DE19738342A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung eines Objekts und Anzeige eines Bilds in einem Computer-Tomographie-System - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung eines Objekts und Anzeige eines Bilds in einem Computer-Tomographie-System

Info

Publication number
DE19738342A1
DE19738342A1 DE19738342A DE19738342A DE19738342A1 DE 19738342 A1 DE19738342 A1 DE 19738342A1 DE 19738342 A DE19738342 A DE 19738342A DE 19738342 A DE19738342 A DE 19738342A DE 19738342 A1 DE19738342 A1 DE 19738342A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
image
display
image section
scan
processing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19738342A
Other languages
English (en)
Inventor
Stanley H Fox
Robert Franklin Senzig
Jiang Hsieh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE19738342A1 publication Critical patent/DE19738342A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461Displaying means of special interest
    • A61B6/464Displaying means of special interest involving a plurality of displays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/027Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40Imaging
    • G01N2223/419Imaging computed tomograph
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60Specific applications or type of materials
    • G01N2223/612Specific applications or type of materials biological material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S378/00X-ray or gamma ray systems or devices
    • Y10S378/901Computer tomography program or processor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Computer-Tomographie- (CT)-Abbildung und insbesondere auf eine Verbesse­ rung der Qualität einer Objektabtastung und von Bildanzeigen während eindringenden Vorgängen unter Verwendung von Computer- Tomographie-Abbildung.
Bei zumindest einem bekannten Computer-Tomographie-System-Aufbau projiziert eine Röntgenstrahlquelle einen fächerförmi­ gen Strahl, der kollimiert ist, innerhalb einer X-Y-Ebene ei­ nes kartesischen Koordinatensystems zu liegen, die allgemein als die "Abbildungsebene" bezeichnet wird. Der Röntgenstrahl-Strahl passiert das abzubildende Objekt, wie beispielsweise einen Patienten. Der Strahl trifft nach Dämpfung durch das Ob­ jekt auf ein Feld von Strahlungserfassungseinrichtungen. Die Intensität der am Erfassungseinrichtungsfeld empfangenen ge­ dämpften Strahl-Strahlung hängt von der Dämpfung des Röntgen­ strahl-Strahls durch das Objekt ab. Jedes Erfassungseinrich­ tungselement des Felds erzeugt ein separates elektrisches Si­ gnal, das ein Maß für die Strahldämpfung am Erfassungseinrich­ tungsort ist. Die Dämpfungsmaße von allen Erfassungseinrich­ tungen werden separat erfaßt, um ein Durchlaßprofil zu erzeu­ gen.
Bei bekannten Computer-Tomographie-Systemen der dritten Gene­ ration drehen sich die Röntgenstrahlquelle und das Erfassungs­ einrichtungsfeld mit einem Faßlager bzw. Gantry innerhalb der Abbildungsebene und rund um das abzubildende Objekt, so daß sich der Winkel, in dem der Röntgenstrahl-Strahl das Objekt schneidet, konstant verändert. Eine Gruppe von Röntgenstrahl- Dämpfungsmaßen, d. h. Projektionsdaten von dem Erfassungsein­ richtungsfeld bei einem Faßlagerwinkel wird als eine "Ansicht" bezeichnet. Eine "Abtastung" des Objekts umfaßt einen Satz von Ansichten bei verschiedenen Faßlagerwinkeln während einer Um­ drehung der Röntgenstrahlquelle und der Erfassungseinrichtung. Bei einer axialen Abtastung werden die Projektionsdaten verar­ beitet, um ein Bild zu konstruieren, das einem zweidimensiona­ len Schnitt durch das Objekt entspricht.
Ein Verfahren zur Rekonstruktion eines Bilds aus einem Satz von Projektionsdaten wird im Stand der Technik als die gefil­ terte Rückprojektionstechnik bezeichnet. Dieses Verfahren wan­ delt die Dämpfungsmaße von einer Abtastung in als "CT-Zahlen" oder "Hounsfield-Einheiten" bezeichnete Integer um, die zur Steuerung der Helligkeit eines entsprechenden Bildelements auf einer Kathodenstrahlröhrenanzeigeeinrichtung verwendet werden.
Zur Verringerung der für eine Vielzahl von Schnitten erforder­ lichen Gesamtabtastzeit kann eine "Wendel"-Abtastung durchge­ führt werden. Zur Durchführung einer "Wendel"-Abtastung wird der Patient entlang der z-Achse synchron mit der Drehung des Faßlagers bewegt, während die Daten für die vorbestimmte Zahl von Schnitten erfaßt werden. Ein derartiges System erzeugt ei­ ne Einzel-Wendel aus einer Fächerstrahl-Wendel-Abtastung. Die durch den Fächerstrahl beschriebene Wendel ergibt Projektions­ daten, aus denen Bilder in jedem vorbestimmten Schnitt rekon­ struiert werden können. Zusätzlich zu einer verringerten Ab­ tastzeit erzeugt eine Wendel-Abtastung andere Vorteile, wie beispielsweise eine bessere Kontraststeuerung, eine verbesser­ te Bildrekonstruktion an beliebigen Orten und bessere dreidi­ mensionale Bilder.
Es wurden Anstrengungen unternommen, um die Qualität der Com­ puter-TQmographie-System-Unterstützung für eingreifende Vor­ gänge, wie beispielsweise Biopsien zu verstärken. Bedeutende Unterstützungsaufgaben enthalten das Ausmaß von zur Abtastung und Anzeige eines Bilds erforderlicher Zeit und die Qualität des angezeigten Bilds. Insbesondere im Hinblick auf eingrei­ fende Vorgänge werden Bilder nicht in "Echtzeit" angezeigt, d. h. es existiert eine Verzögerung zwischen einer Datenerfas­ sung oder Abtastung und einer Bildanzeige. Weiterhin sind be­ kannte Computer-Tomographie-Röntgensysteme typischerweise aus­ gebildet, um an einem festen Ort abzutasten und nur einen Bildschnitt zu einer Zeit anzuzeigen. Da die ein-greifenden Vorgänge nur so schnell verarbeiten, wie das Computer- Tomographie-System Daten erfaßt und anzeigt, werden derartige eingreifende Vorgänge eher auf einer Schritt für Schritt- oder Anzeige für Anzeige-Grundlage bzw. -Basis eher als einer fort­ währenden Grundlage bzw. Basis durchgeführt.
Zur Verringerung einer Verzögerungszeit können Wendel-Abtastungen zur Abb. während eingreifender Vorgänge ver­ wendet werden. Jedoch können bis zu 10 Sekunden erforderlich sein, um jede Wendel-Abtastung Informationen zu übertragen. Während die Abtastzeit durch Verwendung einer Wendel-Abtastung verringert wird, tritt daher einer bedeutende Ausfallzeit zwi­ schen Wendel-Abtastungen auf. Da zahlreiche Wendel-Abtastungen bei einem eingreifenden Vorgang erforderlich sind, wird dar­ überhinaus der Vorgang unterbrochen, während jede Wendel-Abtastung Informationen übertragen werden.
Es wäre auch wünschenswert, eine Computer-Tompographie-Unter­ stützung für eingreifende Vorgänge zu verbessern. Insbe­ sondere wäre es wünschenswert, Daten zu erfassen, derartige Daten zu rekonstruieren und ein Bild für derartige Daten schnell genug anzuzeigen, um einen eingreifenden Vorgang zu führen. Es wäre auch wünschenswert, irgendeine Ausfallzeit während eines eingreifenden Vorgangs zu verringern und die Bildanzeige für eingreifende Vorgänge zu verbessern.
Diese und andere Aufgaben können in einem Computer- Tomographie-System erreicht werden, das in einem Ausführungs­ beispiel gleichzeitig und im wesentlichen in Echtzeit zahlrei­ che Bilder anzeigt, um einen eingreifenden Vorgang zu führen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden insbesondere zumindest ein Bildschnitt und ein dreidi­ mensionales Bild gleichzeitig auf einer Computer-Tomographie-System­ anzeige angezeigt. Zur Erzeugung derartiger Bilder führt das Computer-Tomographie-System eine Vielzahl von Gruppen von vorprogrammierten Wendel-Abtastungen durch. Jede Wendel-Abtastung innerhalb einer Gruppe wird ausgeführt, um eine Vielzahl von Bildschnitten des Objekts zu erzeugen. Ein drei­ dimensionales Bild wird auch durch Kombination von Bildschnit­ ten erzeugt. Zumindest ein Bildschnitt und das dreidimensiona­ le Bild werden dann gleichzeitig angezeigt, so daß ein dreidi­ mensionales Bild im wesentlichen in Echtzeit und chronologi­ sche zweidimensionale Bilder gleichzeitig beobachtbar sind.
Bei Verwendung des vorstehend beschriebenen Bildanzeigeverfah­ rens wird die Zeitverzögerung zwischen Datenerfassung und Da­ tenanzeige verringert. Derartige gleichzeitige Bildanzeige wird auch als eine Verbesserung einer Computer-Tomographie-Unter­ stützung für eingreifende Vorgänge betrachtet. Weiterhin werden derartige Bilder als ohne Verzicht auf Gesamtbildquali­ tät erzeugt betrachtet.
Diese und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfin­ dung werden aus der folgenden genauen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung offen­ sichtlich.
Es zeigen:
Fig. 1 eine zeichnerische Darstellung eines Computer- Tomographie-Abbildungssystems,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des in Fig. 1 veran­ schaulichten Systems,
Fig. 3 eine Abfolge von während eines eingreifenden Vorgangs ausgeführten Schritten,
Fig. 4 einen bekannten Menüanzeige für ein Computer- Tomographie-System, das eine Unterstützung für einen eingrei­ fenden Vorgang ausbildet,
Fig. 5 eine Menüanzeige eines Computer-Tomographie-Systems, das eine Unterstützung für ein eingreifenden Vorgang entspre­ chend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausbildet,
Fig. 6 eine Tabelle, die die Wechselwirkung zwischen Zeit, Ab­ tastung und Datenanzeige entsprechend einem Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
Fig. 7 die Abtastorte für entsprechend einem Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung durchgeführte Wendel-Abtastun­ gen,
Fig. 8 drei aufeinanderfolgende Anzeigen von Bilddaten ent­ sprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung,
Fig. 9 eine Tabelle, die die Wechselwirkung zwischen Zeit, Ab­ tastung und Datenanzeige entsprechend einem Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
Fig. 10 fünf aufeinanderfolgende Anzeigen von Bilddaten ent­ sprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung,
Fig. 11 eine Menüanzeige für ein Computer-Tomographie-System, das eine Unterstützung für einen eingreifenden Vorgang ent­ sprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausbildet, und
Fig. 12 die Abtastorte für entsprechend einem Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung durchgeführte Wendel-Abta­ stungen.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Computer-Tomographie(CT)-Ab­ bildungssystem 10 mit einem Faßlager bzw. Gantry 12 gezeigt, das repräsentativ für eine Computer-Tomographie-Ab­ tasteinrichtung der "dritten Generation" ist. Die vorliegen­ de Erfindung ist nicht auf eine Anwendung in Verbindung mit Abtasteinrichtungen der dritten Generation beschränkt und kann beispielsweise in Abtasteinrichtungen der vierten Generation und in Computer-Tomographie-Abtasteinrichtungen vom Elektro­ nenstrahl-Typ verwendet werden. Daher sollte verstanden wer­ den, daß, obwohl die vorliegende Erfindung hier manchmal in Verbindung mit Abtasteinrichtungen der dritten Generation be­ schrieben ist, eine derartige Beschreibung nur ein Beispiel ist und nicht zur Beschränkung erfolgt.
Hinsichtlich des Systems 10 besitzt das Faßlager 12 eine Rönt­ genstrahlquelle 14, die einen Strahl von Röntgenstrahlen 16 durch eine (nicht gezeigte) Quellenkollimatoreinrichtung und bei einem (nicht gezeigten) Faßlagerwinkel auf ein Erfassungs­ einrichtungsfeld 18 auf der gegenüberliegenden Seite des Faß­ lagers 12 projiziert. Das Erfassungseinrichtungsfeld 18 wird durch Erfassungseinrichtungselemente 10 gebildet, die zusammen die projizierten Röntgenstrahlen erfassen, die einen medizini­ schen Patienten 22 passieren. Jedes Erfassungseinrichtungsele­ ment 20 erzeugt ein elektrisches Signal, das die Intensität einen auftreffenden bzw. einfallenden Röntgenstrahls und daher die Dämpfung des Strahls, so wie er den Patienten 22 passiert, darstellt. Während einer Abtastung zur Erfassung von Röntgen­ strahlprojektionsdaten drehen sich das Faßlager 12 und die daran befestigten Komponenten um einen Drehmittelpunkt 24.
Die Drehung des Faßlagers 12 und die Funktion der Röntgen­ strahlquelle 14 werden durch eine Steuervorrichtung 26 des Computer-Tomographie-Systems 10 gesteuert. Die Steuervorrich­ tung 26 enthält eine Röntgenstrahlsteuereinrichtung 28, die Leistungs- und Zeitpunktsignale zur Röntgenstrahlquelle 14 zu­ führt, und eine Faßlagermotorsteuereinrichtung 30, die die Drehgeschwindigkeit und Position des Faßlagers 12 steuert. Ein Datenerfassungssystem (DAS) 32 in der Steuervorrichtung 26 ta­ stet analoge Daten von den Erfassungseinrichtungselementen 20 ab und wandelt die Daten für die nachfolgende Verarbeitung in digitale Signale um. Eine Bildrekonstruktionseinrichtung 34 empfängt abgetastete und digitalisierte Röntgenstrahl-Daten von dem Datenerfassungssystem 32 und führt eine Hochgeschwin­ digkeits-Bildrekonstruktion durch. Das rekonstruierte Bild wird als ein Eingangssignal einem Computer 36 zugeführt, der das Bild in einer Massenspeichereinrichtung 38 speichert. Be­ vorzugterweise wird das rekonstruierte Bild als ein Datenfeld gespeichert.
Der Computer 36 empfängt auch Befehle und Abtastparameter von einem Bediener über eine Konsole 40 mit einer Tastatur. Eine zugehörige Anzeigeeinrichtung 42, wie beispielsweise eine fla­ che Tafel- oder eine Kathodenstrahlröhrenanzeigeeinrichtung, erlaubt dem Bediener eine Beobachtung des rekonstruierten Bilds und anderer Daten vom Computer 36. Die vom Bediener zu­ geführten Befehle und Parameter werden vom Computer 26 verwen­ det, um Steuersignale und Informationen zum Datenerfassungssy­ stem 32, zur Röntgenstrahlsteuereinrichtung 28 und zur Faßla­ germotorsteuereinrichtung 30 zuzuführen. Zusätzlich betätigt der Computer 36 eine Tischmotorsteuereinrichtung 44, die einen motorisierten Tisch 46 zur Positionierung des Patienten 22 in dem Faßlager 12 steuert. Insbesondere bewegt der Tisch 46 Tei­ le des Patienten 22 durch eine Faßlageröffnung 48. Wie hier verwendet, bezieht sich eine Xmm mal Xmm Abtastung auf eine Abtastung eines interessierenden Objekts unter Verwendung ei­ ner X mm Kollimatoreinrichtungsapertur mit einer 1 : 1 Wendel-Steigung bzw. -Teilung, wobei die Wendel-Steigung bzw. -Teilung das Verhältnis der Tischbewegung bei einer Drehung der Röntgenstrahlquelle 14 zur durch die Quellenkollimatoreinrich­ tung definierten Schnittbreite ist.
Gemäß Fig. 3 und wie bekannt, enthält eine Durchführung eines eingreifenden Vorgangs, wie beispielsweise einer Biopsie, mit einer Computer-Tomographie-System-Unterstützung typischerweise einen Abtastungsplanschritt 50, einen Abtastungsausführungs­ schritt 52 und einen Bildanzeigeschritt 54. Während des Abta­ stungsplanschritt 50 wird ein (nicht gezeigter) Patientenziel­ bereich identifiziert. Der Patient 22 wird im Faßlager 12 po­ sitioniert und der Patient 2 wird abgetastet, um Anatomiebil­ der der Anatomie des Patienten, die den Zielbereich umgeben, zu erzeugen. Ein Patienteneintrittspunkt und ein Pfad zwischen dem Eintrittspunkt und dem Zielbereich werden unter Verwendung der Bilder der Anatomie des Patienten bestimmt. Der Patient 22 wird dann in dem Faßlager 12 positioniert, so daß das Faßlager 12 mit dem Patienteneintrittspunkt ausgerichtet ist.
Während des Abtastungsausführungsschritts 52 wird ein eingrei­ fendes Werkzeug, wie beispielsweise eine Nadel in den Patien­ teneintrittspunkt eingeführt und entlang dem Pfad zum Zielbe­ reich fortgeführt. Während der Fortführung der Nadel wird der Patient 22 abgetastet, um Bilder zu erzeugen, die den Ort der Nadel innerhalb der Anatomie des Patienten identifizieren. Nach der Einführung der Nadel in den Patienten 22 wird der Pa­ tient 22 beispielsweise abgetastet, um den Ort der Nadel zu bestimmen. Nach der Abtastung wird die Nadel zu einem neuen Ort innerhalb der Anatomie des Patienten fortgeführt. Der Pa­ tient 22 wird wieder abgetastet, um diesen neuen Ort der Nadel zu identifizieren. Die Nadel wird wieder fortgeführt und der Patient 22 wird wieder abgetastet, bis die Nadel innerhalb des Zielbereichs ist.
Während des Bildanzeigeschritts 54 werden unter Verwendung der im Abastungsausführungsschritt 52 gesammelten Projektionsdaten Bilder erzeugt und auf der Anzeigeeinrichtung 42 angezeigt, so daß der Bediener den Ort der Nadel innerhalb der Anatomie des Patienten sehen kann und bestimmten kann, ob die Nadel inner­ halb des Pfads ist. Genauer, aufeinanderfolgende Bilder werden auf der Anzeigeeinrichtung 42 angezeigt, so daß der Bediener auf einer Bild für Bild-Basis den Fortschritt der Nadel inner­ halb des Pfads sehen kann.
Während sowohl des Abtastungsausführungsschritts 52 als auch des Bildanzeigeschritts 54 und gemäß Fig. 4 wird ein Menü 56 auch auf der Anzeigeeinrichtung 42 angezeigt, so daß der Be­ diener zahlreiche Befehle und Parameter sehen kann, die wäh­ rend des Vorgangs verwendet werden. Insbesondere wählt der Be­ diener vor dem eingreifenden Vorgang einen Abtastort 58 und eine Abtastdicke/Beabstandung 60 für jede durchzuführende Ab­ tastung aus. Im Hinblick auf den Abtastort 58 wählt der Bedie­ ner aus, ob eine Abtastung im Hinblick auf den Patienten 22 zentriert sein wird 62, oder eine Abtastung höher 64 oder niedriger 66 im Hinblick auf den Patienten 22 sein wird. Die Abtastdicke 60 bezieht sich auf die durch die Quellenkolli­ matoreinrichtung definierte Schnittbreite.
Das Menü 56 identifiziert auch die Anzahl von Abtastungen 68 und einen Faßlagerwinkel 70. Für jede Abtastung nimmt die An­ zahl von Abtastungen 60 inkrementell zu, um die Anzahl von während eines Vorgangs durchgeführten Abtastungen anzuzeigen. Der Faßlagerwinkel 70 bezieht sich auf den Winkel zwischen der Röntgenstrahlquelle 14 und dem Patienten 22. Wie gezeigt, wird jeder Parameter dem Bediener angezeigt, so daß, wenn ge­ wünscht, der Bediener irgendeinen Parameter verändern kann.
Mit dem vorstehend beschriebenen System wird ein Bildschnitt typischerweise nachfolgend jeder Abtastung angezeigt. Obwohl eine derartige Anzeige bei der Durchführung eines eingreifen­ den Vorgangs hilfreich ist, wäre es wünschenswert, eine ver­ besserte Computer-Tomographie-Unterstützung auszubilden, um den eingreifenden Vorgang besser zu führen. Natürlich sollten die mit der Ausbildung einer derartigen verbesserten Unter­ stützung verbundenen Kosten nicht übermäßig sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und zur Ausbildung einer verbesserten Computer-Tomographie-Unterstützung werden Bilder im wesentlichen in "Echtzeit" an­ gezeigt und zumindest zwei Bilder werden gleichzeitig auf der Anzeigeeinrichtung 42 angezeigt, so daß eine gleichzeitige Be­ trachtung von zahlreichen chronologischen und aufeinanderfol­ genden Bildern ermöglicht wird. Genauer, gemaß Fig. 5, die ein Menü 72 eines Systems gemäß einem erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsbeispiel veranschaulicht, kann der Bediener Parameter einschließlich eines Abtastorts 74, der Abtastdic­ ke/Beabstandung 76, des Faßlagerwinkels 78, der Teilung 80, der schnellen Biopsie-Ein-Ausgabe bzw. -I/Q 82, # Gruppen 84, einer Zwischengruppenverzögerung 86, einemAutostart 88 und # Abtastungen 90 auswählen. Jeder Parameter wird dem Bediener angezeigt, so daß, wenn gewünscht, der Bediener irgendeinen Parameter verändern kann.
Im Hinblick auf den Abtastort 74 wählt der Bediener aus, ob eine Abtastung im Hinblick auf den Patienten 22 zentriert sein wird 92, oder ein Abtastung höher 94 oder niedriger 96 im Hin­ blick auf den Patienten 22 sein wird. Die Abtastdicke 76 be­ zieht sich auf die durch die Quellenkollimatoreinrichtung de­ finierte Schnittbreite und # Abtastungen 90 zeigt die Anzahl von während des Vorgangs durchgeführten Abtastungen an. Der Faßlagerwinkel 78 bezieht sich auf den Winkel zwischen der Röntgenstrahlquelle 14 und dem Patienten 22. Die Teilung 80 bezieht sich auf die Wendel-Teilung, die das Verhältnis der Tischbewegung bei einer Drehung der Röntgenstrahlquelle 14 zur durch die Quellenkollimatoreinrichtung definierten Schnitt­ breite ist. Die schnelle Biopsie-Ein-Ausgabe bzw. -I/Q 82 er­ möglicht dem Bediener eine Auswahl zwischen Abtastbetriebsar­ ten. Eine Betriebsart ist nachstehend in Verbindung mit den Fig. 6-10 beschrieben und eine andere Betriebsart wird nach­ stehend in Verbindung mit den Fig. 11-12 beschrieben.
Wie in Fig. 5 gezeigt und unter Verwendung der # Gruppen 84 wählt der Bediener auch eine Maximalanzahl von als ein Gruppe durchzuführenden Abtastungen, d. h. eine Abtastungsgruppe, aus. Genauer und nur als Beispiel, wenn der Bediener drei für Gruppen 84 auswählt, dann führt das Computer-Tomographie-System 10 drei fortwährende und aufeinanderfolgende Abtastun­ gen ohne Unterbrechung aus, d. h. das Faßlager 12 dreht sich dreimal. Im allgemeinen ist der Abtastnachführpfad in einem Volumen enthalten, daß durch drei bis fünf 3-10 mm Abtastun­ gen, d. h. ein 3 bis 5 cm Volumen bedeckbar ist. Daher erlauben beispielsweise drei Umdrehungen mit einer 2 : 1 Teilung dem ab­ getasteten Volumen eine Länge von 6 cm, so daß eine Abtastung des Nachführpfads ermöglicht wird. Entsprechend einem Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Abtastgrup­ pe mit drei Umdrehungen verwendet. Jedoch können andere # Gruppen 84, wie beispielsweise vier oder fünf, verwendet wer­ den. Ähnlich können sowohl die Teilung 80 als auch eine Faßla­ gerneigung oder der Faßlagerwinkel 78 beispielsweise modifi­ ziert werden, um irgendwelche Beschränkungen eines festen Tischbezugs aufzuheben.
Immer noch gemäß Fig. 5 kann der Bediener eine Zwischengrupen-Ver­ zögerung 86 und einen Autostart 88 auswählen. Der Autostart 88 ist ein einem Ausführungsbeispiel ein Ein/Aus-Kippchalter bzw. Flip-Flop, der bzw. das entweder eine automatische oder manuelle Durchführung der Abtastung ermöglicht, d. h. in einer Autostart-Betriebsart oder in einer manuellen Betriebsart. Die Zwischengruppenverzögerung 86 ist ein feste Verzögerungszeit oder ein Zeitraum, in dem die Röntgenstrahlquelle 14 zwischen Abtastgruppen keine Röntgenstrahlen 16 projiziert, d. h. die Röntgenstrahlquelle ausgeschaltet ist, wenn sich das Computer- Tomographie-System 10 in einer Autostartbetriebsart befindet, d. h. wenn der Bediener Autostart 88 auswählt. Wenn Autostart ausgewählt ist, dann führt das System 10 die Anzahl von als # Gruppen 84 ausgewählten Abtastungen durch und führt keine Ab­ tastung für die als Zwischengruppenverzögerung 86 ausgewählte Verzögerungszeit durch. Wenn Autostart 88 ausgewählt ist, wenn # Gruppen drei ist und wenn die Zwischengruppenverzögerung 86 zwei Sekunden ist, dann führt beispielsweise nur das System 10 drei Abtastungen durch, wartet zwei Sekunden, führt drei wei­ tere Abtastungen durch, wartet zwei weitere Sekunden, usw. .
Wie vorstehend erklärt, kann der Bediener die zahlreichen Pa­ rameter auswählen. Insbesondere kann der Bediener die Parame­ ter über die Konsole 40 in den Computer 36 eingeben. Der Com­ puter 36 entsprechend einem Ausführungsbeispiel enthält eine zur Speicherung von # Gruppen 84, der Zwischengruppenverzöge­ rung 86, der vorher identifizierten Parameter einschließlich Abtastort 74, Abtastdicke/Beabstandung 76, Faßlagerwinkel 78 und Teilung 80 ausgebildete Speichereinrichtung.
Wenn der Bediener Autostart 88 nicht auswählt, dann ist die Verzögerungszeit zwischen Gruppen veränderbar. Insbesondere startet der Bediener speziell jede Gruppenabtastung. Bei­ spielsweise kann das System 10 weiterhin einen (nicht gezeig­ ten) Start-Abtastschalter enthalten, der dem Bediener einen manuellen Start einer Gruppenabtastung erlaubt. Der Start-Ab­ tastschalter wird dann für eine ausgewählte # Gruppen 84 ak­ tiviert. Nach jeder Gruppenabtastung muß der Bediener den Schalter für eine nachfolgende Gruppenabtastung reaktivieren. Daher kann der Bediener die Verzögerungszeit zwischen Gruppen­ abtastungen durch nur längeres oder kürzeres Warten zum Beginn einer nachfolgenden Gruppenabtastung verändern.
In Fig. 6 ist eine Tabelle 100 gezeigt, die die Wechselwirkung zwischen Zeit, Abtastung und Bildanzeige entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Insbesonde­ re stellt Fig. 6 nur als Beispiel ein System 10 dar, in dem jede Faßlagerdrehung ungefähr eine Sekunde dauert, wobei die während jeder Faßlagerdrehung erfaßten Bilddaten als ein Bild innerhalb einer Erfassungssekunde angezeigt werden können, # Gruppen 84 drei ist, Autostart 88 ausgewählt ist und die Zwi­ schengruppenverzögerung 86 zwei Sekunden beträgt. Wie gezeigt, führt das System 10 zuerst drei Abtastungen (S) oder eine Gruppenabtastung entsprechend der ausgewählten # Gruppen 84 durch. Nach der ersten Gruppenabtastung führt das System 10 entsprechend der ausgewählten Zwischengruppenverzögerung 86 für zwei Sekunden keine Abtastungen durch, d. h. die Röntgen­ strahlquelle 14 wird ausgeschaltet. Darüberhinaus wird, wie gezeigt und entsprechend dem Bildanzeigeschritt 54 ein Bild entsprechend jeder einzelnen Abtastung innerhalb einer Sekunde nach der Abtastung, d. h. im wesentlichen in "Echtzeit" ange­ zeigt (D1, D2 oder D3).
Wie in Fig. 6 gezeigt, kann die Nadel innerhalb der Patienten 22 während der Zwischengruppenverzögerung 86 angepaßt werden (A). Insbesondere und wie gezeigt erlaubt eine Abtastungsgrup­ pe mit drei Umdrehungen, d. h. wenn # Gruppen 84 drei ist, vier Nadelanpassungen in einem Zeitraum von zwanzig Sekunden oder bei einem Atemanhalten. Es ermöglicht auch vier Versuche, wenn Atemanhalt-Anpassungen verwendet werden, um die Zielverletzung in Sicht zu bewegen. Die gesamte Serie könnte in anderen zwan­ zig Sekunden wiederholt werden.
Gemäß Fig. 7 veranschaulicht eine Tabelle 102 beispielhafte Abtastorte für Wendel-Abtastungen. Beispielsweise wird wie ge­ zeigt eine erste Gruppenabtastung 104 zentriert. Hier die # Gruppen 84 drei und wie gezeigt ist eine Abtastung 106 der er­ sten Gruppenabtastung 104 mit 0 cm zentriert, während die an­ deren zwei Abtastungen 108 und 110 der ersten Gruppenabtastung 104 direkt benachbart einer Abtastung 106 sind bzw. auf gegen­ überliegenden Seiten einer Abtastung 106 bei -1 cm bzw. 1 cm. Jeder nachfolgende Gruppenabtastung 112, 114, 116 und 118 ist, wie gezeigt, ähnlich zentriert.
Gemäß Fig. 8 ist eine Anzeige 42 ausgebildet, daß sie eine 1024 × 1024 Bildelement, 4 auf 1, Ersteingangs-Erstausgangs-Anzeige ist. Insbesondere ist die Anzeige 42 ausgebildet, daß sie einen ersten Teil 120, einen zweiten Teil 122, einen drit­ ten Teil 124 und einen vierten Teil 126 besitzt. Wie in Fig. 8 gezeigt, besitzt die Anzeige 42 drei aufeinanderfolgende und chronologische Anzeigen von Bilddaten 42A, 42B und 42C. Ein aus einer ersten Abtastung erzeugtes erstes Bild (D1) wird auf dem ersten Teil 120 angezeigt. Nachfolgend wird nach einer zweiten Abtastung ein von der zweiten Abtastung erzeugtes zweites Bild (D2) auf dem ersten Teil 120 angezeigt, während das erste Bild (D1) gleichzeitig auf dem zweiten Teil 122 an­ gezeigt wird. Ahnlich wird, nachdem eine dritte Abtastung ein drittes Bild (D3) erzeugt, das dritte Bild (D3) auf dem ersten Teil 120 angezeigt, während das zweite Bild (D2) gleichzeitig auf dem zweiten Teil 122 und das erste Bild (D1) gleichzeitig auf dem dritten Teil 124 angezeigt wird. Entsprechend einem Ausführungsbeispiel ist das zweite Bild (D2) farbkodiert oder grauskaliert- bzw. Grauleiter-verschoben, um zeitliche Diffe­ renzen zwischen dem zweiten Bild (D2) und dem ersten Bild (D1) anzuzeigen. Ähnlich kann das dritte Bild (D3) farbkodiert oder Grauleiter-verschoben sein, um zeitliche Differenzen zwischen dem dritten Bild (D3) und dem zweiten Bild (D2) anzuzeigen.
Der vierte Teil 126 ist ausgebildet, um ein dreidimensionales Bild entsprechend jeden abgetasteten Bild anzuzeigen oder eine Kombination von einigen der abgetasteten Bilder. Beispielswei­ se kann ein dreidimensionales Bild aus dem ersten Bild (D1) erzeugt und in dem vierten Teil 126 angezeigt werden. Nachfol­ gend kann nach der Erzeugung des zweiten Bilds (D2) ein aktua­ lisiertes dreidimensionales Bild aus dem ersten Bild (D1) und dem zweiten Bild (D2) erzeugt und in dem vierten Teil 126 an­ gezeigt werden. Ähnlich kann nach der Erzeugung des dritten Bilds (D3) ein weiteres aktualisiertes dreidimensionales Bild aus dem ersten Bild (D1), dem zweiten Bild (D2) und dem drit­ ten Bild (D3) erzeugt und in dem vierten Teil 126 angezeigt werden. Alternativ kann beispielsweise ein weiteres aktuali­ siertes dreidimensionales Bild nur aus dem ersten Bild (D1) und dem dritten Bild (D3) erzeugt werden. Entsprechend einem Ausführungsbeispiel ist die Farbkodierung im zweiten Bild (D2) und dritten Bild (D3) vermischt, so daß das dreidimensionale Bild die zeitlichen Differenzen zwischen dem dritten Bild (D3) und dem zweiten Bild (D2) identifiziert.
Das dreidimensionale Bild kann in einem Ausführungsbeispiel mit einem Nutationswinkel nutiert werden, um das dreidimensio­ nale Bild aus einer Veränderung von Ansichtspunkten anzuzei­ gen. Dreidimensionale Wiedergabetechniken, die verwendet wer­ den könnten, enthalten MPVR, einen schraffierte Oberflächenan­ zeige oder andere bekannte Volumenwiedergabetechniken, wie beispielsweise Techniken, die eine ausgewählte Undurchlässig­ keit, Perspektive, einen veränderbaren Ansichtspunkt und ebene Fenster verwenden.
Gemäß Fig. 9 veranschaulicht eine Tabelle 128 die Wechselwir­ kung zwischen einer beispielhaften Zeit, Abtastung und Bildan­ zeige. Besonders veranschaulicht Fig. 9 das System 10, in dem eine Fünf-Abtastungsgruppe, d. h. # Gruppen 84 ist fünf, ausge­ wählt ist und eine Zwischengruppenverzögerung 86 von zwei Se­ kunden ausgewählt ist. Wie gezeigt, führt das System 10 zuerst fünf Abtastungen oder Gruppenabtastungen entsprechend der aus­ gewählten # Gruppen 84 durch. Nach der ersten Gruppenabtastung führt das System 10 für zwei Sekunden entsprechend der ausge­ wählten Zwischengruppenverzögerung 86 keine Abtastungen durch. Darüberhinaus wird, wie gezeigt und entsprechend dem Bildan­ zeigeschritt 54, ein Bild entsprechend jeder einzelnen Abta­ stung innerhalb einer Sekunde nach der Abtastung, d. h. im we­ sentlichen in "Echtzeit" anzeigt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, kann die Nadel innerhalb des Patienten 22 während der Zwischengruppenverzögerung 86 angepaßt werden (A). Insbesondere erlaubt eine Abtastungsgruppe mit fünf Um­ drehungen, d. h. wobei # Gruppen 84 fünf ist, drei Nadelanpas­ sungen in einem Zeitraum von zwanzig Sekunden oder bei einem Atemanhalten. Es erlaubt auch drei Versuche, wenn Atmeanhalte-An­ passungen verwendet werden, um die Zielverletzung in Sicht zu bewegen. Die gesamte Serie könnte in anderen zwanzig Sekun­ den wiederholt werden.
Fig. 10 veranschaulicht fünf aufeinanderfolgende und chronolo­ gische Anzeigen von Bilddaten 42D, 42E, 42F, 42G und 42H ent­ sprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung. Wie gezeigt, wird ein aus einer ersten Abtastung erzeug­ tes erstes Bild (D1) auf dem ersten Teil 120 angezeigt. Nach­ folgend und nach einer zweiten Abtastung wird ein von der zweiten Abtastung erzeugtes zweites Bild (D2) auf dem ersten Teil 120 angezeigt, während das erste Bild (D1) gleichzeitig auf dem zweiten Teil 122 angezeigt wird. Ähnlich wird, nachdem eine dritte Abtastung ein drittes Bild (D3) erzeugt, das drit­ te Bild (D3) auf dem ersten Teil 120 angezeigt, während das zweite Bild gleichzeitig auf dem zweiten Teil 122 und das er­ ste Bild (D1) gleichzeitig auf dem dritten Teil 124 angezeigt wird. Ähnlich wird, nachdem eine vierte Abtastung ein viertes Bild (D4) erzeugt, das vierte Bild (D4) auf dem ersten Teil 120 angezeigt, während das dritte Bild (D3) gleichzeitig auf dem zweiten Teil 122 und das zweite Bild (D2) gleichzeitig auf dem dritten Teil 124 und das erste Bild (D1) gleichzeitig auf dem vierten Teil 126 angezeigt wird. Weiterhin wird, nachdem eine fünfte Abtastung ein fünftes Bild (D5) erzeugt, das erste Bild D1 von der Anzeige 42 entfernt, während die Bilder D5, D4, D3 und D2 angezeigt werden, wie gezeigt. In einem Ausfüh­ rungsbeispiel werden alle angezeigten Bilder von der Anzeige 42 entfernt, wenn ein erstes Bild von einer nachfolgenden Gruppe angezeigt wird.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel und wie vorstehend beschrieben, kann ein vierter Teil 126 ausgebildet sein, ein dreidimensionales Bild entsprechend jedem abgetasteten Bild anzuzeigen. In diesem Ausführungsbeispiel werden drei andere Bilder auf der Anzeige 42 angezeigt. Alternativ kann die An­ zeige 42 ausgebildet sein, daß sie mehr als vier Teile be­ sitzt, um eine gleichzeitige Anzeige von mehr als vier Bildern zu erlauben. Ähnlich kann die Anzeige 42 ausgebildet sein, we­ niger als vier Teile zu besitzen, um eine gleichzeitige Anzei­ ge von weniger als vier Bildern zu erlauben. Beispielsweise kann die Anzeige 42 ausgebildet sein, drei Teile zu besitzen, wobei ein erster und ein zweiter Teil ausgebildet sind, einen ersten bzw. einen zweiten Bildschnitt anzuzeigen, und ein dritter Teil ausgebildet ist, ein dreidimensionales Bild anzu­ zeigen.
Gemäß Fig. 11, die ein Menü 130 eines Systems entsprechend noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung veranschaulicht, kann der Bediener zusätzliche Parameter einschließlich einem Verschiebungsausmaß in mm 132 auswählen, was dem Bediener erlaubt, einen ausgewählten Abtastort 58 ei­ nen festen Abstand in entweder der niedrigeren oder höheren Richtung zwischen Gruppenabtastungen zu stoßen. Insbesondere kann der Bediener ein Verschiebungsausmaß in mm auswählen und eine Verschiebungsrichtung, d. h. eine höhere oder niedrigere und somit den Ort von nachfolgenden Gruppenabtastungen anpas­ sen.
Beispielsweise wird gemäß Fig. 12 eine erste Gruppenabtastung 134 mit keiner Verschiebung im Ort bei 0 mm zentriert. Wie ge­ zeigt, veranschaulicht Fig. 12 eine Abtastung, wobei # Gruppen 84 fünf ist. Wenn der Bediener eine 50 mm Verschiebung in der niedrigeren Richtung auswählt, d. h. ein Verschiebungsausmaß in mm 132 fünfzig mm niedriger ist, wird sich eine zweite Grup­ penabtastung 136 verschieben, so daß sie 50 mm niedriger als die erste Gruppenabtastung 134, d. h. bei -5 cm zentriert ist. Nachfolgend wird, wenn der Bediener eine 50 mm Verschiebung in der höheren Richtung auswählt, d. h. ein Verschiebungsausmaß in mm 132 fünfzig mm höher ist, eine dritte Gruppenabtastung 138A wieder bei 0 mm zentriert werden. Alternativ würde, wenn der Bediener eine 50 mm Verschiebung weiter in der niedrigeren Richtung auswählt, d. h. ein Verschiebungsausmaß in mm 132 50 mm niedriger ist, eine dritte Gruppenabtastung 138B bei -10 cm zentriert werden. Während 50 mm Erhöhungen in diesem Beispiel verwendet werden, könnte irgendeine Größe der Erhöhung verwen­ det werden. Es wird angenommen, daß jede Anpassung nicht mehr als eine Sekunde zum Laden beansprucht. Daher würde die Zeit­ linie dieselbe sein wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.
Es wird angenommen, daß das Verschiebungsausmaß in mm 132 eine Nachführung der Nadel zum Ziel erlaubt, wenn der Pfad zu schief ist, wenn der Patient 22 verschieden vom Abtastungs­ planschritt 50 atmet oder wenn der Patient 22 den Atem nicht vollkommen anhält.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch in Verbindung mit einem Mehrfachschnitt-Computer-Tomographie- System verwendet werden. Bekannte Mehrfachschnitt-Abtasteinrichtungen besitzen typischerweise eine Vielzahl von Reihen von Erfassungseinrichtungen pro Schnitt. Beispielsweise besitzt eine zwei Schnitt-Erfassungseinrichtung zwei Reihen von Erfassungseinrichtungen und eine vier Schnitt-Erfassungseinrichtung besitzt vier Reihen von Erfassungsein­ richtungen. Demgemäß erzeugt eine axiale Abtastung mit einem Mehrfachschnitt-Computer-Tomographie-System eine Vielzahl von Bildschnitten. Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung bezieht sich die # Gruppen 84 auf eine ma­ ximale Anzahl von Erfassungseinrichtungsreihen, die zum Bei­ tragen zur Bildanzeige ausgewählt sind. Genauer und nur als Beispiel, wenn der Bediener eine Abtastgruppe aus drei für # Gruppen 84 auswählt, dann führt das Mehrfachschnitt-Computer- Tomographie-System eine Abtastung durch und zeigt Bildschnitte entsprechend drei Reihen von Erfassungseinrichtungen an.
Es wird erwogen, daß zur Verbesserung der Bildqualität der Teil des Bilds, der die Nadel anzeigt, entfernt, d. h. heraus­ gefiltert werden kann und vor der Anzeige durch ein Modellna­ delbild ersetzt werden kann. Die Verwendung eines derartigen Modells kann auch eine bessere Planung der Nadelnachführung ermöglichen, da der Ort der Nadel relativ zum Ziel unter Ver­ wendung eines derartigen Modells präziser beobachtet werden kann. Zusätzlich kann eine Abtastung durchgeführt werden, wäh­ rend die Nadel an dem Patienteneintrittspunkt angeordnet ist und ein Modellnadelbild kann erzeugt werden. Auf der Grundlage des Nadelorts und der Orientierung kann die gewünschte Nade­ lanordnung, d. h. der Patienteneintrittspunkt und die Nadelori­ entierung bestimmt werden, bevor die Nadel in den Patienten 22 eingeführt wird. Ein Modell kann auch einmal am Eintrittspunkt erzeugt werden und die Nadelorientierung wird ausgewählt, um die sich von einem derartigen Eintrittspunkt und einer derar­ tigen Orientierung ergebende Nadelnachführung auszuwählen. Es wird auch erwogen, daß eine externe Erfassungseinrichtung ver­ wendet werden kann, um eine Führung zur bzw. für die Nadel oder eine eingreifende Instrumentenanordnung auszubilden.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel minimiert die Zeitverzöge­ rung zwischen Datenerfassung und Datenanzeige. Weiterhin er­ lauben die Ausführungsbeispiele eine gleichzeitige Anzeige von zahlreichen Bildern. Es wird angenommen, daß eine gleichzeiti­ ge Bildanzeige eine Verbesserung der Computer-Tomographie-Unterstützung für eingreifende Vorgänge durch Erlauben von gleichzeitigen und nahezu sofortigen Anzeigen von zweidimen­ sionalen Schnitten und dreidimensionalen Bildern erreicht. Weiterhin wird die Gesamtbildqualität nicht verringert.
Aus der vorstehenden Beschreibung zahlreicher Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung ist erkennbar, daß die Aufga­ ben der Erfindung erreicht werden. Obwohl die Erfindung genau beschrieben und veranschaulicht wurde, ist klar zu verstehen, daß dies nur zur Veranschaulichung und als Beispiel und nicht zur Beschränkung geschah. Beispielsweise ist das hier be­ schriebene Computer-Tomographie-System ein System der "dritten Generation", in dem sich sowohl die Röntgenstrahlquelle als auch die Erfassungseinrichtung mit dem Faßlager drehen. Viele andere Computer-Tomographie-Systeme einschließlich Systemen der "vierten Generation", in denen die Erfassungseinrichtung eine stationäre Vollringerfassungseinrichtung ist und sich nur die Röntgenstrahlquelle mit dem Faßlager dreht, können verwen­ det werden. Ähnlich kann die vorliegende Erfindung in Verbin­ dung mit Elektronenstrahlsystemen verwendet werden, die im Stand der Technik wohlbekannt sind und manchmal als Computer- Tomographie-Elektronenstrahlsysteme bezeichnet werden. Weiter­ hin könnten, während das hier beschriebene Computer- Tomographie-System Einzelschnitte erfaßt, andere Systeme ver­ wendet werden, die 2, 4 oder mehr Schnitte gleichzeitig erfas­ sen. Demgemäß ist der Schutzumfang der Erfindung nur durch die Ansprüche festgelegt.
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abtastung ei­ nes Objekts in einem Computer-Tomographie-System während eines eingreifenden Vorgangs beschrieben. Das Computer-Tomographie-System enthält eine Röntgenstrahlquelle, eine Erfassungsein­ richtung und eine Anzeige. Die Erfassungseinrichtung erfaßt von der Röntgenstrahlquelle projizierte und durch ein Objekt gedämpfte Röntgenstrahlen. Eine Verarbeitungseinrichtung ist mit der Erfassungseinrichtung und der Anzeige zur Erzeugung von Bildern des Objekts auf der Anzeige verbunden. Eine Wen­ del-Abtastung wird zur Erzeugung eines Bildschnitts des Ob­ jekts entsprechend jeder Faßlagerdrehung ausgeführt. Zumindest ein Bildschnitt und ein dreidimensionales Bild werden gleich­ zeitig auf der Anzeige angezeigt.

Claims (21)

1. Verfahren zum Abtasten eines Objekts in einem Computer-Tomographie(CT)-System (10), wobei das Computer- Tomographie-System (10) eine Röntgenstrahlquelle (14) zum Projizieren von Röntgenstrahlen (16), eine Erfassungsein­ richtung (18, 20) zum Erfassen von Röntgenstrahlen von der Röntgenstrahlquelle (14) und gedämpft durch das Objekt (22), eine Anzeige (42) und eine mit der Erfassungseinrich­ tung (18, 20) und der Anzeige (42) gekoppelten Verarbei­ tungseinrichtung (36) zum Erzeugen von Bildern auf der An­ zeige (42), mit den Schritten:
Erhalten von Abtastprojektionsdaten,
Verarbeiten der Projektionsdaten zum Erzeugen von Bilddaten und
gleichzeitiges Anzeigen von zumindest einem Bildschnitt und einem dreidimensionalen Bild auf der Anzeige (42).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (42) zumindest drei Teile (120, 122, 124) be­ sitzt und
das Verfahren ein gleichzeitiges Anzeigen eines ersten Bildschnitts (D1) auf einen ersten Anzeigeteil (120), eines zweiten Bildschnitts (D2) auf einem zweiten Anzeigeteil (122) und eines dreidimensionalen Bilds (D3) auf einem dritten Anzeigeteil (124) umfaßt,
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlquelle (14) und die Erfassungseinrichtung (18, 20) an einem Faßlager (12) befestigt sind, das sich rund um das Objekt (22) dreht, und
das Erhalten von Abtastprojektionsdaten die folgenden Schritte umfaßt:
Auswählen einer Abtastungsgruppe (84) zum Bestimmen einer Maximalanzahl von Faßlagerumdrehungen,
Auswählen einer Zwischengruppenverzögerung (86) zum Bestim­ men eines Zeitraums, in dem die Röntgenstrahlquelle (14) keine Röntgenstrahlen (16) projiziert, und
Verwenden der ausgewählten Abtastungsgruppe (84) und der ausgewählten Zwischengruppenverzögerung (86) zum Ausführen der Abastung.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählte Abtastungsgruppe (84) zumindest zwei Faßla­ gerumdrehungen umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Computer-Tomographie-System weiterhin eine mit der Ver­ arbeitungseinrichtung (36) gekoppelte Speichereinrichtung (38) umfaßt und das Verfahren weiterhin den Schritt Speichern der ausge­ wählten Abtastungsgruppe (84) in der Speichereinrichtung (38) umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den Schritt Speichern der ausgewählten Zwischengruppenverzögerung (86) in der Speichereinrichtung (38).
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (42) vier Teile (120, 122, 124, 126) besitzt und das Verfahren ein gleichzeitiges Anzeigen eines ersten Bildschnitts (D1) auf einem ersten Anzeigeteil (120), eines zweiten Bildschnitts (D2) auf einem zweiten Anzeigeteil (122), eines dritten Bildschnitts (D3) auf einem dritten Anzeigeteil (124) und eines dreidimensionalen Bilds auf ei­ nem vierten Anzeigeteil (126) umfaßt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gleichzeitige Anzeigen des ersten Bildschnitts (D1), des zweiten Bildschnitts (D2), der dritten Bildschnitts (D3) und des dreidimensionalen Bilds die Schritte Farbko­ dieren des zweiten Bildschnitts (D2) zum Anzeigen von zeit­ lichen Differenzen zwischen dem zweiten Bildschnitt (D2) und dem ersten Bildschnitt (D1) und Farbkodieren des drit­ ten Bildschnitts (D3) zum Anzeigen von zeitlichen Differen­ zen zwischen dem dritten Bildschnitt (D3) und dem zweiten Bildschnitt (D2) umfaßt.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhalten von Abtastprojektionsdaten weiterhin den Schritt Auswählen eines Abtastorts umfaßt.
10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhalten von Abtastprojektionsdaten weiterhin die Schritte umfaßt:
Bestimmen eines Patienteneintrittspunkts,
Anordnen eines eingreifenden Instruments an dem bestimmten Patienteneintrittspunkt,
Bestimmen einer Orientierung des eingreifenden Instruments an dem bestimmten Patienteneintrittspunkt und
Identifizieren einer Nachführbahn des eingreifenden Instru­ ments.
11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Computer-Tomographie-System weiterhin eine externe Er­ fassungseinrichtung enthält und das Erhalten von Abtastprojektionsdaten weiterhin die Schritte umfaßt:
Bestimmen eines Patienteneintrittspunkts,
Anordnen eines eingreifenden Instruments an dem bestimmten Patienteneintrittspunkt und
Bilden einer Führung zum eingreifenden Instrument unter Verwendung der externen Erfassungseinrichtung.
12. Verarbeitungseinrichtung für ein Computer-Tomographie-System (10) mit einer Röntgenstrahlquelle (14) zur Projek­ tion von Röntgenstrahlen (16), einer Erfassungseinrichtung (18, 20) zur Erfassung von Röntgenstrahlen (16) von der Röntgenstrahlquelle (14) und gedämpft durch ein Objekt (22) und einer Anzeige (42), wobei die Verarbeitungseinrichtung (36) mit der Erfassungseinrichtung (18, 20) und der Anzeige (42) zur Erzeugung von Bildern auf der Anzeige verbunden ist,
einer Einrichtung zum Erhalten von Abtastprojektionsdaten,
einer Einrichtung zur Verarbeitung der Projektionsdaten zur Erzeugung von Bilddaten und
einer Einrichtung zur gleichzeitigen Anzeige zumindest ei­ nes Bildschnitts und eines dreidimensionalen Bilds auf der Anzeige (42).
13. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
die Anzeige (42) zumindest drei Teile (120, 122, 124) be­ sitzt und
die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung zur gleich­ zeitigen Anzeige eines ersten Bildschnitts (D1) auf einem ersten Anzeigeteil (120), eines zweiten Bildschnitts (D2) auf einem zweiten Anzeigeteil (122) und eines dreidimensio­ nalen Bilds auf einem dritten Anzeigeteil (124) umfaßt.
14. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
die Röntgenstrahlquelle (14) und die Erfassungseinrichtung (18, 20) an dem Faßlager (12) befestigt sind, das such um das Objekt (22) dreht, und
die Verarbeitungseinrichtung (36) zum Erhalten der Ab­ tastprojektionsdaten weiterhin
eine Einrichtung zur Auswahl eines Abtastungsgruppe (84) zur Bestimmung eines Maximalanzahl von Faßlagerdrehungen,
eine Einrichtung zur Auswahl einer Zwischengruppenverzöge­ rungszeit (86) zur Bestimmung eines Zeitraums, in dem die Röntgenstrahlquelle (14) keine Röntgenstrahlen (16) proji­ ziert, und
eine Einrichtung zur Verwendung der ausgewählten Abta­ stungsgruppe (84) und der ausgewählten Zwischengruppenver­ zögerung (86) zur Ausführung der Abtastung umfaßt.
15. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ausgewählte Abtastungsgruppe (84) zumindest zwei Faßla­ gerdrehungen umfaßt.
16. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Computer-Tomographie-System (10) weiterhin eine zur Speicherung der ausgewählten Abtastungsgruppe (84) ausge­ bildete Speichereinrichtung (38) enthält und die Verarbeitungseinrichtung (36) mit der Speichereinrich­ tung (38 ) verbunden ist.
17. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
die Anzeige (42) vier Teile (120, 122, 124, 126) besitzt und
die Verarbeitungseinrichtung (36) eine Einrichtung zur gleichzeitigen Anzeige eines ersten Bildschnitts (D1) auf einem ersten Anzeigeteil (120), einen zweiten Bildschnitts (D2) auf einem zweiten Anzeigeteil (122), eines dritten Bildschnitts (D3) auf einem dritten Anzeigeteil (124) und eines dreidimensionalen Bilds auf einem vierten Anzeigeteil (126) umfaßt.
18. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur gleichzeitigen Anzeige des ersten Bildschnitts (D1), des zweiten Bildschnitts (D2), des dritten Bildschnitts (D3) und des dreidimensionalen Bilds eine Einrichtung zur Farbkodierung des zweiten Bildschnitts (D2) zur Anzeige von zeitlichen Differenzen zwischen dem zweiten Bildschnitts (D2) und dem ersten Bildschnitt (D1) und eine Einrichtung zur Farbkodierung des dritten Bildschnitts (D3) zur Anzeige von zeitlichen Differenzen zwischen dem dritten Bildschnitt (D3) und dem zweiten Bildschnitt (D2) ausgebildet ist.
19. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Anzeige des dreidimensionalen Bilds eine Einrichtung zur Vermischung der Farbkodierung des zweiten Bildschnitts (D2) und der Farbkodierung des dritten Bildschnitts (D3) ausgebildet ist, so daß das dreidimensionale Bild die zeit­ lichen Differenzen zwischen dem zweiten Bildschnitt (D2) und dem dritten Bildschnitt (D3) anzeigt.
20. Verarbeitungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Anzeige des dreidimensionalen Bilds eine Einrichtung zur Nutation des dreidimensionalen Bilds um einen Nutati­ onswinkel ausgebildet ist, um das dreidimensionale Bilds von veränderlichen Ansichtspunkten anzuzeigen.
DE19738342A 1996-10-18 1997-09-02 Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung eines Objekts und Anzeige eines Bilds in einem Computer-Tomographie-System Withdrawn DE19738342A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/733,502 US5668846A (en) 1996-10-18 1996-10-18 Methods and apparatus for scanning an object and displaying an image in a computed tomography system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19738342A1 true DE19738342A1 (de) 1998-04-23

Family

ID=24947880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19738342A Withdrawn DE19738342A1 (de) 1996-10-18 1997-09-02 Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung eines Objekts und Anzeige eines Bilds in einem Computer-Tomographie-System

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5668846A (de)
JP (1) JP4208985B2 (de)
CN (1) CN1150490C (de)
DE (1) DE19738342A1 (de)
IL (1) IL121855A (de)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10118058A (ja) * 1996-10-23 1998-05-12 Hitachi Medical Corp X線ct装置
US6501818B1 (en) * 1997-11-26 2002-12-31 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Apparatus and methods for displaying computed tomography fluoroscopy images including data transfer provided over a network
US6275562B1 (en) * 1998-04-28 2001-08-14 General Electric Company Apparatus and methods for performing scalable multislice computed tomography scan
US6195409B1 (en) 1998-05-22 2001-02-27 Harbor-Ucla Research And Education Institute Automatic scan prescription for tomographic imaging
US6101236A (en) * 1998-10-02 2000-08-08 University Of Iowa Research Foundation Iterative method and apparatus for x-ray computed tomographic fluoroscopy
WO2000038576A1 (en) * 1998-12-30 2000-07-06 General Electric Company Image thickness selection for multislice imaging system
US7013032B1 (en) * 1999-11-24 2006-03-14 The General Electric Company Method and apparatus for secondary capture of 3D based images on a picture archival and communications (PACS) system
US6718192B1 (en) 1999-11-24 2004-04-06 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and apparatus for real-time 3D image rendering on a picture archival and communications system (PACS) workstation
JP4489228B2 (ja) * 2000-02-07 2010-06-23 Geヘルスケア・ジャパン株式会社 X線ctシステム及びその制御方法及び記憶媒体
US7324842B2 (en) 2002-01-22 2008-01-29 Cortechs Labs, Inc. Atlas and methods for segmentation and alignment of anatomical data
US7188998B2 (en) * 2002-03-13 2007-03-13 Breakaway Imaging, Llc Systems and methods for quasi-simultaneous multi-planar x-ray imaging
EP1485697A2 (de) * 2002-03-19 2004-12-15 Breakaway Imaging, Llc Computer-tomograph mit einem detektor, welcher der bewegung einer schwenkbaren röntgenquelle folgt
AU2003245439A1 (en) * 2002-06-11 2003-12-22 Breakaway Imaging, Llc Cantilevered gantry apparatus for x-ray imaging
AU2003252103A1 (en) * 2002-07-23 2004-02-09 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and systems for detecting components of plaque
DE60333018D1 (de) * 2002-08-21 2010-07-29 Breakaway Imaging Llc Gerüstpositionierungsgerät für röntgengeräte
WO2004019279A2 (en) * 2002-08-21 2004-03-04 Breakaway Imaging, Llc Apparatus and method for reconstruction of volumetric images in a divergent scanning computed tomography system
DE602004027358D1 (de) * 2003-03-13 2010-07-08 Philips Intellectual Property Computertomographisches bildgebungssystem
CA2608119A1 (en) 2005-05-11 2006-11-16 Optosecurity Inc. Method and system for screening luggage items, cargo containers or persons
US7991242B2 (en) 2005-05-11 2011-08-02 Optosecurity Inc. Apparatus, method and system for screening receptacles and persons, having image distortion correction functionality
DE102005026220A1 (de) * 2005-06-07 2006-12-21 Siemens Ag Verfahren zur Aufnahme, Analyse und Darstellung eines medizinischen Bilddatensatzes
US7515675B2 (en) * 2005-12-07 2009-04-07 Ge Security, Inc. Apparatus and method for providing a near-parallel projection from helical scan data
US7492856B2 (en) * 2005-12-07 2009-02-17 Ge Security, Inc. Apparatus and method for providing an orthographic projection from helical scan data
JP4901222B2 (ja) * 2006-01-19 2012-03-21 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 画像表示装置およびx線ct装置
US7899232B2 (en) 2006-05-11 2011-03-01 Optosecurity Inc. Method and apparatus for providing threat image projection (TIP) in a luggage screening system, and luggage screening system implementing same
US8494210B2 (en) 2007-03-30 2013-07-23 Optosecurity Inc. User interface for use in security screening providing image enhancement capabilities and apparatus for implementing same
US8611627B2 (en) 2009-12-23 2013-12-17 General Electric Company CT spectral calibration
GB2491064A (en) * 2010-02-23 2012-11-21 Rapiscan Systems Inc Simultaneous image distribution and archiving
US9111331B2 (en) 2011-09-07 2015-08-18 Rapiscan Systems, Inc. X-ray inspection system that integrates manifest data with imaging/detection processing
US9091628B2 (en) 2012-12-21 2015-07-28 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. 3D mapping with two orthogonal imaging views
JP6566714B2 (ja) * 2014-05-19 2019-08-28 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X線コンピュータ断層撮影装置、画像表示装置および画像表示方法
GB2595986A (en) 2016-02-22 2021-12-15 Rapiscan Systems Inc Systems and methods for detecting threats and contraband in cargo
US10893842B2 (en) 2018-02-08 2021-01-19 Covidien Lp System and method for pose estimation of an imaging device and for determining the location of a medical device with respect to a target
US11160523B2 (en) * 2019-09-30 2021-11-02 GE Precision Healthcare LLC Systems and methods for cardiac imaging

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5251635A (en) * 1991-09-03 1993-10-12 General Electric Company Stereoscopic X-ray fluoroscopy system using radiofrequency fields

Also Published As

Publication number Publication date
US5668846A (en) 1997-09-16
JPH10258048A (ja) 1998-09-29
IL121855A0 (en) 1998-02-22
CN1181562A (zh) 1998-05-13
JP4208985B2 (ja) 2009-01-14
CN1150490C (zh) 2004-05-19
IL121855A (en) 2000-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19738342A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung eines Objekts und Anzeige eines Bilds in einem Computer-Tomographie-System
DE60034748T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur bewegungsfreien kardiologischen Computertomographie
DE69934862T2 (de) Tomographische Bilderzeugung mittels eindringender Strahlung
DE69114932T2 (de) Rechnergesteuertes Tomographiesystem.
DE10133237B4 (de) Verfahren für die Computertomographie sowie Computertomographie(CT-)Gerät
DE10207623B4 (de) Verfahren für die Computertomographie sowie Computertomographie (CT)-Gerät
DE60128496T2 (de) Computertomographie -Abbildungsgerät mit reduzierter Strahlung
DE60026681T2 (de) Verfahren und Gerät zur Mehrschichttomografie mit partieller Abtastung
DE10354899B4 (de) Röntgenvorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Röntgenbilddatensatzes
DE19813466A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung eines Gegenstands in einem Computer-Tomographie-System
DE19748891A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Modifizierung einer Schnittdicke während einer Wendelabtastung
DE19854470A1 (de) Computer-Tomographie-Fluoroskopiesystem
DE10206716A1 (de) Vorrichtung zum Positionieren eines zu röntgenden Objekts zur Verwendung in einer Röntgenbildaufnahmevorrichtung sowie damit versehene Röntgenbildaufnahmevorrichtung
DE69936769T2 (de) Bilddickeselektion für mehrschichtbildgerät
DE102004029474A1 (de) System und Verfahren zum Scannen eines Objekts in Tomosynthese-Anwendungen
DE102005049628A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Wiederherstellung geneigter Konusstrahldaten
DE3037478A1 (de) Vorrichtung zur gleichzeitigen herstellung einer vielzahl von panoramaschichtaufnahmen der fokalkurve des zahnbogens
DE10129931A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fast-CT-Abbildungswendelgewichtung
DE10139832A1 (de) Hohe-Ganghöhenrekonstruktion von Mehrfachschnitt-CT-Abtastungen
DE60036260T2 (de) Hybride Rekonstruktion für Hochschrittabstand-, Mehrschnitt und Wendelherzbildgebung
DE60032569T2 (de) Verfahren und Geräte zur ungleichförmigen zeitlichen Herzbildgebung
DE602004013394T2 (de) Gerät und Verfahren zur Röntgen-Computertomographie
DE10155590A1 (de) Fluoroskopisches Computertomographie-Verfahren
DE102004003882A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von tomographischen Schnittbildern eines sich periodisch bewegenden Objektes mit einer Fokus-Detektor-Kombination
DE19748082A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Teilvolumen-Bildartefakten

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee