DE10211581A1

DE10211581A1 - Verfahren und Vorrichtung unter Verwendung eines verallgemeinerten spiralenförmigen Interpolationsalgorithmus

Info

Publication number: DE10211581A1
Application number: DE10211581A
Authority: DE
Inventors: Jiang Hsieh
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2002-10-24
Also published as: IL148502A; JP4356863B2; IL148502A0; US6452996B1; JP2002330956A

Abstract

Es werden Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung von Bildartefakten bei der Rekonstruktion eines Bilds mit einer Mehrfachschnitt-Computertomographieabbildungsabtasteinrichtung (Mehrfachschnitt-TT-Abbildungsabtasteinrichtung) (10) bereitgestellt. Ein Objekt (22) wird spiralförmig abgetastet, um eine Vielzahl von Projektionsansichten eines Objekts zu erhalten (52), es wird eine Rekonstruktionsebene (70) definiert (54), es wird eine konjugierte Abtastlinie (72) definiert (56), die die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt, es wird eine Gewichtungsfunktion auf die konjugierten Abtastwerte angewendet (58), um Bildartefakte zu verringern, und das Bild wird rekonstruiert (60), nachdem die gewichteten Daten gefiltert und rückprojiziert sind. Das Verfahren verringert potentielle Bildartefakte, ohne daß zusätzliche Hardware verwendet oder ersetzt werden muß.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und eine Vorrichtung zur CT-Abbildung und andere Strahlungsabbildungssysteme und insbesondere auf eine Verwendung eines verallgemeinerten spiralenförmigen Interpolationsalgorithmus.

Bei zumindest einigen "Computertomographie"- Abbildungssystemkonfigurationen (CT- Abbildungssystemkonfigurationen) projiziert eine Röntgenquelle ein fächerförmiges Strahlenbündel, das kollimiert wird, damit es in einer X-Y-Ebene eines kartesischen Koordinatensystems liegt, auf die im allgemeinen als eine "Abbildungsebene" Bezug genommen wird. Das Röntgenstrahlenbündel geht durch ein abgebildetes Objekt wie beispielsweise einen Patienten hindurch. Das Strahlenbündel trifft nach seiner Abschwächung durch das Objekt auf eine nachstehend als Array bezeichnete regelmäßige Anordnung von nachstehend als Strahlungsdetektoren bezeichneten Strahlungserfassungseinrichtungen auf. Die Intensität der bei einem Detektorarray empfangenen Strahlung des abgeschwächten Strahlenbündels hängt von der Abschwächung des Röntgenstrahlenbündels durch das Objekt ab. Jedes Detektorelement des Arrays erzeugt ein getrenntes elektrisches Signal, bei dem es sich um eine Messung der Strahlenbündelabschwächung an dem Ort des Detektors handelt. Die Abschwächungsmessungen von allen Detektoren werden zur Erzeugung eines Übertragungsprofils getrennt erfaßt.

Bei bekannten CT-Systemen der dritten Generation werden die Röntgenquelle und das Detektorarray mit einem Portal in der Abbildungsebene und um das abzubildende Objekt gedreht, so daß der Winkel, bei dem das Röntgenstrahlenbündel das Objekt kreuzt, sich ständig ändert. Röntgenquellen umfassen typischerweise Röntgenröhren, die das Röntgenstrahlenbündel bei einem Brennfleck abstrahlen. Röntgendetektoren umfassen typischerweise einen Kollimator zur Kollimation von bei dem Detektor empfangenen Röntgenstrahlenbündeln, einen an den Kollimator angrenzenden Szintillator und an den Szintillator angrenzende Fotodetektoren. Auf eine Gruppe von Röntgenabschwächungsmessungen, d. h. Projektionsdaten, von dem Detektorarray bei einem Portalwinkel wird als eine "Ansicht" Bezug genommen. Eine "Abtastung" des Objekts umfaßt einen Satz von während einer Umdrehung der Röntgenquelle und des Detektors bei unterschiedlichen Portalwinkeln oder Ansichtswinkeln ausgebildeten Ansichten.

Bei einer axialen Abtastung werden die Projektionsdaten zum Aufbau eines Bilds, das einem durch das Objekt genommenen zweidimensionalen Schnitt entspricht, verarbeitet. Auf ein Verfahren zur Rekonstruktion eines Bilds aus einem Satz von Projektionsdaten wird in dem Fachgebiet als das Verfahren der gefilterten Rückprojektion Bezug genommen. Dieser Prozeß wandelt die Abschwächungsmessungen aus einer Abtastung in als "CT-Zahlen" oder "Hounsfield-Einheiten" bezeichnete ganze Zahlen, die zur Steuerung der Helligkeit eines entsprechenden Bildelements bei einer Kathodenstrahlröhrenanzeige verwendet werden.

Zur Verringerung der für mehrere Schnitte erforderlichen gesamten Abtastzeit kann eine "spiralenförmige" Abtastung durchgeführt werden. Zur Durchführung einer "spiralenförmigen" Abtastung wird der Patient synchron zu der Drehung des Portals in einer Richtung der z-Achse bewegt, während die Daten für eine vorgeschriebene Anzahl von Schnitten erfaßt werden. Ein derartiges System erzeugt aus einer spiralenförmigen Abtastung des Fächerstrahlenbündels eine einzelne Spirale. Die durch das Fächerstrahlenbündel ausgearbeitete Spirale ergibt Projektionsdaten, aus denen Bilder in jedem vorgeschriebenen Schnitt rekonstruiert werden können.

Bei einigen CT-Abbildungssystemen ist das Detektorarray segmentiert, so daß eine Vielzahl von quasi parallelen Schnitten von Projektionsdaten erfaßt und verarbeitet wird, um eine Vielzahl von mehreren Schnitten durch ein Volumen entsprechenden Bildern aufzubauen. Auf derartige CT- Abbildungssysteme wird als "Mehrfachschnitt"-Systeme Bezug genommen. Mehrfachschnitt-Systeme stellen im Vergleich zu einem Einfachschnitt-System mehr Daten zur Rekonstruktion eines Bilds bereit. Eine Gewichtung von konjugierten Abtastwerten bei Mehrfachschnitt-Systemen ähnlich der Gewichtung von Abtastwerten bei Einfachschnitt-Systemen führt zu einer Störung bei der Bildrekonstruktion, wenn eine große Anzahl von Schnitten berücksichtigt wird.

Für ein Einfachschnitt-System werden zwei Messungen zur Interpolation/Extrapolation von aus einer einzelnen Drehung des Portals gesammelten Daten auf eine "Rekonstruktionsebene" (POR) verwendet. Bei unterschiedlichen Quellenpositionen erfaßte Messungen sind als "konjugierte Messungen" bekannt. Die konjugierten Messungen werden zur Erzeugung einer konjugierten Abtastlinie verwendet. Mehrfachschnitt-CT-Abbildungssysteme erhöhen die Flexibilität bei der Wahl einer Zeile oder einer Vielzahl von Zeilen, die am nächsten an der POR befindliche Daten bereitstellen. Diese Flexibilität bei der Wahl einer Zeile kann an beiden Enden eines gegebenen Strahls vorhanden sein, d. h. für beide konjugierten Messungen für den gleichen Strahl durch den Patienten. Teilungen, für die konjugierte Messungen verfügbar sind, sind als HQ-Teilungen bekannt.

Die POR-Linie kreuzt die konjugierte Abtastlinie an einem Schnittpunkt. An dem Schnittpunkt wird ein Gewicht nichtdeterministisch, da das Gewicht bei der POR-Linie 1 sein sollte und das Gewicht für die konjugierte Abtastlinie 0 sein sollte. Bekannte Algorithmen schalten die Interpolationspaare dynamisch um, so daß zwei sich am nächsten an der POR befindende Abtastwerte für die Interpolation verwendet werden, um die Nicht-Deterministik zu vermeiden. An dem Umschaltpunkt tritt jedoch eine Unstetigkeit bei den Gewichten auf. Diese Unstetigkeit führt nach dem Filtern und der Rückprojektion zu einem periodischen Riffelmuster von dem mittleren Bereich des rekonstruierten Bilds zu der äußeren Kante des Gesichtsfelds. Typischerweise wird als ein Kompensationsverfahren eine Verlauftechnik zur Überbrückung von Lücken bei den Gewichten verwendet. Dennoch können Bildartefakte nicht vermieden werden, da es sich bei der Filteroperation bei der Bildrekonstruktion im wesentlichen um einen Ableitungsoperator handelt, der etwaige kleine Diskrepanzen bei den interpolierten Abtastwerten verstärkt.

Es werden Verfahren und eine Vorrichtung für ein Mehrfachschnitt-Computertomographieabbildungssystem (Mehrfachschnitt-CT-Abbildungssystem) zur Verringerung von Bildartefakten bei der Rekonstruktion eines Bilds bereitgestellt. Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird ein Objekt spiralenförmig abgetastet, um Projektionsdaten für eine Vielzahl von Projektionsansichten des Objekts zu erhalten, es wird eine Rekonstruktionsebene definiert, es wird eine konjugierte Abtastlinie definiert, die die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt, es wird eine Gewichtungsfunktion auf die konjugierten Abtastwerte angewendet, um Bildartefakte zu verringern, und das Bild wird rekonstruiert, nachdem die gewichteten Daten gefiltert und rückprojiziert sind.

Bei einer weiteren Ausgestaltung umfaßt ein Abbildungssystem einen Computer, ein Portal mit einem Detektorarray, eine Röntgenquelle zur Ausstrahlung eines Röntgenstrahlenbündels zu dem Detektorarray hin, und das Abbildungssystem erfaßt Projektionsdaten für eine Vielzahl von Projektionsansichten des Objekts, definiert eine Rekonstruktionsebene, definiert eine konjugierte Abtastlinie, die die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt, wendet eine Gewichtungsfunktion auf die konjugierten Abtastwerte an, um Bildartefakte zu verringern, und rekonstruiert das Bild, nachdem die gewichteten Daten gefiltert und rückprojiziert sind.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist eine Verarbeitungseinrichtung in dem Abbildungssystem dazu programmiert, Projektionsdaten für eine Vielzahl von Projektionsansichten des Objekts zu erfassen, eine Rekonstruktionsebene zu definieren, eine konjugierte Abtastlinie derart zu definieren, daß sie die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt, eine Gewichtungsfunktion auf die konjugierten Abtastwerte anzuwenden, um Bildartefakte zu verringern, und das Bild zu rekonstruieren, nachdem die gewichteten Daten gefiltert und rückprojiziert sind.

Bei noch einer weiteren Ausgestaltung wird ein von einem Computer lesbarer Träger in dem Abbildungssystem bereitgestellt, der eine Vielzahl von Datensätzen von Projektionsdaten umfaßt, die zur Definition einer Rekonstruktionsebene verwendet werden. Darüber hinaus ist ein Datensatz von konjugierten Abtastwerten auf dem von einem Computer lesbaren Träger gespeichert. Ein sich auf dem von einem Computer lesbaren Träger befindendes Programm verwendet eine Vielzahl von Regeln zur Definition einer konjugierten Abtastlinie auf der Grundlage des Datensatzes von konjugierten Abtastwerten, die die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt. Ferner umfaßt das Programm eine Vielzahl von Regeln zur Bestimmung einer Gewichtungsfunktion, die zur Verringerung von Bildartefakten auf die konjugierten Abtastwerte angewendet wird, und zur Rekonstruktion des Bilds.

Fig. 1 zeigt eine bildliche Ansicht eines CT- Abbildungssystems;

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des in der Fig. 1 veranschaulichten Systems;

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das die durch das CT-System zur Verwendung eines verallgemeinerten spiralenförmigen Interpolationsalgorithmus ausgeführten Schritte veranschaulicht;

Fig. 4 zeigt eine Veranschaulichung der POR und konjugierter Abtastwerte zu der POR, die von dem verallgemeinerten spiralenförmigen Interpolationsalgorithmus verwendet werden;

Fig. 5 zeigt eine Veranschaulichung einer stückweise linearen POR;

Fig. 6 zeigt eine Veranschaulichung einer allgemein kurvenförmigen POR; und

Fig. 7 zeigt eine Veranschaulichung konjugierter Abtastbereiche für eine Spiralenteilung von 7 : 1.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 ist stellvertretend für eine CT-Abtasteinrichtung bzw. einen CT-Abtaster der "dritten Generation" ein Computertomographieabbildungssystem (CT-Abbildungssystem) 10 als ein Portal 12 umfassend gezeigt. Das Portal 12 weist eine Röntgenquelle 14 auf, die ein Strahlenbündel von Röntgenstrahlen 16 zu einem Detektorarray 18 auf der gegenüberliegenden Seite des Portals 12 hin projiziert. Das Detektorarray 18 ist durch Detektorelemente 20 gebildet, die zusammen die durch ein Objekt 22 wie beispielsweise einen medizinischen Patienten hindurchgehenden projizierten Röntgenstrahlen erfassen. Jedes Detektorelement 20 erzeugt ein elektrisches Signal, das die Intensität eines auftreffenden Röntgenstrahlenbündels und folglich die Abschwächung des Strahlenbündels, während es durch das Objekt oder den Patienten 22 hindurchgeht, darstellt. Während einer Abtastung zur Erfassung von Röntgenprojektionsdaten drehen sich das Portal 12 und die daran angebrachten Komponenten um einen Drehmittelpunkt 24. Bei einem Ausführungsbeispiel und wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, sind Detektorelemente 20 in einer Zeile angeordnet, so daß während einer Abtastung einem einzelnen Bildschnitt entsprechende Projektionsdaten erfaßt werden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind Detektorelemente 20 in einer Vielzahl von parallelen Zeilen angeordnet, so daß während einer Abtastung einer Vielzahl von parallelen Schnitten entsprechende Projektionsdaten gleichzeitig erfaßt werden können.

Die Drehung des Portals 12 und der Betrieb der Röntgenquelle 14 werden durch eine Steuervorrichtung 26 des CT-Systems 10 gesteuert. Die Steuervorrichtung 26 umfaßt eine Röntgensteuereinrichtung 28, die Leistungs- und Zeitablaufsteuersignale für die Röntgenquelle 14 bereitstellt, und eine Portalmotorsteuereinrichtung 30, die die Drehgeschwindigkeit und -position des Portals 12 steuert. Ein Datenerfassungssystem (DAS) 32 in der Steuervorrichtung 26 tastet analoge Daten von Detektorelementen 20 ab und wandelt die Daten in digitale Signale für eine nachfolgende Verarbeitung. Eine Bildrekonstruktionseinrichtung 34 empfängt abgetastete und digitalisierte Röntgendaten von dem DAS 32 und führt eine Hochgeschwindigkeitsbildrekonstruktion durch. Das rekonstruierte Bild wird einem Computer 36 als Eingabe zugeführt, der das Bild in einer Massenspeichervorrichtung 38 speichert.

Der Computer 36 empfängt auch Befehle und Abtastparameter von einer Bedienungsperson über eine Bedieneinheit 40, die eine Tastatur aufweist. Eine zugehörige Kathodenstrahlröhrenanzeige 42 ermöglicht es der Bedienungsperson, das rekonstruierte Bild und andere Daten von dem Computer 36 zu beobachten. Die von der Bedienungsperson zugeführten Befehle und Parameter werden von dem Computer 36 zur Bereitstellung von Steuersignalen und Informationen für das DAS 32, die Röntgensteuereinrichtung 28 und die Portalmotorsteuereinrichtung 30 verwendet. Darüber hinaus betätigt der Computer 36 eine Tischmotorsteuereinrichtung 44, die einen motorisierten Tisch 46 zur Positionierung des Patienten 22 in dem Portal 12 steuert. Insbesondere bewegt der Tisch 46 Abschnitte des Patienten 22 durch eine Portalöffnung 48.

Wenn eine HQ-Teilung verwendet wird, heißt es, daß ein CT- Abbildungssystem in einer Betriebsart "hoher Qualität" (HQ- Betriebsart) arbeitet. Für eine gegebene Spiralenteilung in einer HQ-Betriebsart ist ein Satz von Radon-Punkten vorhanden, für den die konjugierten Messungen um annähernd die Hälfte einer erfaßten Apertur z versetzt sind. Die "Detektor-Apertur" bezieht sich auf eine Apertur in einem mit einer "Makrodetektorzeile" oder einer Messung verknüpften Isozentrum. Beispielsweise sind bei einer in einer HQ-Betriebsart arbeitenden bekannten Vier-Schnitt- Abtasteinrichtung mit einem Detektorwinkel ã gleich Null und einer Teilung von 3 : 1 die konjugierten Messungen um Äz/2, d. h. die Hälfte der Apertur, versetzt. In einer derartigen Situation wird häufig eine Interpolationsbreite mit minimalem z verwendet. Diese ideale Abtastsituation tritt jedoch lediglich bei einer begrenzten Anzahl von Radon-Punkten auf. Der Versatz weicht allmählich von dem Optimum ab, je weiter die Entfernung von dem Isozentrum ist. Je größer die Anzahl der Zeilen und je höher entsprechend die Teilung ist, desto schneller findet die Abweichung von dem Optimum statt.

Ein in einer HQ-Betriebsart arbeitendes bekanntes Acht- Schnitt-CT-Abbildungssystem mit einer Spiralenteilung von entweder 5 : 1 oder 7 : 1, das bekannte Rekonstruktionsverfahren verwendet, erzeugt Bildartefakte in einem sich zu einer äußeren Kante eines "Gesichtsfelds" (FOV) in dem Bild erstreckenden periodischen Riffelmuster, das die Bilder für eine klinische Verwendung ungeeignet macht. Die Bildartefakte ergeben sich aus Änderungen der spiralenförmigen Gewichte als einer Funktion eines Detektorwinkels y. Die Änderung der Gewichte wird durch die Kombination einer schnelleren Tischgeschwindigkeit bei einer Acht-Schnitt-Abtasteinrichtung und eines durch die konjugierten Abtastwerte zu der POR gebildeten großen Neigungswinkels verursacht. Bei einem bekannten Rekonstruktionsalgorithmus wird die POR als eine zu der Tischtranslationsachse senkrechte Ebene ausgewählt, und die POR kann durch die nachstehende lineare Beziehung beschrieben werden:

b = β_k, (1)

wobei β_k den Projektionswinkel darstellt, bei dem die Detektorzeile k die POR kreuzt. Auf der Grundlage der Fächerstrahlenbündelabtastgeometrie befinden sich die konjugierten Abtastwerte entlang der Linie:

β' = β_k±π-2γ, (2)

wobei β_k den Projektionswinkel darstellt, bei dem die Detektorzeile k die POR kreuzt, und γ ein Detektorwinkel ist. Bei der Gleichung (2) handelt es sich um die konjugierte Abtastlinie β', die die konjugierten Abtastwerte zu der POR für alle Detektorzeilen beschreibt, die einen Satz von geneigten parallelen Linien bilden. Bei einer spiralenförmigen Mehrfachschnitt-CT werden die konjugierten Abtastwerte zu der POR der Detektorzeile k mit anderen Detektorzeilen als k gesammelt.

Die Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm 50, das die durch das (in der Fig. 1 gezeigte) CT-System 10 zur Verringerung von durch nichtdeterministische Schnittpunkte erzeugten Bildartefakten ausgeführten Schritte veranschaulicht. Das durch das Flußdiagramm 50 in der Fig. 3 veranschaulichte Verfahren kann durch das (in der Fig. 2 gezeigte) DAS 32, die (in der Fig. 2 gezeigte) Bildrekonstruktionseinrichtung 34 oder den (in der Fig. 2 gezeigten) Computer 36 praktiziert werden. Im allgemeinen ist eine Verarbeitungseinrichtung in dem DAS 32, der Rekonstruktionseinrichtung 34 und/oder dem Computer 36 dazu programmiert, die nachstehend beschriebenen Prozeßschritte auszuführen. Selbstverständlich ist das Verfahren nicht darauf beschränkt, in dem CT-System 10 praktiziert zu werden, und kann in Verbindung mit vielen anderen Arten und Variationen von Abbildungssystemen verwendet werden.

Mit näherem Bezug auf die Fig. 3 wird bei der Durchführung einer Abtastung ein Satz von Ursprungsprojektionsdaten erfaßt 52, der zur Erzeugung eines Satzes von Projektionsansichtsdaten vorverarbeitet wird. Es wird eine Rekonstruktionsebene definiert 54. Es wird eine konjugierte Abtastlinie definiert 56, die die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt. Wenn die POR und die konjugierte Abtastlinie definiert werden, wird ein minimaler Wert von α ausgewählt, um es sicherzustellen, daß die POR die konjugierte Abtastlinie nicht kreuzt. Wenn die POR die konjugierte Abtastlinie nicht kreuzt, werden Bildartefakte beseitigt. Der Wert von α sollte eine glatte Gewichtungsfunktion sicherstellen. Die Gewichtungsfunktion sollte keine Unstetigkeiten aufweisen und wird auf alle konjugierten Abtastwerte angewendet 58. Es wird ein Bild rekonstruiert 60, indem die gewichteten Daten gefiltert und rückprojiziert werden.

Mit Bezug auf die Fig. 4 bilden eine POR-Linie 62 und eine konjugierte Abtastlinie 64 ein Dreieck mit einer Basislänge 68, das sich an einem Schnittpunkt 66 kreuzt. Wie es veranschaulicht ist, stellt die Basislänge 68 einen Winkelabstand zwischen der POR-Linie 62 und der konjugierten Abtastlinie 64 dar. Es ist für eine Spiralenteilung von 7 : 1 bekannt, daß der Winkelabstand für einen Isostrahl π/7 beträgt. Ähnlich sind für andere Spiralenteilungen verschiedene Winkelabstände zwischen der POR und der konjugierten Abtastlinie vorhanden. Zur Vermeidung von durch den Schnittpunkt der POR-Linie 62 und der konjugierten Abtastlinie 64 verursachten Bildartefakten wird bei einem Ausführungsbeispiel eine "neue" POR-Linie 70 als eine gerade Linie definiert, die eine konjugierte Abtastlinie 72 nicht kreuzt. Genauer ist die neue POR-Linie 70 mit Bezug auf eine horizontale Linie in dem Radon-Raum eine geneigte Linie. Durch eine Unstetigkeit der Gewichte während der Interpolation verursachte potentielle Bildartefakte an dem Schnittpunkt 66 werden vermieden, da die neue POR-Linie 70 und die konjugierte Abtastlinie 72 sich nicht kreuzen. Mathematisch werden die neue POR-Linie 70, β, und die konjugierte Abtastlinie 72, β', durch die nachstehenden Gleichungen beschrieben:

β = β_k-αγ, (3)

β' = β_k±π-(2-α)γ, (4)

wobei β_k den Projektionswinkel darstellt, bei dem die Detektorzeile k die POR kreuzt, wenn γ = 0, γ einen Detektorwinkel darstellt und α einen Wert darstellt, der es sicherstellt, daß die neue POR-Linie 70 und die konjugierte Abtastlinie 72 sich nicht kreuzen.

Der minimale Wert von α, der es sicherstellt, daß die zwei Linien sich nicht kreuzen, ist α ≧1-π(2Qγ_m), wobei Q eine Spiralenteilung ist. Bei einem Ausführungsbeispiel für eine Spiralenteilung von 7 : 1 ist α ≧ 1-π/(14γ_m), wobei γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist. Für eine Spiralenteilung von Q : 1 ist der minimale Wert von α

Der Wert von α wird auf einem Minimum gehalten, da große Werte von α eine große Abweichung der POR von einer idealen POR angeben. Die ideale POR ist eine flache Ebene senkrecht zu der Tischtranslationsachse. Ferner sollte der Wert von α einen glatten Gewichtungsfunktionsübergang sicherstellen, um potentielle Bildartefakte zu vermeiden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist α für eine Spiralenteilung von 7 : 1 das 1,1-fache des minimalen Werts von 1-π/(14γ_m), und für eine Spiralenteilung von Q : 1 ist α das 1,1-fache des minimalen Werts von

Für andere Spiralenteilungen wird eine ähnliche Berechnung durchgeführt, um den minimalen Wert von α zu schätzen.

Mit näherem Bezug auf die Fig. 5 sind eine weitere POR- Linie als eine stückweise POR-Linie 80 und eine konjugierte Abtastlinie 82 definiert. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die stückweise POR-Linie 80 und die konjugierte Abtastlinie 82 stückweise gerade Linien in dem Sinogramm- Raum, die sich nicht kreuzen. Die stückweise POR-Linie 80 umfaßt einen Abschnitt 84 einer idealen POR-Linie 86. Für eine Spiralenteilung von 7 : 1 ist ein Winkelabstand 88 zwischen der stückweisen POR-Linie 80 und der konjugierten Abtastlinie 82 für einen Isostrahl π/7.

Mit näherem Bezug auf die Fig. 6 sind noch eine weiter POR-Linie als eine kurvenförmige POR-Linie 90 und eine konjugierte Abtastlinie 92 definiert. Die kurvenförmige POR-Linie 90 und die konjugierte Abtastlinie 92 sind bei einem Ausführungsbeispiel Kurven in dem Sinogramm-Raum, die sich nicht kreuzen. Die kurvenförmige POR-Linie 90 umfaßt einen Abschnitt 94 einer idealen POR-Linie 96. Für eine Spiralenteilung von 7 : 1 ist ein Winkelabstand 98 zwischen der kurvenförmigen POR-Linie 90 und der konjugierten Abtastlinie 92 für einen Isostrahl π/7.

Bei der Auswahl einer POR besteht ein Ziel darin, die Verwendung der idealen POR mit flacher Ebene zu minimieren. Die Form der POR kann auf eine spezielle klinische Anwendung zugeschnitten werden. Beispielsweise ist in dem Fall einer Kopfabtastung das mittlere "Gesichtsfeld" (FOV) von 25 cm der zu rekonstruierenden Bereich von Interesse. Daher sollte eine POR mit einem Design einer stückweisen geraden Linie ausgewählt werden, um die Abweichung der POR für das mittlere FOV von 25 cm zu minimieren. Falls die Anwendung ein ganzes FOV von 50 cm erfordert, sollte demgegenüber eine POR mit einem Design einer einzelnen geraden Linie ausgewählt werden.

Sobald die POR und die konjugierten Abtastwerte zu der POR bestimmt sind, wird eine Vielzahl der spiralenförmigen Gewichte bestimmt. Mit näherem Bezug auf die Fig. 7 sind eine Vielzahl von konjugierten Abtastbereichen 102 für eine Spiralenteilung von 7 : 1 und eine gegen eine Vielzahl von Projektionswinkeln 106 aufgezeichnete Vielzahl von Zeilen 104 gezeigt. Eine Vielzahl von konjugierten Bereichen ist durch identische Zahlen bezeichnet, z. B. ist der konjugierte Bereich 108 mit der Zahl 5 bezeichnet. Es ist unter Vernachlässigung des Kegelstrahlenbündeleffekts eine Drehverzögerung von 2π zwischen einer ersten Detektorzeile 110 und einer letzten Detektorzeile 112 vorhanden. Den Detektorzeilen entsprechend sind drei konjugierte Abtastbereiche vorhanden.

Eine spiralenförmige Gewichtungsfunktion für jede Zeile kann durch die nachstehende Beziehung beschrieben werden:

wobei
β_0,k(γ,β) die POR für die Detektorzeile k ist, z. B. bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel

β_1,k(γ,β) ein vor β_0,k(γ,β) gesammelter Abtastwert ist und einen Wert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile darstellt, z. B. bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel

β_2,k(γ,β) für k = 0, . . . 7 ein Abtastwert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile ist, der nach β_0,k(γ,β) gesammelt wird, z. B. bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel

und
η_k ein zeilenabhängiger Skalierungsfaktor ist, der für k = 0 und k = 7 gleich 0,5 ist, die mittlere Ansicht der Rekonstruktion als β = 0 definiert ist und Q eine Spiralenteilung ist. Für andere Werte von k ist η_k gleich 1. Bei einem Ausführungsbeispiel ist keine Unstetigkeit bei der Gewichtungsfunktion vorhanden.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine einfache lineare Interpolation für die Schätzung der spiralenförmigen Gewichte verwendet. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können Interpolationsfunktionen einer höheren Ordnung zur Stimmung spiralenförmiger Gewichte ausgewählt werden. Beispielsweise wird eine auf w_k(γ,β) bezogene Gewichtungsfunktion θ_k(γ,β) durch die nachstehende Beziehung beschrieben:

θ_k(γ,β) = 3w² _k(γ,β)-2w³ _k(γ,β) (6)

Bei der Auswahl einer Gewichtungsfunktion summiert sich der gesamte Beitrag von allen konjugierten Abtastwerten zu Eins, die Gewichtungsfunktion ist kontinuierlich, und die Gewichtungsfunktion sollte in der γ-Richtung so glatt wie möglich sein. Eine zusätzliche Glättung in der z-Richtung verringert restliche Bildartefakte weiter.

Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel umfaßt das CT- System 10 ein sich auf einem von einem Computer lesbaren Träger in dem Massenspeicher 38 befindendes Computerprogramm zur Rekonstruktion des Bilds. Das Programm umfaßt eine Vielzahl von Datensätzen von Projektionsdaten, die zur Definition einer Rekonstruktionsebene verwendet werden. Eine Vielzahl von Regeln definiert eine konjugierte Abtastlinie auf der Grundlage eines Datensatzes von konjugierten Abtastwerten. Das Programm verwendet eine Vielzahl von Regeln, um es sicherzustellen, daß die Rekonstruktionsebene die konjugierte Abtastlinie nicht kreuzt. Darüber hinaus umfaßt das Programm eine Vielzahl von Regeln zur Bestimmung einer Gewichtungsfunktion, die zur Verringerung von Bildartefakten auf die konjugierten Abtastwerte angewendet wird, und zur Rekonstruktion des Bilds.

Während die Erfindung in Form von verschiedenen spezifischen Ausführungsbeispielen beschrieben ist, erkennt es der Fachmann, daß die Erfindung mit einer Modifikation im Rahmen des Inhalts und Schutzbereichs der Patentansprüche in die Praxis umgesetzt werden kann.

Es werden Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung von Bildartefakten bei der Rekonstruktion eines Bilds mit einer Mehrfachschnitt- Computertomographieabbildungsabtasteinrichtung (Mehrfachschnitt-CT-Abbildungsabtasteinrichtung) (10) bereitgestellt. Ein Objekt (22) wird spiralenförmig abgetastet, um eine Vielzahl von Projektionsansichten eines Objekts zu erhalten (52), es wird eine Rekonstruktionsebene (70) definiert (54), es wird eine konjugierte Abtastlinie (72) definiert (56), die die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt, es wird eine Gewichtungsfunktion auf die konjugierten Abtastwerte angewendet (58), um Bildartefakte zu verringern, und das Bild wird rekonstruiert (60), nachdem die gewichteten Daten gefiltert und rückprojiziert sind. Das Verfahren verringert potentielle Bildartefakte, ohne daß zusätzliche Hardware verwendet oder ersetzt werden muß.

Claims

1. Verfahren zur Rekonstruktion zumindest eines ein Objekt (22) darstellenden Bilds mit einem Abbildungssystem (10), mit den Schritten:
Abtasten eines Objekts zur Erfassung (52) einer Vielzahl von Projektionsansichten des Objekts;
Definieren (54) einer Rekonstruktionsebene (70) derart, daß eine konjugierte Abtastlinie (72) die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt;
Anwenden (58) einer Gewichtungsfunktion auf die konjugierten Abtastwerte zur Verringerung von Bildartefakten; und
Rekonstruieren (60) des Bilds nach einer Filterung und Rückprojektion der Daten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Definierens (54) einer Rekonstruktionsebene (70) ferner den Schritt des derartigen Auswählens der Rekonstruktionsebene, daß sie durch eine lineare Beziehung, eine stückweise gerade Linie und/oder eine Kurve definiert ist, umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die lineare Rekonstruktionsebene (70) die Beziehung:
β = β_k-αγ
umfaßt, wobei β die Rekonstruktionsebene ist, β_k einen Projektionswinkel darstellt, bei dem Detektorzeile k die Rekonstruktionsebene (70) kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und eine konjugierte Abtastlinie (72) sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die konjugierte Abtastlinie (72) die Beziehung:
β' = β_k ± π-(2-α)γ
umfaßt, wobei β' eine konjugierte Abtastlinie ist, β_k einen Projektionswinkel darstellt, bei dem eine Detektorzeile k die Rekonstruktionsebene (70) kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und die konjugierte Abtastlinie sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anwendens (58) einer Gewichtungsfunktion den Schritt des Definierens eines spiralenförmigen Gewichts gemäß der Beziehung:
umfaßt, wobei w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist; β_0,k(γ,β) die POR für eine Detektorzeile k ist; β_1,k(γ,β) ein vor β_0,k(γ,β) gesammelter Abtastwert ist und einen Wert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile darstellt; β_2,k(γ,β) für k = 0, . . . 7 nach β_0,k(γ,β) gesammelt wird und ein Abtastwert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile ist; η_k ein zeilenabhängiger Skalierungsfaktor ist, der für k = 0 und k = 7 gleich 0,5 ist; die mittlere Ansicht der Rekonstruktion als β = 0 definiert ist und Q eine Spiralenteilung ist. Für andere Werte von k ist η_k gleich 1.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Anwendens (58) einer Gewichtungsfunktion den Schritt des Bestimmens einer Gewichtungsfunktion gemäß der Beziehung:
θ_k(γ,β) = 3w² _k(γ,β)-2w³ _k(γ,β)
umfaßt, wobei θ_k(γ,β) die Gewichtungsfunktion ist und w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abtasten eines Objekts (22) den Schritt des spiralenförmigen Abtastens eines Volumens des Objekts mit einer Teilung, die während der Abtastung variiert, umfaßt.

8. Abbildungssystem (10) mit einem Computer (36), einem Portal (12) mit einem Detektorarray (18), einer Röntgenquelle (14) zur Ausstrahlung eines Röntgenstrahlenbündels (16) entlang einer Abbildungsebene zu einem Detektorarray einschließlich einer Vielzahl von Detektorzellen (20) hin, wobei der Computer mit der Röntgenquelle und dem Portal gekoppelt ist, wobei das Abbildungssystem konfiguriert ist zum:
Abtasten eines Objekts (22) zur Erfassung (52) einer Vielzahl von Projektionsansichten eines Objekts;
Definieren (54) einer Rekonstruktionsebene (70) derart, daß eine konjugierte Abtastlinie (72) die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt;
Anwenden (58) einer Gewichtungsfunktion auf die konjugierten Abtastwerte zur Verringerung von Bildartefakten; und
Rekonstruieren (60) zumindest eines Bilds des Objekts.

9. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 8, wobei die Rekonstruktionsebene (70) eine lineare Beziehung, eine stückweise gerade Linie und/oder eine Kurve umfaßt.

10. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 9, wobei das Abbildungssystem ferner dazu konfiguriert ist, die lineare Rekonstruktionsebene (70) gemäß der Beziehung:
β = β_k-αγ
zu bestimmen, wobei β die Rekonstruktionsebene ist, β_k einen Projektionswinkel darstellt, bei dem eine Detektorzeile k die Rekonstruktionsebene kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und die konjugierte Abtastlinie (72) sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

11. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 8, wobei das Abbildungssystem ferner dazu konfiguriert ist, die konjugierte Abtastlinie (72) gemäß der Beziehung:
β' = β_k±π-(2-α)γ
zu bestimmen, wobei β' eine konjugierte Abtastlinie ist, β_k den Projektionswinkel darstellt, bei dem die Detektorzeile k die Rekonstruktionsebene (70) kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und die konjugierte Abtastlinie sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

12. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 8, wobei die Gewichtungsfunktion ein spiralenförmiges Gewicht gemäß der Beziehung:
umfaßt, wobei w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist;
β_0,k(γ,β) die POR für eine Detektorzeile k ist; β_1,k(γ,β) ein vor β_0,k(γ,β) gesammelter Abtastwert ist und einen Wert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile darstellt; β_2,k(γ,β) für k = 0, . . . 7 nach β_0,k(γ,β) gesammelt wird und ein Abtastwert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile ist; η_k ein zeilenabhängiger Skalierungsfaktor ist, der für k = 0 und k = 7 gleich 0,5 ist; die mittlere Ansicht der Rekonstruktion als β = 0 definiert ist und Q eine Spiralenteilung ist. Für andere Werte von k ist η_k gleich 1.

13. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 8, wobei die Gewichtungsfunktion die Beziehung:
θ_k(γ,β) = 3w² _k(γ,β)-2w³ _k(γ,β)
umfaßt, wobei θ_k(γ,β) die spiralenförmige Gewichtungsfunktion ist und w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist.

14. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 8, ferner dazu konfiguriert, ein Volumen des Objekts (22) mit einer Teilung abzutasten, die während der Abtastung variiert.

15. Verarbeitungseinrichtung, die zur Verringerung von Bildartefakten bei einem Computertomographiesystem (10) programmiert ist, wobei die Verarbeitungseinrichtung konfiguriert ist zum:
Abtasten eines Volumens eines Objekts (22) mit einer variierenden Teilung zur Erfassung (52) einer Vielzahl von Projektionsansichten eines Objekts;
Definieren (54) einer Rekonstruktionsebene mit einer mathematischen Beziehung derart, daß eine konjugierte Abtastlinie (72) die Rekonstruktionsebene (70) nicht kreuzt;
Anwenden (58) einer Gewichtungsfunktion auf die konjugierten Abtastwerte zur Verringerung von Bildartefakten; und
Rekonstruieren (60) zumindest eines Bilds des Objekts.

16. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner dazu konfiguriert ist, die Rekonstruktionsebene (70) derart zu bestimmen, daß sie einer stückweise geraden Linie und/oder einer Kurve entspricht.

17. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner dazu konfiguriert ist, die lineare Rekonstruktionsebene (70) gemäß der Beziehung:
β = β_k-α,γ
zu bestimmen, wobei β die Rekonstruktionsebene ist, β_k einen Projektionswinkel darstellt, bei dem eine Detektorzeile k die Rekonstruktionsebene kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und die konjugierte Abtastlinie (72) sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

18. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner dazu konfiguriert ist, die konjugierte Abtastlinie (72) gemäß der Beziehung:
β' = β_k ±π-(2-α)γ
zu bestimmen, wobei β' die konjugierte Abtastlinie ist, β_k den Projektionswinkel darstellt, bei dem die Detektorzeile k die Rekonstruktionsebene (70) kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und die konjugierte Abtastlinie sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

19. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner dazu konfiguriert ist, ein Gewicht gemäß der Beziehung:
zu bestimmen, wobei w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist; β_0,k(γ,β) die POR für eine Detektorzeile k ist; β_1,k(γ,β) ein vor β_0,k(γ,β) gesammelter Abtastwert ist und einen Wert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile darstellt; β_2,k(γ,β) für k = 0, . . . 7 nach β_0,k(γ,β) gesammelt wird und ein Abtastwert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile ist; η_k ein zeilenabhängiger Skalierungsfaktor ist, der für k = 0 und k = 7 gleich 0,5 ist; die mittlere Ansicht der Rekonstruktion als β = 0 definiert ist und Q eine Spiralenteilung ist. Für andere Werte von k ist η_k gleich 1.

20. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 19, wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner dazu konfiguriert ist, eine Gewichtungsfunktion gemäß der Beziehung:
θ_k(γ,β) = 3w² _k(γ,β)-2w³ _k(γ,β)
anzuwenden (58), wobei θ_k(γ,β) die spiralenförmige Gewichtungsfunktion ist und w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist.

21. Von einem Computer lesbarer Träger in einem Abbildungssystem (10), wobei der von einem Computer lesbare Träger umfaßt:
Datensätze von Projektionsdaten, die zur Definition (54) einer Rekonstruktionsebene verwendet werden;
eine Vielzahl von Regeln zur Definition einer Rekonstruktionsebene derart, daß eine konjugierte Abtastlinie auf der Grundlage einer Vielzahl von Datensätzen von konjugierten Abtastwerten die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt;
eine Vielzahl von Regeln zur Bestimmung einer Gewichtungsfunktion, die auf die konjugierten Abtastwerte angewendet wird (58); und
eine Vielzahl von Regeln zur Rekonstruktion (60) eines Bilds.

22. Von einem Computer lesbarer Träger nach Anspruch 21, wobei die Rekonstruktionsebene (70) eine lineare Beziehung, eine stückweise gerade Linie und/oder eine Kurve umfaßt.

23. Von einem Computer lesbarer Träger nach Anspruch 22, wobei die lineare Rekonstruktionsebene (70) die Beziehung,
β = β_k-αγ
umfaßt, wobei β die Rekonstruktionsebene ist, β_k einen Projektionswinkel darstellt, bei dem eine Detektorzeile k die Rekonstruktionsebene kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und die konjugierte Abtastlinie (72) sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

24. Von einem Computer lesbarer Träger nach Anspruch 21, wobei die konjugierte Abtastlinie (72) die Beziehung:
β' = β_k±π-(2-α)γ
umfaßt, wobei β' eine konjugierte Abtastlinie ist, β_k den Projektionswinkel darstellt, bei dem die Detektorzeile k die Rekonstruktionsebene (70) kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und die konjugierte Abtastlinie sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

25. Von einem Computer lesbarer Träger nach Anspruch 21, wobei die Gewichtungsfunktion ein spiralenförmiges Gewicht gemäß der Beziehung:
umfaßt, wobei w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist;
β_0,k(γ,β) die POR für eine Detektorzeile k ist; β_1,k(γ,β) ein vor β_0,k(γ,β) gesammelter Abtastwert ist und einen Wert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile darstellt; β_2,k(γ,β) für k = 0, . . . 7 nach β_0,k(γ,β) gesammelt wird und ein Abtastwert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile ist; η_k ein zeilenabhängiger Skalierungsfaktor ist, der für k = 0 und k = 7 gleich 0,5 ist; die mittlere Ansicht der Rekonstruktion als b = 0 definiert ist und Q eine Spiralenteilung ist. Für andere Werte von k ist η_k gleich 1.

26. Von einem Computer lesbarer Träger nach Anspruch 21, wobei die Gewichtungsfunktion die Beziehung:
θ_k(γ,β) = 3w² _k(γ,β)-2w³ _k(γ,β)
umfaßt, wobei θ_k(γ,β) die Gewichtungsfunktion ist und w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist.

27. Abbildungssystem (10) mit einem Computer (36), einem Portal (12) mit einem Detektorarray (18), einer Röntgenquelle (14) zur Ausstrahlung eines Röntgenstrahlenbündels (16) entlang einer Abbildungsebene zu einem Detektorarray einschließlich einer Vielzahl von Detektorzellen (20) hin, wobei der Computer mit der Röntgenquelle und dem Portal gekoppelt ist, wobei das Abbildungssystem konfiguriert ist zum:
Abtasten eines Objekts (22) zur Erfassung (52) einer Vielzahl von Projektionsansichten eines Objekts;
Definieren (54) einer Rekonstruktionsebene (70) mit einer linearen Beziehung, einer stückweise geraden Linie und/oder einer Kurve derart, daß eine konjugierte Abtastlinie (72) die Rekonstruktionsebene nicht kreuzt, wenn eine mathematische Beziehung zwischen einem Projektionswinkel, Detektorzeilen und Detektorwinkeln verwendet wird;
Anwenden (58) einer spiralenförmigen Gewichtungsfunktion auf die konjugierten Abtastwerte zur Verringerung von Bildartefakten; und
Rekonstruieren (60) zumindest eines Bilds des Objekts.

28. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 27, wobei das Abbildungssystem ferner dazu konfiguriert ist, die lineare Rekonstruktionsebene (70) gemäß der Beziehung:
β = β_k-αγ
zu bestimmen, wobei β die Rekonstruktionsebene ist, β_k einen Projektionswinkel darstellt, bei dem eine Detektorzeile K die Rekonstruktionsebene kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und die konjugierte Abtastlinie (72) sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

29. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 27, wobei das Abbildungssystem ferner dazu konfiguriert ist, die konjugierte Abtastlinie (72) gemäß der Beziehung:
β' = β_k±π-(2-α)γ
zu bestimmen, wobei β' eine konjugierte Abtastlinie ist, β_k den Projektionswinkel darstellt, bei dem die Detektorzeile k die Rekonstruktionsebene (70) kreuzt, wenn γ = 0, α ein Wert ist, der es sicherstellt, daß die Rekonstruktionsebene und die konjugierte Abtastlinie sich nicht kreuzen, und α als α ≧ 1-π/(2Qγ_m) definiert ist, wobei Q eine Spiralenteilung ist, γ_m ein maximaler Detektorwinkel ist und γ ein Detektorwinkel ist.

30. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 27, wobei die Gewichtungsfunktion ein spiralenförmiges Gewicht gemäß der Beziehung:
umfaßt, wobei w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist; β_0,k(γ,β) die POR für eine Detektorzeile k ist; β_1,k(γ,β) ein vor β_0,k(γ,β) gesammelter Abtastwert ist und einen Wert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile darstellt; β_2,k(γ,β) für k = 0, . . . 7 nach β_0,k(γ,β) gesammelt wird und ein Abtastwert auf der Detektorzeile k konjugiert zu der POR einer weiteren Zeile ist; η_k ein zeilenabhängiger Skalierungsfaktor ist, der für k = 0 und k = 7 gleich 0,5 ist; die mittlere Ansicht der Rekonstruktion als β = 0 definiert ist und Q eine Spiralenteilung ist. Für andere Werte von k ist η_k gleich 1.

31. Abbildungssystem (10) nach Anspruch 27, wobei die spiralenförmige Gewichtungsfunktion die Beziehung:
θ_k(γ,β) = 3w² _k(γ,β)-2w³ _k(γ,β)
umfaßt, wobei θ_k(γ,β) die spiralenförmige Gewichtungsfunktion ist und w_k(γ,β) das spiralenförmige Gewicht ist.