekundärmessung begonnen wird, kann das anfängliche dreidimensionale CT-Bild angezeigt werden. Des Weiteren wird das letzte dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder für die Sekundärmessung rekonstruiert, wobei das letzte dreidimensionale CT-Bild angezeigt wird.
3D-CT-Bildrekonstruktionsverfahren
Als Nächstes folgt eine Beschreibung des Betriebes der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 mit vorstehend beschriebenem Aufbau. 3 ist ein Verarbeitungsflussdiagramm der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel. Wie in 3 gezeigt ist, werden in dem Verarbeitungsflussdiagramm entsprechend diesem Ausführungsbeispiel die CT-Abbildungsmessungen, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2, der auf der linken Seite dargestellt ist, durchgeführt werden, und die 3D-CT-Bildrekonstruktion, die von dem Bildrekonstruktions-PC 3, der auf der rechten Seite dargestellt ist, durchgeführt werden, parallel durchgeführt. So werden beispielsweise die erste Messung und die erste Bildrekonstruktion parallel von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 beziehungsweise dem Bildrekonstruktions-PC 3 durchgeführt. Man beachte, dass, wie vorstehend beschrieben worden ist, die CT-Abbildungsmessung zum Aufnehmen der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes als „eine Messung” bezeichnet wird.
Von den CT-Abbildungsmessungen, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 durchgeführt werden, werden das Aufnehmen der Daten über die M Übertragungsbilder für die Primärmessung und das Aufnehmen der Daten über die N Übertragungsbilder für die Sekundärmessung nachstehend als die erste Messung beziehungsweise die zweite Messung bezeichnet. Bei den CT-Abbildungsmessungen, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 durchgeführt werden, werden die erste Messung und die zweite Messung im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durchgeführt. Der Ausdruck „die erste Messung und die zweite Messung werden im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durchgeführt” beschreibt im vorliegenden Zusammenhang, dass, nachdem die erste Messung beendet ist, die zweite Messung ohne ein Zeitintervall für einen Eingabevorgang durch den Anwender oder dergleichen begonnen wird. Der Bildrekonstruktions-PC 3 rekonstruiert das erste dreidimensionale CT-Bild (anfängliches dreidimensionales CT-Bild) aus der ersten Messung und zeigt sodann das erste dreidimensionale CT-Bild (erste Anzeige), was die anfängliche Anzeige ist, an. Die erste Messung und die zweite Messung werden im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durchgeführt, sodass die zweite Messung begonnen wird, bevor die erste Anzeige durchgeführt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Messung eine Messung zur Vorabansicht (vorläufige Messung) zur Beurteilung einer Messsituation, und die zweite Messung ist eine Hauptmessung zum Ermitteln des dreidimensionalen CT-Bildes einer gewünschten Bildqualität. Die erste Messung als Messung zur Vorabansicht weist wünschenswerterweise eine hohe Drehgeschwindigkeit ω₁ des Haltegestells 11 auf, sodass ein dreidimensionales CT-Bild zur Vorabansicht früher angezeigt werden kann. Die zweite Messung als Hauptmessung weist vorzugsweise eine niedrige Drehgeschwindigkeit ω₂ des Haltegestells 11 auf, sodass das dreidimensionale CT-Bild mit höherer Bildqualität angezeigt werden kann. Mit anderen Worten, es ist erwünscht, dass ω₁ größer als ω₂ ist, um die nachfolgende Beziehung zu erfüllen: ω₁ > ω₂. Des Weiteren weist die erste Messung einen Messbereich auf, der auf den halben Scan (180° + α) eingestellt ist, sodass das dreidimensionale CT-Bild zur Vorabansicht früher angezeigt werden kann, während die zweite Messung, die als Hauptmessung durchgeführt wird, einen Messbereich aufweist, der auf den vollständigen Scan (360°) eingestellt ist. Infolge der Differenzen bei der Drehgeschwindigkeit des Haltegestells 11 und beim Messbereich ist die Messzeit der ersten Messung gleich etwa 10 s, während die Messzeit der zweiten Messung gleich 8 min (= 480 s) ist. In diesem Fall ist die Messzeit der ersten Messung gleich etwa 10 s, da der Messbereich gleich 180° + α ist, wobei dann, wenn die Messung für den Messbereich von nur 180° bei der Drehgeschwindigkeit ω₁ des Haltegestells 11 durchgeführt wird, die Messzeit zu lediglich 10 s wird.
Beginnt der CT-Abbildungsabschnitt 2 die erste Messung, so führt der Bildrekonstruktions-PC 3 die erste Bildrekonstruktion parallel zu der Messung durch. Bei der ersten Messung nimmt der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Daten über die M (in diesem Fall 66) Übertragungsbilder sequenziell bei gleichzeitiger Drehung des Haltegestells 11 mit der Drehgeschwindigkeit ω₁ auf. Sind die Daten über die Übertragungsbilder aufgenommen worden, so transferiert der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Daten über die Übertragungsbilder sequenziell an den Bildrekonstruktions-PC 3, und die Datenerwerbssektion 21 des Bildrekonstruktions-PC 3 erwirbt die Daten über die Übertragungsbilder. Nachstehend werden die Daten über das k-te (wobei k eine beliebige ganze Zahl von 1 oder mehr und M oder weniger ist) Übertragungsbild der Daten über die M Übertragungsbilder beschrieben. Die Daten über das k-te Übertragungsbild sind die Röntgenintensitätsinformation (Projektionsbild) von U×V Pixeln und werden durch I(u, v, k) dargestellt. Man beachte, dass u und v Koordinaten von U×V Pixeln bezeichnen und ganze Zahlen sind, die die nachfolgenden Beziehungen erfüllen: 1 ≤ u ≤ U und 1 ≤ v ≤ V. Die Daten der Übertragungsbilder, die von der Datenerwerbssektion 21 erworben werden, werden in die Speichersektion 22 eingegeben, dort gespeichert und werden in die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 eingegeben. Die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 speichert die Daten über das k-te Übertragungsbild I(u, v, k) als Daten über das k-te Eingangsbild J(u, v, k). Werden die Daten über das Übertragungsbild, das in der ersten Messung aufgenommen wird, und die Eingabebilddaten, die durch die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 bei der ersten Bildrekonstruktion erzeugt werden, hier als Daten über ein Primärübertragungsbild I₁(u, v, k) beziehungsweise als Daten über ein Primäreingabebild J₁(u, v, k) definiert, so ist die folgende Beziehung erfüllt: J₁(u, v, k) = I₁(u, v, k).
Wie vorstehend beschrieben worden ist, transferiert nach dem Erzeugen der Daten über das k-te Primäreingabebild (Projektionsbild) J₁(u, v, k) die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die erzeugten Daten über das k-te Primäreingabebild sequenziell an die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24. Die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 unterzieht die Daten über das k-te Primäreingabebild J₁(u, v, k) der Filterverarbeitung und der Umkehrprojektionsverarbeitung durch das 180°-Bildrekonstruktionsverfahren und addiert bzw. hinzufügt das Ergebnis zu dem Volumen. Das Volumen, das man durch sequenzielles Wiederholen der Verarbeitung ermittelt, ist das erste dreidimensionale CT-Bild (anfängliches dreidimensionales CT-Bild).
Das Haltegestell 11 dreht sich kontinuierlich, wobei, nachdem die erste Messung beendet ist, der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Drehgeschwindigkeit des Haltegestells 11 auf die Drehgeschwindigkeit ω₂ ändert, um die zweite Messung ohne ein Intervall zu beginnen. Der Bildrekonstruktions-PC 3 rekonstruiert das erste dreidimensionale CT-Bild (anfängliches dreidimensionales CT-Bild) bei der ersten Bildrekonstruktion. Das erste dreidimensionale CT-Bild aus der Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 wird in die Speichersektion 22 eingegeben, dort gespeichert und wird in den Anzeigeabschnitt 5 eingegeben, sodass das erste dreidimensionale CT-Bild an der Anzeige des Anzeigeabschnittes 5 nach etwa 10 s ab Anfang des Betriebes angezeigt wird, was die anfängliche dreidimensionale CT-Bildanzeige ist.
Beginnt der CT-Abbildungsabschnitt 2 die zweite Messung, so führt der Bildrekonstruktions-PC 3 die zweite Bildrekonstruktion parallel zu der Messung aus. Bei der zweiten Messung nimmt der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Daten über die Übertragungsbilder sequenziell auf, während das Haltegestell 11 mit der Drehgeschwindigkeit ω₂ in dem 360°-Messbereich gedreht wird, und transferiert die Daten über die Übertragungsbilder sequenziell an den Bildrekonstruktions-PC 3. Der Messbereich der zweiten Messung ist gleich 360°. Daher ist beim Ausdrücken von der Winkelposition θ = 0 aus, bei der die erste Messung begonnen wird, der Messbereich der zweiten Messung von θ = 180° + α bis θ = 540° + α. Wird die Messung in demselben Winkelintervall (3°) wie bei der ersten Messung durchgeführt, so werden die Daten über die N (in diesem Fall 120) Übertragungsbilder bei der zweiten Messung aufgenommen. Nachstehend werden die Daten über das k-te (wobei k eine beliebige ganze Zahl von 1 oder mehr und N oder weniger ist) Übertragungsbild der Daten über die N Übertragungsbilder beschrieben. Des Weiteren werden die Daten über das Übertragungsbild, die bei der zweiten Messung aufgenommen werden, und die Daten über das Eingabebild, die durch die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 in der zweiten Bildrekonstruktion erzeugt werden, hier als Daten über ein Sekundärübertragungsbild I₂(u, v, k) beziehungsweise Daten über ein Sekundäreingabebild J₂(u, v, k) definiert. Die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 speichert die Daten über das k-te Sekundärübertragungsbild I₂(u, v, k) als Daten über das k-te Sekundäreingabebild J₂(u, v, k). Mit anderen Worten, es ist die nachfolgende Beziehung erfüllt: J₂(u, v, k) = I₂(u, v, k).
Wie bei der ersten Bildrekonstruktion transferiert nach dem Erzeugen der Daten über das k-te Sekundäreingabebild J₂(u, v, k) die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die erzeugten Daten über das k-te Sekundäreingabebild sequenziell an die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24. Im Gegensatz zu der ersten Bildrekonstruktion unterzieht die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 die Daten über das k-te Sekundäreingabebild J₂(u, v, k) der Filterverarbeitung und der Umkehrprojektionsverarbeitung durch das 360°-Bildrekonstruktionsverfahren und addiert bzw. hinzufügt das Ergebnis zu dem Volumen. Das Volumen, das man durch sequenzielles Wiederholen der Verarbeitung ermittelt, ist das zweite dreidimensionale CT-Bild (letztes dreidimensionales CT-Bild). Durch die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 wird das zweite dreidimensionale CT-Bild in die Speichersektion 22 eingegeben, dort gespeichert und wird in den Anzeigeabschnitt 5 eingegeben, sodass das zweite dreidimensionale CT-Bild (zweite Anzeige) an der Anzeige des Anzeigeabschnittes 5 nach etwa 8 min ab dem Anfang des Betriebes angezeigt wird, was das letzte dreidimensionale CT-Bild ist. Dies beendet den Betrieb der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1.
Die erste Messung ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Messung zur Vorabansicht zum Beurteilen, ob die Messsituation die gewünschten Bedingungen erfüllt, so beispielsweise, ob das Objekt korrekt an der Halteplattform gehalten wird und ob das Objekt korrekt in ein Messfeld eingebracht ist, und weist eine Drehgeschwindigkeit des Haltegestells auf, die hoch eingestellt ist, mit dem Ergebnis, dass die Messzeit kurz ist. Wenn demgegenüber die Messsituation die gewünschten Bedingungen erfüllt, so ist die zweite Messung die Hauptmessung zum Ermitteln des dreidimensionalen CT-Bildes hoher Bildqualität und weist eine Drehgeschwindigkeit des Haltegestells auf, die niedrig eingestellt ist, mit dem Ergebnis, dass die Messzeit lang ist.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, führt bei der herkömmlichen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung der Computer eine Bildrekonstruktionsverarbeitung nach dem Durchführen der Primärmessung durch, die als Messung zur Vorabansicht dient, woraufhin eine bestimmte Zeitspanne erforderlich ist, um das dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage des Messergebnisses der Messung zur Vorabansicht anzuzeigen, nachdem die Messung beendet ist. Des Weiteren wird die zweite Messung, die als Hauptmessung dient, begonnen, nachdem der Anwender die Anzeige betrachtet hat, um zu beurteilen, ob die Messsituation die gewünschten Bedingungen erfüllt, weshalb eine Auszeit ab dem Ende der Primärmessung bis zum Anfang der Sekundärmessung auftritt. Im Gegensatz hierzu führt bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung entsprechend diesem Ausführungsbeispiel der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Primärmessung und die Sekundärmessung im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durch, sodass eine Auszeit nicht auftritt. Der Bildrekonstruktions-PC 3 führt die Bildrekonstruktionsverarbeitung parallel zu den Messungen durch, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 durchgeführt werden, weshalb, nachdem die Primärmessung beendet wird, die Zeit, bis das anfängliche dreidimensionale CT-Bild angezeigt wird, im Vergleich zu der herkömmlichen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung merklich verkürzt wird. Wenn sodann die Sekundärmessung begonnen wird, macht der Anwender auf Grundlage der Anzeige des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes eine Beurteilung. Erfüllt die Messung die gewünschten Messbedingungen, so kann die Messung fortgesetzt werden, wobei dann, wenn die Messung die gewünschten Messbedingungen nicht erfüllt, der Betrieb durch eine manuelle Steuerung bzw. Regelung angehalten werden kann. Des Weiteren wird die Zeit, nachdem die Sekundärmessung beendet wird, bis das letzte dreidimensionale CT-Bild angezeigt wird, ebenfalls im Vergleich zu der herkömmlichen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung verringert, weshalb die Betriebszeit vom Anfang der Messung, bis das gewünschte dreidimensionale CT-Bild angezeigt wird, verkürzt wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
Die Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie die Struktur der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, dass der Betrieb anders ist. Die 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Betrieb von der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass das letzte dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage nicht nur der Daten über die Übertragungsbilder für die Sekundärmessung, sondern auch der Daten über die Übertragungsbilder für die Primärmessung rekonstruiert wird. Dies bedeutet insbesondere, dass die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 des Bildrekonstruktions-PC die Daten über die Sekundäreingabebilder auf Grundlage der Daten über die Primäreingabebilder und der Daten über die Sekundärübertragungsbilder erzeugt.
Der Betrieb der dreidimensionalen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird nunmehr beschrieben. Der Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Verarbeitungsflussdiagramm gemäß Darstellung in 3 wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Primärmessung (erste Messung) und die Sekundärmessung (zweite Messung) bei diesem Ausführungsbeispiel sind dieselben wie diejenigen beim ersten Ausführungsbeispiel. Des Weiteren ist die erste Bildrekonstruktion dieselbe wie diejenige beim ersten Ausführungsbeispiel. Entsprechend wird die Beschreibung der Erzeugung der Daten über die Sekundäreingabebilder bei der zweiten Bildrekonstruktion beschrieben, die von derjenigen beim ersten Ausführungsbeispiel verschieden ist.
Bei der ersten Bildrekonstruktion werden die Daten über M (in diesem Fall 66) Primäreingabebilder J₁(u, v, k)(= I₁(u, v, k)) erzeugt. In diesem Fall ist k eine beliebige ganze Zahl, die nachfolgende Beziehung erfüllt: 1 ≤ k ≤ M. Mit anderen Worten, die Daten über die (M + 1)-ten- und nachfolgenden Eingabebilder werden nicht bei der ersten Bildrekonstruktion erzeugt. Daher werden bei der zweiten Bildrekonstruktion von den Daten über die N Übertragungsbilder, die im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge bei der zweiten Messung aufgenommen werden, die Daten über die ersten (N – M) Übertragungsbilder als Daten über (N – M) Eingabebilder im Anschluss an die Daten über die M Eingabebilder, die bei der ersten Bildrekonstruktion erzeugt werden, gespeichert. Mit anderen Worten, bei der zweiten Messung entsprechen die Daten über die ersten (N – M) Übertragungsbilder dem Bereich von θ = 180° + α bis θ = 360° bei einer Darstellung ab der Winkelposition θ = 0, bei der die erste Messung begonnen wird, und die Daten über das p-te (1 ≤ p ≤ N – M) Übertragungsbild, das in den Daten über die ersten (N – M) Übertragungsbilder beinhaltet ist, entspricht den Daten über das k-te (M + 1 ≤ k ≤ N) Eingabebild, wobei k = p + M gilt. Daher werden die Daten über das Übertragungsbild und die Daten über das Eingabebild unter Verwendung von k dargestellt, das die entsprechende Winkelposition wiedergibt. Insbesondere werden derartige Daten über das Übertragungsbild als Daten über das Sekundärübertragungsbild I₂(u, v, k) gespeichert, die als Daten über das Sekundäreingabebild J₂(u, v, k) gespeichert werden, weshalb die nachfolgende Beziehung erfüllt ist: J₂(u, v, k) = I₂(u, v, k) (unter der Voraussetzung, dass M + 1 ≤ k ≤ N gilt).
Demgegenüber werden bei der ersten Bildrekonstruktion die Daten über M Primäreingabebildern erzeugt. Daher sind die Daten über die letzten M Übertragungsbilder der Daten über die N Übertragungsbilder, die im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge bei der zweiten Messung aufgenommen werden, und die Daten über die M Primäreingabebilder, die bei der ersten Bildrekonstruktion erzeugt werden, Daten aus derselben Winkelposition des Haltegestells 11. Bei der zweiten Bildrekonstruktion werden die Stücke von Daten in derselben Winkelposition in Entsprechung zu der Drehgeschwindigkeit des Haltegestells 11 gewichtet und kombiniert, um hierdurch die Daten über die Sekundäreingabebilder zu ermitteln. Mit anderen Worten, bei der Sekundärmessung entsprechen die Daten über die letzten M Übertragungsbilder dem Bereich von θ = 0° bis θ = 180° + α bei einer Darstellung ab der Winkelposition θ = 0, bei der die erste Messung begonnen wird, und die Daten über das p-te (N – M + 1 ≤ p ≤ N) Übertragungsbild, die in den Daten über die letzten M Übertragungsbilder beinhaltet sind, entsprechen den Daten über das k-te (1 ≤ k ≤ M) Eingabebild, wobei k = p – (N – M) gilt. Daher werden derartige Daten über das Übertragungsbild als Daten über das Sekundärübertragungsbild I₂(u, v, k) unter Verwendung von k dargestellt, das die entsprechende Winkelposition bezeichnet. Sodann können die Daten über das Sekundäreingabebild J₂(u, v, k), die durch die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 erzeugt werden, durch nachstehende Gleichung 1 ausgedrückt werden, wobei für k gilt: 1 ≤ k ≤ M. Gleichung 1
T₁ in Gleichung 1 ist ein Gewichtungsfaktor für die Daten über das Primäreingabebild J₁(u, v, k), während t₁ und t₂ Gewichtungsfaktoren für die Daten über das Primärübertragungsbild I₁(u, v, k) und die Daten über die Sekundärübertragungsbilder I₂(u, v, k) sind. Diese Gewichtungsfaktoren sind in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit ω des Haltegestells 11 definiert. Die Drehgeschwindigkeit ω₁ bei der ersten Messung und die Drehgeschwindigkeit ω₂ bei der zweiten Messung werden mit der Messzeit und dem Messbereich als T₁ = t₁ ∝ /ω₁ und t₂ ∝ 1/ω₂ ausgedrückt und können in Abhängigkeit von der Messzeit als T₁ = t₁ = 10·2 = 20 und t₂ = 480 ausgedrückt werden. Man beachte, dass, wie vorstehend beschrieben worden ist, die Daten über das Primäreingabebild J₁(u, v, k) äquivalent zu den Daten über das Primärübertragungsbild I₁(u, v, k) sind. Durch Multiplikation mit Werten als Gewichtungen, die man durch Dividieren der Gewichtungsfaktoren durch die Faktoren im Nenner von Gleichung 1 ermittelt, werden die Daten über das Sekundärübertragungsbild und die Daten über das Primäreingabebild (Daten über das Primärübertragungsbild) gewichtet und addiert bzw. hinzugefügt (kombiniert), um die Daten über das Sekundäreingabebild zu erzeugen. Eine derartige Kombination verbessert das S/N-Verhältnis der Daten.
Zusammengefasst bedeutet dies, dass die Daten über das Sekundäreingabebild J₂(u, v, k) durch Gleichung 1 für k, das 1 ≤ k ≤ M erfüllt, und durch J₂(u, v, k) = I₂(u, v, k) für k, das M + 1 ≤ k ≤ N erfüllt, dargestellt werden können.
Auf diese Weise sind, wenn das 180°-Bildrekonstruktionsverfahren zum Rekonstruieren des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes verwendet wird, die Daten über die Eingabebilder für das 180°-Bildrekonstruktionsverfahren die Daten über die Eingabebilder entsprechend 180° + α (α ist der Öffnungswinkel). Wird das 360°-Bildrekonstruktionsverfahren zum Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes verwendet, so sind die Daten über die Eingabebilder entsprechend 360° notwendig, wobei auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder in den Winkelpositionen, die 180° + α übersteigen, die Daten über die Eingabebilder in den Winkelpositionen, die die 180° + α übersteigen, erzeugt werden. Sobald die Daten über die Eingabebilder entsprechend 360° erzeugt sind, werden die Daten über die Übertragungsbilder in den Winkelpositionen θ, die 360° übersteigen, und die Daten über die Eingabebilder an den entsprechenden Winkelpositionen (θ – 360°·n) gewichtet und kombiniert, um die Daten über die Eingabebilder neu zu ermitteln. Daher können Daten, deren S/N-Verhältnis verbessert ist, ermittelt werden, und es kann die Bildqualität des rekonstruierten dreidimensionalen CT-Bildes verbessert werden.
Bei der Bildrekonstruktionsverarbeitung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel werden nur die Daten über die Übertragungsbilder für die Sekundärmessung zur Rekonstruktion des letzten dreidimensionalen CT-Bildes verwendet. Demgegenüber werden bei der Bildrekonstruktionsverarbeitung entsprechend diesem Ausführungsbeispiel nicht nur die Daten über die Übertragungsbilder für die Sekundärmessung, sondern auch die Daten über die Übertragungsbilder für die Primärmessung zur Rekonstruktion des letzten dreidimensionalen CT-Bildes verwendet. Daher kann entsprechend der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung dieses Ausführungsbeispieles zusätzlich zu dem durch das erste Ausführungsbeispiel bereitgestellten Effekt die Bildqualität des dreidimensionalen CT-Bildes, das beim Anzeigen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes angezeigt wird, mehr als beim ersten Ausführungsbeispiel verbessert werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
Die Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie die Struktur der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen, mit der Ausnahme, dass der Betrieb anders ist. Die 3D-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Betrieb von der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen dahingehend, dass die erste Messung (Primärmessung) und die zweite Messung (Sekundärmessung) dieselbe Drehgeschwindigkeit ω des Haltegestells 11 und denselben Messbereich von 360° aufweisen. In diesem Fall bilden die erste Messung und die zweite Messung die Hauptmessung zum Ermitteln des dreidimensionalen CT-Bildes gewünschter Bildqualität, wobei bei der CT-Abbildungsmessung, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 durchgeführt wird, die erste Messung und die zweite Messung im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durchgeführt werden. Die Messzeit einer jeden von der ersten Messung und der zweiten Messung ist 4 min gleich 240 s.
Der Betrieb der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird nunmehr beschrieben. Der Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird durch ein Verarbeitungsflussdiagramm gemäß Darstellung in 3 wie bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen dargestellt. Bei der ersten Messung nimmt der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Daten über N (in diesem Fall 120) Primärübertragungsbilder sequenziell auf, während sich das Drehgestell 11 mit der Drehgeschwindigkeit ω dreht. Sind die Daten über die Primärübertragungsbilder aufgenommen worden, so transferiert der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Daten über die Übertragungsbilder sequenziell an den Bildrekonstruktions-PC 3, wobei bei der ersten Bildrekonstruktion die Datenerwerbssektion 21 des Bildrekonstruktions-PC 3 die Daten über die Übertragungsbilder erwirbt. Nachstehend werden die Daten über das k-te (wobei k eine ganze Zahl von 1 oder mehr oder N oder weniger ist) Primärübertragungsbild der Daten über die N Übertragungsbilder beschrieben. Wie bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen werden die Daten über das k-te Primärübertragungsbild durch I₁(u, v, k) beschrieben. Die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 speichert die Daten über das k-te Primärübertragungsbild I₁(u, v, k) als Daten über das k-te Primäreingabebild J₁(u, v, k). Mit anderen Worten, es gilt: J₁(u, v, k) = I₁(u, v, k). Wie vorstehend beschrieben worden ist, transferiert die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die Daten über das k-te Primäreingabebild J₁(u, v, k) an die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24. Die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 unterzieht die Daten über das k-te Primäreingabebild J₁(u, v, k) der Filterverarbeitung und der Umkehrprojektionsverarbeitung und addiert bzw. hinzufügt das Ergebnis zu dem Volumen. Das Volumen, das man durch sequenzielles Wiederholen dieser Verarbeitung ermittelt, ist das erste dreidimensionale CT-Bild (anfängliches dreidimensionales CT-Bild).
Das Haltegestell 11 dreht sich kontinuierlich, wobei, nachdem die erste Messung beendet ist, der CT-Abbildungsabschnitt 2 die zweite Messung ohne Intervall beginnt. Der Bildrekonstruktions-PC 3 rekonstruiert das erste dreidimensionale CT-Bild in der ersten Bildrekonstruktion. Das erste dreidimensionale CT-Bild aus der Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 wird in die Speichersektion 22 eingegeben, dort gespeichert und wird in den Anzeigeabschnitt 5 eingegeben, sodass das erste dreidimensionale CT-Bild an der Anzeige des Anzeigeabschnittes 5 nach etwa 4 min ab dem Anfang des Betriebes angezeigt wird (erste Anzeige), was die Anzeige des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes ist.
Bei der zweiten Messung nimmt wie bei der ersten Messung der CT-Abbildungsabschnitt 2 die Daten über N (in diesem Fall 120) Sekundärübertragungsbilder sequenziell auf, während das Haltegestell 11 mit der Drehgeschwindigkeit ω gedreht wird, und transferiert die Daten über die Sekundärübertragungsbilder sequenziell an den Bildrekonstruktions-PC 3. Ebenfalls bei der zweiten Bildrekonstruktion speichert wie bei der ersten Bildrekonstruktion die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die Daten über das k-te Sekundärübertragungsbild I₂(u, v, k) als Daten über das k-te Sekundäreingabebild J₂(u, v, k). Mit anderen Worten, es gilt: J₂(u, v, k) = I₂(u, v, k). Wie vorstehend beschrieben worden ist, transferiert die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die Daten über das k-te Sekundäreingabebild J₂(u, v, k) an die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24. Die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 unterzieht die Daten über das k-te Sekundäreingabebild J₂(u, v, k) der Filterverarbeitung und der Umkehrprojektionsverarbeitung und addiert bzw. hinzufügt das Ergebnis dem Volumen. Das Volumen, das man durch sequenzielles Wiederholen dieser Verarbeitung erhält, ist das zweite dreidimensionale CT-Bild (letztes dreidimensionales CT-Bild). Der Bildrekonstruktions-PC 3 rekonstruiert das zweite dreidimensionale CT-Bild in der zweiten Bildrekonstruktion. Das zweite dreidimensionale CT-Bild aus der Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 wird in die Speichersektion 22 eingegeben, dort gespeichert und wird in den Anzeigeabschnitt 5 eingegeben, sodass das zweite dreidimensionale CT-Bild an der Anzeige des Anzeigeabschnittes 5 nach etwa 8 min ab dem Anfang des Betriebes angezeigt wird (zweite Anzeige), was die Anzeige des letzten dreidimensionalen CT-Bildes ist. Dies vervollständigt den Betrieb der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1.
Bei der herkömmlichen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung führt sogar dann, wenn die Hauptmessung zweimal im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durchgeführt wird, nachdem die erste Messung durchgeführt wird, der Computer die Bildrekonstruktionsverarbeitung aus, sodass das dreidimensionale CT-Bild angezeigt wird. Daher tritt eine Auszeit von dem Ende der ersten Messung bis zu dem Anfang der zweiten Messung auf. Demgegenüber führt bei der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel der CT-Abbildungsabschnitt 2 die beiden Messungen derart im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durch, dass eine derartige Auszeit nicht auftritt. Der Bildrekonstruktions-PC 3 führt die Bildrekonstruktionsverarbeitung parallel zu den Messungen durch, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 durchgeführt werden, weshalb die Zeit, bis das dreidimensionale CT-Bild angezeigt wird, nachdem die Messungen beendet sind, im Vergleich zu der herkömmlichen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung verringert ist. Insbesondere in einem Fall, in dem das Objekt eine merkliche Änderung mit der Zeit erfährt, stellt, wenn die Änderung des dreidimensionalen CT-Bildes chronologisch beobachtet werden soll, die 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel einen merklichen Effekt bereit.
Viertes Ausführungsbeispiel
Die Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie die Struktur der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen, mit der Ausnahme, dass der Betrieb anders ist. Die 3D-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist im Betrieb von der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel dahingehend verschieden, dass die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 des Bildrekonstruktions-PC 3 die Daten über die Sekundäreingabebilder auf Grundlage der Daten über die Primärübertragungsbilder und der Daten über die Sekundärübertragungsbilder erzeugt.
Der Betrieb der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird nunmehr beschrieben. Der Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird durch das Verarbeitungsflussdiagramm gemäß Darstellung in 3 wie bei den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen dargestellt. Die Primärmessung (erste Messung) und die Sekundärmessung (zweite Messung) bei diesem Ausführungsbeispiel sind dieselben wie diejenigen beim dritten Ausführungsbeispiel. Des Weiteren ist die erste Bildrekonstruktion ebenfalls dieselbe wie diejenige beim dritten Ausführungsbeispiel. Entsprechend wird eine Beschreibung der Erzeugung der Daten über die Sekundäreingabebilder in der Sekundärbildrekonstruktion angegeben, die von derjenigen beim dritten Ausführungsbeispiel verschieden ist.
Bei der ersten Bildrekonstruktion werden die Daten über N (in diesem Fall 120) Primäreingabebilder J₁(u, v, k)(= I₁(u, v, k)) erzeugt. In diesem Fall ist k eine beliebige ganze Zahl, die die nachfolgende Beziehung erfüllt: 1 ≤ k ≤ N. Daher sind die Daten über die N Primäreingabebilder J₁(u, v, k) und die Daten über die N Sekundärübertragungsbilder I₂(u, v, k) Daten aus derselben Winkelposition des Haltegestells 11. Bei der zweiten Bildrekonstruktion gewichtet die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die Stücke von Daten aus derselben Winkelposition in Entsprechung zu der Drehgeschwindigkeit des Haltegestells 11 und kombiniert die gewichteten Stücke von Daten, um hierdurch die Daten über die zweiten Eingabebilder J₂(u, v, k) zu ermitteln. Mit anderen Worten, die Daten über die Sekundäreingabebilder J₂(u, v, k) können durch die vorbeschriebene Gleichung 1 ausgedrückt werden. Die erste Messung und die zweite Messung weisen dieselbe Drehgeschwindigkeit ω mit T₁ = t₁ ∝ 1/ω und t₂ ∝ 1/ω auf, was in Abhängigkeit von der Zeit als T₁ = t₁ = t₂ = 240 ausgedrückt werden kann. Daher können die Daten über die Sekundäreingabebilder J₂(u, v, k) durch die nachstehende Gleichung 2 ausgedrückt werden. Gleichung 2
Bei der Bildrekonstruktionsverarbeitung entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel werden nur die Daten über die Übertragungsbilder für die Sekundärmessung zur Rekonstruktion des letzten dreidimensionalen CT-Bildes verwendet. Demgegenüber werden bei der Bildrekonstruktionsverarbeitung entsprechend diesem Ausführungsbeispiel nicht nur die Daten über die Übertragungsbilder für die Sekundärmessung, sondern auch die Daten über die Übertragungsbilder für die Primärmessung zur Rekonstruktion des letzten dreidimensionalen CT-Bildes verwendet. Daher kann entsprechend der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung dieses Ausführungsbeispieles zusätzlich zu dem durch das dritte Ausführungsbeispiel bereitgestellten Effekt die Bildqualität des dreidimensionalen CT-Bildes, das beim Anzeigen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes angezeigt wird, mehr als beim dritten Ausführungsbeispiel verbessert werden.
Sogar bei der herkömmlichen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung kann das dreidimensionale CT-Bild einer Bildqualität mit Äquivalenz zu dem zweiten dreidimensionalen CT-Bild (letztes dreidimensionales CT-Bild) entsprechend diesem Ausführungsbeispiel mittels Durchführen der Messung mit einer Drehgeschwindigkeit ermittelt werden, die die Hälfte der Drehgeschwindigkeit ω des Haltegestells bei den ersten und zweiten Messungen entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist, wobei der Messbereich 360° ist und die Messzeit gleich 8 min ist. Sogar in diesem Fall jedoch wird bei der herkömmlichen 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung die Bildrekonstruktionsverarbeitung nach der Messung durchgeführt, weshalb die Betriebszeit vom Anfang der Messung zur Anzeige länger als die Betriebszeit entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist. Daher stellt die vorliegende Erfindung weiterhin den Effekt einer Verringerung der Betriebszeit bereit. Darüber hinaus wird bei einem solchen Betrieb das dreidimensionale CT-Bild nicht während der Messung wie bei der ersten Anzeige dieses Ausführungsbeispieles bereitgestellt. Im Gegensatz hierzu wird bei diesem Ausführungsbeispiel die erste Anzeige etwa 4 min nach dem Anfang der Messung und vor Durchführung der zweiten Anzeige durchgeführt. Daher kann der Anwender während des Betriebes beurteilen, ob die Messsituation die gewünschten Bedingungen erfüllt, so beispielsweise ob das Objekt korrekt in dem Messfeld gehalten wird und ob ein Kontrastmedium und dergleichen korrekt verteilt ist. Wenn beispielsweise die Messsituation nicht die gewünschten Bedingungen während des Betriebes erfüllt, kann der Anwender den Betrieb durch manuelle Steuerung bzw. Regelung anhalten. Nach dem Anhalten des Betriebes und dem Sicherstellen, dass die Messbedingungen erfüllt sind, kann der nächste Betrieb gestartet werden. Wenn daher die Messsituation die gewünschten Bedingungen nicht erfüllt, kann die Gesamtbetriebszeit verringert werden. Insbesondere wenn das Objekt ein lebender Organismus ist oder sich merklich mit der Zeit verschlechtert, wird ein spezieller Effekt bereitgestellt. Wenn darüber hinaus das Objekt ein lebender Organismus ist, kann ein weiterer Effekt des Vermeidens einer überflüssigen Bestrahlung bereitgestellt werden.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Die Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie die Struktur der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen, mit der Ausnahme, dass der Betrieb anders ist. Bei der 3D-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel weisen die erste Messung (Primärmessung) und die zweite Messung (Sekundärmessung) dieselbe Drehgeschwindigkeit ω des Drehgestells 11 auf. Die erste Messung ist eine Messung zum Durchführen der 180°-Bildrekonstruktion und weist einen Messbereich von 180° + α auf. Die erste Messung und die zweite Messung bilden die Messung zum Durchführen der 360°-Bildrekonstruktion und decken den Messbereich von 360° ab. Mit anderen Worten, der Messbereich der zweiten Messung ist 180° – α. In diesem Fall bilden die erste Messung und die zweite Messung die Hauptmessung zum Ermitteln des CT-Bildes der gewünschten Bildqualität, wobei bei der CT-Abbildungsmessung, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 durchgeführt wird, die erste Messung und die zweite Messung im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durchgeführt werden. Die Messzeit der ersten Messung ist gleich 4 min, und die Gesamtmesszeit der ersten Messung und der zweiten Messung ist 8 min gleich 480 s.
Der Betrieb der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird nunmehr beschrieben. Der Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird durch das Verarbeitungsflussdiagramm gemäß Darstellung in 3 wie bei den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen dargestellt. Bei der ersten Messung werden die Daten über M (in diesem Fall 66) Primärübertragungsbilder aufgenommen, wobei bei der ersten Bildrekonstruktion die Daten über die M Eingabebilder, die für eine 180°-Bildrekonstruktion notwendig sind, auf Grundlage der Daten über die M Primärübertragungsbilder erzeugt werden. Das erste dreidimensionale CT-Bild wird auf Grundlage der Daten über die M Eingabebilder ermittelt, und es wird die erste Anzeige durchgeführt. Bei der zweiten Messung werden die Daten über die verbleibenden (N – M) (in diesem Fall 54) Sekundärübertragungsbilder, die für die 360°-Bildrekonstruktion notwendig sind, aufgenommen, wobei bei der zweiten Bildrekonstruktion die Daten über die N Eingabebilder, die für die 360°-Bildrekonstruktion notwendig sind, auf Grundlage der Daten über die N Übertragungsbilder erzeugt werden, die aus den Daten über die M Primärübertragungsbilder und den Daten über die (N – M) Sekundärübertragungsbilder bestehen. Das zweite dreidimensionale CT-Bild wird auf Grundlage der Daten über die N Eingabebilder ermittelt, und es wird die zweite Anzeige durchgeführt.
Der Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von denjenigen bei den dritten und vierten Ausführungsbeispielen dadurch, dass das 180°-Bildrekonstruktionsverfahren verwendet wird, wobei jedoch wie bei den dritten und vierten Ausführungsbeispielen die erste Anzeige etwa 4 min, nachdem die Messung begonnen wird, durchgeführt wird, sodass die Information über das dreidimensionale CT-Bild des Objektes für den Anwender während des Betriebes bereitgestellt wird. Wenn daher die Drehgeschwindigkeit ω des Haltegestells 11 dieselbe ist, so wird beim Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel das anfängliche dreidimensionale CT-Bild durch die 180°-Bildrekonstruktion angezeigt. Daher wird ein weiterer Effekt der Bereitstellung des Bildes des Objektes zu einem früheren Zeitpunkt nach dem Anfang der Messung als in demjenigen Fall bereitgestellt, in dem die anfängliche Anzeige durch die 360°-Bildrekonstruktion durchgeführt wird.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Die Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie die Struktur der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend den ersten bis fünften Ausführungsbeispielen, mit der Ausnahme, dass der Betrieb anders ist. Die 3D-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Betrieb von der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend den dritten und vierten Ausführungsbeispielen dahingehend, dass der CT-Abbildungsabschnitt 2 I (wobei I eine ganze Zahl von 3 oder mehr ist) Messungen im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durchführt und dass der Bildrekonstruktions-PC 3 das dreidimensionale CT-Bild parallel zu einer jeden der I Messungen rekonstruiert.
4 ist ein Verarbeitungsflussdiagramm der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel. In dem Verarbeitungsflussdiagramm gemäß Darstellung in 4 werden wie in dem Verarbeitungsflussdiagramm gemäß Darstellung in 3 die CT-Abbildungsmessungen, die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 durchgeführt werden, was auf der linken Seite dargestellt ist, und die dreidimensionale CT-Bildrekonstruktion, die von dem Bildrekonstruktions-PC 3 durchgeführt wird, was auf der rechten Seite dargestellt ist, parallel durchgeführt. In diesem Fall weisen die I Messungen dieselbe Drehgeschwindigkeit ω des Haltegestells 11 und denselben Messbereich von 360° auf. Es wird beispielsweise davon ausgegangen, dass I gleich 4 ist und dass die Messzeit t einer jeden Messung gleich t = 2 min ist. Man beachte, dass die erste Messung nachstehend als Primärmessung bezeichnet wird, und die zweiten bis I-ten Messungen nachstehend kollektiv als Sekundärmessung bezeichnet werden. Des Weiteren ist eine jede der zweiten bis I-ten Messungen eine Teilmessung der Sekundärmessung.
Bei der zwischenliegenden ersten bis (I – 1)-ten Bildrekonstruktion werden nur die Daten über die Übertragungsbilder, die in den jeweiligen entsprechenden Messungen aufgenommen werden, beim Erzeugen der Daten über die Eingabebilder aufgenommen, auf Grundlage dessen das dreidimensionale CT-Bild rekonstruiert wird. Mit anderen Worten, in der i-ten (wobei i gleich 1 oder mehr und I – 1 oder weniger ist) Bildrekonstruktion speichert die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 Daten über N (in diesem Fall 120) Übertragungsbilder i-ter Ordnung I₁(u, v, k), die von dem CT-Abbildungsabschnitt 2 aufgenommen werden, als Daten über die Eingabebilder i-ter Ordnung J_i(u, v, k). Mit anderen Worten, es gilt: J_i(u, v, k) = I_i(u, v, k).
Auch bei der i-ten Bildrekonstruktion transferiert die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die Daten über das k-te Eingabebild i-ter Ordnung J_i(u, v, k) an die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24. Die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 unterzieht die Daten über das k-te Eingabebild i-ter Ordnung J_i(u, v, k) der Filterverarbeitung und der Umkehrprojektionsverarbeitung und addiert und hinzufügt das Ergebnis zu dem Volumen. Das Volumen, das man durch sequenzielles Wiederholen der Verarbeitung ermittelt, ist das i-te dreidimensionale CT-Bild, und es wird das i-te dreidimensionale CT-Bild auf ähnliche Weise an der Anzeige des Anzeigeabschnittes 5 angezeigt (i-te Anzeige). In diesem Fall werden die I Messungen im Anschluss bzw. in Aufeinanderfolge durchgeführt, weshalb dann, wenn i gleich 1 oder mehr und I – 1 oder weniger ist (mit anderen Worten, wenn gilt: i ≠ I), die i-te Anzeige durchgeführt wird, nachdem die (i + 1)-te Messung begonnen wird. Werden die zweite Anzeige bis zur (I – 1)-ten Anzeige nachstehend als zwischenliegende Anzeige bezeichnet, die zwischen der anfänglichen Anzeige (erste Anzeige) und der letzten Anzeige (I-te Anzeige) durchgeführt werden, so wird das dreidimensionale CT-Bild, das in der zwischenliegenden Anzeige verwendet wird, auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder für jede Messung (Teilmessung) rekonstruiert.
Bei der letzten Bildrekonstruktion, die die I-te Bildrekonstruktion ist, wird das I-te dreidimensionale CT-Bild (letztes dreidimensionales CT-Bild) auf Grundlage aller Stücke von Daten über die Übertragungsbilder, die in allen I Messungen aufgenommen werden, rekonstruiert, und es wird die I-te Anzeige, die die Anzeige des letzten dreidimensionalen CT-Bildes ist, durchgeführt. Auf diese Weise kann man ein dreidimensionales CT-Bild hoher Bildqualität ermitteln (zur Rekonstruktion des I-ten dreidimensionale CT-Bildes, siehe siebtes Ausführungsbeispiel).
Die 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kann die Anzeige eine größere Anzahl von Malen während des Betriebes im Vergleich zum vierten Ausführungsbeispiel durchführen, während eine vergleichbare Bildqualität des letzten dreidimensionalen CT-Bildes ohne Vergrößerung der Betriebszeit von Anfang der Messung bis zur letzten Anzeige erhalten bleibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die anfängliche Anzeige (erste Anzeige) etwa 2 min nach dem Anfang der Messung durchgeführt, und der Anwender kann im Vergleich zum vierten Ausführungsbeispiel früher beurteilen, ob die Messungen unter den gewünschten Bedingungen durchgeführt werden, mit dem Ergebnis, dass ein speziellerer Effekt bereitgestellt werden kann. Des Weiteren wird bei der i-ten Anzeige (1 ≤ i ≤ I – 1) das dreidimensionale CT-Bild, das nur auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder rekonstruiert wird, die in der i-ten Messung aufgenommen werden, angezeigt, und es kann der Anwender die Messsituation des Objektes bei den jeweiligen Messungen chronologisch bestätigen. Wenn beispielsweise das Objekt ein lebender Organismus ist und eine merkliche Änderung mit der Zeit erfährt, so kann die Messsituation des Objektes während der Messung bestätigt werden, weshalb ein spezieller Effekt bereitgestellt wird. Erfüllt die Messsituation nicht mehr die gewünschten Messbedingungen während der Messung, so kann der Betrieb durch eine manuelle Steuerung angehalten werden.
Siebtes Ausführungsbeispiel
Die Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie die Struktur der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend den ersten bis sechsten Ausführungsbeispielen, mit der Ausnahme, dass der Betrieb anders ist. Die 3D-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist im Betrieb von der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend dem sechsten Ausführungsbeispiel dahingehend verschieden, dass die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 des Bildrekonstruktions-PC 3 die Daten über die Eingabebilder i-ter Ordnung (1 ≤ i ≤ I) auf Grundlage aller Daten über die Primärübertragungsbilder bis zu den Daten über die Übertragungsbilder i-ter Ordnung erzeugt. Man beachte, dass die Daten über die Übertragungsbilder, die in der i-ten Messung aufgenommen werden, die Daten über die Übertragungsbilder i-ter Ordnung I_i(u, v, k) sind, und die Daten über die Eingabebilder, die durch die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 bei der i-ten Bildrekonstruktion erzeugt werden, die Daten über die Eingabebilder J_i(u, v, k) sind.
Der Betrieb der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird nunmehr beschrieben. Der Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird durch das Verarbeitungsflussdiagramm gemäß Darstellung in 4 wie beim sechsten Ausführungsbeispiel dargestellt. In diesem Fall sind die I Messungen dieselben wie diejenigen beim sechsten Ausführungsbeispiel, wobei wie beim sechsten Ausführungsbeispiel die erste Messung nachstehend als Primärmessung bezeichnet wird, während die zweiten bis I-ten Messungen nachstehend kollektiv als Sekundärmessung bezeichnet werden. Des Weiteren ist jede der zweiten bis I-ten Messungen eine Teilmessung der Sekundärmessung.
Die erste Bildrekonstruktion ist dieselbe wie diejenige beim sechsten Ausführungsbeispiel. Daher wird eine Beschreibung der Daten über die Eingabebilder gegeben, die durch die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 bei der i-ten (wobei i eine ganze Zahl ist, die 2 ≤ i ≤ I erfüllt) Bildrekonstruktion erzeugt wird. Bei der i-ten Bildrekonstruktion verwendet die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 alle Daten über die Primärübertragungsbilder bis zu den Daten über die Übertragungsbilder i-ter Ordnung zur Erzeugung der Daten über die Eingabebilder i-ter Ordnung. Die Daten über die Primärübertragungsbilder bis zu den Daten über die Übertragungsbilder i-ter Ordnung aus derselben Winkelposition des Haltegestells 11 werden in Entsprechung zu der Drehgeschwindigkeit des Haltegestells 11 gewichtet und kombiniert, um hierdurch die Daten über die Eingabebilder i-ter Ordnung in der Winkelposition zu ermitteln. Mit anderen Worten, die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 erzeugt die Daten über die Eingabebilder i-ter Ordnung folgendermaßen. Die nachfolgende Gleichung ist Gleichung 3. Gleichung 3
Wie in Gleichung 1 ist T_i-1 in Gleichung 3 ein Gewichtungsfaktor für die Daten über das Eingabebild (i – 1)-ter Ordnung J_i-1(u, v, k), und es ist t_i ein Gewichtungsfaktor für die Daten über das Übertragungsbild i-ter Ordnung I_i(u, v, k). Des Weiteren weisen die I Messungen dieselbe Drehgeschwindigkeit ω des Haltegestells 11 und denselben Messbereich auf, um so dasselbe t_j bereitzustellen (wobei j eine ganze Zahl von 1 oder mehr oder i oder weniger ist). Wenn t_j einfach durch t dargestellt wird, gilt T_j = j·t. In diesem Fall gilt, wenn die Gewichtungsfaktoren in Abhängigkeit von der Messzeit ausgedrückt werden: t = 2 min und T_j = 2j min. Daher werden die Daten über die Eingabebilder i-ter Ordnung J_i(u, v, k) durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt, die Gleichung 4 ist. Gleichung 4
Auf Grundlage der Daten über die Eingabebilder i-ter Ordnung, die von der Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 erzeugt werden, rekonstruiert die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 das dreidimensionale CT-Bild i-ter Ordnung zur Durchführung der i-ten Anzeige. Das dreidimensionale CT-Bild, das für die zweite Anzeige verwendet wird, wird beispielsweise auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder für die erste Messung und der Daten über die Übertragungsbilder für die zweite Messung rekonstruiert.
Wie beim sechsten Ausführungsbeispiel kann die 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel die Anzeige eine größere Anzahl von Malen während des Betriebes im Vergleich zum vierten Ausführungsbeispiel durchführen, während eine vergleichbare Bildqualität des anzuzeigenden dreidimensionalen CT-Bildes schließlich und Vergrößerung der Betriebszeit vom Anfang der Messung bis zur letzten Anzeige erhalten bleibt. Des Weiteren wird die i-te Anzeige (wobei i gleich 1 oder mehr oder I – 1 oder weniger ist) sequenziell während des Betriebes durchgeführt, während die Bildqualität des anzuzeigenden i-ten dreidimensionalen CT-Bildes höher wird. Der Anwender kann durch die zwischenliegende Anzeige beurteilen, ob ein Bild mit ausreichender Bildqualität zum Zwecke der Messung ermittelt worden ist. Wenn der Anwender entsprechend beurteilt, dass ein Bild mit ausreichender Bildqualität ermittelt wird, kann der Anwender den Betrieb mittels einer manuellen Steuerung bzw. Regelung anhalten. Daher wird ein weiterer Effekt der Verringerung der Betriebszeit bereitgestellt. Insbesondere wenn das Objekt ein lebender Organismus ist oder sich merklich mit der Zeit verschlechtert, wird ein weiterer spezieller Effekt bereitgestellt.
Man beachte, dann dass bei der i-ten (wobei i gleich 2 oder mehr oder I oder weniger ist) Bildrekonstruktion entsprechend diesem Ausführungsbeispiel das i-te dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage der Daten über alle Übertragungsbilder einschließlich der Daten über die Primärübertragungsbilder bis zu den Daten über die Übertragungsbilder i-ter Ordnung rekonstruiert wird. Bei der i-ten Bildrekonstruktion wird die Bildrekonstruktion auf Grundlage der Daten über alle Übertragungsbilder durchgeführt, die bereits erworben worden sind, weshalb die Bildqualität des i-ten dreidimensionalen CT-Bildes weiter verbessert werden kann. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt, und es kann die Bildrekonstruktion auch auf Grundlage wenigstens eines Teiles der Daten über die Primärübertragungsbilder bis zu den Daten über die Übertragungsbilder (i – 1)-ter Ordnung oder an Daten über die Übertragungsbilder i-ter Ordnung durchgeführt werden. In diesem Fall kann ein dreidimensionales CT-Bild mit einer Bildqualität ermittelt werden, die höher als diejenige des dreidimensionalen CT-Bildes ist, das man als Ergebnis der Bildrekonstruktion ermittelt, und zwar nur unter Verwendung der Daten der Übertragungsbilder i-ter Ordnung. Auch in diesem Fall werden die Stücke von Daten über die Übertragungsbilder aus derselben Winkelposition des Haltegestells 11 in Entsprechung zur Drehgeschwindigkeit des Haltegestells 11 gewichtet und kombiniert, um hierdurch die Daten über die Eingabebilder i-ter Ordnung in der Winkelposition zu ermitteln. Beispielsweise werden bei der i-ten Bildrekonstruktionsverarbeitung die Daten über die Eingabebilder i-ter Ordnung auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder (i – 1)-ter Ordnung und der Daten über die Übertragungsbilder i-ter Ordnung erzeugt, die jeweils in den (i – 1)-ten und i-ten Messungen erworben werden, weshalb das dreidimensionale CT-Bild mit einer höheren Bildqualität angezeigt wird und Information über die Änderung des dreidimensionalen CT-Bildes mit der Zeit für den Anwender bereitgestellt wird.
Achtes Ausführungsbeispiel
Die Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie die Struktur der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend den ersten bis siebten Ausführungsbeispielen, mit der Ausnahme, dass der Betrieb anders ist. Die 3D-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den sechsten und siebten Ausführungsbeispielen dahingehend, dass das anfängliche dreidimensionale CT-Bild durch das 180°-Bildrekonstruktionsverfahren rekonstruiert wird, sodass die Anzeige alle 180° durchgeführt wird.
Der Betrieb der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird nunmehr beschrieben. Der Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird durch das Verarbeitungsflussdiagramm gemäß Darstellung in 4 wie bei den sechsten und siebten Ausführungsbeispielen dargestellt. In diesem Fall weisen die I Messungen dieselbe Drehgeschwindigkeit ω des Haltegestells 11 auf, die erste Messung weist den Messbereich von 180° + α auf, die zweite Messung weist den Messbereich von 180° – α auf, und die dritten und nachfolgenden Messungen weisen den Messbereich von 180° auf. Es wird hierbei beispielsweise davon ausgegangen, dass I gleich 4 ist und dass die Messzeit t einer jeden Messung gleich t = 2 min ist. Man beachte, dass, um genau zu sein, bei einem Messbereich der ersten Messung von 180° + α und einem Messbereich der zweiten Messung von 180° – α die Messzeit etwa 2 min ist.
Jede von der ersten Bildrekonstruktion und der zweiten Bildrekonstruktion ist dieselbe wie die Bildrekonstruktion beim fünften Ausführungsbeispiel. Sodann erzeugt bei der zweiten Bildrekonstruktion die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die Daten über die N (in diesem Fall 120) Eingabebilder entsprechend 360°, die für die 360°-Bildrekonstruktion notwendig sind. Wie vorstehend beschrieben worden ist, gewichtet und kombiniert, sobald die Daten über die Eingabebilder entsprechend 360° erzeugt sind, nach dem Anfang der dritten Messung die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 die Daten über die aufgenommenen Übertragungsbilder und die Daten über die Eingabebilder in der entsprechenden Winkelposition sequenziell, um hierdurch die neuen Daten über die Eingabebilder zu ermitteln. Diese Verarbeitung ist dieselbe wie die Verarbeitung, die durch die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 des siebten Ausführungsbeispieles durchgeführt wird.
Auf Grundlage der Daten über die Eingabebilder, die auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder bis zu der Winkelposition von θ = 540° aufgenommen werden, rekonstruiert die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 das dritte dreidimensionale CT-Bild zur Durchführung der dritten Anzeige. Des Weiteren rekonstruiert auf Grundlage der Daten über die Eingabebilder, die auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder bis zu der Winkelposition von θ = 720° erzeugt werden, die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 das vierte dreidimensionale CT-Bild (letztes dreidimensionales CT-Bild) zur Durchführung der vierten Anzeige (letzte Anzeige).
Die 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kann die Anzeige eine größere Anzahl von Malen während des Betriebes im Vergleich zum fünften Ausführungsbeispiel durchführen, während eine vergleichbare Bildqualität des anzuzueigenden dreidimensionalen CT-Bildes schließlich ohne Vergrößerung der Betriebszeit vom Anfang der Messungen bis zur letzten Anzeige erhalten bleibt. Wie beim siebten Ausführungsbeispiel wird die i-te Anzeige (wobei i gleich 1 oder mehr oder I – 1 oder weniger ist) sequenziell während des Betriebes durchgeführt, während die Bildqualität des anzuzeigenden i-ten dreidimensionalen CT-Bildes höher wird. Wenn des Weiteren die Drehgeschwindigkeit ω des Haltegestells 11 dieselbe ist, wird bei dem Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel das anfängliche dreidimensionale CT-Bild durch die 180°-Bildrekonstruktion angezeigt. Daher kann ein weiterer Effekt dahingehend bereitgestellt werden, dass die Bilder des Objektes zu einem früheren Zeitpunkt seit dem Anfang der Messung und häufiger als beim sechsten Ausführungsbeispiel bereitgestellt werden.
Neuntes Ausführungsbeispiel
Die Struktur einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie die Struktur der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend den ersten bis achten Ausführungsbeispielen, mit der Ausnahme, dass der Betrieb anders ist. Bei der 3D-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel dient wie bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen die Primärmessung (erste Messung) als Messung zur Vorabansicht, und die Sekundrämessung (zweite bis I-te Messungen) dient als Hauptmessung.
Nachstehend folgt die Beschreibung des Betriebes der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel. Der Betrieb entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist wie bei den sechsten bis achten Ausführungsbeispielen durch das Verarbeitungsflussdiagramm gemäß Darstellung in 4 dargestellt. Wie bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen ist die Primärmessung (erste Messung) die Messung zur Vorabansicht, bei der die Drehgeschwindigkeit ω₁ des Haltegestells 11 hoch ist und der Messbereich gleich 180° + α ist. Die Sekundärmessung kann die Hauptmessung sein, die bei einem der dritten bis achten Ausführungsbeispiele durchgeführt wird. Bei der Hauptmessung ist die Drehgeschwindigkeit ω₂ des Haltegestells 11 niedriger als diejenige der Messung zur Vorabansicht; es wird also die nachfolgende Beziehung erfüllt: ω₁ > ω₂.
Die Bildrekonstruktion, die durch den Bildrekonstruktions-PC 3 durchgeführt wird, ist folgendermaßen. Die erste Bildrekonstruktion ist dieselbe wie die erste Bildrekonstruktion entsprechend den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen. Wie vorstehend beschrieben worden ist, sind bei der ersten Bildrekonstruktion die Daten über die Eingabebilder, die erzeugt werden sollen, die Daten über die M (in diesem Fall 66) Eingabebilder, die für das 180°-Bildrekonstruktionsverfahren notwendig sind. Daher erfordert, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, das 360°-Bildrekonstruktionsverfahren die Daten über die N (in diesem Fall 120) Eingabebilder. Daher werden, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben wird, bei der zweiten Bildrekonstruktion die Daten über die verbleibenden (N – M) Eingabebilder auf Grundlage der Daten über die Übertragungsbilder sequenziell aufgenommen. Sodann gewichtet und kombiniert, sobald die Daten über die Eingabebilder entsprechend 360° erzeugt werden, die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 sequenziell die aufgenommenen Daten über die Übertragungsbilder und die Daten über die Eingabebilder in der entsprechenden Winkelposition zur Ermittlung der neuen Daten über die Eingabebilder.
Entsprechend der 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung dieses Ausführungsbeispieles wird, wie bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen die Primärmessung (erste Messung) als Messung zur Vorabansicht durchgeführt, sodass der Anwender ein CT-Bild des Objektes früher ermitteln kann, und es wird die Sekundärmessung (zweite bis I-te Messungen) als Hauptmessung durchgeführt, sodass das dreidimensionale CT-Bild der gewünschten Bildqualität ermittelt werden kann, während die Anzeige eine größere Anzahl von Malen während des Betriebes durchgeführt wird, um hierdurch einen deutlicher merklichen Effekt bereitzustellen.
Man beachte, dass die Daten über die Primärübertragungsbilder, die bei der Primärmessung (erste Messung) als Messung zur Vorabansicht erworben werden, der Informationsmenge nach kleiner als die Daten über die Übertragungsbilder sind, die bei der Sekundärmessung als Hauptmessung erworben werden. Bei der zweiten und nachfolgenden Bildrekonstruktionsverarbeitung ist der Beitrag der Daten über die Primärübertragungsbilder beim Verbessern der Bildqualität des dreidimensionalen CT-Bildes klein. Daher können bei der zweiten und nachfolgenden Bildrekonstruktionsverarbeitung die Daten über die Primärübertragungsbilder nicht verwendet werden. In diesem Fall verwendet die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 nur die Daten über die Übertragungsbilder für die Sekundärmessung zum Erzeugen der Daten über die Eingabebilder zum Rekonstruieren des letzten dreidimensionalen CT-Bildes.
Die 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung 1 entsprechend Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist vorstehend beschrieben worden. Ist die Primärmessung die Messung zur Vorabansicht, so ist wünschenswert, dass die anfängliche Anzeige bald nach dem Anfang des Betriebes durchgeführt wird, weshalb erwünscht ist, dass der Bereich der Primärmessung der Messbereich ist, der zur Durchführung der 180°-Bildrekonstruktion notwendig ist, das heißt 180° + α. Wenn demgegenüber vorgezogen wird, die 360°-Bildrekonstruktion durchzuführen, so kann der Messbereich gleich 360° sein.
Des Weiteren ist die Hauptmessung eine Messung, die zur Ermittlung des dreidimensionalen CT-Bildes gewünschter Bildqualität durchgeführt wird. Um eine Rauschschwankung zu unterdrücken und eine hohe Bildqualität zu erhalten, ist wünschenswert, dass der Messbereich 360°, multipliziert mit K (wobei K eine ganze Zahl ist, das heißt, eine natürliche Zahl, die K ≥ 1 erfüllt) ist.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist, wenn die zwischenliegende Anzeige zwischen der anfänglichen Anzeige und der letzten Anzeige durchgeführt werden soll, das heißt bei der i-ten Anzeige (2 ≤ i ≤ I – 1) gemäß Darstellung in 4, der Messbereich ein ganzzahliges Vielfaches von 180° bei der Betrachtung aus der Winkelposition, bei der die Messung bei der Hauptmessung begonnen wird. In diesem Fall wird die Rauschschwankung unterdrückt, die hinsichtlich der Bildqualität des anzuzeigenden dreidimensionalen CT-Bildes wünschenswert ist, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht hierauf beschränkt ist. Sobald die Daten über die Eingabebilder entsprechend 360° erzeugt sind, kann die Rekonstruktionsverarbeitungssektion 24 das dreidimensionale CT-Bild durch das 360°-Bildrekonstruktionsverfahren zu einer beliebigen Zeit rekonstruieren. Wenn daher beispielsweise die zwischenliegende Anzeige häufiger durchgeführt werden muss, so kann die Anzeige auch für den anderen Messbereich durchgeführt werden.
Man beachte, dass bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen jede Messung für den Fall beschrieben worden ist, dass der Messbereich gleich 360° (vollständiger Scan) oder 180° (halber Scan) ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, solange die Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die zum Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes notwendig sind, bei der CT-Abbildungsmessung aufgenommen werden. Bei der atmungssynchronen Abbildungsvorrichtung gemäß Offenbarung in der Druckschrift JP 2008-228828 A1 kann beispielsweise, wenn ein Tierobjekt eine periodische Bewegung, so beispielsweise eine Atmung, durchführt, der Messbereich einer Bewegung eine vorbestimmte mehrfache Anzahl von Umdrehungen sein. Mit anderen Worten, der Messbereich einer Messung kann 360° × K sein (wobei K eine ganze Zahl von 2 oder mehr ist). In diesem Fall wählt die Eingabebilddatenerzeugungssektion 23 des Bildrekonstruktions-PC 3 unter den Daten über die vorbestimmte Anzahl von Übertragungsbildern, die aus einer bestimmten Winkelposition aufgenommen werden, die Daten über ein gewünschtes Übertragungsbild auf Grundlage eines Synchronsignals der periodischen Bewegung zur Erzeugung der Daten über die Eingabebilder aus. Bei dieser Beschreibung sind die Daten über das gewünschte Übertragungsbild beispielsweise die Daten über das Übertragungsbild in einer Systole der Lunge und daher die Daten über das Übertragungsbild in einer vorbestimmten Phase der Atmungszeitspanne. In diesem Fall wird ein Teil der Daten über die Übertragungsbilder für die Primärmessung verwendet, um die Daten über die Primäreingabebilder zu erzeugen. Auf dieselbe Weise wird ein Teil der Übertragungsbilder für die Sekundärmessung zur Erzeugung der Daten über die Sekundäreingabebilder in einigen Fällen verwendet, wobei ein Teil der Übertragungsbilder für die Primärmessung und ein Teil der Übertragungsbilder für die Sekundärmessung zur Erzeugung der Daten über die Sekundäreingabebilder in anderen Fällen verwendet werden.
Des Weiteren erfolgte die Beschreibung für denjenigen Fall, dass das Verfahren zum Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes das Kegelstrahlrekonstruktionsverfahren unter Verwendung des Feldkamp-Verfahrens ist, sowie die 360°-Bildrekonstruktion und die 180°-Bildrekonstruktion. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann auch unter Verwendung einer anderen Rekonstruktion angewendet weithin werden.
Obwohl dasjenige beschrieben worden ist, was derzeit als bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung betrachtet wird, sollte einsichtig sein, dass verschiedenartige Abwandlungen hieran vorgenommen werden können, und es ist beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche all diese Abwandlungen abdecken, so sie dem wahren Wesen und Umfang der Erfindung entsprechen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-117740 A1 [0002]
JP 2008-228828 A1 [0083]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Journal of Optical Society of America A.”, Band 1, Nr. 6, Seite 612, 1984 [0014]

Claims

3D-Röntgen-CT-Vorrichtung, umfassend: einen CT-Abbildungsabschnitt zum kontinuierlichen Drehen von relativen Winkelpositionen eines Objektes und eines Messsystems zum Durchführen einer CT-Abbildungsmessung zum Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Rekonstruieren eines dreidimensionalen CT-Bildes des Objektes; und einen Bildrekonstruktionsabschnitt zum Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die von dem CT-Abbildungsabschnitt aufgenommen werden, wobei während einer Zeitspanne, in der die CT-Abbildungsmessung durchgeführt wird, der Bildrekonstruktionsabschnitt das dreidimensionale CT-Bild auf Grundlage der bereits aufgenommenen Daten über die Übertragungsbilder rekonstruiert und das dreidimensionale CT-Bild anzeigt, bevor die CT-Abbildungsmessung beendet ist.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die CT-Abbildungsmessung ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Primärmessung und ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Sekundärmessung, die im Anschluss an die Primärmessung gemessen wird, umfasst und wobei der Bildrekonstruktionsabschnitt ausgelegt ist zum: Rekonstruieren eines anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und Anzeigen des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes, nachdem die Sekundärmessung begonnen wird; und Rekonstruieren eines letzten dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung und Anzeigen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Bildrekonstruktionsabschnitt das letzte dreidimensionale CT-Bild des Weiteren auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung rekonstruiert.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Primärmessung eine Messung zur Vorabansicht zum Beurteilen einer Messsituation umfasst, wobei die Sekundärmessung eine Hauptmessung zum Ermitteln des dreidimensionalen CT-Bildes gewünschter Bildqualität umfasst, und wobei eine Drehgeschwindigkeit eines Haltegestells bei der Primärmessung höher als eine Drehgeschwindigkeit des Haltegestells bei der Sekundärmessung ist.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Primärmessung und die Sekundärmessung eine Hauptmessung zum Ermitteln des dreidimensionalen CT-Bildes gewünschter Bildqualität bilden, und wobei eine Drehgeschwindigkeit eines Haltegestells bei der Primärmessung gleich einer Drehgeschwindigkeit des Haltegestells bei der Sekundärmessung ist.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Primärmessung ein Aufnehmen der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die für den Bildrekonstruktionsabschnitt zum Durchführen einer 180°-Bildrekonstruktion notwendig sind, umfasst.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei bei der Sekundärmessung das Haltegestell einen Drehbereich von 360°, multipliziert mit einer natürlichen Zahl aufweist.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei dann, wenn die Primärmessung und die Sekundärmessung kombiniert werden, das Haltegestell einen Drehbereich von 360°, multipliziert mit einer natürlichen Zahl aufweist.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Sekundärmessung eine Mehrzahl von Teilmessungen umfasst, und wobei der Bildrekonstruktionsabschnitt ein zwischenliegendes dreidimensionales CT-Bild auf Grundlage von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine anfängliche Teilmessung der Mehrzahl von Teilmessungen rekonstruiert und das zwischenliegende dreidimensionale CT-Bild anzeigt, nachdem eine Teilmessung nahe an der anfänglichen Teilmessung begonnen wird.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Bildrekonstruktionsabschnitt das zwischenliegende dreidimensionale CT-Bild des Weiteren auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung rekonstruiert.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Bildrekonstruktionsabschnitt umfasst: eine Eingabebilddatenerzeugungssektion zum Erzeugen von Daten über eine Mehrzahl von Eingabebildern auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die von dem CT-Abbildungsabschnitt aufgenommen werden; und eine Rekonstruktionsverarbeitungssektion zum Durchführen einer Rekonstruktionsverarbeitung an den Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern zum Erzeugen des dreidimensionalen CT-Bildes, wobei parallel zu der Primärmessung die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern unter Verwendung wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung erzeugt und die Rekonstruktionsverarbeitungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern der Rekonstruktionsverarbeitung zum Erzeugen des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes unterzieht, und wobei parallel zu der Sekundärmessung die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern unter Verwendung wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung erzeugt und die Rekonstruktionsverarbeitungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern der Rekonstruktionsverarbeitung zum Erzeugen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes unterzieht.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei dann, wenn der Teil der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern aus derselben Winkelposition eines Haltegestells umfasst, die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern in Entsprechung zu einer Drehgeschwindigkeit des Haltegestells gewichtet und die gewichteten Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Erzeugen von Daten über ein Eingabebild in der Winkelposition kombiniert.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Bildrekonstruktionsabschnitt umfasst: eine Eingabebilddatenerzeugungssektion zum Erzeugen von Daten über eine Mehrzahl von Eingabebildern auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, die von dem CT-Abbildungsabschnitt aufgenommen werden; und eine Rekonstruktionsverarbeitungssektion zum Durchführen einer Rekonstruktionsverarbeitung an den Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern zum Erzeugen des dreidimensionalen CT-Bildes, wobei parallel zu der Primärmessung die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern unter Verwendung wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung erzeugt und die Rekonstruktionsverarbeitungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern der Rekonstruktionsverarbeitung zum Erzeugen des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes unterzieht, und wobei parallel zu der Sekundärmessung die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern unter Verwendung wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und wenigstens eines Teiles der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung erzeugt und die Rekonstruktionsverarbeitungssektion die Daten über die Mehrzahl von Eingabebildern der Rekonstruktionsverarbeitung zum Erzeugen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes unterzieht.
3D-Röntgen-CT-Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei dann, wenn der Teil der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und der Teil der Daten über die Übertragungsbilder für die Sekundärmessung Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern aus derselben Winkelposition eines Haltegestells umfassen, die Eingabebilddatenerzeugungssektion die Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern in Entsprechung zu einer Drehgeschwindigkeit des Haltegestells gewichtet und die gewichteten Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Erzeugen von Daten über ein Eingabebild in der Winkelposition kombiniert.
3D-Röntgen-CT-Bildrekonstruktionsverfahren zum kontinuierlichen Drehen von relativen Winkelpositionen eines Objektes und eines Messsystems zum Durchführen einer CT-Abbildungsmessung zum Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Rekonstruieren eines dreidimensionalen CT-Bildes des Objektes und Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der aufgenommenen Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern, wobei die CT-Abbildungsmessung ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Primärmessung und ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Sekundärmessung, die im Anschluss an die Primärmessung gemessen wird, umfasst, wobei das dreidimensionale Röntgen-CT-Bildrekonstruktionsverfahren umfasst: einen Primärmessungs- und Rekonstruktionsschritt des Rekonstruierens eines anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und Anzeigens des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes, nachdem die Sekundärmessung begonnen wird; und einen Sekundärmessungs- und Rekonstruktionsschritt des Rekonstruierens eines letzten dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung und Anzeigens des letzten dreidimensionalen CT-Bildes.
Computerprogrammprodukt für einen Computer, umfassend computer-lesbaren Programmcode, welcher körperlich auf einem Speichermedium gespeichert oder als computer-lesbares Signal implementiert ist, wobei der Computer in einer 3D-Röntgen-CT-Vorrichtung zum kontinuierlichen Drehen von relativen Winkelpositionen eines Objektes und eines Messsystems zum Durchführen einer CT-Abbildungsmessung zum Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern zum Rekonstruieren eines dreidimensionalen CT-Bildes des Objektes und Rekonstruieren des dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der aufgenommenen Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern beinhaltet ist, wobei die CT-Abbildungsmessung ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Primärmessung und ein Aufnehmen von Daten über eine Mehrzahl von Übertragungsbildern für eine Sekundärmessung, die im Anschluss an die Primärmessung gemessen wird, umfasst; wobei der Programmcode, wenn er geladen und ausgeführt wird vom Computer, den Computer veranlasst zu wirken als: Primärmessungs- und Rekonstruktionsmittel zum Rekonstruieren eines anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Primärmessung und Anzeigen des anfänglichen dreidimensionalen CT-Bildes, nachdem die Sekundärmessung begonnen wird; und Sekundärmessungs- und Rekonstruktionsmittel zum Rekonstruieren eines letzten dreidimensionalen CT-Bildes auf Grundlage der Daten über die Mehrzahl von Übertragungsbildern für die Sekundärmessung und Anzeigen des letzten dreidimensionalen CT-Bildes.