DE10360981A1

DE10360981A1 - Verfahren zur Erzeugung von CT-Bildern eines Untersuchungsobjektes mit einem sich periodisch bewegenden Teilbereich

Info

Publication number: DE10360981A1
Application number: DE10360981A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr. Bruder; Thomas Dr. Flohr; Karl Dr. Stierstorfer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2005-07-21
Also published as: US7184513B2; US20050195937A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein CT-Gerät zur Erzeugung von CT-Bildern eines Untersuchungsobjektes mit einem sich periodisch bewegenden Teilbereich, vorzugsweise einem schlagenden Herzen, durch multiplanare Rekonstruktion, wobei anschließend an eine Zusammenfügung der axialen Bilder B¶z¶ mit Pixeln B¶z¶(x,y) aus mehreren, für die Ruhephasen berechneten, Teilvolumina eine Reduktion der in Überlappungsbereichen auftretenden Stufenartefakte stattfindet, indem eine Schwellwertbildung im Gebiet der Grenzbereiche der Teilvolumina (DELTA¶1¶ D¶z¶(x,y) >= DELTA¶2¶) mit Ergebnisbild D¶z¶, eine pixelorientierte Medianfilterung mit Ergebnisbild M¶z¶, ein Differenzwertbild mit F¶z¶ = D¶z¶ - M¶z¶, anschließende in zweidimesionale Tiefpassfilterung auf F¶z¶ mit Ergebnisbild G¶z¶ und schließlich die Berechnung von B¶z¶ - G¶z¶ zum Endbild E¶z¶ durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von CT-Bildern eines Untersuchungsobjektes mit einem sich periodisch bewegenden Teilbereich, vorzugsweise einem schlagenden Herzen. Bei diesem Verfahren wird das Untersuchungsobjekt durch mindestens einen, vorzugsweise spiralförmig, um dieses Objekt bewegten, ein Strahlenbündel bildenden, Fokus mit Hilfe mindestens eines Detektors abgetastet. Gleichzeitig werden Bewegungsinformationen des sich bewegenden Teilbereichs detektiert und gespeichert, mit deren Hilfe einzelne Bewegungs- und/oder Ruhephasen bestimmt werden können. Aus den gesammelten Detektordaten werden je Zyklus für Teilvolumina des sich bewegenden Teilbereichs eine Vielzahl zur Systemachse doppeltgeneigter Schnittbilder rekonstruiert, wobei aus den doppeltgeneigten Schnittbildern zur Systemachse senkrecht stehende, axiale Schnittbilder für die Teilvolumina errechnet werden, und zur Reduktion von Stufenartefakten im Grenzbereich der Teilvolumina, aus den axial dargestellten Teilvolumina das Gesamtuntersuchungsvolumen des Untersuchungsobjektes in dem bestimmten Ruhephasenabschnitt durch interpolatives Mischen zusammengesetzt werden.

Grundsätzlich ist das oben beschriebene Verfahren als MPR-Verfahren (MPR = multiplanare Reformatierung) aus Willi A. Kalender, Computertomographie, ISBN 3-89578-082-0, Kap. 6, bekannt. Auch die Anwendung dieses MPR-Verfahrens in der Cardio-Computertomographie ist allgemein bekannt. Zur Verminderung von sogenannten Ring-Artefakten wird in der Offenlegungsschrift DE 198 35 451 A1 ein Verfahren zur Nachbearbeitung eines rekonstruierten CT-Schnittbildes beschrieben, das allerdings auf CT-Aufnahmen unbewegter Objekte angewendet wird und in den axialen Bildschichten wirkt. Dieses dort geschilderte Line-Balancing-Verfahren mit Medianfilterung, Schwellwertbildung, Differenzbilderzeugung und anschließender Winkelverschleifung eignet sich jedoch nicht für das Cardio-CT-Verfahren. Es ist nur gedacht für transversale Schnittbilder, wo Linienartefakte eliminiert werden.

Bei einem MPR-Cardio-CT entsteht zusätzlich das Problem, dass aufgrund der Zusammensetzung des gesamten Untersuchungsvolumens aus Teilvolumen, die über mehrere Herzzyklen gemessen wurden, an den Übergangsbereichen der Teilvolumina vermehrt Stufenartefakte auftreten, welche nun zusätzlich reduziert werden sollen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung von CT-Bildern eines Untersuchungsobjektes mit einem sich periodisch bewegenden Teilbereich, vorzugsweise einem schlagenden Herzen, zu finden, welches auftretende Stufenartefakte, die bei der Zusammensetzung des gesamten Aufnahmevolumens aus mehreren Teilvolumina entstehen, vermindert oder möglichst vollständig beseitigt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.

Demgemäß schlagen die Erfinder vor, das an sich bekannte Verfahren zur Erzeugung von CT-Bildern eines Untersuchungsobjektes mit einem sich periodisch bewegenden Teilbereich, vorzugsweise einem schlagenden Herzen, bei dem:

– das Untersuchungsobjekt durch mindestens einen, vorzugsweise spiralförmig, um dieses Objekt bewegten, ein Strahlenbündel bildenden, Fokus mit Hilfe mindestens eines Detektors abgetastet wird,
– gleichzeitig Bewegungsinformationen des sich bewegenden Teilbereichs detektiert und gespeichert werden, mit deren Hilfe einzelne Bewegungs- und/oder Ruhephasen bestimmt werden können,
– aus den gesammelten Detektordaten der Ruhephasen axiale Schnittbilder B_z(x,y) berechnet werden, und
– aus den axial dargestellten Teilvolumina das Gesamtuntersuchungsvolumen des Untersuchungsobjektes in dem bestimmten Ruhephasenabschnitt durch interpolatives Mischen zusammengesetzt wird, wodurch Stufenartefakte im Grenzbereich der Teilvolumina vermindert werden, dahingehend zu verbessern, dass
– nach der Zusammensetzung des Gesamtuntersuchungsvolumens, bestehend aus einer Vielzahl axialer Originalbilder B_z mit Pixelwerten B_z(x,y), im Gebiet der Grenzbereiche der Teilvolumina in mindestens einer Bildebene z die CT-Werte auf einen vorgegebenen Wertebereich mit einer oberen und einer unteren Grenze (Δ₁ ≤ D_z(x,y) ≥ Δ₂) begrenzt werden, woraus sich ein Ergebnisbild D_z ergibt,
– auf das Ergebnisbild D_z eine pixelorientierte Medianfilterung durchgeführt wird, woraus sich ein Ergebnisbild M_z ergibt,
– ein Differenzwertbild F_z aus den Ergebnisbildern D_z und M_z mit F_z = D_z – M_z errechnet wird,
– auf das Fehlerbild F_z eine zweidimensionale Tiefpassfilterung angewandt wird, woraus sich ein Ergebnisbild G_z ergibt, und
– anschließend vom Originalbild B_z das Ergebnisbild G_z abgezogen wird und man ein Endbild E_z erhält.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren werden die ansonsten bestehenden Stufenartefakte an den Grenzen der Teilvolumina, die durch die Zusammensetzung der Teilvolumina entstehen, weitgehend unterdrückt.

Anzumerken ist hierbei, dass das dargestellte Verfahren allgemein auf Stufenartefakte an Grenzschichten zusammengesetzter Teilvolumina anwendbar ist, die bei Cardio – Rekonstruktionsverfahren mit und ohne Kegelstrahlkorrektur beziehungsweise mit und ohne axiale Reformatierungsschritte auftreten. In einer bevorzugten Ausführung – die einer Berechnung der Schnittbilder mit Konuskorrektur entspricht – kann beispielsweise die Berechnung der Originalschnittbilder erfolgen, indem aus den gesammelten Detektordaten je Zyklus für Teilvolumina des sich bewegenden Teilbereichs eine Vielzahl zur Systemachse doppeltgeneigter Schnittbilder rekonstruiert werden, und anschließend aus den doppeltgeneigten Schnittbildern zur Systemachse senkrecht stehende, axiale Schnittbilder für die Teilvolumina errechnet werden, die dann die Originalschnittbilder B_z bilden.

Optional kann das Verfahren dahingehend erweitert werden, dass auf das Fehlerbild F_z eine Schwellwertbegrenzung mit einer oberen und einer unteren Grenze (Δ'₁ ≤ F_z(x,y) ≥ Δ'₂) angewandt wird, woraus sich ein Fehlerbild F'_z ergibt, welches im weiteren Berechnungsverfahren das Fehlerbild F_z ersetzt.

In einer weiterhin bevorzugten Variante des Verfahrens wird die pixelorientierte Medianfilterung auf das Ergebnisbild D_z in orthogonaler Richtung zur axialen Bildebene durchgeführt, allerdings können auch kleine Abweichungen von der orthogonalen Richtung toleriert werden und liegen im Bereich der Erfindung.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung des Verfahrens schlagen die Erfinder vor, die Grenzbereiche der Teilvolumina aufgrund der Frequenz des Bewegungszyklus, vorzugsweise der Herzfrequenz, und der Rotationsgeschwindigkeit des Fokus zu bestimmen und dadurch die einer Ausgleichsrechnung zu unterziehenden Bereiche zu identifizieren. Dies kann beispielsweise durch die folgende Formel geschehen:

und

mit:

z₀: = Startposition des Scan;
z₁: = Start des Teilvolumens;
T_H: = Herzzyklusfrequenz;
T_R: = Zeit bis zum letzten R-peak im EKG;
T_rot: = Rotationszeit;
T_rev: = Zeitverzug in bezug auf diesen letzten R-peak;
ν: = Vorschub.

Weiterhin kann in einer bevorzugten Weise die pixelorientierte Medianfilterung für das Ergebnisbild M_z orthogonal zur Grenze zwischen den Teilvolumina des jeweils betrachteten Bereichs ausgeführt werden. Auch hier können kleine Abweichungen von der orthogonalen Richtung toleriert werden und liegen im Bereich der Erfindung.

Soll der beschriebene Algorithmus nur im Weichteilbereich wirksam werden, so kann zur Schwellwertbildung in der MPR-Schicht der vorgegebene Wertebereich der CT-Werte bei 1000HU +/– Δ angesetzt werden, wobei die Größe von Δ entsprechend den damit erreichten Resultaten anzupassen ist.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Länge des Medianfilters mindestens der verwendeten Interpolationslänge an den Stackgrenzen (=Grenzen der Teilvolumina) entspricht und vorzugsweise die interpolierten Bildschichten an der Stackgrenze nicht zur Medianberechnung einbezogen wird.

Als Tiefpassfilterung kann eine gleitende Mittelung verwendet werden.

Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren schlagen die Erfinder auch vor, das an sich bekannte Computertomographie-Gerät zur Erzeugung von CT-Bildern eines Untersuchungsobjektes mit einem sich periodisch bewegenden Teilbereich, vorzugsweise einem schlagenden Herzen, mit mindestens:

– einem Fokus, der das Untersuchungsobjekt auf einer spiralförmige Bahn mit Hilfe eines Strahlenbündels und eines Detektors abtastet,
– einem Mittel zur Aufnahme und Speicherung von Bewegungsinformationen, vorzugsweise einem EKG mit Auswerteeinheit, mit dessen Hilfe einzelne Bewegungs- und/oder Ruhephasen bestimmt werden können,
– einer Steuer- und Auswerteeinheit zur Steuerung von mindestens einer Antriebseinheit des Fokus und gegebenenfalls des mindestens einen Detektors, einschließlich Sammlung und Speicherung der Detektor- und Bewegungsdaten, wobei
– Mittel vorgesehen sind, die im Betrieb aus den gesammelten Detektordaten der Ruhephasen axiale Schnittbilder B_z (=Originalbilder) mit Pixeln B_z(x,y) berechnen und aus den axial dargestellten Teilvolumina das Gesamtuntersuchungsvolumen des Untersuchungsobjektes in dem bestimmten Ruhephasenabschnitt durch interpolatives Mischen zusammensetzen, dahingehend zu verbessern, dass
– eine Schwellwertvorrichtungen zur Begrenzung der CT-Werte im Gebiet der Grenzbereiche der Teilvolumina in mindestens einer Bildebene z auf einen vorgegebenen Wertebereich mit einer oberen und einer unteren Grenze (Δ₁ ≤ D_z(x,y) ≥ Δ₂) vorgesehen ist, welche Ergebnisbilder D_z ausgibt,
– ein Medianfilter vorgesehen ist, der auf das Ergebnisbild D_z eine pixelorientierte Medianfilterung durchführt, woraus sich ein Ergebnisbild M_z ergibt,
– eine Differenzbildvorrichtung vorgesehen ist, die ein Differenzwertbild F_z aus den Ergebnisbildern D_z und M_z mit F_z = D_z – M_z errechnet,
– ein Tiefpassfilter vorgesehen ist, der über das Fehlerbild F_z eine zweidimensionale Tiefpassfilterung legt und ein Ergebnisbild G_z ausgibt, und
– eine weitere Differenzbildvorrichtung vorgesehen ist, die vom Originalbild B_z das Ergebnisbild G_z abzieht und ein Endbild E_z ausgibt.

Weiterhin wird auch vorgeschlagen, dass das Computertomographie-Gerät Mittel, vorzugsweise Programm-Mittel aufweist, welche im Betrieb die weiteren zuvor beschriebenen Verfahrensschritte durchführen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei die folgenden Bezugszeichen verwendet werden: 1 Computertomographie-Gerät; 2 Röntgenröhre; 3 Detektor; 4 Öffnung; 5 Gehäuse; 6 Patientenliege; 7 Systemachse/z-Achse; 8 Steuer-/Auswerteeinheit mit EKG; 9 EKG-Linie; 10 retrospektiver Rückgriff; 11 R-Zacke; 12 Teilvolumen; 13 Überschneidungsbereich der Teilvolumina; 14 Gesamtvolumen; 15 Zeitlicher Verlauf der z-Position der Detektorzeilen; P Patient; Prg_n Programme/Programm-Module; α Rotationswinkel; I-X Verfahrensschritte.

Es zeigen im Einzelnen:
1: Schematische Darstellung eines CT-Gerätes zur Herstellung eines Cardio-CT;
2: Schematische Darstellung der Datenakquisition aus Ruhephasen des Herzens;
3: Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die 1 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Cardio-Computertomographie-Gerätes 1 mit einer Röntgenröhre 2 und einem gegenüberliegenden Detektor 3, die innerhalb des Gehäuses 5 rotierbar auf einer – nicht dargestellten – Gantry angebracht sind. Der eigentliche Fokus, von dem das den Patienten P abtastende konusförmige Strahlenbündel ausgeht, liegt – nicht sichtbar – innerhalb der Röntgenröhre. Gesteuert von der Steuer- und Auswerteeinheit 8 und den darin integrierten Steuer- und Auswerteprogrammen Prg_n wird der Patient P entlang der z-Achse 7 mit Hilfe der verfahrbaren Patientenliege 6 durch die Öffnung 4 des Computertomographie-Gerätes 1 ge fahren, während gleichzeitig die Gantry mit Fokus und Detektor um die z-Achse 7 rotiert. Auf diese Weise entsteht, bezogen auf das Bezugssystem Patient, eine spiralförmige Bewegungsbahn des Fokus.
Gleichzeitig zur Röntgenabtastung des Patienten P werden über ein in der Steuer-/Auswerteeinheit 8 integriertes EKG die Bewegungssignale des Herzens abgetastet, woraus sich meist retrospektiv zum jeweils gemessenen Herzzyklus und an Hand der im EKG detektierten R-Zacke die zeitlich davor liegende Ruhephase bestimmen lässt.
In der 2 ist die Erzeugung der Schnittbilder des gesamten Untersuchungsvolumens unter Ausnutzung der Ruhephasen des Herzens dargestellt. Diese Figur zeigt im unteren Teil eines Koordinatensystems die parallel zum Scan aufgenommene EKG-Linie 9 mit vier R-Zacken 11, die über die Zeitachse t aufgetragen sind. Auf der Ordinate ist das über das EKG gemessene elektrische Herzmuskelpotential in mV aufgetragen. Die rückwärts gerichteten Pfeile 10 stellen die retrospektive Ermittlung des Beginns der Ruhephase dar, die gleichzeitig den Beginn der verwertbaren CT-Daten wiedergibt.
Oberhalb der EKG-Darstellung ist der schematisch zeitliche Verlauf eines mehrzeiligen CT-Detektors entlang der Systemachse des CT-Gerätes aufgetragen. Entsprechend ist hierzu auf der Abszisse der Rotationswinkel α, der aufgrund des stetigen Spiralverlaufs direkt proportional zur Zeitachse verläuft, aufgetragen. Die Ordinate zeigt die z-Position auf der Systemachse. Die stetig ansteigenden Linien 15 sollen die z-Position der einzelnen Detektorzeilen darstellen. Entsprechend dem jeweiligen Beginn einer Ruhephase sind die Bereiche 12 dargestellt, die die Datensammlung des Scans über die Ruhephase darstellen und auch die in der Ruhephase gescannte Teilvolumina mit den dort rekonstruierten Schnittbildern repräsentieren. Grau unterlegt sind in diesen Teilvolumina 12 Überschneidungsbereiche 13, in denen aus benachbarten Teilvo lumina 12 zweifach Schnittbilder vorliegen. Für die Darstellung des gesamten Untersuchungsvolumens werden die, in den Ruhephasen gescannten Teilvolumina 12 in an sich bekannter Weise zu einem Gesamtvolumen 14 zusammengefügt, wobei die Zusammenführung der Teilvolumina durch interpolatives Mischen geschieht. Hierdurch sollen Stufenartefakte in den Überschneidungsbereichen reduziert werden. Allerdings gelingt dies nicht in ausreichender Weise, daher wird auf dieses gesamte Volumen 14 nochmals das in der Beschreibungseinleitung beschriebene erfindungsgemäße Verfahren angewandt? Die 3 zeigt diese erfindungsgemäßen Verfahrensschritte in einer kurzen Zusammenstellung. Die einzelnen Verfahrensschritte sind mit römischen Ziffern benannt. Es bedeuten im Einzelnen:

I. Abtastung des Untersuchungsobjektes;
II. Parallele EKG-Aufnahme des Herzens;
III. Berechnung von axialen Schnittbildern B_z der Teilvolumina;
IV. Interpolatives Mischen der Teilvolumina zu einem Gesamtvolumen;
V. Schwellwertbildung im Gebiet der Grenzbereiche der Teilvolumina (Δ₁ ≤ D_z(x,y) ≥ Δ₂) mit Ergebnisbild D_z;
VI. Pixelorientierte Medianfilterung mit Ergebnisbild M_z;
VII. Differenzwertbild F_z = D_z – M_z errechnen;
VIII. Optional kann nun eine Schwellwertbildung auf F_z angewendet werden, mit (Δ'₁ ≤ F_z(x,y) ≥ Δ'₂) zum Fehlerbild F'_z, welches in diesem Fall das Fehlerbild F_z ersetzt;
IX. Zweidimensionale Tiefpassfilterung auf F_z beziehungsweise dem optional dem Ergebnis F'_z mit Ergebnisbild G_z;
X. Berechnung von B_z – G_z = Endbild E_z.

Werden die axialen Schnittbilder des Gesamtvolumens entsprechend diesem Verfahren rechnerisch behandelt, so ergibt sich eine signifikante Reduktion eventuell vorhandener Stufenartefakte im Grenzbereich der Teilvolumina, woraus eine verbesserte Bilddarstellung zur Diagnostik des Herzens resultiert.
Es ist darauf hinzuweisen, dass das geschilderte Verfahren nicht nur für Spiral-CT-Aufnahmen anwendbar ist, sondern auch in der sequentiellen Aufnahmetechnik genutzt werden kann. Bei dieser sequentiellen Aufnahmetechnik geschieht die Abtastung bei ausgesetztem Tischvorschub und während des Tischvorschubes zur nächsten z-Position wird die Röntgenröhre abgeschaltet. Der Tischvorschub verläuft also sequentiell und nicht kontinuierlich wie beim Spiral-CT. Hier kann die Lage der Teilvolumina allein durch den schrittweisen Tischvorschub und die Orientierung der multiplanaren Rekonstruktion bestimmt werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Insgesamt wird mit der Erfindung also ein Verfahren und ein CT-Gerät zur Erzeugung von CT-Bildern eines Untersuchungsobjektes mit einem sich periodisch bewegenden Teilbereich, vorzugsweise einem schlagenden Herzen, durch multiplanare Rekonstruktion, wobei anschließend an eine Zusammenfügung der axialen Bilder B_z mit Pixeln B_z(x,y) aus mehreren, für die Ruhephasen berechneten, Teilvolumina eine Reduktion der in Überlappungsbereichen auftretenden Stufenartefakte stattfindet, indem eine Schwellwertbildung im Gebiet der Grenzbereiche der Teilvolumina (Δ₁ ≤ D_z(x,y) ≥ Δ₂) mit Ergebnisbild D_z, eine pixelorientierte Medianfilterung mit Ergebnisbild M_z, eine Differenzwertbild mit F_z = D_z – M_z, anschließende eine zweidimensionale Tiefpassfilterung auf F_z mit Ergebnisbild G_z und schließlich die Berechnung von B_z – G_z zum Endbild E_z durchgeführt wird.

Claims

Verfahren zur Erzeugung von CT-Bildern eines Untersuchungsobjektes mit einem sich periodisch bewegenden Teilbereich, vorzugsweise einem schlagenden Herzen, wobei. 1.1. das Untersuchungsobjekt durch mindestens einen, vorzugsweise spiralförmig, um dieses Objekt bewegten, ein Strahlenbündel bildenden, Fokus mit Hilfe mindestens eines Detektors abgetastet wird, 1.2. gleichzeitig Bewegungsinformationen des sich bewegenden Teilbereichs detektiert und gespeichert werden, mit deren Hilfe einzelne Bewegungs- und/oder Ruhephasen bestimmt werden können, 1.3. aus den gesammelten Detektordaten der Ruhephasen axiale Schnittbilder berechnet werden, und 1.4. aus den axial dargestellten Teilvolumina (12) das Gesamtuntersuchungsvolumen (13) des Untersuchungsobjektes in dem bestimmten Ruhephasenabschnitt durch interpolatives Mischen zusammengesetzt wird, wodurch Stufenartefakte im Grenzbereich der Teilvolumina (13) vermindert werden, dadurch gekennzeichnet, dass 1.5. nach der Zusammensetzung des Gesamtuntersuchungsvolumens (14), bestehend aus einer Vielzahl axialer Originalbilder B_z mit Pixelwerten B_z(x,y), im Gebiet der Grenzbereiche der Teilvolumina (13) in mindestens einer Bildebene z die CT-Werte auf einen vorgegebenen Wertebereich mit einer oberen und einer unteren Grenze (Δ₁ ≤ D_z(x,y) ≥ Δ₂) begrenzt werden, woraus sich ein Ergebnisbild D_z ergibt, 1.6. auf das Ergebnisbild D_z eine pixelorientierte Medianfilterung durchgeführt wird, woraus sich ein Ergebnisbild M_z ergibt, 1.7. ein Differenzwertbild F_z aus den Ergebnisbildern D_z und M_z mit F_z = D_z – M_z errechnet wird, 1.8. auf das Fehlerbild F_z eine zweidimensionale Tiefpassfilterung angewandt wird, woraus sich ein Ergebnisbild G_z ergibt, und 1.9. anschließend vom Originalbild B_z das Ergebnisbild G_z abgezogen wird und man ein Endbild E_z erhält.
Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Fehlerbild F_z eine Schwellwertbegrenzung mit einer oberen und einer unteren Grenze (Δ'₁ ≤ F_z(x,y) ≥ Δ'₂) angewandt wird, woraus sich ein korrigiertes Fehlerbild F'_z ergibt, welches im weiteren Verfahren das Fehlerbild F_z ersetzt.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die pixelorientierte Medianfilterung auf das Ergebnisbild D_z in orthogonaler Richtung zur axialen Bildebene durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzbereiche der Teilvolumina (13) aufgrund der Frequenz des Bewegungszyklus, vorzugsweise der Herzfrequenz, und der Rotationsgeschwindigkeit des Fokus bestimmt werden.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die pixelorientierte Medianfilterung für das Ergebnisbild M_z orthogonal zur Grenze zwischen den Teilvolumina (12) des jeweils betrachteten Bereichs ausgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Wertebereich der CT-Werte bei 1000HU +/– Δ liegt.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Medianfilters mindestens der verwendeten Interpolationslänge an den Stackgrenzen (=Grenzen der Teilvolumina) entspricht und vorzugsweise die interpolierten Bildschichten an der Stackgrenze nicht zur Medianberechnung einbezogen wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Tiefpassfilterung eine gleitende Mittelung verwendet wird.
Computertomographie-Gerät zur Erzeugung von CT-Bildern eines Untersuchungsobjektes mit einem sich periodisch bewegenden Teilbereich, vorzugsweise einem schlagenden Herzen, mit mindestens: 9.1. einem Fokus, der das Untersuchungsobjekt auf einer spiralförmige Bahn mit Hilfe eines Strahlenbündels und eines Detektors (3) abtastet, 9.2. einem Mittel zur Aufnahme und Speicherung von Bewegungsinformationen, vorzugsweise einem EKG mit Auswerteeinheit, mit dessen Hilfe einzelne Bewegungs- und/oder Ruhephasen bestimmt werden können, 9.3. einer Steuer- und Auswerteeinheit (8) zur Steuerung von mindestens einer Antriebseinheit des Fokus und gegebenenfalls des mindestens einen Detektors (3), einschließlich Sammlung und Speicherung der Detektor- und Bewegungsdaten, wobei 9.4. Mittel vorgesehen sind, die im Betrieb aus den Detektordaten der Ruhephasen je Zyklus für Teilvolumina (12) des sich bewegenden Teilbereichs eine Vielzahl axialer Schnittbilder B_z mit Pixeln B_z(x,y) für die Teilvolumina (12) errechnen, und aus den axial dargestellten Teilvolumina (12) das Gesamtuntersuchungsvolumen (14) des Untersuchungsobjektes in dem bestimmten Ruhephasenabschnitt durch interpolatives Mischen zusammensetzen, dadurch gekennzeichnet, dass 9.5. eine Schwellwertvorrichtung zur Begrenzung der CT-Werte im Gebiet der Grenzbereiche der Teilvolumina (13) in mindestens einer Bildebene z auf einen vorgegebenen Wertebereich mit einer oberen und einer unteren Grenze (Δ₁ ≤ D_z(x,y) ≥ Δ₂) vorgesehen ist, welche Ergebnisbilder D_z ausgibt, 9.6. ein Medianfilter vorgesehen ist, der auf das Ergebnisbild D_z eine pixelorientierte Medianfilterung durchführt, woraus sich ein Ergebnisbild M_z ergibt, 9.7. eine Differenzbildvorrichtung vorgesehen ist, die ein Differenzwertbild F_z aus den Ergebnisbildern D_z und M_z mit F_z = D_z – M_z errechnet, 9.8. ein Tiefpassfilter vorgesehen ist, der über das Fehlerbild F_z eine zweidimensionale Tiefpassfilterung legt und ein Ergebnisbild G_z ausgibt, und 9.9. eine weitere Differenzbildvorrichtung vorgesehen ist, die vom Originalbild B_z das Ergebnisbild G_z abzieht und man ein Endbild E_z ausgibt.
Computertomographie-Gerät gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel, vorzugsweise Programm-Mittel aufweist, welche im Betrieb die zusätzlichen Verfahrensschritte gemäß einem der Verfahrensansprüche 2 bis 8 durchführen.