DE19921763C2 - Verfahren zum Rekonstruieren eines Signales eines Defektdetektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere Detektorelemente aufweist und nach diesem Verfahren arbeitende medizinische Einrichtung - Google Patents

Verfahren zum Rekonstruieren eines Signales eines Defektdetektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere Detektorelemente aufweist und nach diesem Verfahren arbeitende medizinische Einrichtung

Info

Publication number
DE19921763C2
DE19921763C2 DE1999121763 DE19921763A DE19921763C2 DE 19921763 C2 DE19921763 C2 DE 19921763C2 DE 1999121763 DE1999121763 DE 1999121763 DE 19921763 A DE19921763 A DE 19921763A DE 19921763 C2 DE19921763 C2 DE 19921763C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
low
detector
measurement signals
signals
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1999121763
Other languages
English (en)
Other versions
DE19921763A1 (de
Inventor
Herbert Bruder
Thomas Flohr
Thomas Von Der Haar
Stefan Schaller
Karl Stierstorfer
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.)
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE1999121763 priority Critical patent/DE19921763C2/de
Publication of DE19921763A1 publication Critical patent/DE19921763A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19921763C2 publication Critical patent/DE19921763C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission 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
    • A61B6/58Testing, adjusting or calibrating thereof
    • A61B6/586Detection of faults or malfunction of the device

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

Es sind medizinische Einrichtungen, insbesondere für die Strahlendiagnose, bekannt, die als Röntgendiagnostikgeräte oder Computertomographen ausgeführt sind und die als Strahlendetektor mehrere aneinandergereihte Detektorelemente aufweisen. Fällt ein Detektorelement aus, so wirkt sich dies nachteilig auf die Bildsignalverarbeitung und insbesondere auf die Bildwiedergabe an einer Anzeigevorrichtung aus.
Insbesondere bei Computertomographen können dadurch bedingt ring- oder linienförmige Artefakte an der Anzeigeeinrichtung erscheinen, was ungewollt ist, da sie die Diagnoseerstellung anhand eines an der Anzeigeeinrichtung durch die Strahlenab­ tastung erhaltenen Schichtbildes erschwert.
Fehler oder Störungen in der Bildwiedergabe können aber nicht nur durch den Strahlendetektor selbst, sondern auch durch die nachgeschaltete Elektronik zur Signalverarbeitung hervorgeru­ fen werden, wenn dort Bauteile ausfallen oder Fehler aufwei­ sen. Zur Behebung dieser Fehler ist es bekannt, den Strahlen­ detektor bzw. Detektorelemente des Strahlendetektors oder die nachgeschaltete Elektronik zur Signalverarbeitung oder Teile davon auszutauschen. Ein solcher Austausch ist zeitaufwendig und kostenintensiv.
Aus der EP 0 687 106 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrich­ tung bekannt, mittels dem bzw. der das Signal eines Defekt­ detektorelementes aus den Signalen der benachbarten Detektor­ elemente rekonstruiert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung derart anzugeben, daß solche durch einen Defekt eines Detektorelementes bzw. durch das Fehlen eines Signales eines Detektorelementes hervorgerufene Bildfehler möglichst nicht mehr, zumindest aber nicht mehr störend, in Erscheinung treten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach dem Patentanspruch 1 oder 2 und eine Vorrichtung nach dem Patent­ anspruch 7 gelöst.
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung ist, daß in einem ersten Verfahrens­ schritt die bei einer Strahlenuntersuchung eines Objektes vom Strahlendetektor ableitbaren originalen Meßsignale erfaßt werden und in einem zweiten Verfahrensschritt eine Tiefpaß­ filterung der originalen Meßsignale durchgeführt wird, die von den dem Defektdetektorelement benachbarten Detektorele­ menten ausgegangen sind und in einem dritten Verfahrens­ schritt die originalen Meßsignale und die tiefpaßgefilterten Signale aufgrund einer vorgebbaren Überlagerungsfunktion der­ art überlagert werden, daß die Überlagerungssignale der dem Defektdetektorelement benachbarten Detektorelemente im we­ sentlichen den ursprünglichen Meßsignalen und das Signal des Defektdetektorelementes im wesentlichen dem tiefpaßgefilter­ ten Signal entspricht. In Abhängigkeit von der Überlagerungs­ funktion und Einbeziehung von benachbarten Detektorelementen werden somit Überlagerungssignale für die Bildverarbeitung zur Verfügung gestellt, durch die insbesondere ring- oder linienförmige Artefakte bei der bildlichen Darstellung an der Anzeigeeinrichtung zumindest nicht mehr störend in Erschei­ nung treten.
Vorteilhaft ist es, wenn in dem ersten Verfahrensschritt eine Interpolation der originalen Meßsignale der dem Detektorele­ ment benachbarten Detektorelemente zum Bilden eines Schätzsi­ gnales des Defektdetektorelementes durchgeführt wird, wenn in einem zweiten Verfahrensschritt eine Tiefpaßfilterung der originalen Meßsignale der benachbarten Detektorelemente und des geschätzten Signales des Defektdetektorelementes zum Er­ halt tiefpaßgefilterter Signale durchgeführt wird und wenn in einem dritten Verfahrensschritt eine Überlagerung der origi­ nalen Meßsignale und der tiefpaßgefilterten Signale aufgrund einer Überlagerungsfunktion zum Erhalt eines Überlagerungs­ signales derart durchgeführt wird, daß das geschätzte Signal des Defektdetektorelementes im wesentlichen auf dem tiefpaß­ gefilterten Signal beruht und der Einfluß des tiefpaßgefil­ terten Signales an den originalen Meßsignalen der benachbar­ ten Detektorelemente in Abhängigkeit vom Abstand der benach­ barten Detektorelemente zum Defektdetektorelement abnimmt. Auch hierdurch treten ring- und linienförmige Artefakte bei der Bildwiedergabe der aufgrund einer Strahlenabtastung eines Objektes erhaltenen Signale nicht mehr oder zumindest nicht mehr in störender Weise in Erscheinung.
In Verbindung hiermit ist es vorteilhaft, wenn die Tiefpaß­ filterung aufgrund der in einer Maske mit vorgebbarer Breite erfaßten originalen Meßsignale durchgeführt wird und wenn das Überlagerungssignal im Randbereich der Maske im wesentlichen dem originalen Meßsignal der benachbarten Detektorelemente und im Zentrum der Maske im wesentlichen dem tiefpaßgefilter­ ten Signal entspricht. Eine solche Maske kann vom Bediener oder der Recheneinheit der medizinischen Einrichtung gesteu­ ert, insbesondere dem Defektdetektorelement zugeordnet wer­ den, so daß dennoch ein geschätztes Signal für die Bildsigna­ lerstellung zur Verfügung steht, obwohl das Defektdetektor­ element oder die einem Detektorelement nachgeschaltete Elek­ tronik defekt ist.
In Verbindung hiermit ist es vorteilhaft, eine Tiefpaßfilte­ rung der originalen Meßsignale durchzuführen, da somit die Meßsignale im Bereich des Defektdetektorelementes derart ge­ glättet sind, daß das Fehlen des Meßsignales des Defektdetek­ torelementes nicht oder nur geringfügig in Erscheinung tritt.
Besonders vorteilhaft ist es, in Verbindung hiermit, wenn die Strahlenuntersuchung auf einer Strahlenabtastung des Objektes unter verschiedenen Projektionswinkeln (α) und einem Strah­ lenfächerwinkel (β) durchgeführt wird, so daß an einer Detek­ torzeile des Strahlendetektors Meßsignale entsprechend eines Sinogrammes (S(α, β, nZ)) ableitbar sind,
  • - wobei für das dem Strahlenfächerwinkel (β0) des Defektde­ tektorelementes (k0) der Detektorzeile (nZ0) zuordenbare Si­ nogramm (S(α, β)) in einem Maskenbereich (α0 - Δα/2 ≦ α0 ≦ α0 + Δα/2, β0 - Δβ/2 ≦ β0 ≦ β0 + Δβ/2, eine Interpolation der originalen Meßsignale der Sinogramme Snn, βn, nn) der benachbarten Detektorelemente zum Erhalt von Schätzsignalen eines geschätzten Sinogrammes (k0) des Defektdetektorele­ mentes durchgeführt wird,
  • - wobei eine Tiefpaßfilterung durch Faltung der originalen Meßsignale der Sinogramme mit einer zweidimensionalen Rechteckfunktion der Breite (ΔαK ΔβK) zum Erhalt eines tief­ paßgefilterten Sinogrammes S'(α, β) = S(α, β)*rect(α/ΔαK, ΔβK)) durchgeführt wird,
  • - wonach eine Überlagerung der Meßsignale der Sinogramme (S, S') zum Erhalt eines Filtersinogrammes gemäß (Sfilter(α, β) = (1 - λ(α, β)) . S(α, β) + λ(α, β) . (S'(α, β)),
  • - wobei λ((α0 ± Δα/2), β) = 0 und λ(α,(β0 ± Δβ/2)) = 0) durchge­ führt wird,
  • - wobei die originalen Meßsignale der ursprünglichen Sino­ gramme (S(α, β)) durch das Filtersinogramm (Sfilter(α, β)) er­ setzt wird, undinsbesondere wenn die Meßsignale der Sinogramme (S(α, β)) für alle Projektionswinkel (α) in einem Maskenbereich (β0 - (Δβ/2 ≦ β0 ≦ β0 + Δβ/2) tiefpaßgefiltert werden, da hierdurch insbesondere die obengenannten Artefakte oder Störungen in der Bildwiedergabe äußerst gering sind.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispie­ les anhand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprü­ chen. Es zeigen:
Fig. 1 ein Sinogramm eines Strahlendetektors mit mehreren Detektorelementen,
Fig. 2 ein Sinogramm einer Detektorzeile eines Strahlende­ tektors und eine in prinzipieller Weise dargestellte Maske,
Fig. 3 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren modifizierte Meßsignale eines Strahlendetektors, und
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Durch­ führen des Verfahrens nach der Erfindung.
Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend auf die Figu­ ren verwiesen. In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen nZ die Zahl der aneinandergereihten Detektorzeilen k mit x Detektor­ elementen gekennzeichnet. Im Rahmen der Erfindung kann der Strahlendetektor nur eine einzige oder aber auch mehrere sol­ cher Detektorzeilen k aufweisen. Bei der Strahlenabtastung eines Untersuchungsobjektes unter unterschiedlichen Projekti­ onswinkeln α und einem Strahlenfächerwinkel β ist von jeder Detektorzeile k ein Sinogramm (S(α, β, nZ) ableitbar. Das dem Sinogramm entsprechende Signal des Detektorelementes k wird einer in der Fig. 4 schematisch dargestellten Signalverarbei­ tungseinrichtung 1 zugeführt, die aufgrund der von den Detek­ torelementen bei einer Strahlenabtastung eines Objektes ab­ leitbaren Meßsignale beispielsweise ein Strahlenschattenbild an einer Anzeigeeinrichtung 2 erzeugt. Ist die medizinische Einrichtung beispielsweise als Computertomograph ausgeführt, so sind ein Strahlensender 3 und ein Strahlenempfänger 4, der die Detektorelemente k mit jeweils einer Signalverstärkungs- und Ausleseeinrichtung 5 als Elektronik umfaßt, um ein Zen­ trum 6 drehbar. Das vom Strahlensender 3 ausgehende Strahlen­ bündel hat hierbei einen Strahlenfächerwinkel β, mit dem das Objekt 7 während der Rotation des Strahlensenders 3 und des Strahlenempfängers 4 um das Zentrum 6 unter unterschiedlichen Projektionswinkeln abgetastet wird. Vom Strahlenempfänger 4 sind hierbei die bereits erwähnten Sinogramme als Meßsignale ableitbar.
Liefert beispielsweise ein Meßkanal, der aus einem Detektor­ element k0 und der nachgeschalteten Elektronik aus Signalver­ stärkungs- und Ausleseeinrichtung 5 besteht, bei der Strah­ lenabtastung kein oder nur ein stark verfälschtes Signal, so können hierdurch Artefakte, insbesondere ring- oder linien­ förmige Artefakte bei der Darstellung eines Schichtbildes aus den Meßsignalen des Strahlenempfängers 4 an der Anzeigeein­ richtung 2 hervorgerufen werden, was unerwünscht ist. Ziel ist es daher, aus den Signalen der dem Defektdetektorelement k0 benachbarten Detektorelemente k das Signal des Defektde­ tektorelementes k0 zu rekonstruieren. Hierzu werden in einem Verfahrensschritt die bei einer Strahlenabtastung des Objek­ tes 7 vom Strahlenempfänger 4 ableitbaren originalen Meßsi­ gnale erfaßt und einer Signalauswertung unterzogen, wobei überprüft wird, ob alle Detektorelemente k ausreichend gute Meßsignale liefern. Diese ggf. nur einmalig durchgeführte Un­ tersuchung dient zur Identifikation eines oder mehrerer De­ fektdetektorelemente k0 des Strahlenempfängers 4. Ist das De­ fektdetektorelement k0 bzw. sind die Defektdetektorelemente k0n bekannt, so werden gemäß der Erfindung in einem ersten Verfahrensschritt die originalen Meßsignale der dem Defektde­ tektorelement k0 benachbarten Detektorelemente k einer Tief­ paßfilterung unterzogen und in einem zweiten Verfahrens­ schritt die originalen Meßsignale und die tiefpaßgefilterten Signale aufgrund einer vorgebbaren Überlagerungsfunktion der­ art überlagert, daß die Überlagerungssignale der dem Defekt­ detektorelement k0 benachbarten Detektorelemente k im wesent­ lichen den ursprünglichen Meßsignalen und das Signal des De­ fektdetektorelementes k0 im wesentlichen dem tiefpaßgefilter­ ten Signal entspricht. Somit ist eine Rekonstruktion des Si­ gnales des Defektdetektorelementes k0 möglich, ohne daß hier­ von ausgehende Störungen in der bildlichen Darstellung sicht­ bar werden, zumindest aber weniger störend in Erscheinung treten. Im ersten Verfahrensschritt kann mit Vorteil zudem eine Interpolation der originalen Meßsignale der dem Defekt­ detektorelement k0 benachbarten Detektorelemente k zum Bilden eines Schätzsignales des Defektdetektorelementes k0 durchge­ führt werden, wonach dann der zweite und dritte Verfahrens­ schritt durchgeführt werden. In den Fig. 1 und 2 ist der Aus­ fall des Meßsignales des Defektdetektorelementes k0 durch eine mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnete Linie darge­ stellt. Aus den Fig. 1 und 2 geht ferner hervor, daß bei je­ der Strahlenabtastung von jedem Detektorelement k einer De­ tektorzeile n0Z jeweils ein Sinogramm S ableitbar ist. Jeder Detektorzeile nZ ist also ein vollständiges 2D-Sinogramm S(α, β) zugeordnet.
Die Rekonstruktion des Meßsignales eines Defektdetektorele­ mentes k0 ist aber unter Umständen bei der Anwendung einfa­ cher Interpolationsverfahren, z. B. der linearen Interpolation in β-Richtung stark fehlerbehaftet, insbesondere dann, wenn die durch ein Hochkontrastobjekt, beispielsweise Knochen, Ge­ webe, Metall/Gewebe, etc. erzeugte "Spur" im Sinogramm vom Defektdetektorelement k0 abgetastet wird. Zur Eliminierung dieser Fehler werden gemäß der Erfindung die Verfahrens­ schritte 2 und 3 angewendet, wodurch die Signale der in der Nachbarschaft des Defektdetektorelementes k0 befindlichen De­ tektorelemente k und das Signal des Defektdetektorelementes k0 so beeinflußt werden, daß die genannten Störungen an der Anzeigeeinrichtung 2 nicht oder nur wenig in Erscheinung tre­ ten. Vorzugsweise werden hierzu die benachbarten Detektorele­ mente in Abhängigkeit vom Abstand zum Defektdetektorelement k0 derart beeinflußt, daß in einem bestimmten, vorgebbaren Abstand zum Defektdetektorelement k0 die benachbarten Detek­ torelemente k unbeeinflußt von dem tiefpaßgefilterten Signal sind, während hingegen die näher gelegenen Defektdetektorele­ mente k stärker durch das tiefpaßgefilterte Signal beeinflußt werden.
Vorzugsweise wird die Tiefpaßfilterung aufgrund einer in der Fig. 2 nur schematisch dargestellten Maske 9 durchgeführt, wobei der Maskenbereich durch (α0 - Δα/2 ≦ α0 ≦ α0 + Δα/2, β0 - Δβ/2 ≦ β0 ≦ β0 + Δβ/2) definiert ist und wobei Δα, Δβ die Breite der Maske in Richtung des Projektionswinkels α bzw. in Richtung des Strahlenfächerwinkels β und der Schwerpunkt der Maske bei α0 und β0 liegt. Die Tiefpaßfilterung kann mittels eines be­ liebigen Tiefpaßfilters erfolgen, wobei in einem einfachen Ausführungsbeispiel das Boxcar-Modell betrachtet wird, das durch Faltung des Meßsignales S(α, β) im Maskenbereich mit ei­ ner zweidimensionalen Rechteckfunktion der Breite (ΔαK, ΔβK), dem Faltungskern, gekennzeichnet ist. In diesem einfachen Fall wird eine gleitende Mittelung im Maskenbereich bewirkt. Zur Durchführung der Tiefpaßfilterung wird für das Defektde­ tektorelement k0 ein Schätzwert festgelegt, was beispiels­ weise durch Interpolation der originalen Meßsignale der be­ nachbarten, nicht defekten Detektorelemente k0 - x bzw. k0 + x (x = 1 - n) erfolgen kann. Man erhält so das tiefpaßgefilterte Si­ gnal S'(α, β) = S(α, β)*rect(α/ΔαK, β/Δ/βK)), wobei α0- Δα/2 ≦ α0 ≦ α0 + Δα/2, β0 - Δβ/2 ≦ β0 ≦ β0 + Δβ/2, wobei * die zweidimensio­ nale Faltungsoperation und rect die zweidimensionale Recht­ eckfunktion repräsentieren. Hiernach erfolgt im zweiten Schritt die Überblendung der originalen Meßsignale derart, daß an den Maskengrenzen ein stetiger Übergang zum originalen Meßsignal S'(α, β)gewährleistet wird, wozu vorzugsweise eine Überblendfunktion λ(α, β) eingeführt wird, die das Signal S(α, β) und das tiefpaßgefilterte Signal (S'(α, β) in der fol­ genden Weise mischt: Sfilter(α, β) = (1 - λ(α, β)) . S(α + β) + λ(α, β) . S'(α, β), wobei gefordert wird: (λ (α0, β0) = 1 und λ(α0 ± Δα/2, β) = 0 bzw. λ(α, β0 ± Δβ/2) = 0, wo­ bei für die Funktion (λ(α, β) beispielsweise eine zweidimen­ sionale Dreieckfunktion
λ(α, β) = (1 - |α - α0|/Δα/2) . (1 - |β - β0|/Δβ/2),
aber auch beispielsweise eine sinusförmige Funktion Anwendung finden kann, um an den Maskengrenzen einen stetigen Übergang zu den originalen Meßsignalen zu gewährleisten und im Schwer­ punkt der Maske 9 allein das tiefpaßgefilterte Meßsignal S'(α, β) wirksam werden zu lassen.
Im dritten Verfahrensschritt erfolgt hiernach eine Abtastung des 2D-Sinogrammes mit der Filtermaske, wobei das originale Meßsignal S(α, β) durch das so gefilterte Signal Sfilter(α, β) ersetzt wird. Diese Vorgehensweise kann auf einzelne Projek­ tionswinkel α beschränkt werden, wenn die Projektionswinkel α bekannt sind, für die andere Verfahren der Meßwertrekon­ struktion, z. B. die einfache Interpolation zwischen den ori­ ginalen Meßsignalen der benachbarten Detektorelemente k nicht ausreichend gute Bildinformationen, d. h. störungsfreie Bild­ informationen liefern. Wie bereits erläutert, liegen solche kritischen Stellen im Sinogramm insbesondere dann vor, wenn die durch ein Hochkontrastobjekt erzeugte Spur im Sinogramm vom Defektdetektorelement k0 abgetastet wird. Solche Projek­ tionen können prinzipiell durch geeignete Algorithmen gefun­ den werden. Können solche Sinogramme nicht identifiziert wer­ den, so wird das in den Verfahrensschritten 1 und 2 beschrie­ bene Verfahren auf das komplette Sinogramm (α, β) der origina­ len Meßsignale der dem Defektdetektorelement k0 mit dem Strahlenfächerwinkel β0 benachbarten Detektorelemente k mit den Strahlenfächerwinkeln βx(x = ±1 - n) angewendet. In diesem Fall reduziert sich die Tiefpaßfilterung der originalen Meß­ signale folgendermaßen: Das Meßsignal S(α, β) wird für alle α in einem Maskenbereich (β0 - Δβ/2 ≦ β0 ≦ β0 + Δβ/2), wobei Δβ die Breite der Maske in Richtung des Strahlenfächerwinkels α und β0 der Schwerpunkt der Maske ist, tiefpaßgefiltert. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden projektionsweise Unstetig­ keiten verhindert, die durch interpolative Verfahren an Hoch­ kontrastkanten verursacht werden. Durch geeignete Wahl der Maskenbreite Δα, Δβ und der Breite des Faltungskerns ΔαK, ΔβK ist es möglich, die Erkennbarkeitsgrenze von ring- und lini­ enförmigen Artefakten bei der Darstellung eines Schichtbildes an der Anzeigeeinrichtung 2 unter die Erkennbarkeitsgrenze zu drücken.
Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich nicht nur 2D-Sinogramme sondern auch 3D-Sinogramme zur Eliminierung von Störungen gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Signal­ rekonstruktion bearbeitet werden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Rekonstruieren eines Signales eines Defekt­ dektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere Detektorelemente aufweist,
  • - wobei in einem ersten Verfahrensschritt die bei einer Strahlenuntersuchung eines Objektes vom Strahlendetektor ableitbaren originalen Meßsignale erfaßt werden,
  • - wobei in einem zweiten Verfahrensschritt eine Tiefpaßfilte­ rung der originalen Meßsignale durchgeführt wird, die von den, dem Defektdetektorelement benachbarten Detektorelemen­ ten ausgegangen sind,
  • - und wobei in einem dritten Verfahrensschritt die originalen Meßsignale und die tiefpaßgefilterten Signale aufgrund ei­ ner vorgebbaren Überlagerungsfunktion derart überlagert werden, daß die Überlagerungssignale der dem Defektdetek­ torelement benachbarten Detektorelemente im wesentlichen den ursprünglichen Meßsignalen und das Signal des Defektde­ tektorelementes im wesentlichen dem tiefpaßgefilterten Si­ gnal entspricht.
2. Verfahren zum Rekonstruieren eines Signales eines Defekt­ detektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere De­ tektorelemente aufweist,
  • - wobei in einem ersten Verfahrensschritt eine Interpolation der originalen Meßsignale der dem Defektdetektorelement be­ nachbarten Detektorelemente zum Bilden eines Schätzsignales des Defektdetektorelementes durchgeführt wird,
  • - wobei in einem zweiten Verfahrensschritt eine Tiefpaßfilte­ rung der originalen Meßsignale der benachbarten Detektor­ elemente und des geschätzten Signales des Defektdetektor­ elementes zum Erhalt tiefpaßgefilterter Signale durchge­ führt wird,
  • - und wobei in einem dritten Verfahrensschritt eine Überlage­ rung der originalen Meßsignale und der tiefpaßgefilterten Signale aufgrund einer Überlagerungsfunktion zum Erhalt ei­ nes Überlagerungssignales derart durchgeführt wird, daß das geschätzte Signal des Defektdetektorelementes im wesentli­ chen auf dem tiefpaßgefilterten Signal beruht und der Ein­ fluß des tiefpaßgefilterten Signales an den originalen Meß­ signalen der benachbarten Detektorelemente in Abhängigkeit vom Abstand der benachbarten Detektorelemente zum Defektde­ tektorelement abnimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
  • - wobei die Tiefpaßfilterung aufgrund der in einer Maske mit vorgebbarer Breite erfaßten originalen Meßsignale durchge­ führt wird und,
  • - wobei das Überlagerungssignal im Randbereich der Maske im wesentlichen dem originalen Meßsignal der benachbarten De­ tektorelemente und im Zentrum der Maske im wesentlichen dem tiefpaßgefilterten Signal entspricht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
  • - wobei eine gleitende Tiefpaßfilterung der originalen Meßsi­ gnale durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
  • - wobei die Strahlenuntersuchung auf einer Strahlenabtastung des Objektes unter verschiedenen Projektionswinkeln (α) und einem Strahlenfächerwinkel (β) durchgeführt wird, so daß an einer Detektorzeile des Strahlendetektors originale Meßsi­ gnale entsprechend eines Sinogrammes (S(α, β, nZ)) ableit­ bar sind,
  • - wobei für das dem Strahlenfächerwinkel (β0) des Defektde­ tektorelementes (k0) der Detektorzeile (nZ0) zuordenbare Si­ nogramm (S(α, β)) in einem Maskenbereich (α0 - Δα/2 ≦ α0 ≦ α0 + Δα/2, β0 - Δβ/2 ≦ β0 ≦ β0 + Δβ/2, eine Interpolation der originalen Meßsignale der benachbarten Detektorelemente zum Erhalt von Schätzsignalen eines geschätzten Signalwer­ tes im Detektorelement k0 durchgeführt wird,
  • - wobei eine Tiefpaßfilterung durch Faltung der originalen Meßsignale des Sinogramms mit einer zweidimensionalen Rechteckfunktion der Breite (ΔαK/ΔβK) zum Erhalt eines tiefpaßgefilterten Sinogrammes S'(α, β) = S(α, β)*rect(α/Δ, αK, ΔβK)) durchgeführt wird,
  • - wonach eine Überlagerung der Meßsignale der Sinogramme (S, S') zum Erhalt eines Filtersinogrammes gemäß (Sfilter(α, β) = (1 - λ(α, β)) . S(α, β) + λ(α, β) . (S'(α, β)),
  • - wobei (α0 ± Δα/2, β) = 0 oder λ(α, β0 ± Δβ/2) = 0) durchgeführt wird und
  • - wobei die originalen Meßsignale der ursprünglichen Sino­ gramme (S(α, β)) durch das Filtersinogramm (Sfilter(α, β)) er­ setzt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
  • - wobei die Meßsignale der Sinogramme (S(α, β)) für alle Pro­ jektionswinkel (α) in einem Maskenbereich (β0 - Δβ/2 ≦ β0 ≦ β0 + Δβ/2) tiefpaßgefiltert werden.
7. Vorrichtung zum Rekonstruieren eines Signales eines Defektdetektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere Detektorelemente aufweist
mit einer Meßsignalerfassungseinrichtung zum Erfassen der bei einer Strahlenuntersuchung eines Objektes vom Strahlendetek­ tor ableitbaren originalen Meßsignale,
mit einer Tiefpaßfiltereinrichtung zur Tiefpaßfilterung der originalen Meßsignale, die von den dem Defektdetektorelement benachbarten Detektorelementen ausgegangen sind, und
mit einer Überlagerungsfunktionseinrichtung, die die origina­ len Meßsignale und die tiefpaßgefilterten Signale aufgrund einer vorgebbaren Überlagerungsfunktion derart überlagert, daß die Überlagerungssignale der dem Defektdetektorelement benachbarten Detektorelemente im wesentlichen den ursprüng­ lichen Meßsignalen und das Signal des Defektdetektorelementes im wesentlichen dem tiefpaßgefilterten Signal entspricht.
DE1999121763 1999-05-11 1999-05-11 Verfahren zum Rekonstruieren eines Signales eines Defektdetektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere Detektorelemente aufweist und nach diesem Verfahren arbeitende medizinische Einrichtung Expired - Lifetime DE19921763C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999121763 DE19921763C2 (de) 1999-05-11 1999-05-11 Verfahren zum Rekonstruieren eines Signales eines Defektdetektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere Detektorelemente aufweist und nach diesem Verfahren arbeitende medizinische Einrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999121763 DE19921763C2 (de) 1999-05-11 1999-05-11 Verfahren zum Rekonstruieren eines Signales eines Defektdetektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere Detektorelemente aufweist und nach diesem Verfahren arbeitende medizinische Einrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19921763A1 DE19921763A1 (de) 2000-11-23
DE19921763C2 true DE19921763C2 (de) 2001-05-10

Family

ID=7907751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999121763 Expired - Lifetime DE19921763C2 (de) 1999-05-11 1999-05-11 Verfahren zum Rekonstruieren eines Signales eines Defektdetektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere Detektorelemente aufweist und nach diesem Verfahren arbeitende medizinische Einrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19921763C2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10143045B4 (de) 2001-09-03 2006-11-02 Siemens Ag Verfahren und zur Durchführung dieses Verfahrens ausgebildete medizinische Einrichtung
DE102013206075B4 (de) 2013-04-05 2021-11-11 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Korrektur einer Signalverteilung sowie Verfahren und Tomographiegerät zur Reduktion von Bildartefakten

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993005612A1 (en) * 1991-09-09 1993-03-18 Teledirektoratets Forskningsavdeling Cosmetics filter for smoothing regenerated pictures, e.g. after signal compressing for transmission in a narrowband network
EP0687106A1 (de) * 1994-06-06 1995-12-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Schaltung zur Korrektur defekter Bildpunkte
DE19527148C1 (de) * 1995-07-25 1997-01-09 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines digitalen Bildsystems einer Röntgendiagnostikeinrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993005612A1 (en) * 1991-09-09 1993-03-18 Teledirektoratets Forskningsavdeling Cosmetics filter for smoothing regenerated pictures, e.g. after signal compressing for transmission in a narrowband network
EP0687106A1 (de) * 1994-06-06 1995-12-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Schaltung zur Korrektur defekter Bildpunkte
DE19527148C1 (de) * 1995-07-25 1997-01-09 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines digitalen Bildsystems einer Röntgendiagnostikeinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19921763A1 (de) 2000-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60224770T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Rauschverminderung in Computertomographen
EP2847620B1 (de) Computertomografie-verfahren und anordnung zur bestimmung von merkmalen an einem messobjekt
DE102010024139B4 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Strahlungsschwächung in einem Positronenemissionstomographen, Vorrichtung und MR-PET-Hybridanlage
DE2950819A1 (de) Strahlendiagnostikgeraet fuer die erzeugung von schichtbildern
DE19527518A1 (de) Röntgenröhren-Strommodulation während der Computertomographie-Abtastung
DE19721535A1 (de) Röntgen-Computertomograph zur Erzeugung von Röntgenschattenbildern
DE10036142A1 (de) Röntgen-Computertomographieeinrichtung
DE19513052A1 (de) Kalibrierung der Verstärkung eines Detektorkanals mittels Wobbelns des Brennpunktes
DE19743220A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur dreidimensionalen Bildrekonstruktion mit maximaler Intensitätsprojektion bei einem Computer-Tomographie-System
DE3911976A1 (de) Bildkorrektur fuer die computer-tomographie zur beseitigung von einstreuungs-artefakten
EP0971204A2 (de) Verfahren zur berührungslosen Messung von strangförmigem Fasergut
EP1415179B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum erstellen einer korrekturkennlinie für eine reduktion von artefakten bei einer tomographie
DE102018201249A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Detektorkorrektur für das Erzeugen von Objekt-Durchstrahlungsbildern
EP3756158B1 (de) Verfahren zur bestimmung von fehlern von aus digitalen objektdarstellungen abgeleiteten parametern
DE10155089C1 (de) Verfahren zur Entfernung von Ringen und Teilringen in Computertomographie-Bildern
DE102007014829B3 (de) Verfahren zur Streustrahlungskorrektur in bildgebenden Röntgengeräten sowie Röntgenbildgebungssystem
DE102004044698A1 (de) Verfahren zur Beseitigung von Ringartefakten aus mit einem Computertomographiegerät erzeugten Schichtbildern
DE19748082A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Teilvolumen-Bildartefakten
DE19951146A1 (de) Verfahren zum Reduzieren des Rauschens in einem durch Abbildung erhaltenen Signal
EP3327673B1 (de) Erzeugen von hochaufgelösten ct-bildern mit spektraler information
DE60214022T2 (de) Verfahren zur verringerung von artefakten in objektbildern
DE19546378A1 (de) Gesteuertes Ringentfernungs-Rechenverfahren für eine Bildrekonstruktion
DE19921763C2 (de) Verfahren zum Rekonstruieren eines Signales eines Defektdetektorelementes eines Strahlendetektors, der mehrere Detektorelemente aufweist und nach diesem Verfahren arbeitende medizinische Einrichtung
DE10009746B4 (de) Verfahren zur Reduzierung von Strichartefakten in einem CT-Bild
EP4150295A1 (de) Computerimplementiertes verfahren zur zustandsüberwachung einer vorrichtung zur untersuchung von objekten

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
R085 Willingness to licence withdrawn
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

R071 Expiry of right