DE102016206297A1

DE102016206297A1 - Rekonstruktion von Bilddaten bei der Sequenzbildgebung

Info

Publication number: DE102016206297A1
Application number: DE102016206297.2A
Authority: DE
Inventors: Herbert Bruder; Karl Stierstorfer
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2017-10-19

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Rekonstruktion von gefilterten Bilddaten (FBD(x, y)) eines Untersuchungsbereichs (FoV) eines zu untersuchenden Objekts (O) auf der Basis von mittels einer CT-Sequenzbildaufnahme erfassten Projektionsmessdaten (PMD180, PMD360) beschrieben. Bei dem Verfahren werden 360°-Bilddaten (BD360(x, y)) auf der Basis von mit einer 360°-Sequenz-Abtastung erfassten Projektionsmessdaten (PMD360) rekonstruiert. Zusätzlich werden 180°-Bilddaten (BD180(x, y)) auf Basis eines 180°-Anteils (PMD180) der mit einer 360°-Sequenz-Abtastung erfassten Projektionsmessdaten (PMD360) rekonstruiert. Anschließend werden die rekonstruierten Bilddaten (BD180(x, y), BD360(x, y)) in den Ortsfrequenzraum transformiert. Weiterhin werden die transformierten rekonstruierten Bilddaten (BD180(ϑx, ϑy), BD360(ϑx, ϑy)) mit Hilfe eines winkelabhängigen Frequenz-Split-Filters (FSP) im Ortsfrequenzraum gefiltert. Schließlich werden gefilterte Bilddaten (FBD(x, y)) im Bildraum durch Rücktransformieren der gefilterten transformierten rekonstruierten Bilddaten (FBD180(ϑx, ϑy), FBD360(ϑx, ϑy)) in den Bildraum erzeugt. Es wird ferner ein CT-Bildgebungsverfahren beschrieben. Es werden auch eine Bildrekonstruktionseinrichtung (40) sowie ein Röntgen-Computertomographiesystem (1) beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rekonstruktion von gefilterten Bilddaten eines Untersuchungsbereichs eines zu untersuchenden Objekts auf der Basis von mittels einer CT-Sequenzbildaufnahme erfassten Projektionsmessdaten. Fernerhin betrifft die Erfindung ein CT-Bildgebungsverfahren. Zudem betrifft die Erfindung eine Bildrekonstruktionseinrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Röntgen-Computertomographiesystem.
Bei einem Röntgen-Computertomographieverfahren wird üblicherweise das Objekt zur Akquisition eines Projektionsdatensatzes aus mehreren Projektionsrichtungen mit Röntgenstrahlung durchleuchtet. Anschließend wird aus diesem Projektionsdatensatz ein Bilddatensatz rekonstruiert. Dies erfolgt üblicherweise mit einem Rückprojektionsverfahren, bei dem in den meisten Fällen die vom Scanner der Röntgen-Computertomographievorrichtung erhaltenen Projektionsdaten vorverarbeitet werden, um sie so weit wie möglich vom Rauschen zu befreien. Anschließend wird ein so genannter ”Rebinning”-Schritt durchgeführt, in dem die mit dem fächerförmig sich von der Quelle ausbreitenden Strahl erzeugten Daten so umgeordnet werden, dass sie in einer Form vorliegen, wie wenn der Detektor von einer parallel auf den Detektor zulaufenden Röntgenstrahlen-Wellenfront getroffen würde. Mit Hilfe der so umsortierten und gefilterten Daten erfolgt dann eine Rückprojektion auf die einzelnen Bildpunkte innerhalb des interessierenden Volumens. Meist wird dabei als Standardverfahren ein so genanntes gefiltertes Rückprojektionsverfahren (Filtered Back Projection; FBP) eingesetzt. Bei diesem Verfahren werden üblicherweise die „rebinnten” Daten zunächst in den Frequenzbereich, im Folgenden auch Ortsfrequenzraum genannt, transformiert, wo eine Filterung unter Anwendung eines Faltungskerns stattfindet. Anschließend werden die gefilterten Daten rücktransformiert, und die Rückprojektion erfolgt mit den gefilterten Daten. Durch die Auswahl des Faltungskerns kann die gewünschte Bildcharakteristik, insbesondere die Bildschärfe und das Rauschen, beeinflusst werden. Dieses gefilterte Rückprojektionsverfahren ist dem Fachmann bekannt und braucht im Folgenden nicht weiter detailliert erläutert zu werden.
Bei einem Computertomographiesystem, kurz CT-System genannt, mit einem flächenartigen Detektor, d. h. mit einem großen Konusöffnungswinkel, treten typischerweise sogenannte Conebeam-Artefakte auf. Solche flächenartigen Detektoren sind meist Bestandteil von sogenannten Mehrzeilen-CT-Systemen, mit denen größere Zeilenanzahlen mit einer Abtastung aufgenommen werden können. Im klinischen Einsatz werden Conebeam-Artefakte meist hingenommen. Ein Verfahren zur Reduktion der Conebeam-Artefakte umfasst speziell angepasste Filteralgorithmen, sogenannte dedizierte Rekonstruktionsalgorithmen. Hierbei wird das aufzunehmende Bildvolumen zunächst mit den Artefakten rekonstruiert und anschließend versucht, diese Artefakte durch eine Filteroperation weitestmöglich zu verringern. In der Spiralabtastung steht ein Rekonstruktionsverfahren zur Verfügung, mit dem ein abzubildendes Volumen mit einem mathematisch exakten Algorithmus rekonstruiert wird, so dass die Conebeam-Artefakte nicht entstehen. Dabei wird die sogenannte Tuy-Bedingung erfüllt. In diesem Zusammenhand sei auf folgende Schrift verwiesen: H. K. Tuy, „An inversion formula for cone-beam reconstruction", Department of Computer Science Tech. Rep. MIPG57 (State University of New York at Buffalo, Buffalo, N. Y., June, 1981). Allerdings sind mathematisch exakte Algorithmen generell rechenzeitintensiver und derzeit auch weniger flexibel einsetzbar als approximative Algorithmen. Weiterhin ist der Einsatz mathematisch exakter Algorithmen aufgrund von theoretischen Limitierungen bei sogenannten Sequenzscans generell nicht möglich. Denn bei der Sequenzbildgebung ist die Tuy-Bedingung grundsätzlich verletzt, so dass sich Conebeam-Artefakte durch geeignete Rekonstruktion prinzipiell nur reduzieren lassen. Als Sequenz-Scan oder Sequenz-Abtastung wird ein CT-Bildgebungsverfahren bezeichnet, bei dem ein abzubildender Bereich bei ruhendem Patiententisch durch einen Umlauf oder einen halben Umlauf ergänzt um den zusätzlichen Umlauf um einen halben Fächerwinkel des abtastenden Röntgenstrahls der CT-Scan-Einheit abgetastet wird. Die Sequenz-Abtastung mit flächenartigen Detektoren hat vor allem in der Cardio-CT besondere Bedeutung. In der Cardio-CT ist die Abtastung zudem auf näherungsweise einen Halbumlauf (plus den genannten halben Fächerwinkel) des Detektors begrenzt, um die Zeitauflösung der Bildaufnahme zu optimieren. Daher sollte ein geeigneter Rekonstruktionsalgorithmus nicht nur die Conebeam-Artefakte reduzieren, sondern auch eine optimale Zeitauflösung gewährleisten.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Rekonstruktionsverfahren und eine entsprechende Bildrekonstruktionseinrichtung zu schaffen, welche insbesondere bei der Bildaufnahme von bewegten Objekten im Vergleich zu den herkömmlichen Rekonstruktionsverfahren und Bildrekonstruktionseinrichtungen eine bessere Bildqualität bieten.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Rekonstruktion von gefilterten Bilddaten gemäß Patentanspruch 1, ein CT-Bildgebungsverfahren gemäß Patentanspruch 8, eine Bildrekonstruktionseinrichtung gemäß Patentanspruch 9 und ein Röntgen-Computertomographiesystem gemäß Patentanspruch 10 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Rekonstruktion von gefilterten Bilddaten eines Untersuchungsbereichs eines zu untersuchenden Objekts, vorzugsweise eines bewegten Objekts, auf der Basis von mittels einer CT-Sequenzbildaufnahme erfassten Projektionsmessdaten werden 360°-Bilddaten auf der Basis von mit einer 360°-Sequenz-Abtastung erfassten Projektionsmessdaten von dem Untersuchungsbereich des zu untersuchenden Objekts rekonstruiert. Die Projektionsmessdaten wurden zum Beispiel mit Hilfe eines Vollumlaufs von 360° eines CT-Scansystems von dem Untersuchungsbereich des zu untersuchenden Objekts erfasst. Vorteilhaft sind die 360°-Bilddaten weniger artefaktbehaftet als sogenannte 180°-Bildddaten, welche mit einem sogenannten Short-Scan erzeugt wurden. Wie bereits erwähnt, sind unter 180°-Bilddaten Bilddaten zu verstehen, welche bei einer CT-Bildaufnahme mit einer Halbdrehung einer CT-Scan-Einheit und einer zusätzlichen Drehung der Scan-Einheit um den halben Fächerwinkel des zur Abtastung verwendeten Röntgenfächerstrahls erzeugt wurden. Weiterhin werden erfindungsgemäß zusätzlich zu den 360°-Bilddaten auch 180°-Bilddaten auf Basis eines 180°-Anteils der mit einer 360°-Sequenz-Abtastung erfassten Projektionsmessdaten rekonstruiert. Als 180°-Anteil soll in diesem Zusammenhang und auch in der gesamten Anmeldung ein Anteil von Projektionsmessdaten verstanden werden, welche mit einer Halbdrehung der Scan-Einheit um 180° sowie zusätzlich einer Drehung der Scan-Einheit um den halben Winkelbetrag des Fächerwinkels des abtastenden Röntgenstrahls (Conebeam) erfasst wurden.
Vorteilhaft können die 180°-Projektionsmessdaten einfach aus den bereits erfassten, bei einem Vollumlauf der Scan-Einheit gewonnenen 360°-Projektionsmessdaten entnommen werden.
Die so rekonstruierten 180°-Bilddaten und 360°-Bilddaten werden nachfolgend in den Ortsfrequenzraum transformiert. Im Ortsfrequenzraum erfolgt ein Filtern der transformierten rekonstruierten Bilddaten mit Hilfe eines Frequenz-Split-Filters, der gemäß einem Startwinkel des Aufnahmevorgangs der den 180°-Bilddaten entsprechenden Projektionsmessdaten orientiert ist. Als ein solcher entsprechend dem Startwinkel der 180°-Abtastung orientierter, winkelabhängiger Frequenz-Split-Filter soll ein Frequenzfilter verstanden werden, welcher im Ortsfrequenzraum nicht isotrop ist, sondern Bereiche des zweidimensionalen Ortsfrequenzraums in Abhängigkeit von einem Winkel einer Position im Ortsfrequenzraum abdeckt und zwar derart, dass eine Winkelstellung einer CT-Scan-Einheit bei dem Start der Abtastung der den 180°-Bilddaten enzsprechenden Projektionsmessdaten mitberücksichtigt wird. Die Orientierung des Frequenz-Split-Filters wird entsprechend dem Fourier-Slice-Theorem ermittelt. Schließlich werden gefilterte Bilddaten im Bildraum durch Rücktransformieren der gefilterten transformierten rekonstruierten Bilddaten in den Bildraum erzeugt.
Mit dem erfindungsgemäßen winkelabhängigen Frequenz-Split-Filter kann vorteilhaft gezielt ein Winkelbereich im Ortsfrequenzraum gefiltert werden, welcher für Conebeam-Artefakte verantwortlich ist. Konkret ausgedrückt, deckt der Frequenz-Split-Filter einen Frequenzbereich im Ortsfrequenzraum ab, in dem zur Vermeidung von Conebeam-Artefakten zur Bilderzeugung nur die 360°-Bilddaten berücksichtigt werden. In dem von dem Frequenz-Split-Filter nicht abgedeckten Bereich des Ortsfrequenzraums werden nur die 180°-Bilddaten zur Bilderzeugung berücksichtigt, da diese zu einer verbesserten Zeitauflösung beitragen. Dabei werden die von dem winkelabhängigen Frequenz-Split-Filter abgedeckten Bereiche im Ortsfrequenzraum gerade auf die Bereiche eingeschränkt, welche für die Entstehung der Conebeam-Artefakte ursächlich bzw. relevant sind. Erfindungsgemäß kann die Fläche des durch den winkelabhängigen Frequenz-Split-Filter abgedeckten Bereichs im Ortsfrequenzraum im Vergleich zu herkömmlichen Tiefpassfiltern deutlich verringert werden, so dass aufgrund des geringeren Anteils der 360°-Rekonstruktionen an den Gesamtbilddaten eine verbesserte Zeitauflösung erzielt wird und trotzdem die Conebeam-Artefakte optimal reduziert werden. Die verbesserte Zeitauflösung kommt insbesondere bei der Aufnahme von bewegten Objekten, beispielsweise der Aufnahme des Herzens, besonders zum Tragen, da für die Bildaufnahme einzelner Bewegungsstadien des bewegten Herzens nur wenig Zeit zur Verfügung steht bzw. bei der Aufnahme des bewegten Herzens eine erhöhte Zeitauflösung mit einer verbesserten Bildqualität verbunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen CT-Bildgebungsverfahren werden 360°-Projektionsmessdaten von einem Untersuchungsbereich eines zu untersuchenden Objekts, vorzugsweise eines bewegten Objekts, mit Hilfe einer CT-Scan-Einheit im Rahmen einer sogenannten Sequenzbildgebung erfasst. Nachfolgend werden gefilterte Bilddaten mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rekonstruktion von gefilterten Bilddaten eines Untersuchungsbereichs eines zu untersuchenden Objekts auf der Basis der mittels der CT-Sequenzbildaufnahme erfassten 360°-Projektionsmessdaten erzeugt. Ein derartiges CT-Sequenzbildgebungsverfahren weist im Vergleich zu herkömmlichen CT-Sequenzbildgebungsverfahren für den Fall, dass das herkömmliche Bildgebungsverfahren nur mit 360°-Bilddaten oder mit einem isotropen Filter arbeitet, eine verbesserte Zeitauflösung oder für den Fall, dass das herkömmliche Bildgebungsverfahren nur mit 180°-Bilddaten arbeitet, eine verbesserte Artefaktunterdrückung auf.
Eine erfindungsgemäße Bildrekonstruktionseinrichtung umfasst eine Eingangsschnittstelle zur Erfassung von mittels eines Röntgen-Computertomographiesystems mit Hilfe einer 360°-Sequenzabtastung gewonnenen Projektionsmessdaten von einem Untersuchungsbereich eines zu untersuchenden Objekts. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Bildrekonstruktionseinrichtung
eine Rekonstruktionseinheit zum Rekonstruieren von 360°-Bilddaten auf der Basis der erfassten Projektionsmessdaten und zum Rekonstruieren von 180°-Bilddaten auf Basis eines 180°-Anteils der erfassten Projektionsmessdaten auf. Teil der erfindungsgemäßen Rekonstruktionseinrichtung ist außerdem eine Transformationseinheit zum Transformieren der rekonstruierten Bilddaten in den Ortsfrequenzraum. Eine solche Transformation kann zum Beispiel mit Hilfe einer zweidimensionalen Fourier-Transformation bewerkstelligt werden. Zudem umfasst die Rekonstruktionseinrichtung auch eine Filtereinheit zum Filtern der transformierten rekonstruierten Bilddaten mit Hilfe eines winkelabhängigen Frequenz-Split-Filters im Ortsfrequenzraum, wobei der winkelabhängige Frequenz-Split-Filters gemäß einem Startwinkel des Aufnahmevorgangs der den 180°-Bilddaten entsprechenden Projektionsmessdaten orientiert ist. Teil der erfindungsgemäßen Rekonstruktionseinrichtung ist auch eine Rücktransformationseinheit zum Erzeugen von gefilterten Bilddaten im Bildraum durch Rücktransformieren der gefilterten transformierten rekonstruierten Bilddaten in den Bildraum und eine Bilddaten-Schnittstelle zur Ausgabe der rekonstruierten Bilddaten.
Eine solche Bildrekonstruktionseinrichtung kann Teil eines Computertomographiesystems sein, d. h. sie kann beispielsweise in üblicher Weise auf einem Steuer- und Auswerterechner des Tomographiesystems installiert sein. Grundsätzlich kann eine solche Bildrekonstruktionseinrichtung aber auch auf einer anderen Rechnereinheit realisiert sein, die beispielsweise mit einem Computertomographiesystem über ein Netzwerk zur Datenübernahme verbunden ist oder in sonstiger Weise mit entsprechenden Daten versorgt werden kann. Eine solche Bildrekonstruktionseinrichtung kann zum Beispiel Teil einer Steuereinrichtung eines solchen Computertomographiesystems sein.
Die Bildrekonstruktionseinrichtung sowie deren Untereinheiten, die Rekonstruktionseinheit, die Transformationseinheit, die Filtereinheit und die Rücktransformationseinheit, können jeweils als Softwaremodule auf einem geeigneten Rechner mit entsprechenden Speichermöglichkeiten realisiert sein. Die Eingangsschnittstelle sowie die Bilddaten-Schnittstelle können ebenfalls in Form von reiner Software realisiert sein, sofern nur eine Übernahme der Projektionsmessdaten bzw. eine Ausgabe der gefilterten Bilddaten von anderen bzw. an andere auf der gleichen Rechnereinheit realisierte weitere Einheiten erforderlich ist. Grundsätzlich können diese Schnittstellen aber auch als kombinierte Hardware-/Software-Schnittstellen realisiert sein, um eine externe Ein- und Ausgabe zu realisieren, beispielsweise mit Hilfe von Softwarekomponenten speziell konfigurierte Hardware-Schnittstellen. Unter einer Ausgabe der computertomographischen Bilddaten ist dabei nicht nur eine externe Ausgabe auf einen Bildschirm, einen Drucker oder dergleichen zu verstehen, sondern jede Ausgabe der computertomographischen Bilddaten durch die Bildrekonstruktionseinrichtung, beispielsweise eine Hinterlegung der Bilddaten für eine spätere Sichtung oder Weiterverarbeitung in einen Speicher.
Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Steuereinrichtungen eines CT-Systems auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuereinrichtung eines Computertomographiesystems ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z. B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
Zum Transport zur Steuereinrichtung und/oder zur Speicherung an oder in der Steuereinrichtung kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit der Steuereinrichtung einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Die Rechnereinheit kann z. B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei kann die erfindungsgemäße Bildrekonstruktionseinrichtung auch analog zu den abhängigen Verfahrensansprüchen weitergebildet sein.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rekonstruktion von gefilterten Bilddaten eines Untersuchungsbereichs eines zu untersuchenden Objekts auf der Basis von mittels einer CT-Sequenzbildaufnahme erfassten Projektionsmessdaten deckt der Frequenz-Split-Filter im Ortsfrequenzraum einen Teil-Winkelbereich eines 360°-Gesamtwinkels ab. D. h., der Frequenz-Split-Filter erstreckt sich nicht isotrop im Ortsfrequenzraum, sondern deckt bestimmte in Richtung der Teilwinkelbereiche orientierte Ortsfrequenzraumbereiche ab. Als Teilwinkelbereich soll in diesem Zusammenhang ein durch einen oder mehrere Winkelabschnitte des 360°-Gesamtwinkels definierter Flächenbereich im zweidimensionalen Ortsfrequenzraum verstanden werden. Die Beschränkung des Frequenz-Split-Filters auf die genannten Teilwinkelbereiche erlaubt einerseits eine Reduktion des Anteils der 360°-Bilddaten bei der Erzeugung der gefilterten Bilddaten im Vergleich zu einem isotropen Filter, was eine verbesserte Zeitauflösung der gefilterten Bilddaten mit sich bringt, andererseits wird bei der beschriebenen Variante die Tatsache genutzt, dass 180°-Projektionsmessdaten aus bestimmten Winkeln bzw. Winkelbereichen besonders stark zu den genannten Conebeam-Artefakten beitragen und zur Reduktion dieser Artefakte eine Berücksichtigung der 360°-Bilddaten für diese Winkel sinnvoll ist.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Rekonstruktion von gefilterten Bilddaten eines Untersuchungsbereichs eines zu untersuchenden Objekts auf der Basis von mittels einer CT-Sequenzbildaufnahme erfassten Projektionsmessdaten mit einem Frequenz-Split-Filter anwendbar, welcher einen Tiefpassfilter für die 360°-Bilddaten im Ortsfrequenzraum umfasst. Da die genannten Conebeam-Artefakte nur niederfrequent ausgeprägt sind, genügt eine Filterung im Ortsfrequenzraum für niedrige Frequenzen. Auf diese Weise wird wiederum der Anteil der 360°-Bilddaten an den gefilterten Bilddaten reduziert, wodurch die zeitliche Auflösung im Vergleich zu einer reinen Bilddatenrekonstruktion auf Basis der 360°-Projektionsmessdaten erhöht wird.
Besonders effektiv ist es, wenn der Frequenz-Split-Filter im Ortsfrequenzraum einen Teilwinkelbereich des 360°-Gesamtwinkels abdeckt, welcher gemäß dem Fourier-Slice-Theorem einem Anfangs- und einem Endabschnitt eines 180°-Rekonstruktionsbereichs entspricht. Denn genau am Anfang und am Ende des Rekonstruktionsbereichs der 180°-Bilddaten werden bei der Rekonstruktion inkonsistente Daten erzeugt, welche zu den genannten Conebeam-Artefakten führen. Als 180°-Rekonstruktionsbereich soll in diesem Zusammenhang der Winkelbereich verstanden werden, in dem die 180°-Projektionsmessdaten erfasst werden und dann zur Rekonstruktion der 180°-Bilddaten genutzt werden.
Wird der Frequenz-Split-Filter genau auf diese Bereiche im Ortsfrequenzraum beschränkt, so kann eine verbesserte Zeitauflösung bei gleichzeitig hervorragender Kompensation der Conebeam-Artefakte erreicht werden.
Wie bereits erwähnt, umfasst die CT-Sequenzbildaufnahme, bei der die 360°-Projektionsdaten erfassten werden, auch einen axialen Short-Scan, d. h. eine Abtastung mit einer Halbdrehung und zusätzlich einer Drehung um einen halben Fächerwinkel des abtastenden Röntgenstrahls, auch 180°-Abtastung genannt. Vorteilhaft kann dieser axiale Short-Scan in den 360°-Scan integriert sein, so dass keine zusätzliche Abtastung für den Short-Scan notwendig ist, sondern die dem Short-Scan entsprechenden 180°-Projektionsmessdaten aus den 360°-Projektionsmessdaten extrahiert werden können.
Bevorzugt wird der abgedeckte Winkelbereich des Frequenz-Split-Filters im Ortsfrequenzraum derart gewählt, dass ein spektraler Anteil der 360°-Bilddaten bei der Rekonstruktion der gefilterten Bilddaten bei gleichzeitiger Unterdrückung von Conebeam-Artefakten minimiert ist. D. h., die Filterfläche wird in diesem Fall auf einen möglichst eingeschränkten Winkelbereich im Ortsfrequenzraum beschränkt, welcher dem Startwinkel bzw. dem Endwinkel der Aufnahme der 180°-Projektionsmessdaten entspricht. Eine Minimierung des Anteils der 360°-Bilddaten, was einer Minimierung der Filterfläche des Frequenz-Split-Filters entspricht, erlaubt eine optimale Zeitauflösung der Bildgebung, was insbesondere bei der Bildaufnahme von bewegten Objekten, beispielsweise bei der Herzbildgebung, eine verbesserte Bilddarstellung erlaubt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rekonstruktion von gefilterten Bilddaten eines Untersuchungsbereichs eines zu untersuchenden Objekts auf der Basis von mittels einer CT-Sequenzbildaufnahme erfassten Projektionsmessdaten wird die Rekonstruktion der gefilterten Bilddaten auf Basis eines Rekonstruktionsalgorithmus mit der folgenden Formel durchgeführt: f(x →) = IFFT(Λ(ϑ_x, ϑ_y)·FFT(f_360°(x →)) + (1 – Λ(ϑ_x, ϑ_y))·FFT(f_180°(x →))) (1)
Wobei f(x →) gefilterte Bilddaten, f_360°(x →) und f_180°(x →) Bilddaten im Bildraum auf der Basis von FDK-Rekonstruktionen von Projektionsmessdaten aus einem Winkelbereich von 360° bzw. 180° sind, FFT eine zweidimensionale Fouriertransformation in den Ortsfrequenzraum, IFFT eine dazu inverse Fouriertransformation in den Bildraum ist und Λ(ϑ_x, ϑ_y) einen zweidimensionaler Filter im Ortsfrequenzraum mit den Frequenzkoordinaten ϑ_x, ϑ_y repräsentiert. Als FDK-Rekonstruktion soll ein nach Feldkamp, Davis und Kress genanntes gefiltertes Rückprojektionsverfahren aufgefasst werden. Dieses Verfahren ist in Feldkamp et al. „Practical cone-beam algorithm" J. OPT. Soc. Am. A/Vol. 1, No. 6/June 1984, p. 612–619 beschrieben.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Rekonstruktion von Bilddaten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
2 eine Maske eines Filters im Frequenzraum mit einer gleichmäßigen Abdeckung des gesamten Winkelbereichs von 360°,
3 eine Maske eines Filters im Frequenzraum mit einer selektiven Abdeckung von Winkelbereichen am Anfang und am Ende eines Rekonstruktionsbereichs,
4 ein Blockdiagramm, welches eine Rekonstruktionseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Computertomographiesystems mit einer erfindungsgemäßen Bildrekonstruktionseinrichtung.
1 zeigt ein Flussdiagramm 100, welches ein CT-Bildgebungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Bei dem Verfahren werden bei einem Schritt 1.I zunächst 360°-Projektionsmessdaten PMD₃₆₀ aus einem Untersuchungsbereich FoV erfasst. Dies kann zum Beispiel mit Hilfe eines CT-Scans erfolgen, wobei die 360°-Projektionsmessdaten PMD₃₆₀ durch eine vollständige Drehung der Gantry des CT-Systems erfasst werden. Weiterhin werden 180°-Projektionsmessdaten PMD₁₈₀ erfasst, welche zum Beispiel einen 180°-Anteil zuzüglich eines halben Fächerwinkels des abtastenden Röntgenstrahls an den 360°-Projektionsmessdaten PMD₃₆₀ umfassen. Dieser Anteil wird also durch eine Abtastung während einer halben Drehung der Gantry des CT-Systems sowie einer zuzüglichen Drehung um den genannten Fächerwinkel erfasst. Die erfassten Projektionsmessdaten PMD₁₈₀, PMD₃₆₀ werden anschließend bei einem Schritt 1.II einem Rekonstruktionsprozess unterworfen. Bei dem Rekonstruktionsprozess werden 180°-Bilddaten BD₁₈₀(x, y) auf Basis der 180°-Projektionsmessdaten PMD₁₈₀ und 360°-Bilddaten BD₃₆₀(x, y) auf Basis der erfassten 360°-Projektionsmessdaten PMD₃₆₀ jeweils mittels eines sogenannten FDK-Rekonstruktionsverfahrens rekonstruiert. Die rekonstruierten Bilddaten BD₁₈₀(x, y), BD₃₆₀(x, y) liegen jeweils im Bildraum vor. Anschließend werden die rekonstruierten Bilddaten BD₁₈₀(x, y), BD₃₆₀(x, y) bei einem Schritt 1.III in den Ortsfrequenzraum transformiert. Dieser Schritt erfolgt mit Hilfe einer zweidimensionalen Fourier-Transformation, wobei transformierte rekonstruierte Bilddaten BD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), BD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y) im Ortsfrequenzraum entstehen. Die Aufnahme von Projektionsmessdaten und die Rekonstruktion von Bilddaten erfolgt für den Fall einer Bildaufnahme eines dreidimensionalen Bereichs schichtweise in z-Richtung, d. h. in Richtung der Systemachse des CT-Systems. Der Einfachheit halber wurde in dem gezeigten Ausführungsbeispiel nur die Aufnahme einer Schicht in z-Richtung beschrieben. Daher wurde die z-Komponente der Projektionsmessdaten und Bilddaten nicht weiter erwähnt und dargestellt. Für den Fall einer Aufnahme mehrerer Schichten in z-Richtung müssen selbstverständlich für jede Schicht entsprechend Projektionsmessdaten aufgenommen werden und die beschriebenen Schritte vorgenommen werden, um ein Gesamtbild von einem zu untersuchenden dreidimensionalen Bereich zu erhalten.
Bei dem Schritt 1.IV werden die transformierten rekonstruierten Bilddaten BD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), BD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y) mit Hilfe eines winkelabhängigen Frequenz-Split-Filters FSP im Ortsfrequenzraum gefiltert. Die Struktur eines solchen Filters FSP ist in 3 veranschaulicht. Der Filter deckt einen Bereich niedriger Bildraumfrequenzen ab, ist also als Tiefpassfilter ausgebildet. Weiterhin ist der Frequenz-Split-Filter FSP abhängig von der Startposition bzw. Startwinkelposition des Scansystems des CT-Systems. D. h., der Frequenz-Split-Filter FSP deckt gerade die Winkelbereiche des Ortsfrequenzraums ab, welche der Startposition und der Stoppposition bei der Akquisition des Anteils der 180°-Projektionsmessdaten PMD₁₈₀ an den 360°-Projektionsmessdaten PMD₃₆₀ entsprechen. Die den beiden Positionen entsprechenden Frequenzbereiche des Frequenz-Split-Filters FSP sind punktsymmetrisch zum Ursprung des Ortsfrequenzraums und idealerweise auch achsensymmetrisch zu einer Achse durch den Ursprung des Ortsfrequenzraums, deren Orientierung durch die Orientierung des Scansystems in der Startposition und der Stoppposition vorgegeben ist. Bei dem Schritt 1.V werden die gefilterten transformierten rekonstruierten Bilddaten FBD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), FBD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y) in den Bildraum zurücktransformiert. Dabei werden gefilterte Bilddaten FBD(x, y) im Bildraum erzeugt. Diese können anschließend zur Weiterverarbeitung oder zu einer bildlichen Darstellung ausgegeben werden. Ein den Schritten 1.II bis 1.V entsprechendes Verfahren wird zum Beispiel durch Gleichung 1 repräsentiert.
In 2 ist eine Darstellung 200 eines Ortsfrequenzraums FR gezeigt. Der Ortsfrequenzraum FR wird durch ein Koordinatensystem mit den Frequenzkoordinaten ϑ_x, ϑ_y aufgespannt. Weiterhin ist in 2 ein Frequenzfilter MFF eingezeichnet, welcher sich über den gesamten 360°-Winkelbereich des Ortsfrequenzraums FR erstreckt. Der Frequenzfilter MFF ist als Tiefpassfilter ausgelegt, was anhand der Abmessungen des von dem Filter MFF abgedeckten Maskenbereichs im Frequenzraum FR zu erkennen ist. D. h., die Maske des Filters MFF deckt nur den Innenbereich des Frequenzraums FR ab. Zwar werden durch diese Art von Frequenzfilter die erwähnten Conebeam-Artefakte reduziert, allerdings wird auch die Zeitauflösung bei einer Sequenzbildaufnahme eingeschränkt.
In 3 ist ebenfalls eine Darstellung 300 eines Ortsfrequenzraums FR gezeigt. In 3 ist ein Frequenz-Split-Filter FSP eingezeichnet, welcher sich nur über einen Teil des gesamten 360°-Winkelbereichs des Ortsfrequenzraums erstreckt. Bei der Konzeption der Geometrie des Filters FSP wurde der Tatsache Rechnung getragen, dass die Conebeam-Artefakte insbesondere durch Projektionsmessdaten am Anfang und am Ende des Rekonstruktionsbereichs der 180°-Projektionsmessdaten PMD₁₈₀ verursacht werden. Der Frequenz-Split-Filter FSP bildet eine Art Schleifenfilter aus. Durch diese Art von Frequenzfilter werden nicht nur die Conebeam-Artefakte reduziert, sondern es wird auch die Zeitauflösung bei einer Sequenzbildaufnahme maximiert, da der Anteil der 360°-Rekonstruktion bei der Erzeugung der gefilterten Bilddaten minimiert ist. Die von dem Frequenz-Split-Filter FSP abgedeckten Winkelbereiche des Ortsfrequenzraums FR entsprechen den Winkelbereichen der Projektionsmessdaten, welche bei dem Start und dem Ende der Aufnahme der 180°-Projektionsmessdaten PMD₁₈₀ erfasst werden. Anders ausgedrückt entsprechen die gezeigten Winkelbereiche des Frequenz-Split-Filter FSP der Winkelposition einer Scan-Einheit bei dem Start und dem Ende der Akquisition der 180°-Projektionsmessdaten PMD₁₈₀.
In 4 ist eine Bildrekonstruktionseinrichtung 40 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Bildrekonstruktionseinrichtung 40 umfasst eine Eingangsschnittstelle 41 zur Erfassung von mittels eines Röntgen-Computertomographiesystems 1 (siehe 5) durch eine Sequenzbildaufnahme gewonnenen Projektionsmessdaten PMD₁₈₀, PMD₃₆₀ von einem Untersuchungsbereich FoV eines zu untersuchenden Objekts. Die erfassten Projektionsmessdaten PMD₁₈₀, PMD₃₆₀ werden an eine Rekonstruktionseinheit 42 übermittelt. Die Rekonstruktionseinheit 42 rekonstruiert auf Basis der erfassten Projektionsmessdaten PMD₁₈₀, PMD₃₆₀ 180°-Bilddaten BD₁₈₀(x, y) sowie 360°-Bilddaten BD₃₆₀(x, y). Nachfolgend werden die rekonstruierten Bilddaten BD₁₈₀(x, y), BD₃₆₀(x, y) an eine Transformationseinheit 43 übermittelt.
Die Transformationseinheit 43 transformiert die rekonstruierten Bilddaten BD₁₈₀(x, y), BD₃₆₀(x, y) mit Hilfe einer zweidimensionalen Fourier-Transformation in den Ortsfrequenzraum. Anschließend werden die transformierten rekonstruierten Bilddaten BD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), BD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y) an eine Filtereinheit 44 übermittelt. Die Filtereinheit 44 filtert die transformierten rekonstruierten Bilddaten BD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), BD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y) mit Hilfe eines winkelabhängigen Frequenz-Split-Filters FSP im Ortsfrequenzraum. Anschließend werden die gefilterten transformierten rekonstruierten Bilddaten FBD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), FBD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y) an eine Rücktransformationseinheit 45 übermittelt. Die Rücktransformationseinheit 45 erzeugt gefilterte Bilddaten FBD(x, y) im Bildraum durch Rücktransformieren der gefilterten transformierten rekonstruierten Bilddaten FBD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), FBD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y) in den Bildraum.
Ein in der Filtereinheit 44 verwendeter Frequenz-Split-Filter FSP ist in 3 veranschaulicht. Mit Hilfe des Frequenz-Split-Filters werden unerwünschte Conebeam-Artefakte reduziert und gleichzeitig die Zeitauflösung der Bildaufnahme im Vergleich zu einem herkömmlichen isotropen Tiefpassfilter verbessert. Schließlich werden die gefilterten Bilddaten FBD(x, y) an eine Bilddaten-Schnittstelle 46 übermittelt, welche die Bilddaten FBD(x, y) an andere Einheiten zur Weiterverarbeitung oder zur Bilddarstellung ausgibt.
In 5 ist zunächst schematisch ein Computertomographiesystem (CT-System) 1 mit einer erfindungsgemäßen Bildrekonstruktionseinrichtung 40 dargestellt.
Das CT-System 1 besteht dabei im Wesentlichen aus einem üblichen Scanner 10, in welchem an einer Gantry 11 eine Projektionsdaten-Akquisitionseinheit 5 mit einem Detektor 16 und einer dem Detektor 16 gegenüberliegenden Röntgenquelle 15 um einen Messraum 12 umläuft. Vor dem Scanner 10 befindet sich eine Patientenlagerungseinrichtung 3 bzw. ein Patiententisch 3, dessen oberer Teil 2 mit einem darauf befindlichen Patienten O zum Scanner 10 verschoben werden kann, um den Patienten O durch den Messraum 12 hindurch relativ zum Detektorsystem 16 zu bewegen. Angesteuert werden der Scanner 10 und der Patiententisch 3 durch eine Steuereinrichtung 20, von der aus über eine übliche Steuerschnittstelle 24 Akquisitionssteuersignale AS kommen, um das gesamte System gemäß vorgegebener Messprotokolle in der herkömmlichen Weise anzusteuern. Bei dem erfindungsgemäßen CT-Bildgebungsverfahren wird ein sequentielles Messverfahren durchgeführt, bei dem eine feste Position in z-Richtung angefahren wird und dann während eines Teilumlaufs bzw. eines ganzen Umlaufs oder eventuell auch mehrerer Umläufe einer Röntgenquelle 15 die erforderlichen Projektionsmessdaten PMD₁₈₀, PMD₃₆₀ erfasst werden, um ein Schnittbild an dieser z-Position zu rekonstruieren oder um aus den Projektionsdaten mehrerer z-Positionen Volumenbilddaten zu rekonstruieren. Parallel läuft dabei immer gegenüber der Röntgenquelle 15 der Detektor 16 mit, um Projektionsmessdaten PMD₁₈₀, PMD₃₆₀ zu erfassen, die dann in der erfindungsgemäßen Weise zur Rekonstruktion von Volumen- und/oder Schicht-Bilddaten genutzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich auch an anderen CT-Systemen, z. B. mit mehreren Röntgenquellen und/oder Detektoren und/oder mit einem einen vollständigen Ring bildenden Detektor, einsetzbar.
Die vom Detektor 16 akquirierten Projektionsmessdaten PMD₁₈₀, PMD₃₆₀ (im Folgenden auch Rohdaten genannt) werden über eine Rohdatenschnittstelle 23 an die Steuereinrichtung 20 übergeben. Diese Rohdaten werden dann, gegebenenfalls nach einer geeigneten Vorverarbeitung (z. B. Strahlaufhärtungskorrektur), in einer erfindungsgemäßen Bildrekonstruktionseinrichtung 40 weiterverarbeitet, die bei diesem Ausführungsbeispiel in der Steuereinrichtung 20 in Form von Software auf einem Prozessor realisiert ist. Diese Bildrekonstruktionseinrichtung 40 rekonstruiert auf Basis der Rohdaten PMD₁₈₀, PMD₃₆₀ gefilterte Bilddaten FBD(x, y) mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Rekonstruktionsverfahrens.
Die von der Bildrekonstruktionseinrichtung 40 gefilterten rekonstruierten Bilddaten FBD(x, y) werden dann in einem Speicher 22 der Steuereinrichtung 20 hinterlegt und/oder in üblicher Weise auf dem Bildschirm der Steuereinrichtung 20 ausgegeben. Sie können auch über eine in 5 nicht dargestellte Schnittstelle in ein an das Computertomographiesystem 1 angeschlossenes Netz, beispielsweise ein radiologisches Informationssystem (RIS), eingespeist und in einem dort zugänglichen Massenspeicher hinterlegt oder auf dort angeschlossenen Druckern oder Filming-Stationen als Bilder ausgegeben werden. Die Daten können so in beliebiger Weise weiterverarbeitet und dann gespeichert oder ausgegeben werden.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. So wurden das Rekonstruktionsverfahren, das CT-Bildgebungsverfahren und die Rekonstruktionseinrichtung in erster Linie anhand einer Rekonstruktion von medizinischen Bilddaten erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Anwendung im medizinischen Bereich beschränkt, sondern es können auch grundsätzlich computertomographische Bilder für andere Zwecke erzeugt und bearbeitet werden. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit” nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

H. K. Tuy, „An inversion formula for cone-beam reconstruction”, Department of Computer Science Tech. Rep. MIPG57 (State University of New York at Buffalo, Buffalo, N. Y., June, 1981) [0003]
Feldkamp, Davis und Kress genanntes gefiltertes Rückprojektionsverfahren aufgefasst werden. Dieses Verfahren ist in Feldkamp et al. „Practical cone-beam algorithm” J. OPT. Soc. Am. A/Vol. 1, No. 6/June 1984, p. 612–619 [0024]

Claims

Verfahren zur Rekonstruktion von gefilterten Bilddaten (FBD(x, y)) eines Untersuchungsbereichs (FoV) eines zu untersuchenden Objekts (O) auf der Basis von mittels einer CT-Sequenzbildaufnahme erfassten Projektionsmessdaten (PMD₁₈₀, PMD₃₆₀), aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: – Rekonstruieren von 360°-Bilddaten (BD₃₆₀(x, y)) auf der Basis von mit einer 360°-Sequenz-Abtastung erfassten Projektionsmessdaten (PMD₃₆₀), – Rekonstruieren von 180°-Bilddaten (BD₁₈₀(x, y)) auf Basis eines 180°-Anteils (PMD₁₈₀) der mit einer 360°-Sequenz-Abtastung erfassten Projektionsmessdaten (PMD₃₆₀), – Transformieren der rekonstruierten Bilddaten (BD₁₈₀(x, y), BD₃₆₀(x, y)) in den Ortsfrequenzraum, – Filtern der transformierten rekonstruierten Bilddaten (BD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), BD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y)) mit Hilfe eines Frequenz-Split-Filters (FSP), der gemäß einem Startwinkel des Aufnahmevorgangs der den 180°-Bilddaten (BD₁₈₀(x, y)) entsprechenden Projektionsmessdaten orientiert ist, im Ortsfrequenzraum, – Erzeugen von gefilterten Bilddaten (FBD(x, y)) im Bildraum durch Rücktransformieren der gefilterten transformierten rekonstruierten Bilddaten (FBD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), FBD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y)) in den Bildraum.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Frequenz-Split-Filter (FSP) im Ortsfrequenzraum einen Teil-Winkelbereich eines 360°-Gesamtwinkels abdeckt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Frequenz-Split-Filter (FSP) einen Tiefpassfilter für die 360°-Bilddaten BD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y) im Ortsfrequenzraum umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Frequenz-Split-Filter (FSP) im Ortsfrequenzraum einen Teilwinkelbereich des 360°-Gesamtwinkels abdeckt, welcher einem Anfangs- und einem Endabschnitt eines 180°-Rekonstruktionsbereichs entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die CT-Sequenzbildaufnahme einen axialen Short-Scan umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Teil-Winkelbereich des Frequenz-Split-Filters (FSP) im Ortsfrequenzraum derart gewählt ist, dass ein spektraler Anteil der 360°-Bilddaten (BD₃₆₀(x, y)) bei der Rekonstruktion der gefilterten Bilddaten (FBD(x, y)) bei gleichzeitiger Unterdrückung von Conebeam-Artefakten minimiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Rekonstruktion der gefilterten Bilddaten (FBD(x, y)) auf Basis eines Rekonstruktionsalgorithmus mit der folgenden Formel durchgeführt wird: f(x →) = IFFT(Λ(ϑ_x, ϑ_y)·FFT(f_360°(x →)) + (1 – Λ(ϑ_x, ϑ_y))·FFT(f_180°((x →))), wobei f(x →) gefilterte Bilddaten (FBD(x, y)) repräsentiert, f_360°(x →) und f_180°(x →) Bilddaten (BD(x, y)) im Bildraum auf der Basis von FDK-Rekonstruktionen von Projektionsmessdaten (PMD₁₈₀, ^PMD360) aus einem Winkelbereich von 360° bzw. 180° repräsentieren, FFT eine zweidimensionale Fouriertransformation in den Ortsfrequenzraum, IFFT eine dazu inverse Fouriertransformation in den Bildraum ist und Λ(ϑ_x, ϑ_y) einen zweidimensionalen Filter im Ortsfrequenzraum mit den Frequenzkoordinaten ϑ_x, ϑ_y repräsentiert.
CT-Bildgebungsverfahren, aufweisend die Schritte: – Erfassen von 360°-Projektionsmessdaten (PMD₃₆₀) von einem Untersuchungsbereich (FoV) eines zu untersuchenden Objekts, – Rekonstruieren von gefilterten Bilddaten (FBD(x, y)) mit Hilfe eines Rekonstruktionsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auf Basis der erfassten 360°-Projektionsmessdaten (PMD₃₆₀).
Bildrekonstruktionseinrichtung (40), aufweisend: – eine Eingangsschnittstelle (41) zur Erfassung von mittels eines Röntgen-Computertomographiesystems (1) mit Hilfe einer 360°-Sequenzabtastung gewonnenen Projektionsmessdaten (PMD₃₆₀) von einem Untersuchungsbereich (FoV) eines zu untersuchenden Objekts (O), – eine Rekonstruktionseinheit (42) zum Rekonstruieren von 360°-Bilddaten (BD₃₆₀(x, y)) auf der Basis der erfassten Projektionsmessdaten (PMD₃₆₀) und zum Rekonstruieren von 180°-Bilddaten (BD₁₈₀(x, y)) auf Basis eines 180°-Anteils der erfassten Projektionsmessdaten (PMD₃₆₀), – eine Transformationseinheit (43) zum Transformieren der rekonstruierten Bilddaten (BD₁₈₀(x, y), BD₃₆₀(x, y)) in den Ortsfrequenzraum, – eine Filtereinheit (44) zum Filtern der transformierten rekonstruierten Bilddaten (BD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), BD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y)) mit Hilfe eines Frequenz-Split-Filters (FSP), der gemäß einem Startwinkel eine Aufnahmevorgangs der den 180°-Bilddaten (BD₁₈₀(x, y)) entsprechenden Projektionsmessdaten orientiert ist, im Ortsfrequenzraum, – eine Rücktransformationseinheit (45) zum Erzeugen von gefilterten Bilddaten (FBD(x, y)) im Bildraum durch Rücktransformieren der gefilterten transformierten rekonstruierten Bilddaten (FBD₁₈₀(ϑ_x, ϑ_y), FBD₃₆₀(ϑ_x, ϑ_y)) in den Bildraum und – eine Bilddaten-Schnittstelle (46) zur Ausgabe der rekonstruierten Bilddaten (FBD(x, y)).
Röntgen-Computertomographiesystem (1), aufweisend: – eine Projektionsdaten-Akquisitionseinheit (5), umfassend eine Röntgenquelle (15) und ein Detektorsystem (16) zur Akquisition von Projektionsmessdaten (PMD₃₆₀) eines Untersuchungsbereichs (FoV) eines zu untersuchenden Objekts (O), – eine Steuereinrichtung (20) zur Ansteuerung der Projektionsdaten-Akquisitionseinheit (5) und – eine Bildrekonstruktionseinrichtung (40) nach Anspruch 9.
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Steuereinrichtung (20) eines Computertomographiesystems (1) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Steuereinrichtung (20) des Computertomographiesystems (1) ausgeführt wird.
Computerlesbares Medium, auf welchem von einer Rechnereinheit einlesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Rechnereinheit ausgeführt werden.