DE19748891A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Modifizierung einer Schnittdicke während einer Wendelabtastung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Computer- Tomographie-Abbildung und insbesondere die Modifizierung einer Schnittdicke während einer Computer-Tomographie-System- Wendelabtastung ohne Unterbrechung der Abtastung.

Bei zumindest einem bekannten Computer-Tomographie- Systemaufbau (CT-Systemaufbau) projiziert eine Röntgenstrahlquelle einen fächerformigen Strahl, der parallel gerichtet ist, daß er in einer X-Y-Ebene eines Karthesischen Koordinatensystems liegt, die im allgemeinen als Abbildungsebene bzw. -fläche bezeichnet wird. Der Röntgenstrahl fällt durch den abzubildenden Gegenstand, wie einen Patienten. Nachdem der Strahl durch den Gegenstand gedämpft ist, trifft er auf eine Anordnung bzw. ein Array von Strahlungserfassungseinrichtungen. Die Intensität der an dem Erfassungsarray empfangenen gedämpften Strahlung hängt von der Dämpfung des Röntgenstrahls durch den Gegenstand ab. Jedes Erfassungselement des Arrays erzeugt ein separates elektrisches Signal, das ein Maß der Strahldämpfung an dem Erfassungsort ist. Die Dämpfungsmaße von allen Erfassungseinrichtungen werden separat zur Erzeugung eines Übertragungsprofils erfaßt.

Bei bekannten CT-Systemen der dritten Generation drehen sich die Röntgenstrahlquelle und das Erfassungsarray mit einem Faßlager in der Abbildungsebene und um den abzubildenden Gegenstand, so daß sich der Winkel, an dem der Röntgenstrahl den Gegenstand schneidet, konstant ändert. Eine Gruppe von Röntgenstrahldämpfungsmaßen, d. h. Projektionsdaten von dem Erfassungsarray bei einem Faßlagerwinkel wird als Ansicht bezeichnet. Eine Abtastung des Gegenstand umfaßt einen Satz von Ansichten bei unterschiedlichen Faßlagerwinkeln während einer Umdrehung der Röntgenstrahlquelle und der Erfassungseinrichtung.

Bei einer axialen Abtastung werden die Projektionsdaten zur Ausbildung eines Bildes verarbeitet, das einem zweidimensionalen Schnitt durch den Gegenstand entspricht. Ein Verfahren zur Rekonstruktion eines Bildes aus einem Satz von Projektionsdaten wird in der Technik als gefiltertes Rückprojektionsverfahren bezeichnet. Bei diesem Verfahren werden die Dämpfungsmaße von einer Abtastung in ganze Zahlen, sogenannte CT-Zahlen oder Hounsfield-Einheiten umgewandelt, die zur Steuerung der Helligkeit eines entsprechenden Bildelements auf einer Kathodenstrahlröhrenanzeigeeinrichtung verwendet werden.

Zur Verringerung der Gesamtabtastzeit kann eine Wendelabtastung durchgeführt werden. Zur Durchführung einer Wendelabtastung wird der Patient bewegt, während die Daten für die vorgeschriebene Anzahl von Schnitten erfaßt werden. Bei einem derartigen System wird eine einzelne Wendel aus einer Fächerstrahl-Wendelabtastung erzeugt. Die durch den Fächerstrahl ausgebildete Wendel liefert Projektionsdaten, aus denen Bilder in jedem vorgeschriebenen Schnitt rekonstruiert werden können.

Wie es vorstehend beschrieben ist, wird bei einer Wendelabtastung lediglich eine Ansicht von Daten an jedem Schnittort erfaßt. Zur Rekonstruktion eines Bildes eines Schnitts werden die anderen Ansichtsdaten für den Schnitt beruhend auf den für andere Ansichten erfaßten Daten erzeugt. Wendelrekonstruktionsalgorithmen sind bekannt und beispielsweise in C. Crawford und K. King, "Computed Tomography Scanning with Simultaneous Patient Translation", Med. Phys. 17(6), November/Dezember 1990, beschrieben.

Bei bekannten CT-Systemen wird der Röntgenstrahl von der Röntgenstrahlquelle durch eine Kollimatoreinrichtung bzw. einen Kollimator vor dem Patienten projiziert, der das Röntgenstrahlprofil bezüglich der Patientenachse bzw. z-Achse definiert. Der Kollimator enthält typischerweise röntgenstrahlabsorbierendes Material mit einer darin befindlichen Apertur bzw. Öffnung zur Begrenzung des Röntgenstrahls. Bekannte Öffnungen sind typischerweise linear oder rechteckig, wobei die Öffnungsbreite die entlang der z-Achse gemessene Schnittdicke steuert. Wenn beispielsweise ein Röntgenstrahl durch einen Kollimator mit einer Öffnung von 10 mm, d. h. einen 10 mm-Kollimator, fällt, weist der aus dem Kollimator heraustretende Strahl eine Schnittdicke von 10 mm auf.

Wie bekannt ist, werden Wendelabtastungen typischerweise bei einem X : Y-Wendelabstand durchgeführt, wobei der Wendelabstand bzw. die Wendelneigung das Verhältnis der Patientenbewegung entlang der z-Achse während einer Drehung der Röntgenstrahlquelle, X, und der Schnittdicke, Y, ist, die durch den Quellenkollimator definiert ist. Bei einer 1 : 1- Wendelabstandabtastung mit einem 5 mm-Kollimator wird der Patient mit einer Geschwindigkeit von näherungsweise 5 mm/sec bewegt. Gleichermaßen wird der Patient bei einer 1 : 1- Wendelabstandabtastung mit einem 10 mm-Kollimator mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 10 mm/sec bewegt.

Die Schnittdicke beeinflußt direkt die Bildauflösung und Abtastleistung. Insbesondere bieten kleinere Schnittdicken typischerweise eine ausführlichere Bildauflösung als größere Schnittdicken. Jedoch sind größere Schnittdicken effizienter als kleine Schnittdicken, da bei einer großen Schnittdicke in einem kürzeren Zeitabschnitt mehr von dem Gebiet abgetastet werden kann.

Wie es bekannt ist, ist die Schnittdicke sowohl mit dem Wendelabstand als auch der Kollimatorgröße verbunden. Das heißt, durch Verringerung des Wendelabstands wird die Patientenbewegung während einer Röntgenstrahlquellendrehung verringert, wodurch die effektive Schnittdicke reduziert wird, d. h. während einer Faßlagerdrehung wird weniger von dem Patienten abgetastet. Gleichermaßen wird die Schnittdicke durch Verringerung der Kollimatorgröße verkleinert. Dagegen wird durch Erhöhung des Wendelabstands die Bewegung des Patienten erhöht, wodurch die effektive Schnittdicke vergrößert wird. Gleichermaßen vergrößert die Erhöhung der Kollimatorgröße die Schnittdicke.

Typischerweise wählt eine Bedienungsperson vor der Abtastung eine Schnittdicke aus, um die Abtastleistung und Bildqualität zu optimieren. Insbesondere sind kleinere Schnittdicken vorzuziehen, wenn Bereiche mit vielfachen Knochenstrukturen abgetastet werden, d. h. wenn der Pankreasbereich abgetastet wird. Größere Schnittdicken sind jedoch vorzuziehen, wenn Bereiche mit wenigen Knochenstrukturen abgetastet werden, d. h. der Leberbereich abgetastet wird. Demnach kann eine Bedienungsperson beispielsweise einen 10 mm-Kollimator bei einem 1 : 1-Wendelabstand zur Abtastung eines Leberbereichs und einen 5 mm-Kollimator bei einem 1 : 1-Wendelabstand zur Abtastung eines Pankreasbereichs auswählen.

Es werden jedoch oft Abtastungen für einen Bereich durchgeführt, der verschiedene und angrenzende Unterbereiche enthält, d. h. einen Knochenunterbereich, der an einen Nicht- Knochenunterbereich angrenzt. Zur Optimierung der Bildqualität und der Abtastleistung bei derartigen Bereichen muß eine Bedienungsperson typischerweise einen Kompromiß bezüglich der Kollimatorgröße schließen. Demnach werden Knochenunterbereiche mit einer überbreiten Schnittdicke und die Nicht-Knochenbereiche mit einer zu dünnen Schnittdicke abgetastet. Abtastungen mit einer derartigen Kompromißkollimation sind demnach weder effizient noch zur Optimierung der Systemleistung und Bildqualität praktikabel.

Bekannte Verfahren zur Verbesserung der Bildqualität und Abtasteffizienz bei der Abtastung angrenzender Knochen- und Nicht-Knochenbereiche enthalten typischerweise eine Änderung der Schnittdicke während einer Abtastung. Das heißt, unterschiedliche Röntgenstrahlquellenkollimatoren oder verschiedene Wendelabstände werden ausgewählt, wenn die verschiedenen Bereiche abgetastet werden. Beispielsweise kann ein 10 mm-Kollimator bei der Abtastung eines Bereichs mit wenigen Knochenstrukturen und ein 3 mm-Kollimator bei der Abtastung eines Bereichs mit vielen Knochenstrukturen verwendet werden. Derartige Verfahren erfordern allerdings eine Unterbrechung der Abtastung vor der Änderung des Wendelabstands oder des Kollimators. Bisher wurde angenommen, daß die Unterbrechung der Abtastung bei der Änderung der Schnittdicke einen Datenverlust und eine Bildqualitätverschlechterung verursacht. Demnach sind die bekannten Verfahren sowohl zeitaufwendig als auch ineffizient.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schnittdicke während einer Abtastung ohne Unterbrechung der Abtastung zu modifizieren. Außerdem soll die Schnittdicke ohne merkliche Erhöhung der Verarbeitungszeit und ohne merkliche Verschlechterung der Bildqualität modifiziert werden.

Diese und weitere Aufgaben können durch ein Verfahren gelöst werden, bei dem gemäß einem Ausführungsbeispiel die Modifikation der Schnittdicke in einem Computer-Tomographie- System ohne Unterbrechung einer Abtastung und ohne Verschlechterung der Bildqualität erleichtert wird. Insbesondere werden vor der Abtastung eines Patienten angrenzende anatomische Bereiche mit unterschiedlichen Knochenstrukturmengen identifiziert. Es wird auch ein Übergangsbereich identifiziert, der einen Abschnitt zweier unterschiedlicher Bereiche und die Schnittstelle zwischen derartigen unterschiedlichen Bereichen enthält. Während einer Wendelabtastung wird die Schnittdicke modifiziert, ohne die Tischfortbewegung anzuhalten, um dem Übergangsbereich entsprechende redundante Daten zu erhalten.

Das heißt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Patient mit einer ersten Kollimatorgröße und einer ersten Patiententischgeschwindigkeit, d. h. mit einer ersten Schnittdicke, abgetastet. Wenn sich der Tisch derart bewegt hat, daß der Kollimator mit der Schnittstelle zwischen unterschiedlichen Bereichen im wesentlichen ausgerichtet angeordnet ist, wird die Kollimatorgröße modifiziert, d. h. vergrößert oder verkleinert, um den Patienten mit einer zweiten Schnittdicke abzutasten. Außerdem wird der Kollimator beiseite geschoben bzw. gekippt oder gedreht, so daß der Strahlengang des durch die neue Kollimatorgröße parallel gerichteten Röntgenstrahls einen Abschnitt des Strahlengangs des durch die erste Kollimatorgröße parallel gerichteten Röntgenstrahls überlappt. Das heißt, der Kollimator wird derart gekippt, daß der Strahlengang bzw. Weg des durch die neue Kollimatorgröße parallel gerichteten Röntgenstrahl den Strahlengang bzw. Weg des durch die erste Kollimatorgröße parallel gerichteten Röntgenstrahls in dem Übergangsbereich überlappt. Demnach werden Daten für den gesamten Patienten ohne Unterbrechung der Abtastung oder ohne Anhalten der Tischfortbewegung erhalten. Die redundante Daten enthaltenden Daten werden dann zur Erzeugung von Bildern der Patientenanatomie verarbeitet.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird anstelle des Kippens des Kollimators die Tischgeschwindigkeit an dem Übergangsbereich modifiziert, um die Schnittdicke ohne Unterbrechung einer Wendelabtastung zu modifizieren. Das heißt, wenn sich der Tisch derart fortbewegt hat, daß der Kollimator im wesentlichen mit der Schnittstelle zwischen unterschiedlichen Bereichen ausgerichtet angeordnet ist, wird die Kollimatorgröße zur Abtastung des Patienten mit einer zweiten Schnittdicke modifiziert. Außerdem wird die Tischgeschwindigkeit an dem Übergangsbereich derart verringert, daß der Strahlengang des durch die neue Kollimatorgröße parallel gerichteten Röntgenstrahls einen Abschnitt des Strahlengangs des durch die erste Kollimatorgröße parallel gerichteten Röntgenstrahls überlappt. Demnach werden Daten für den gesamten Patienten ohne Unterbrechung der Abtastung oder ohne Anhalten der Tischfortbewegung erhalten, und redundante Daten werden in dem Übergangsbereich erfaßt. Die die redundanten Daten enthaltenden Daten werden dann zur Erzeugung von Bildern der Patientenanatomie verarbeitet.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird anstelle der Kollimatorgrößenänderung der Wendelabstand an dem Übergangsbereich modifiziert, um die Schnittdicke ohne Unterbrechung einer Wendelabtastung abzuändern. Das heißt, die Tischgeschwindigkeit wird ohne Modifikation des Kollimators an dem Übergangsbereich verringert, jedoch nicht angehalten. Demnach werden Daten für den gesamten Patienten ohne Unterbrechung der Abtastung oder ohne Anhalten der Tischfortbewegung erhalten. Die Daten werden dann zur Erzeugung von Bildern des Patienten verarbeitet.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Kollimatorgröße weder durch Kippen des Kollimators noch durch Modifikation der Tischgeschwindigkeit abgeändert. Das heißt, ein Kollimator mit zumindest zwei entgegengesetzten Blättern, die zur Änderung der Öffnungsbreite geöffnet und geschlossen werden können, wird zur Abtastung eines Patienten verwendet. Der Patient wird mit einer ersten Kollimatorgröße, das heißt, die entgegengesetzten Blätter sind auf eine erste Breite geöffnet, abgetastet. Wenn sich der Tisch derart fortbewegt hat, daß der Kollimator mit der Schnittstelle zwischen unterschiedlichen Bereichen im wesentlichen ausgerichtet angeordnet ist, wird die Kollimatorgröße modifiziert, d. h. die entgegengesetzten Blätter werden geöffnet oder geschlossen, um den Patienten mit einer zweiten Schnittdicke abzutasten. Das Öffnen oder Schließen der entgegengesetzten Blätter an dem Übergangsbereich resultiert nicht in einem merklichen Datenverlust für einen derartigen Bereich. Demnach werden Daten für den gesamten Patienten ohne Unterbrechung der Abtastung oder ohne Anhalten der Tischfortbewegung erhalten, und diese Daten werden zur Erzeugung von Bildern der Patientenanatomie verarbeitet.

Das vorstehend beschriebene Verfahren modifizieren die Schnittdicke während einer Wendelabtastung ohne Unterbrechung der Abtastung. Derartige Verfahren erhöhen auch die Verarbeitungszeit und verringern die Bildqualität nicht merklich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine bildliche Darstellung eines Computer-Tomographie- Abbildungssystems,

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des in Fig. 1 dargestellten Systems,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines CT- Abbildungssystems mit einem variablen Kollimator,

Fig. 4a und 4b einen Röntgenstrahlbrennpunkt, einen variablen Kollimator und einen abgetasteten Bereich zu Zeitpunkten T₁ und T₂,

Fig. 5 einen Röntgenstrahlbrennpunkt, einen variablen Kollimator und einen abzutastenden Bereich zu Zeitpunkten T₁ und T₂ gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 einen Röntgenstrahlbrennpunkt, der einen Röntgenstrahl in Richtung eines abzutastenden Bereichs projiziert, zu Zeitpunkten T₁ und T₂ gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7 einen Röntgenstrahlbrennpunkt, einen Kollimator und einen abzutastenden Bereich gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und

Fig. 8 einen Röntgenstrahlbrennpunkt, einen Kollimator und einen abzutastenden Bereich zu Zeitpunkten T₁ und T₂ und T₃ gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Computer-Tomographie- Abbildungssystem (CT-Abbildungssystem) 10, das ein Faßlager 12 aufweist, das eine CT-Abtasteinrichtung der dritten Generation darstellt. Das Faßlager 12 weist eine Röntgenstrahlquelle 14 auf, die Röntgenstrahlen 16 in Richtung eines Erfassungsarrays 18 auf der entgegengesetzten Seite des Faßlagers 12 projiziert. Das Erfassungsarray 18 wird aus Erfassungselementen 20 gebildet, die zusammen die projizierten Röntgenstrahlen erfassen, die durch einen medizinischen Patienten 22 hindurchgehen. Jedes Erfassungselement 20 erzeugt ein elektrisches Signal, das die Intensität eines auftreffenden Röntgenstrahls und somit die Dämpfung des Strahls darstellt, wenn er durch den Patienten 22 hindurchgeht. Während einer Abtastung zur Erfassung von Röntgenstrahlprojektionsdaten drehen sich das Faßlager 12 und die daran angebrachten Komponenten um einen Drehmittelpunkt 24.

Die Drehung des Faßlagers 12 und der Betrieb der Röntgenstrahlquelle 14 werden durch eine Steuereinrichtung 26 des CT-Systems 10 gesteuert. Die Steuereinrichtung 26 enthält eine Röntgenstrahlsteuereinrichtung 28, die die Röntgenstrahlquelle 14 mit Energie und Zeitsignalen versorgt, und eine Faßlagermotorsteuereinrichtung 30, die die Drehgeschwindigkeit und Position des Faßlagers 12 steuert. Ein Datenerfassungssystem (DAS) 32 in der Steuereinrichtung 26 tastet analoge Daten von den Erfassungselementen 20 ab und wandelt die Daten in digitale Signale zur nachfolgenden Verarbeitung um. Eine Bildrekonstruktionseinrichtung 34 empfängt abgetastete und digitalisierte Röntgenstrahldaten von dem Datenerfassungssystem 32 und führt eine Bildrekonstruktion mit hoher Geschwindigkeit durch. Das rekonstruierte Bild wird einem Computer 36 als Eingangssignal zugeführt, der das Bild in einer Massenspeichereinrichtung 38 speichert.

Der Computer 36 empfängt auch Befehle und Abtastparameter von einer Bedienungsperson über ein Bedienpult 40, das eine Tastatur aufweist. Eine zugehörige Kathodenstrahlröhrenanzeigeeinrichtung 42 ermöglicht es der Bedienungsperson, das rekonstruierte Bild und andere Daten von dem Computer 36 zu überwachen. Die von der Bedienungsperson zugeführten Befehle und Parameter werden durch den Computer 36 zur Ausbildung von Steuersignalen und Informationen für das Datenerfassungssystem 32, die Röntgenstrahlsteuereinrichtung 28 und die Faßlagermotorsteuereinrichtung 30 verwendet. Außerdem bedient 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 Abschnitte des Patienten 22 durch eine Faßlageröffnung 48.

Hinsichtlich des Betriebs der Röntgenstrahlquelle 14 geht der Röntgenstrahl 16 gemäß Fig. 3 von einem Brennpunkt 50 der Quelle 14 (nicht gezeigt in Fig. 3) aus. Der Röntgenstrahl 16 wird durch einen variablen Kollimator 52 parallel gerichtet und der parallele Strahl 16 wird in Richtung des Erfassungsarrays 18 entlang einer Fächerstrahlachse 54 projiziert, die in dem Fächerstrahl 16 zentriert ausgerichtet ist.

Der Kollimator 52 weist eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsform auf, und eine Öffnung 56 erstreckt sich durch den variablen Kollimator 52. Eine Vielzahl weiterer (nicht gezeigter) Kollimatoröffnungen ist auch darin ausgebildet und erstreckt sich durch den variablen Kollimator 52, wobei jede Öffnung einer besonderen Schnittdicke oder Schnittbreite entspricht. Beispielsweise kann die Öffnung 56 einer 10 mm-Schnittbreite und eine andere Öffnung einer 5 mm- Schnittbreite entsprechen. Ist eine Abtastung für einen 10 mm- Schnitt durchzuführen, wird die Öffnung 56 mit dem erwarteten Röntgenstrahlbrennpunkt 50 ausgerichtet angeordnet und begrenzt den von dem Brennpunkt 50 projizierten Strahl 16 auf 10 mm. Ist eine Abtastung für einen 5 mm-Schnitt durchzuführen, wird gleichermaßen eine einer 5 mm-Schnittbreite entsprechende Öffnung 58 (nicht gezeigt in Fig. 3) mit dem erwarteten Röntgenstrahlbrennpunkt 50 ausgerichtet angeordnet, um den Strahl 16 auf 5 mm zu begrenzen. Der variable Kollimator 52 ist bekannt.

In der Anatomie des Patienten 22 sind eine Vielzahl verschiedener Bereiche enthalten, die vorzugsweise mit verschiedenen Schnittbreiten abgetastet werden. Beispielsweise sind 5 mm-Schnittbreiten typischerweise zu bevorzugen, wenn der Pankreasbereich abgetastet wird, der vielfache Knochenstrukturen enthält, und 10 mm-Schnittbreiten sind typischerweise zu bevorzugen, wenn der Leberbereich abgetastet wird, der wenige Knochenstrukturen enthält. Demnach wird zur Abtastung sowohl des Leberbereichs als auch des Pankreasbereichs die Schnittbreite vorzugsweise entsprechend dem abgetasteten Bereich, d. h. Pankreas oder Leber, geändert.

Die Fig. 4a und 4b zeigen den Röntgenstrahlbrennpunkt 50, den variablen Kollimator 52 und einen abzutastenden Bereich 60, der auf dem Tisch 46 positioniert ist, zu den Zeitpunkten T₁ und T₂. Der abgetastete Bereich 60 enthält einen Leberbereich 62 und einen Pankreasbereich 64. Wie vorstehend beschrieben, enthält der Leberbereich 62 wenige Knochenstrukturen und der Pankreasbereich 64 viele Knochenstrukturen. Außerdem grenzt der Leberbereich 62 im wesentlichen an den Pankreasbereich 64 an einer Schnittstelle 66 an. Zur Zeit T₁ ist, wie es in Fig. 4a gezeigt ist, die 10 mm-Kollimatoröffnung 56 mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 50 ausgerichtet angeordnet, um den Strahl 16 auf 10 mm bei der Abtastung des Leberbereichs 62 zu begrenzen.

Während einer Wendelabtastung bewegt sich der Tisch 46 und somit der abzutastende Bereich 60 entlang der z-Achse in der in Fig. 4a angezeigten Richtung fort. Demnach ist zu einem Zeitpunkt T₂ der Röntgenstrahlquellenbrennpunkt 50 mit dem Pankreasbereich 64 ausgerichtet angeordnet. Demnach wird der Kollimator 52 derart positioniert oder gedreht, daß die 5 mm- Kollimatoröffnung 58 mit dem Brennpunkt 50 ausgerichtet angeordnet ist, um den Strahl 16 auf 5 mm bei der Abtastung des Pankreasbereichs 64 zu begrenzen.

Entsprechend bekannten Verfahren wird der Kollimator 52 zur Änderung der Schnittbreiten ungefähr zur gleichen Zeit gedreht, wenn der Röntgenstrahlbrennpunkt 50 mit der Schnittstelle 66 ausgerichtet angeordnet ist. Jedoch mußte bisher die Abtastung bei der Änderung der Kollimatorgröße unterbrochen werden, um einen Datenverlust zu vermeiden. Gleichermaßen mußte bisher die Abtastung bei der Änderung der Tischgeschwindigkeit, beispielsweise des Wendelabstands, unterbrochen werden, um die Abtastbreiten zu verändern.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden Schnittbreiten ohne Unterbrechung einer Abtastung modifiziert. Außerdem werden die Schnittbreiten ohne merkliche Verschlechterung der Bildqualität modifiziert.

Die folgende Beschreibung der Schnittbreitenmodifikation nimmt manchmal speziell auf Wendelabtastungen eines Bereichs bezug, der einen Leberbereich und einen Pankreasbereich enthält. Eine derartige Schnittbreitenmodifikation ist jedoch nicht auf derartige Abtastbereiche beschränkt und kann bei anderen Bereichen der Patientenanatomie, beispielsweise den Schulter- und Kopfbereichen angewendet werden.

Fig. 5 zeigt einen Röntgenstrahlbrennpunkt 70, einen variablen Kollimator 72 und einen abzutastenden Bereich 74, der auf dem Tisch 46 positioniert ist, zu den Zeitpunkten T₁ und T₂ gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der variable Kollimator 72 weist eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsform auf und enthält zumindest zwei Öffnungen 76 und 78, die sich durch ihn hindurch erstrecken. Jede Öffnung 76 und 78 entspricht einer unterschiedlichen Schnittdicke. Insbesondere beträgt die Öffnung 76 ungefähr 10 mm, um einer 10 mm-Schnittdicke zu entsprechen, während die Öffnung 78 ungefähr 5 mm beträgt, um einer Schnittdicke von 5 mm zu entsprechen. Ein Röntgenstrahl 80 wird durch den variablen Kollimator 72 parallel gerichtet und der parallele Strahl 80 wird in Richtung des abzutastenden Bereichs 76 entlang einer Fächerstrahlachse projiziert, die in dem Fächerstrahl 80 mittig angeordnet ist.

Der abzutastende Bereich 74 enthält einen Leberbereich 82 und einen Pankreasbereich 84. Wie vorstehend beschrieben, enthält der Leberbereich 82 wenige Knochenstrukturen und der Pankreasbereich 84 viele Knochenstrukturen. Außerdem grenzt der Leberbereich 82 im wesentlichen an den Pankreasbereich 84 an einer Schnittstelle 86 an. Zum Zeitpunkt T₁ ist die 10 mm- Kollimatoröffnung 76 mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 70 ausgerichtet angeordnet, um den Röntgenstrahl 80 auf 10 mm zu begrenzen, jedoch ist zum Zeitpunkt T₂ die 5 mm- Kollimatoröffnung 78 mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 70 ausgerichtet angeordnet, um den Röntgenstrahl 80 auf 5 mm zu begrenzen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Übergangsbereich 88 derart identifiziert, daß er der Schnittstelle 86 zwischen dem Leberbereich 82 und dem Pankreasbereich 84 entspricht. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, enthält der Übergangsbereich 88 einen Abschnitt des Leberbereichs 82, die Schnittstelle 86 und einen Abschnitt des Pankreasbereichs 84. Der Übergangsbereich 88 kann beispielsweise durch Durchführung einer Aufklärungsansicht zur Identifizierung des Orts des Übergangsbereichs 88 bestimmt werden. Aufklärungsansichten sind bekannt. Alternativ dazu kann der Ort des Übergangsbereichs 88 mit bekannten anatomischen Merkpunkten explizit manuell bestimmt werden. Der Ort des Übergangsbereichs 88 kann beispielsweise in der Massenspeichereinrichtung 38 des Computers 36 gespeichert werden. Die Schnittdicke wird dann unter Verwendung des Übergangsbereichs 88 ohne Unterbrechung der Abtastung modifiziert.

Im Betrieb werden der Tisch 46 und der abzutastende Bereich 74 kontinuierlich durch die Faßlageröffnung 48 zur Wendelabtastung des Bereichs 74 fortbewegt (Fig. 1). Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es typischerweise vorzuziehen, den Leberbereich 82 und den Pankreasbereich 84 mit unterschiedlichen Schnittdicken abzutasten. Zu einer Zeit vor T₁ ist der Brennpunkt 70 im wesentlichen mit dem Leberbereich 82 ausgerichtet angeordnet, und der Kollimator 72 ist derart orientiert, daß die 10 mm-Kollimatoröffnung 76 mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 70 ausgerichtet angeordnet ist, um den Röntgenstrahl 80 auf 10 mm entlang des Leberbereichs 82 zu begrenzen, das heißt, der Kollimator 72 ist zur Abtastung des Leberbereichs 82 mit einer ersten Schnittdicke orientiert.

Ohne Unterbrechung der Abtastung, d. h. ohne die Tischbewegung anzuhalten, wird dann der Kollimator 72 verändert bzw. gedreht, wenn der Brennpunkt 70 mit der Schnittstelle 86 im wesentlichen ausgerichtet angeordnet ist. Das heißt, der Kollimator 72 wird derart gedreht, daß die 5 mm- Kollimatoröffnung 78 mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 70 ausgerichtet angeordnet ist, um den Röntgenstrahl 80 auf 5 mm zu begrenzen, d. h. die erste Schnittdicke wird auf eine zweite Schnittdicke modifiziert. Zur Vermeidung eines Datenverlusts, der ansonsten während einer gleichzeitigen Änderung des Kollimators 72 und Bewegung des Tisches 46 auftreten würde, wird der Kollimator 72 sowohl vor als auch nach der Änderung der Kollimatoröffnung 76 von 10 mm auf 5 mm gekippt. Das heißt, zu einem Zeitpunkt T₁, bevor der Brennpunkt 70 und die Kollimatoröffnung 76 mit dem Übergangsbereich 88 ausgerichtet angeordnet sind, wird der Kollimator 72 allmählich nach vorne gekippt, so daß die Kollimatoröffnung 76 den 10 mm-Röntgenstrahl entlang der z-Richtung derart ausrichtet, daß er auf zumindest einen Abschnitt des Übergangsbereichs 88 trifft. Zum Zeitpunkt T₂, nachdem der Kollimator 72 geändert wurde, wird der Kollimator 72 zurückgekippt, so daß die Kollimatoröffnung 78 den 5 mm- Röntgenstrahl 80 entlang der z-Richtung derart ausrichtet, daß er zumindest einen Abschnitt des zum Zeitpunkt T₁ projizierten Röntgenstrahls in dem Übergangsbereich 88 überlappt. Demnach werden doppelte, d. h. redundante Daten für den abzutastenden Bereich 74 entlang des Übergangsbereichs 88 erhalten. Insbesondere werden Daten für den Übergangsbereich 88 erhalten, die sowohl der 10 mm-Schnittdicke als auch der 5 mm-Schnittdicke entsprechen. Nachdem der Kollimator 72 zurückgekippt wurde, wird der Kollimator 72 allmählich nach vorne gekippt, um den Röntgenstrahl 80 in einer im wesentlichen vertikale Richtung auszurichten, so daß die Röntgenstrahlachse im wesentlichen senkrecht auf dem Pankreasbereich 84 steht. Beispielsweise kann der Kollimator 72 nach vorne gekippt werden, nachdem sich der Tisch 46 eine ausreichende Entfernung für den rückwärts gekippten Röntgenstrahl 80 bewegt hat, um nur auf den Pankreasbereich 84 zu treffen.

Die während der einzelnen Abtastung erfaßten Daten werden dann entsprechend bekannten Verfahren verarbeitet, um Bilder einer Vielzahl von Ansichten des abzutastenden Bereichs 74 zu erzeugen. Es können entweder die 5 mm-Schnittdicken-Daten oder die 10 mm-Schnittdicken-Daten in Verbindung mit dem Übergangsbereich 88 entsprechenden Bildern verarbeitet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden der 5 mm- Schnittdicke entsprechende Daten zur Bildrekonstruktion für Ansichten in dem Übergangsbereich 88 verwendet. Es können aber auch die der 10 mm-Schnittdicke entsprechenden Daten verwendet werden. Alternativ dazu können redundante Daten, die beiden unterschiedlichen Schnittdicken entsprechen, zur Bildrekonstruktion im Übergangsbereich 88 verwendet, beispielsweise interpoliert werden. Daher können bezüglich des Übergangsbereichs 88 entweder die 10 mm-Schnittdicken- Daten, die 5 mm-Schnittdicken-Daten oder interpolierte Daten zur Bildrekonstruktion verwendet werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist der Ort des Übergangsbereichs vorbestimmt und in der Massenspeichereinrichtung 38 des Computers 36 gespeichert. Gleichermaßen sind auch vorbestimmte Schnittdicken oder Kollimatorgrößen in der Massenspeichereinrichtung 38 des Computers 36 gespeichert. Alternative dazu kann eine Bedienungsperson die Kollimatorgrößen über das Bedienpult 40 während der Abtastung ändern.

Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens wird die Schnittdicke modifiziert und Daten für den gesamten abzutastenden Bereich 74 ohne Unterbrechung der Abtastung erfaßt. Insbesondere wird der gesamte Leberbereich 82 mit einer 10 mm-Schnittdicke und der gesamte Pankreasbereich 84 mit einer 5 mm-Schnittdicke ohne Unterbrechung der Tischbewegung und durch Kippen des Kollimators 72 sowohl vor als auch nach der Kollimatoränderung abgetastet. Die Schnittdicke kann jedoch auch durch Kippen des Kollimators 72 lediglich vor der Kollimatoränderung modifiziert werden. Gleichermaßen kann die Schnittdicke durch Kippen des Kollimators 72 lediglich nach der Kollimatoränderung modifiziert werden.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird der Datenverlust, der andererseits bei gleichzeitiger Änderung des Kollimators 72 und Bewegung des Tischs 46 auftreten würde, anstatt durch Kippen des Kollimators 72 durch Modifikation der Tischgeschwindigkeit in dem Übergangsbereich vermieden. Fig. 6 zeigt einen Röntgenstrahlbrennpunkt 90, der einen Röntgenstrahl 92 in Richtung eines abzutastenden Bereichs 94 projiziert, der auf dem Tisch 46 positioniert ist, zu den Zeiten T₁ und T₂. Zum Zeitpunkt T₁ ist ein (in Fig. 6 nicht gezeigter) Kollimator wie der Kollimator 72 derart orientiert, daß eine 10 mm-Kollimatoröffnung mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 90 ausgerichtet angeordnet ist, um den Röntgenstrahl 92 auf 10 mm zu begrenzen. Zum Zeitpunkt T₂ ist der Kollimator jedoch so orientiert, daß eine 5 mm- Kollimatoröffnung mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 90 zur Begrenzung des Röntgenstrahls 92 auf 5 mm ausgerichtet angeordnet ist.

Der abzutastende Bereich 94 enthält einen Leberbereich 96 und einen Pankreasbereich 98. Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet der Leberbereich 96 im wesentlichen weniger ausführliche Strukturen, beispielsweise wenige Knochenstrukturen, und der Pankreasbereich 98 wesentlich mehr ausführliche Strukturen, beispielsweise viele Knochenstrukturen. Außerdem grenzt der Leberbereich 96 im wesentlichen an den Pankreasbereich 98 an einer Schnittstelle 100 an. Ein Übergangsbereich 102 wird derart identifiziert, daß er der Schnittstelle 100 zwischen dem Leberbereich 96 und dem Pankreasbereich 98 entspricht und einen Abschnitt des Leberbereichs 96, die Schnittstelle 100 und einen Abschnitt des Pankreasbereichs 98 enthält. Der Übergangsbereich 102 kann wie vorstehend beschrieben bestimmt und gespeichert werden.

Im Betrieb werden der Tisch 46 und der abzutastende Bereich 94 kontinuierlich durch die Faßlageröffnung 48 zur Wendelabtastung des Bereichs 94 bewegt (Fig. 1). Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es vorzuziehen, den Leberbereich 96 und den Pankreasbereich 98 mit unterschiedlichen Schnittdicken abzutasten. Zum Zeitpunkt T₁ ist der Brennpunkt 90 im wesentlichen mit dem Leberbereich 96 ausgerichtet angeordnet, und der Kollimator ist derart orientiert, daß eine 10 mm-Öffnung mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 90 zur Begrenzung des Röntgenstrahls 92 auf 10 mm entlang des Leberbereichs 96 ausgerichtet angeordnet ist. Wenn der Brennpunkt 90 und die Kollimatoröffnung im wesentlichen mit der Schnittstelle 100 ausgerichtet angeordnet sind, trifft der Röntgenstrahl 92 demnach näherungsweise auf 5 mm des Pankreasbereichs 98 und 5 mm des Leberbereichs 96.

Ohne Unterbrechung der Abtastung, d. h. ohne die Tischbewegung anzuhalten, wird der Kollimator verändert oder gedreht, wenn der Brennpunkt 90 im wesentlichen mit der Schnittstelle 100 ausgerichtet angeordnet ist. Das heißt, der Kollimator 72 wird derart gedreht, daß eine 5 mm-Kollimatoröffnung mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 90 zur Begrenzung des Röntgenstrahls 90 auf 5 mm ausgerichtet angeordnet ist, d. h. die erste Schnittdicke wird auf eine zweite Schnittdicke modifiziert. Zur Vermeidung von Datenverlust, der andererseits während gleichzeitiger Änderung des Kollimators und Bewegung des Tisches 46 auftreten würde, wird die Geschwindigkeit der Tischbewegung ohne Anhalten des Tisches 46 verringert. Das heißt, während der Veränderung des Kollimators wird die Geschwindigkeit der Tischbewegung derart verringert, daß zu einem Zeitpunkt T₂, nachdem der Kollimator verändert wurde, die Kollimatoröffnung einen 5 mm-Röntgenstrahl 92 entlang der z-Richtung zur Überlappung zumindest eines Abschnitts des zu einem Zeitpunkt T₁ projizierten Röntgenstrahls in dem Übergangsbereich 102 auszurichten. Demnach werden doppelte, d. h. redundante Daten für den abzutastenden Bereich 94 entlang des Übergangsbereichs 102 erhalten. Insbesondere werden sowohl der 10 mm-Schnittdicke als auch der 5 mm- Schnittdicke entsprechende Daten für den Übergangsbereich 102 erhalten. Die während der Abtastung erfaßten Daten können wie vorstehend beschrieben zur Erzeugung von Bildern einer Vielzahl von Ansichten des abzutastenden Bereichs 94 verwendet werden.

Bei einem bestimmten Beispiel wird angenommen, daß der Wendelabstand auf 1 : 1 eingestellt ist, wenn der Leberbereich 96 abgetastet wird. Demnach bewegt sich der Tisch 46 zur Abtastung des Leberbereichs 96 mit einer 10 mm-Schnittdicke mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 10 mm/sec. Wird der Pankreasbereich 98 mit dem gleichen Wendelabstand abgetastet, wird die Tischbewegungsgeschwindigkeit von 10 mm/sec auf 5 mm/sec während des Übergangsbereichs 102 verringert. Um sicherzustellen, daß ein Abschnitt des 5 mm-Röntgenstrahls 92 einen Abschnitt des 10 mm-Röntgenstrahls 92 überlappt, kann die Tischgeschwindigkeit an der Schnittstelle 102 auf beispielsweise ungefähr 2 mm/sec verringert werden.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird anstelle der Kollimatormodifikation die Schnittdicke ohne Unterbrechung einer Abtastung durch Abänderung des Wendelabstand modifiziert. Fig. 7 zeigt einen Röntgenstrahlbrennpunkt 110, einen Kollimator 112 und einen abzutastenden Bereich 114, der auf dem Tisch 46 positioniert ist. Ein nicht parallel gerichteter Röntgenstrahl 116 wird durch den Kollimator 112 parallel gerichtet, und der parallele Strahl 118 wird in Richtung des abzutastenden Bereichs 114 projiziert. Der Kollimator 112 weist eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsform auf, und eine Öffnung 120 erstreckt sich durch den Kollimator 112. Eine Vielzahl anderer Kollimatoröffnungen (nicht gezeigt) können auch in dem variablen Kollimator 112 ausgebildet sein und sich durch den variablen Kollimator 112 erstrecken, wobei jede Öffnung einer besonderen Schnittdicke oder Schnittbreite entspricht.

Der abzutastende Bereich 114 enthält einen Leberbereich 122 und einen Pankreasbereich 124. Wie vorstehend beschrieben, enthält der Leberbereich 122 wesentlich weniger ausführliche Strukturen, beispielsweise wenige Knochenstrukturen und der Pankreasbereich 124 wesentlich mehr ausführliche Strukturen, beispielsweise viele Knochenstrukturen. Außerdem grenzt der Leberbereich 122 im wesentlichen an den Pankreasbereich 124 an einer Schnittstelle 126 an. Ein Übergangsbereich 128 wird derart bestimmt, daß er der Schnittstelle 126 zwischen dem Leberbereich 122 und dem Pankreasbereich 124 entspricht und enthält einen Abschnitt des Leberbereichs 122, die Schnittstelle 126 und einen Abschnitt des Pankreasbereichs 124. Der Übergangsbereich 128 kann wie vorstehend beschrieben bestimmt und gespeichert werden.

Es wird angenommen, daß der Wendelabstand auf 1,5 : 1 eingestellt ist, wenn der Leberbereich 122 abgetastet wird, wobei der Wendelabstand das Verhältnis der Tischbewegung bei einer Drehung der Röntgenstrahlquelle 14 zu der Schnittbreite oder Schnittdicke ist, die durch den Kollimator 112 definiert wird. Demnach bewegt sich zur Abtastung des Leberbereichs 122 mit einer 10 mm-Kollimatoröffnung der Tisch 46 mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 15 mm/sec. Zur Abtastung des Pankreasbereichs 124 mit einer kleineren Schnittdicke kann der Wendelabstand beispielsweise auf 1 : 1 geändert werden, wenn der Pankreasbereich 124 abgetastet wird. Zur Abtastung des Pankreasbereichs 124 mit einer 10 mm-Kollimatoröffnung bewegt sich der Tisch 46 mit einer Geschwindigkeit von näherungsweise 10 mm/sec. Demnach erleichtert die Modifikation des Wendelabstands die Abänderung der Schnittdicke ohne Änderung des Kollimators 112.

Im Betrieb wird die Tischgeschwindigkeit unter Verwendung des Übergangsbereichs 128 modifiziert. Das heißt, wenn der Kollimator 112 und der Brennpunkt 110 im wesentlichen beim Start 130 des Übergangsbereichs 128 ausgerichtet angeordnet sind, wird die Tischbewegungsgeschwindigkeit auf weniger als 15 mm/sec, d. h. auf weniger als die zur Abtastung des Leberbereichs 122 verwendete Tischgeschwindigkeit verringert.

Während der Kollimator 112 und der Brennpunkt 110 im wesentlichen mit dem Übergangsbereich 128 ausgerichtet angeordnet sind, wird die Tischbewegungsgeschwindigkeit derart verringert, daß, wenn der Kollimator 112 und der Brennpunkt 110 im wesentlichen mit einem Ende 132 des Übergangsbereichs 128 ausgerichtet angeordnet sind, die Tischgeschwindigkeit näherungsweise 10 mm/sec ist. Die Verringerung der Tischbewegungsgeschwindigkeit von 15 mm/sec auf 10 mm/sec während des Übergangsbereichs 128 verhindert im wesentlichen den Datenverlust, der andererseits bei der Änderung der Schnittdicke an der Schnittstelle 126 auftreten würde.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel erleichtert die Modifikation der Schnittdicke während einer Abtastung ohne Unterbrechung der Abtastung. Außerdem erleichtert das beschriebene Ausführungsbeispiel den Erhalt geeigneter Daten für Übergangsbereiche zwischen Leber und Pankreas ohne Änderung von Kollimatoren oder Kollimatorgrößen. Es ist jedoch selbstverständlich, daß auch andere Ausführungsbeispiele zur Modifikation der Schnittdicke während einer Abtastung entsprechend den vorstehend angeführten Prinzipien verwendet werden können.

Beispielsweise zeigt Fig. 8 einen Röntgenstrahlbrennpunkt 140, einen Kollimator 142 und einen abzutastenden Bereich 144, der auf dem Tisch 46 positioniert ist, zu den Zeiten T₁, T₂ und T₃ gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Kollimator 142 enthält zwei entgegengesetzte und einstellbare beabstandete metallische Elemente 146A und 146B, wie Blätter. Eine Öffnung 148 ist zwischen den Blättern 146A und 146B ausgebildet und jeweils durch Kanten 150A und 150B der Blätter 146A und 146B definiert. Ein Röntgenstrahl 152 wird durch den Kollimator 142 parallel gerichtet und der parallele Strahl 152 wird in Richtung des abzutastenden Bereichs 144 entlang einer Fächerstrahlachse projiziert, die bezüglich des Fächerstrahls 152 mittig ausgerichtet ist.

Der abzutastende Bereich 144 enthält einen Leberbereich 154 und einen Pankreasbereich 156. Wie vorstehend beschrieben, enthält der Leberbereich 154 wesentlich weniger ausführliche Strukturen und der Pankreasbereich 156 wesentlich mehr ausführliche Strukturen. Außerdem grenzt der Leberbereich 154 im wesentlichen an den Pankreasbereich 156 an einer Schnittstelle 158 an. Zu einem Zeitpunkt T₁ sind die entgegengesetzten Kollimatorblätter 146A und 146B mit einer ersten Distanz, beispielsweise einer ersten Breite voneinander beabstandet, so daß die Öffnung 148 ungefähr 10 mm beträgt, und die Kollimatoröffnung 148 mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 140 zur Begrenzung des Röntgenstrahls 152 auf 10 mm ausgerichtet angeordnet ist. Zum Zeitpunkt T₂ sind die entgegengesetzten Kollimatorblätter 146A und 146B eine zweite Entfernung, beispielsweise eine zweite Breite, voneinander beabstandet, so daß die Öffnung 148 weniger als 10 mm beträgt und die Kollimatoröffnung 148 mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 140 zur Begrenzung des Röntgenstrahls 152 auf 5 mm ausgerichtet angeordnet ist. Zu einem Zeitpunkt T₃ sind die entgegengesetzten Kollimatorblätter 146A und 146B jedoch eine dritte Entfernung, beispielsweise eine dritte Breite, voneinander beabstandet, so daß die Öffnung 148 ungefähr 5 mm beträgt und die Kollimatoröffnung 148 mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 140 zur Begrenzung des Röntgenstrahls 152 auf 5 mm ausgerichtet angeordnet ist.

Ein Übergangsbereich 160 wird derart identifiziert, daß er einer Schnittstelle 158 zwischen dem Leberbereich 154 und dem Pankreasbereich 156 entspricht. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, enthält der Übergangsbereich 160 einen Abschnitt des Leberbereichs 154, die Schnittstelle 158 und einen Abschnitt des Pankreasbereichs 156. Der Übergangsbereich 160 kann beispielsweise wie vorstehend beschrieben bestimmt und gespeichert werden.

Im Betrieb werden der Tisch 46 und der abzutastende Bereich 144 kontinuierlich durch die Faßlageröffnung 48 zur Wendelabtastung des Bereichs 144 bewegt (Fig. 1). Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es vorzuziehen, den Leberbereich 154 und den Pankreasbereich 156 mit unterschiedlichen Schnittdicken abzutasten. Wie es vorstehend beschrieben ist, ist zu einem Zeitpunkt T₁ der Brennpunkt 140 im wesentlichen mit dem Leberbereich 154 ausgerichtet angeordnet und der Kollimator 142 ist derart orientiert, daß die 10 mm-Kollimatorapertur 148 mit dem Röntgenstrahlbrennpunkt 140 zur Begrenzung des Röntgenstrahls 152 auf 10 mm entlang des Leberbereichs 154 orientiert ist.

Ohne Unterbrechung der Abtastung, das heißt ohne Anhalten der Tischbewegung wird dann der Kollimator 142 geändert, wenn der Brennpunkt 140 im wesentlichen mit einem Start 162 des Übergangsbereichs 160 ausgerichtet angeordnet ist. Insbesondere wird zumindest eines der Kollimatorblätter 146A und 146B relativ bezüglich des anderen Kollimatorblatts bewegt, so daß die Kollimatoröffnung 148 von 10 mm auf 5 mm verkleinert wird. Beispielsweise wenn der Brennpunkt 140 mit dem Start 162 des Übergangsbereichs 160 im wesentlichen ausgerichtet angeordnet ist, wird jedes Blatt 146A und 146B jeweils in Richtung des anderen Blatts 146A und 146B bewegt, so daß zu einem Zeitpunkt T₂ die Kollimatoröffnung 148 beispielsweise 7 mm beträgt. Alternativ dazu kann lediglich ein Blatt 146A und 146B zur Modifikation der Größe der Kollimatoröffnung 148 bewegt werden. Wenn der Brennpunkt 140 im wesentlichen mit dem Ende 164 des Übergangsbereichs 160 ausgerichtet angeordnet ist, sind die Kollimatorblätter 146A und 146B derart positioniert, daß die Kollimatoröffnung 148 ungefähr 5 mm beträgt. Demnach werden Daten für den gesamten abzutastenden Bereich 144 weder ohne Modifikation der Tischbewegungsgeschwindigkeit noch Änderung eines drehbaren Kollimators erhalten. Die Daten werden dann entsprechend bekannten Verfahren zur Erzeugung von Bildern einer Vielzahl von Ansichten des abzutastenden Bereichs 144 verarbeitet.

Während die vorstehend beschriebenen Abtastdicken- Modifikationsausführungsbeispiele auf die Bestimmung des Übergangsbereichs vor der Ausführung der Wendelabtastung Bezug nehmen, können derartige Modifikationen auch dynamisch während der Abtastung durchgeführt werden. Insbesondere ist bekannt, daß Wendelartefakte durch einen Widerspruch bzw. eine Inkonsistenz zwischen dem Beginn und Ende einer Abtastung verursacht werden. Diese Inkonsistenz kann entsprechend bekannten Verfahren gemessen werden. Die gemessene Inkonsistenz kann dann zur Modifikation der Abtastdicke verwendet werden. Falls beispielsweise die gemessene Inkonsistenz groß ist, kann die Schnittdicke ohne Unterbrechung der Abtastung wie vorstehend beschrieben zur Verbesserung der Bildqualität verringert werden. Alternativ dazu kann, wenn die gemessene Inkonsistenz gering ist, die Schnittdicke ohne Unterbrechung der Abtastung wie vorstehend beschrieben zur Erhöhung der Abtastleistung erhöht werden.

Aus der vorhergehenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele ist ersichtlich, daß die Aufgaben der Erfindung gelöst werden. Obwohl die Erfindung ausführlich beschrieben und dargestellt wurde, ist es natürlich selbstverständlich, daß dies nur der Veranschaulichung dient und nicht als Einschränkung verstanden werden kann. Beispielsweise ist das hierin beschriebene CT-System ein System der dritten Generation, bei dem sich die Röntgenstrahlquelle als auch die Erfassungseinrichtung mit dem Faßlager drehen. Es können aber auch viele andere CT- Systeme, auch Systeme der vierten Generation verwendet werden, bei denen die Erfassungseinrichtung eine stationäre Vollringerfassungseinrichtung ist und sich nur die Röntgenstrahlquelle mit dem Faßlager dreht. Gleichermaßen können die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele auch in Verbindung mit Mehrschnitt-CT-Systemen verwendet werden. Obwohl die vorstehend beschriebenen Abtastungen in Verbindung mit Pankreas- und Leberbereichen beschrieben wurden, können die Abtastungen auch bei anderen Bereichen einschließlich des gesamten Patienten durchgeführt werden. Obwohl ferner der Kollimator 142 zwei entgegengesetzte Blätter enthält, können andere Kollimatoren, wie Kollimatoren mit zwei Zylindern, in Verbindung mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet werden.

Erfindungsgemäß ist bei einer Ausgestaltung ein Verfahren zur Modifikation einer Schnittdicke während einer Wendelabtastung ohne Unterbrechung der Abtastung offenbart. Das Verfahren enthält eine Identifikation angrenzender und unterschiedlicher Bereiche in einem abzutastenden Gegenstand. Außerdem wird ein Übergangsbereich derart identifiziert, daß er einen Abschnitt jedes der zwei angrenzenden Bereiche und die dazwischenliegende Schnittstelle enthält. Die Schnittdicke wird während der Abtastung modifiziert, so daß redundante Daten in dem Übergangsbereich erhalten werden. Insbesondere wird bei einem Ausführungsbeispiel ein variabler Kollimator zur Abtastung eines ersten Bereichs mit einer ersten Schnittdicke verwendet. Der variable Kollimator wird an der Schnittstelle zwischen den zwei angrenzenden Bereichen ohne Unterbrechung der Tischbewegung gedreht, um den zweiten Bereich mit einer zweiten Schnittdicke abzutasten. Wenn die Schnittdicke geändert wird, wird der Kollimator auch gekippt, so daß der Röntgenstrahl mit der zweiten Schnittdicke einen Abschnitt des ersten Bereichs in dem Übergangsbereich nochmals abtastet. Insbesondere wird der Kollimator derart gekippt, daß der Übergangsbereich mit beiden Schnittdicken abgetastet wird.

Claims (20)

1. Verfahren zur Modifikation einer Schnittdicke eines Abbildungssystems während einer Wendelabtastung eines in Frage kommenden Gegenstands (22), gekennzeichnet durch die Schritte:
Abtasten des in Frage kommenden Gegenstands mit einer ersten Schnittdicke und
Modifizieren der ersten Schnittdicke in eine zweite Schnittdicke ohne Unterbrechung der Abtastung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem ein Faßlager (12) mit einer darin befindlichen Öffnung (48) und einen Patiententisch (46) enthält, und daß die Abtastung des in Frage kommenden Gegenstands mit einer ersten Schnittdicke den Schritt Bewegen des Tisches durch die Faßlageröffnung mit einer ersten Tischgeschwindigkeit enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikation der ersten Schnittdicke den Schritt Modifizieren der ersten Tischgeschwindigkeit ohne Anhalten der Tischbewegung enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem eine Röntgenstrahlquelle (14) zur Emission eines Röntgenstrahls (16) und einen Kollimator (52) mit einer ersten darin befindlichen Öffnung zur Parallelrichtung des Röntgenstrahls enthält, und die Abtastung des in Frage kommenden Gegenstands mit einer ersten Schnittdicke den Schritt Ausrichten der ersten Kollimatoröffnung mit der Röntgenstrahlquelle enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollimator eine darin ausgebildete zweite Öffnung enthält, wobei die zweite Öffnung eine von der ersten Öffnung verschiedene Größe aufweist, und daß die Modifikation der ersten Schnittdicke den Schritt Drehen des Kollimators zur Ausrichtung der zweiten Kollimatoröffnung mit der Röntgenstrahlquelle aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikation der ersten Schnittdicke den Schritt Kippen des Kollimators aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem eine Röntgenstrahlquelle zur Emission eines Röntgenstrahls und einen Kollimator zur Parallelrichtung des Röntgenstrahls enthält, wobei der Kollimator zumindest zwei entgegengesetzte Elemente enthält, und wobei die Abtastung des in Frage kommenden Gegenstands mit einer ersten Schnittdicke den Schritt Beabstanden der Kollimatorelemente auf eine erste Entfernung voneinander aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikation der ersten Schnittdicke den Schritt Beabstanden der Kollimatorelemente auf eine zweite Entfernung voneinander aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem den in Frage kommenden Gegenstand mit zumindest einem Wendelabstand abtastet, und die Modifikation der ersten Schnittdicke den Schritt Modifizieren des Wendelabstands aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt Identifizieren eines Übergangsbereichs (66).

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifikation eines Übergangsbereichs den Schritt Durchführen einer Aufklärungsabtastung aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem Daten während der Wendelabtastung erfaßt, und das Verfahren den Schritt Erfassen doppelter Daten in dem identifizierten Übergangsbereich aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch den Schritt Interpolieren der erfaßten doppelten Daten.

14. Vorrichtung zur Modifikation einer Schnittdicke eines Abbildungssystems während einer Wendelabtastung eines in Frage kommenden Gegenstands (22), gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Abtastung des in Frage kommenden Gegenstands mit einer ersten Schnittdicke und zur Modifikation der ersten Schnittdicke in eine zweite Schnittdicke ohne Unterbrechung der Abtastung.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem ein Faßlager (12) mit einer darin befindlichen Öffnung (48) und einen Patiententisch (46) enthält, und die Vorrichtung zur Abtastung des in Frage kommenden Gegenstands mit einer ersten Schnittdicke eine Einrichtung zur Bewegung des Tisches durch die Faßlageröffnung mit einer ersten Tischgeschwindigkeit aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Modifikation der ersten Schnittdicke eine Einrichtung zur Modifikation der ersten Tischgeschwindigkeit ohne Anhalten der Tischbewegung aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem eine Röntgenstrahlquelle (14) zur Emission eines Röntgenstrahls (16) und einen Kollimator (52) mit einer darin befindlichen ersten Öffnung zur Parallelrichtung des Röntgenstrahls enthält, und die Vorrichtung zur Abtastung des in Frage kommenden Gegenstands mit einer ersten Schnittdicke eine Einrichtung zur Ausrichtung der ersten Kollimatoröffnung mit der Röntgenstrahlquelle aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollimator eine darin befindliche zweite Öffnung aufweist, wobei die zweite Öffnung eine von der ersten Öffnung verschiedene Größe hat, und die Vorrichtung zur Modifikation der ersten Schnittdicke eine Einrichtung zur Drehung des Kollimators zur Ausrichtung der zweiten Kollimatoröffnung mit der Röntgenstrahlquelle aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem eine Röntgenstrahlquelle zur Emission eines Röntgenstrahls und einen Kollimator zur Parallelrichtung des Röntgenstrahls aufweist, wobei der Kollimator zumindest zwei entgegengesetzte Elemente (56) enthält, und die Vorrichtung zur Abtastung des in Frage kommenden Gegenstands mit einer ersten Schnittdicke eine Einrichtung zur Beabstandung der Kollimatorelemente bei einer ersten Entfernung voneinander aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungssystem den in Frage kommenden Gegenstand mit zumindest einem Wendelabstand abtastet, und die Vorrichtung zur Modifikation der ersten Schnittdicke eine Einrichtung zur Modifikation des Wendelabstands aufweist.