DE2504560A1 - System zur bestimmung der absorption einer strahlung - Google Patents

System zur bestimmung der absorption einer strahlung

Info

Publication number
DE2504560A1
DE2504560A1 DE19752504560 DE2504560A DE2504560A1 DE 2504560 A1 DE2504560 A1 DE 2504560A1 DE 19752504560 DE19752504560 DE 19752504560 DE 2504560 A DE2504560 A DE 2504560A DE 2504560 A1 DE2504560 A1 DE 2504560A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
absorption
convolution
series
values
memory
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.)
Pending
Application number
DE19752504560
Other languages
English (en)
Inventor
John Edward Best
William Robert Bradford
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.)
EMI Ltd
Original Assignee
EMI Ltd
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
Priority claimed from GB1952873A external-priority patent/GB1471531A/en
Application filed by EMI Ltd filed Critical EMI Ltd
Publication of DE2504560A1 publication Critical patent/DE2504560A1/de
Pending 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
    • A61B6/40Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4064Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis specially adapted for producing a particular type of beam
    • A61B6/4071Pencil beams
    • 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]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/006Inverse problem, transformation from projection-space into object-space, e.g. transform methods, back-projection, algebraic methods
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2211/00Image generation
    • G06T2211/40Computed tomography
    • G06T2211/421Filtered back projection [FBP]

Landscapes

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

Description

  • System zur Bestimmung der Absorption einer Strahlung Die Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung der Absorption einer~Strahlung, z.B. einer Röntgenstrahlung, die diese all Punkten eines Querschnitts eines untersuchten Körpers beim Durchqueren dieses Querschnitts erfährt.
  • Das erfindungsgemäße System kann bei der Rerstellung von Röntgenaufnahmen beliebiger Art Anwendung finden, z.B. bei Abbildung auf einer Kathodenstrahlröhre oder einer anderen Abbildungsvorrichtung, bei Abbildung auf einer Photographie oder bei Abbildung von Absorptionskoeffizienten, die von einem Digitalrechner erzeugt werden.
  • Bei der in der DX-OS 1 941 433 beschriebenen Anordnung wird Strahlung von einer äußeren Quelle in Form eines Nadelstrahls durch einen Teil des Körpers geleitet. Der Strahl wird einer Abtastbewegung unterworfen, so daß er der Reihe nach eine große Zahl unterschiedlicher Positionen einnimmt, und ein Detektor stellt das Maß der Absorption des Strahls in jeder dieser Positionen fest, nachdem der Strahl den Körper durchlaufen hat. Damit der Strahl diese verschiedenen Positionen einnehmen kann, werden die Strahlungsquelle und der Detektor in einer Ebene hin- und herbewegt und ferner um eine zu dieser Ebene senkrechte Achse gedreht. Die Positionen liegen# somit in einer durch den Körper verlaufenden Ebene, über der: die Verteilung der Absorptionskoeffizienten für die verwendet Strahlung durch Verarbeitung der vom Detektor abgeleiteten Strahlabsorptionsdaten gewonnen wird. Die Verarbeitung erfolgt so, daß die schließlich angezeigte Verteilung der Absorption das Ergebnis sukzessiver Annäherungen ist.
  • Die bekannte Anordnung hat sich als sehr erfolgreich bei der Herstellung von Querschnittsdarstellungen von Teilen des lebenden Körpers, beispielsweise des Kopfes, erwiesen.
  • In der Hauptanmeldung P 24 20 500.3 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung der Absorptionsdaten durch ein Konvolutionsverfahren beschrieben. Dieses Verfahren erlaubt eine verhältnismäßig rasche Verarbeitung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das in der Hauptanmeldung beschriebene Konvolutionsverfahren zu verbessern und insbesondere ein hohes Maß an Genauigkeit und Auflösung zu erzielen.
  • Die gestellteAufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die untersuchende Strahlung, die auf verschiedenen Wegen durch den Querschnitt verläuft, aufgetastet wird, um Absorptionsdaten derart abzuleiten, daß über einem gegebenen Bereich von räumlichen Frequenzen einer Bildrekonstruktion der Verteilung der Absorption durch das Material des Körpers in dem untersuchten Querschnitt eine Verarbeitung der Absorptionsdaten zur Erzeugung der Bildrekonstruktion durch eine effektive Konvolution in diskreter Weise mit einer konvolvierenden Reihe von Gliedern möglich ist, und daß ein Glied dieser Reihe etwa den Wert einer sich kontinuierlich ändernden Konvolutionsfunktion hat, die über dem räumlichen Intervall zwischen Gliedern der Reihe integriert wird, wobei die Xonvolutionsfunktion als auf räumliche Frequenz bezogene Fourier-Transformation des Betrags räumlicher Frequenz, multipliziert mit der räumlichen Frequenzoharakteristik der Verarbeft#ang#bestinmit ist, und wobei die BouS Transformation zwischen Grenzen ausgewertet wird, deren Größe in der Größenordnung der halben wirksamen räumlichen Frequenz der Abtastung oder darüber liegt.
  • Es ist bekannt, die Verteilung von Absorptionskoeffizienten aus den Strahlabsorptionsdaten durch ein Verfahren unter Verwendung von Fourier-Transformationen abzuleiten. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig und/oder teuer in der praktischen Anwendung.
  • In einem Aufsatz von G.N. Ramachandran und A.V. lakstiniinarayanan mit dem Titel "Three-dimensional reconstruction from Radiographs and Electron micrographs: Application of Convolutions instead of Pourier Transforms!' und veroffentlicht in "2he Proceedings of the National Academy of Sciences", U.S.A., Vol.68, No.9, S.2236, September 1971, ist einmathematisches Verfahren beschrieben, das im Prinzip für die Rekonstruktion von Querschnittsdarstellungen aus Absorptionsdaten, wie sie von dem in der erwähnten DT-OS 1 941 433 beschriebenen Gerät gewonnen werden, verwendbar ist. Wenn Jedoch das in dem Aufsatz beschriebene Verfahren auf die praktische Anwezdung reduziert wird, bringt es nicht die Genauigkeit und Auflösung, die zur Untersuchung der meisten Teile des menschlichen Körpers erforderlich ist, obwohl hinsichtlich Zeit- und Kostenersparnis Vorteile gegeben sind.
  • Bei dem erfindungsgemäßen System zur Rekonstruktion der Verteilung der Absorptionskoeffizienten auf der Basis einer Konvolution werden die Daten vorzugsweise in Gruppen verarbeitet, wobei jede Gruppe durch eine große Zahl von Auftastungen der Strahlabsorption gebildet wird, die sich auf Wege beziehen, die zueinander parallel verlaufen und einen gleichmäßigen Abstand voneinander besitzen.
  • Es ist bekannt, daß bei Auftastung einer kontinuierlich veriablen Menge in gleichen Intervallen die Menge fehlerfrei an allen Punkten rekonstruiert werden kann, wenn das Auftastintervall ausreichend klein ist, d.h. wenn die Auftastrate ausreichend hoch ist. Die erforderlicheAuftastfrequenz hängt von der Bourier-Struktur der aufgetasteten Variablen ab, und muß wenigstens zweimal so groß wie die Frequenz der materiellen Fourier-Komponente höchster Ordnung sein. Wenn diese Forderung nicht erfüllt wird, können bei der Rekonstruktion der Variablen Fehler auftreten.
  • Wenn bei der Anwendung auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik im Untersuchungsfeld eine Knochenstruktur vorhanden ist, können die Grenzen dieser Knochenstruktur unerwönsoht hohe und unpraktische Auftastraten erfordern, und wenn diese Raten nicht erreicht werden, können durch das Konvolutionsverfahren verstreute Fehler als überlagertes störendes Schema in dem schließlich rekonstruierten Abbild erscheinen.
  • Ein Verfahren zur Überwindung dieser Schwierigkeit besteht darin, eine Auftastung der Strahlabsorption anzuwenden, bei der sich Jede Auftastung über eine solche örtliche Ausbreitung des tinienintegrals der Absorption erstreckt, und bei der eine solche bewertende Verteilung erfolgt, daß die so gewonnenen Auftastungen Auftastungen einer Absorptionsfunktion sind, die in der Föurier-Struktur des untersuchten Feldes nur in dem Bereich representativ ist, der sich bis zur halben Auftastfrequenz erstreckt, während Komponenten höherer Ordnung stark geschwächt werden. Durch -dieses Verfahren können störende Muster bei der endgültigen Bildrekonstruktion infolge ungenügender Au#tastfrequenz vermieden oder stark reduziert werden. Das 9#erfahren-hat jedoch den Nachteil, daß bei einer vereinfachten Form des Verfahrens ein großer Informationsverlust bei den abgeleiteten Werten bezüglich höherer Frequenzen auftritt. Bei diesen Frequenzen wird die Arbeitsweise des Gerätes durch das Signal/Rauschverhältnis beeinträchtigt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Brequenzcharakteristik, die Größe der Grenzen und die Intervalle der Funktionsintegration so gewählt, daß zumindest für Glieder höherer Ordnung der konvolvierenden Reihen die Glieder ihr Vorzeichen abwechselnd ändern.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Grenzen und die Intervalle so gewählt, daß wenigstens bei Gliedern höherer Ordnung die Reihe in sich wiederholenden Zyklen mit abnehmender Amplitude schwankt. Ferner ist es zweckmäßig, daß die Intervalle so gewählt werden, daß die Glieder der Reihe eine symmetrische Folge bilden.
  • Auch ist es von Vorteil, daß die räumliche Frequenzoharakteristik der Verarbeitung so gewählt wird, daß-störende Muster infolge ungenügend hoher Auftastfrequenz als Überlagerung der Bildrekonstruktion vermieden oder weitgehend vermindert werden Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gerätes zur Untersuchung eines Körpers mit Röntgenstrahlung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Schaltung für die Verarbeitung der von dem Abtastmechanismus abgeleiteten Signale, um sie in Signale umzuwandeln, die digital die Absorption darstellen, die ein den Körper entlang einer Gruppe von parallelen Wegen durchlaufender Strahl erfährt, Fig. 3 ein Blockschaltbild des gesamten erfindungsgemäßen Systems zur Verarbeitung der für die Bildrekonstruktion erforderlichen Daten, die das in Fig. 1 dargestellte Gerät erzeugt, Fig. 4 einen Graphen zur Erläuterung der theoretischen Grundlagen der Er! dung, Fig. 5 eine graphische Darstellung von zwei Beispielen der Sonvolutionsfunktion, Fig. 6a-d eine graphische Darstellung verschiedener Konvolutionsre ihen, die bei dem erfindungsgemäßen Gerät verwendet werden können, Fig. 7 eine Darstellung zur Yeranschaulichung einer theoretisohen Auswertungsmöglichke it, Fig. 8 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Ausführungsform der in Verbindung mit Fig 3 beschriebenen Datenverarbeitungseinheit, Fig. 9 eine in dieser Einheit verwendete Schaltung und Fig. lo ein Blockschaltbild einer Interpolationsschaltung, die bei der Übertragung von in der Schaltung gemäß Fig. 9 abgeleiteten gespeicherten Daten zum Ausgangsmatrixspeicher der Anordnung gemäß Fig. 3 verwendet wird, wobei dieser Speicher die Daten Bür die endgültige Bildrekonstruktion enthält.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung dient beispielsweise zur Untersuchung des Kopfes eines Patienten und enthält ein drehbares Glied 1, das in einem ortsfesten Gehäuse 2, das Tell des Hauptrahmens der Vorrichtung bildet, drehbar ist.
  • Das drehbare Glied hat eine mittlere Ausnehmung 3, in die der Kopf des zu untersuchenden Patienten eingeführt werden kann.
  • Die mittlere Ausnehmung wird wasserdicht durch einen Mantel 4 aus flexiblem Material abgeschlossen, der an, einem Dichtungsflansch 5 befestigt ist. Der Flansch ist abgedichtet, aber drehbar in bezug auf die abgekehrte Seite des Gliedes 1 gehalten. Der Mantel 4 ist in Fig. 1 im Querschnitt dargestellt.
  • Der Kopf des Patienten wird durch die Ausnehmung 3 in den Mantel 4 eingeführt, #d es kann eine zusätzliche, nicht dargestellte Kopfstütze vorgesehen sein, um den Kopf in dem Mantel zu halten. Ein Stahl oder ein Bett dient zur Aufnahme des Patienten bei der Untersuchung. Wenn der Kopf durch die Ausnehmung 3 in den Mantel eingeführt wird, befindet er sich innerhalb eines Wasserreservoirs 6 mit Seitenwänden 7, wobei der Mantel den Kopf vom Wasser trennt. Das Reservoir ist vorn durch das Glied 1 und den Mantel 4, an den Seiten durch die aus Kunststoff bestehenden Wände 7 und an der Rückseite durch eine nicht dargestellte Bodenwand verflossen. Die Wände 7 und die Bodenwand laufen mit dem Glied 1 um, während der Mantel 4 mit dem Flansch 5 stationär ist, wobei der Flansch am Rahmen der Vorrichtung befestigt ist. Ein Rohr 8 ist mit einer Pumpe verbunden, um Wasser zum und vom Reservoir zu befördern, und nachdem der Kopf des Patienten in den Mantel eingesetzt worden ist, wird Wasser in das Reservoir 6 gepumpt, um die Luft zwischen dem Mantelvund dem Kopf des Patienten zu verdrängen.
  • Ein von einem Motor lo angetriebenes Zahnrad 9 dient zum Antrieb des drehbaren Gliedes 1, um die orbitale Abtastbewegung des Gliedes 1 um seine Achse zu erzeugen, die zugleich die Achse der Ausnehmung 3 ist. Das Zahnrad 9 ist mit Zähnen in Eingriff, die am Innenrand des Gehäuses 2 angeordnet sind. Das drehbare Glied trägt eine Quelle 11 mit durchdringender Strahlung, im dargestellten Beispiel eine Röntgenstrahlen erzeugende Röhre, und auf der anderen Seite der Ausnehmung 3 ist gegenüber der Quelle ein Röntgenstrahlen-Detektor 12 vorgesehen. Der Detektor 12, der aus einem scintillierenden Kristall und einem Photovervielfacher besteht, hat einen Kollimator 13. Die Strahlungsquelle 11 ist eine Funktquelle und hat einen Kollimator 14, wobei die Kollimatoren 13 und 14 die Strahlung so bündeln, daß der Detektor 12 einen schmalen Strahl 21 empfängt, der in einer Querschnittsebene liegt, die senkrecht zur Achse des drehbaren Gliedes 1 verläuft. Di=a# 3.eEbene liegt innerhalb des Reservoirs 6.
  • Die Quelle 11 ist an einem Zahnriemen 15 befestigt5? der voneiner gezahnten Antriebswelle 16 angetrieben wird, die im drehbaren Glied 1 gelagert ist, wobei sich der Riemen zwischen der Welle 16 und der ebenfalls im Glied 1 gelagerten zweiten Welle 17 erstreckt. Die Welle 16 wird von einem reversiblen Motor 18 angetrieben, dessen Steuerung mit der Steuerung des Motors lo zusammenwirkt. Da die Quelle 11 schwer ist, ist ein nicht dargestelltes Ausgleiohsgewicht am anderen Trum des Riemens angeordnet, das sich mit der Quelle hin- und herbewegt. Im Betrieb der Vorrichtung führen die Quelle 11 und der Kollimator 14 durch den Motor 18 Hin-und Herbewegungen in der erwähnten; Ebene senkrecht zur Achse des drehbaren Gliedes 1 aus. Der Detektor 12 ist mit seinem Kollimator 13 mit der Strahlungsquelle 11 über ein Joch 19 gekuppelt, so daß sie die gleichen lateralen Abtasttewegungen ausführen. Führungen 2o dienen zur Halterung der Strahlungsquelle und des Joches bei der lateralen Abtastung. Bei der lateralen Abtastung werden vom Detektor 12 Ausgangssignale abgeleitet, und diese Signale stellen die Durchlässigkeit oder die Absorption des Strahls 21 entlang einer aufgetasteten Reihe von dicht benachbarten parallelen Strahlen wegen in der zu untersuchenden Querschnittsebene dar.
  • Die Motoren lo und 18 wirken so zusammen, daß nach jeder lateralen Abtastung in der einen oder anderen Richtung dem drehbaren Glied 1 durch den Motor lo eine orbitale Bewegung von etwa 10 mitgeteilt wird. Dann erfolgt eine weitere laterale Abtastung durch Steuerung des Motors 18, aber dieses Mal in umgekehrter Richtung wie bei der vorangegangenen lateralen Abtastung. Dabei wird eine weitere Reihe von Ausgangssignalen abgeleftet, die die Durchlässigkeit des Strahls 21 in einer weiteren Re ve von eng benachbarten parallelen Strahlenwegen darstellt, wobei diese Strahlenwege gegenüber der vorangehenden Gruppe um etwa 10 verschoben sind. Eine schematisch durch den Block 22 dargestellte Photozellenvorrichtung, die mit einem nicht dargestellten, mit dem Joch 19 gekuppelten Gitternetz zusammenwirkt, dient zur Überwachung der lateralen Abtasttewegungen und zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Ausgangssignale. Die abwechselnden orbitalen und lateralen Abtastbewegungen werden fortgesetzt, bis eine vollkommene orbitale Bewegung von 1800 durchgeführt worden ist.
  • Wir in Fig. 1 dargestellt ist, hat das Reservoir 6 eine seitliche Ausdehnung, die efwa gleich der lateralen Abtastbewegung ist, deren Begrenzungen durch die gestrichelten Linien 21' und 21" gegeben sind. Es steht an beiden-Seiten der Ausnehmung 3 über, so daß beim Beginn jeder lateralen Abtastung der Strahl 21 zeitweilig eine bekannte Weglänge durch das Wasser im Reservoir zurücklegt. Das mit Wasser gefüllte Reservoir wirkt somit als Bezugsdämpfungsglied, das in bezug auf die Lokalisierungsmittel so angeordnet ist, daß es eine bekannte Dämpfung des Strahls 21 zu Beginn jeder lateralen Abtastung erzeugt, bevor der Strahl durch den zu untersuchenden Körper läuft. Die Anordnung ermöglicht somit die Ableitung eines Bezugssignals von den Detektormitteln, wenn der Strahl durch das Wasserreservoir läuft, und dieses Bezugssignal wird zur Modifizierung von Ausgangssignalen verwendet, die abgeleitet werden, wenn der Strahl durch den zu untersuchenden Körper verläuft, so daß diese Signale hinsichtlich einer "Drift" in der Arbeitsweise des Detektors kompensiert werden. Da die Wände des Reservoirs im Gegensatz zum Mantel 4 mit den Glied 1 umlaufen, ist der Weg des Strahls durch das Bezu#sdänpfungsglied, das durch die Seitenbereiche des Reservoirs 6 gebildet wird, unabhängig von der Winkellage bei den lateralen Abtastungen stets gleich. An dem drehbaren Glied 1 ist ferner ein Bleiblock 23 angebracht, der am einen Ende der von der Quelle 11 und dem Detektor 12 durchgeführten lateralen Abtastbewegung angeordnet ist. Der Bleiblock bewirkt eine nahezu vollständige Absorption der Röntgenstrahlung, und wenn der Strahl auf das Blei trifft, erzeugt das Ausgangssignal des Detektors 12 ein zweites Bezugssignal, das dazu dient, die vom Detektor abgeleiteten Signale nicht nur dann zu modifizieren, wenn der Strahl 21 auf den zu untersuchenden Körper trifft, sondern auch, wenn er auf die Teile des Reservoirs trifft, die als Bezugsdämpfungsglied wirken. Durch' diese Mittel können die Ausgangssignale des Detektors 12 hinsichtlich des "Nachgluh"-Effekts Ilnim int illationskristall de s Detektors kompensiert werden. Es sei bemerkt, daß das Reservoir 6 eine Dämpfung des Strahls 21 während der gesamten lateralen Abtastbewegungen bewirkt, aber die Dämpfung ist in den Bereichen geringer, in denen der Strahl auf den zu untersuchenden Körper trifft. Der Dämpfungs- oder Absorptionskoeffizient von Wasser#ist so, daß die gesamte Absorption des Strahles 21 bei jeder lateralen Abtastung überall etwa gleich ist, auch wenn der zu untersuGh3S Körper sich innerhalb des Mantels befindet (ausgenommen natürlich, wenn der Strahl auf den Bleiblock trifft). In der Schaltung zur Verarbeitung der Ausgangssignale des Detektors 12 wird der Logarithmus des Bezugssignals, das abgeleitet wird, wenn der Strahl beim Beginn jeder lateralen Abtastung die bekannte Dämpfung erfährt, vom Logarithmus der anderen Ausgangssignale subtrahiert und die resultierenden Ausgangssignale stellen im wesentlichen nur die Differenz der Dämpfung des Strahls innerhalb des untersuchenden Körpers zu der Dämpfung beim Durchgang durch Wasser dar.
  • Dicht neben der Röntgenstrahlenquelle 11 ist ein Bezugsdetektor 24 angeordnet, der Strahlung unmittelbar von der Quelle über einen Kollimator 25 empfängt. Dieser Detektor dient zur Kompensation von Sc; ankungen der Energie der auf den Körper auftreffenden Röntgenstrahlen in den Detektorausgangss ignalen.
  • Die erwähnten Kompensationsprozesse werden in einem Stadium ausgeführt, in dem sich die Ausgangssignale von den Detektormitteln 12 in digitaler Form befinden, wobei - wie erwähnt - diese Prozesse durch logarithmische Subtraktion durchgeführt werden. Bei Ableitung vom Photovervielfacher der Detektormittel 12 haben die. Signale analogen Charakter und müssen entstrechend verstärkt und integriert werden, bevor sie der Analog/Digital-Umsetzung unterworfen werden können.
  • Fig. 2 zeigt schematisch eine Schaltung, die diese Anforderung erfüllt.
  • Gemaß Fig. 2 besteht diese Schaltung im wesentlichen aus zwei Integratoren 32a und 32b und zwei Toren 30a und 30b.
  • Die Integratoren, die ausMiller-Integratoren üblichen Aufbaus bestehen können, empfangen fortlaufend Eingänge von den Detektoren 12 und integrieren diese Eingänge. Der Integrator 32a empfängt jedoch von der Steuereinheit 31 in regelmäßigen Intervallen, in denen sich die Quelle 11 und der Detektor 12 um eine Entfernung 2a bewegen, kurze Impulse 5la. Der Integrator 32b empfängt gleich kurze Impulse 51b, jedoch sind diese Impulse gegenüber den dem Integrator 32 a zugeführten Impulsen verschoben. Die Impulse losen Bese- und Rückstelloperationen in den beiden Integratoren aus, und diese Operationen erfordern eine Zeitdauer, die vernachlässigbar kurz im Vergleich mit dem Zeitintervall zwischen benachbarten Impulsen ist. Die den Integratoren zugeführten Impulse werden auch den Toren 30a und 30b zugeführt, um die entsprechenden Integratoren während des meseprozesses mit dem Analog/Digital-Umsetzer 33 zu kuppeln Diese Arbeitsweise bewirkt, daß jedes vom Umsetzer 33 in digitale Form umgesetzte Signal die Durchlässigkeit eines virtuellen Strahls mit der Gesamtbreite 2a darstellt, der über seiner Breite unter Berücksichtigung der Kollimation und der Abtastbewegung eine etwa sinusförmige Inbzsitätsverteilung besitzt, wie sie in dem Graphen unterhalb der Ausgangsleitung des Umsetzers 33 dargestellt ist. Ferner ze# der Graph, daß das Ausgangssignal vom Umsetzer 33 die Absorptionsauftastung im untersuchten Querschnittsabschnitt durch parallele Strahlen im Abstand eines Auftastintervalls a darstellt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Integratoren 32a und 32b so gesteuert, daß sie bei jeder lateralen Abtastbewegung 16o oder mehr Strahldatensignale erzeugen, wobei insgesamt 180 Gruppen von Signalen gebildet werden, die jeweils als parallele Gruppen bezeichnet werden. Die Anzahl der Strahldatensignale pro Gruppe und die Anzahl der Gruppen kann unterschiedlich sein, sie muß jedoch stets ausreichend groß sein, um ein Abbild ausreichender Auflösung zu ergeben.
  • Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Anordnung zur Datenverarbeitung für das in Fig. 1 dargestellte Gerät.
  • In Fig. 3 ist mit der Bezugsziffer 100 der Abtastmechanismus in Fig. 1 einschließlich der Signal- und Bezugsdetektoren 12 bzw. 24 dargestellt. Die Ausgänge von diesen Detektoren werden getrennt bei lol der Datenverarbeitungs- und Datenspeichereinheit 130 zugeführt, und in dieser Einheit erfolgt die Verstärkung, die Integration, die Ana1og/Digi#al-Umsetzung, die logarithmische Umsetzung und die Subtraktion in den jeweiligen Untereinheiten 231, 232, 233 und 237, wobei die Strahlabsorptionsdaten über den Adressenwähler 234 dem Strahidatenspeicher 239 zugeführt werden.
  • Das Gerät verwendet diese Daten in der -logarithmischen Form, in der sie bei 239 gest-eichert sind, um bei 134 eine Anzeige und/oder eine Spe-cherung der endgültigen Bildrekonstruktion zu bewirken, die die Verteilung der Absorptionskoeffizienten über dem untersuchten Querschnittsbereich darstellt, wobei die Absorptionskoeffizienten an einer gegebenen Stelle die Absorption der untersuchenden Strahlung pro Längeneinheit des Weges in der unmittelbaren Nähe dieser Stelle bedeuten. Wie bereits erwähnt wurde, wird diese Umsetzung zusammen mit den früher erwähnten Signalkompensationen durch die Einheit 237 bewirkt, so da das kompensierte Signal in logarithmischen, digitalem Code die Signalform darstellt, die durch den Adressenwähler 234 zum Speicher 239 geleitet wird.
  • Wie ebenfalls bereits erwähnt wurde, werden die Signale in parallelen Gruppen abgeleitet, und Jedes Signal einer solchen Gruppe wird an seiner entsprechenden Adresse im Speicher 239 gespeichert.
  • Nach Beendigung der logarithmischen Speicherung in der Einheit 130 werden gespeicherte Daten von der Verarbeitungseinheit 131 abgezogen, Die Eigenschaft und Wirkungsweise dieser Einheit wird später noch ausführlich beschrieben. Im Augenblick kann festgestellt werden, daß die Verarbeitung durch die Einheit 131 als die Erzeugung eines korrigierten Schichtdiagramms bezeichnet werden kann. Die Einheit zieht vom Speicher 239 Daten in parallelen Gruppen mittels des Adressenwählers 251 ab, und sie verarbeitet diese Gruppen entweder der Reihe nach oder gleichzeitig, wobei jede Gruppe Stück für Stück in der Datenverarbeitungsvorrichtung 252 verarbeitet-wird.
  • Wenn die Verarbeitung der Gruppen stattfindet, werden die verarbeiteten Daten Stück für Stück in einer Einheit 132 in einem Prozessdatenspeicher 253 gespeichert, wobei der Speicher verschiedene Abschnitte hat, von denen jeweils einer zur Annahme der von nur einer Gruppe abgeleiteten-Daten dient.
  • Die Einheit 133, die de gespeicherten Daten von der Einheit 132 empfängt, enthält einen sogenannten Ausgangsmatrixspeicher 254, in dem die Daten nach Beend-igung der Verarbeitung in einer Form gespeichert werden, die unmittelbar die Verteilung der Absorptionskoeffizienten über dem untersuchten Querschnittsbereich darstellt. Die Adressen des Speichers entsprechen den Maschen beispielsweise eines cartesischen Netzwerkes, wobei jede Masche unmittelbar einen bestimmten Elementarbereich des untersuchten Querschnitts darstellt und alle Maschen zusammen gemeinsam sich ohne Diskontinuität soweit erstrecken, daß sie zumindest den interessierenden Bereich des untersuchten Querschnitts umfassen. An der Adresse jeder Masche ist schließlich ein Signal gespeichert, das entsprechend dem durch die Vorrichtung gegebenen Genauigkeitsgrad den Absorptionskoeffizienten des törpermaterialß darstellt, der in dem elementaren Bereich der betroffenen Masche liegt. Nachdem die Speicherung für alle Maschen erfolgt ist, kann das Abbild beispielsweise auf einer Kathodenstrahlröhre sichtbar gemacht oder ausgedruckt werden, oder es kann zusätzlich oder alternativ auf einem Magnetband gespeichert werden. Für jede dieser Möglichkeiten bzw. für Jede tombination dieser Möglichkeiten arbeitet die Einheit 134 entsprechend ihrer üblichen Bestimmung zum Abrufen von Daten aus dem Netzwerkspeicher 254, um sie für den gewählten Zweck zu verwenden.
  • Da ein hohes Maß an Genauigkeit bei der Bildrekonstruktion gefordert wird, erfolgt eine Interpolation in der Einheit 133 mittels eines Interpolators 255', der die in den entsprechenden Speichern 253 der Einheit 132 gespeicherten, verarbeiteten Daten zum Ausgangsmatrixspeiclier 254 überträgt. Die Interpolation wird durch Zusammenwirkung zwischen dem Adressenwähler 256 und einem Strahlwegdatenspeicher 257 bewirkt.
  • Bevor geeignete Schalt#gen zur Verarbeitung der Daten paralleler Gruppen zur :nöglichung einer Bildrekonstruktion des untersuchten Querschnitts aus den Daten beschrieben werden, sollen nachfolgend die theoretischen Vorstellungen, die als Basis für diese Verarbeitung dienen, in erste Linie anhand von Fig. 4 erläutert werden.
  • In dieser Figur, in der angenommen ist, daß orthogonale Achsen Ox, Oy in der betroffenen Querschnittsebene liegen, stellt der Strahl R eine gerade Linie dar, die parallel zu den Strahlen einer Gruppe verläuft. Ferner ist r die Länge der vom Ursprung O zu diesem Strahl verlaufenden Senkrechten'; und # ist der Winkel, den die Senkrechte mit der Ox-Achse bildet. Dieser Winkel definiert die Neigung der zum Strahl R parallelen, untersuchenden Strahlen.
  • Wenn X (x, y) die Absorption pro Längeneinheit des Körpermaterials für die verwendete Strahlung in der unmittelbaren Nähe des Punktes (x, y) ist, und wenn dieser Punkt auf dem Strahl liegt, dann stellt das Integral in welchem ds ein Längenelement auf dem Strahl ist, die Absorption der Strahlung über der gesamten Länge des Strahles und tatsächlich den Absorptionskoeffizienten des Weges dar.
  • Die Indizes r und o geben explicite an, daß die Integration entlang dem durch die Parameter r und X bestimmten Strahlen weg erfolgt. Das Integral, das als Strahlen-, Linien-# oder Absorptionsintegral bezeichnet werden kann, kann dargestellt werden durch (,3).
  • Diese Funktion kann nicht generell für alle Werte von r und G durch Messung unter Verwendung untersuchender Strahlen bestimmt werden, aber unter den Bedingungen, in denen sie keine nennenswerte Fourier-Komponente oberhalb einer gegebenen räumlichen Grenzfrequenz enthält, kann dies unter der Annahme getan werden, daß eine Auftastung mittels untersuchender Strahlen erfolgt, die durch ein ausreichend kleines Intervall voneinander getrennt sind.
  • Die Funktion f(r,#) besitzt die Eigenschaft, daß ihre Fourier-Transformation in bezug auf die Variable r gleich der Fourier-Transformation der Absorptionsfunktion X (~, y) in bezug auf die Variablen x und y für alle Punkte entlang einer geraden durch den Winkel G definierten Linie in der Transformationsebene der letzteren Transformation ist. Nimmt man alle Werte von @, kann diese Transformation entsprechend in ihrer eigenen Ebene abgebildet werden, so daß eine Inversion der Transformation bewirkt werden kann, um die erforderliche Absorptionsfunktion #(x, y) erzielt werden kann.
  • Wenn somit #(#,#) die Fourier-Transformation von #(x, y) in bezug auf die Variablen x und y ist, läßt sich zeigen, daß vorausgesetzt, daß # = # cos # # = # sin #.
  • Der Punkt (# ,#) (#,#) ist irgendein Punkt auf der geraden Linie durch den Ursprung O der cartesisctien Achsen O#, O#, die den Winkel Q mit der O#-Achse bilden. Der Punkt ist ferner vom Ursprung 0 um das Maß p entfernt, dem Bourier-Transformationsparameter in der Transformation von f(r, #).
  • Im allgemeinen ist die Größe von# p die Größe der räumlichen Frequenz irgendeiner Fourier-Frequenzkomponente der Funktion f(r, #). Die Eransformation #(#,#) verschwindet für alle Werte von ç oberhalb der erwähnten Grenzfrequenz, die die notwendige Minimumrate der Auftastung bestimmt, d.h. für alle Punkte die vom Ursprung weiter entfernt sind als der durch diese Frequenz festgelegte Grengradius, ist #(#,#) Null.
  • Wenn #(#,#) die polare Form von #(#,#) und #(α, #) in polarer Form die Fourier-Inversion in bezug auf die Variablen # und # ist. dann gilt worin 1/2 A der Grenzwert von # ist, oberhalb von dem #(#,#) Null ist. Die polare Form #(α,#) ist die polare Form der Absorptionsfunktionco #(x, y),die bestimmt werden soll, wobei x und y gegeben ist durch x = α cos # y = α sin # Entsprechend dem Wert von A muß das Auftastintervall zwischen untersuchenden Strahlen mindestens so klein wie a sein, wenn a = 1/A Hinsichtlich der oberen Grenze des Fourier-Inversionsintegrals kann die Größe von ½A durch Zeine größere endliche Größe ersetzt werden, jedoch bleibt dies ohne Wirkung auf die Inversion, da entsprechend #(#, #) Null ist.
  • Die obige Analyse ist die Basis für die Bildrekonstruktionstechnik, von der oben erwähnt wurde, daß sie Gebrauch von Fourier-Transformationen macht. Wie ferner erwähnt wurde, ist diese Technik umfangreich, und wenn sie unter Einsatz von Rechnern durchgeführt wird, ist sie entweder hinsichtlich der Hardware teuer oder sie erfordert eine erhebliche Rechenzeit.
  • Durch Umwandlung der Analyse in Konvolutionsausdrücke können die Kosten der Hardware und auch die für die Datenverarbeitung benötigte Zeit erheblich verringert werden.
  • Wenn man somit die Fourier-Inversion für A (, ) in der Form umschreibt, ist die Absorptionsfunktion #(α, #) alskompensiertes Schichtdiagramm gegeben durch In diesen Ausdrücken ist die Funktion f'(r,§) das Ergebnis des Konvolvierens der Funktion f(h,§) mit der Funktion q(h), und diese letztere Funktion ist die'Fourier-Transfor-# mation der Funktioni#j.
  • Bei dieser Transformation kann für höhere Werte von # die Funktion|#|durch eine andere Funktion ersetzt werden, um die Wirkung der höher frequenten Komponenten des rekonstruierten Bildes zu begünstigen oder zu schwächen. Wenn solche Werte vonj#i durch größere Werte ersetzt werden, wird das Bild schärfer, und die Schärfe wird vermindert, wenn kleinere Werte ersetzt werden. Durch Ersatz der Integralgrenzwerte t EA durch Werte mit größerem Betrag in der Transformierung für die konvolvierende Funktion q(h) wird zwar die Eigenschaft dieser Funktion beeinträchtigt, jedoch ist keine Auswirkung auf die endgültige Bildrekonstruktion vorhanden, da die Informationsdaten an der ersten Stelle keine Komponenten mit höherer Frequenz enthalten. Für Werte von# ymit größerem Betrag als ½A kann die Funktion|#| tatsächlich unter solchen Umständen durch eine endliche Funktion ersetzt werden, die im Bereich oberhalb der #A-Grenzen in dem Integral für q(h) den Wert ½A ersetzt und im Betrag übersteigt. Bei einem solchen Ersatz wird die Eigenschaft der Funktion q(h) erneut modifiziert, jedoch wiederum ohne Auswirkung auf die Bildrekonstruktion.
  • Wenn die konvolvierende Funktion q(h) genau wie die zuerst gegebene Fourier-Transformation ausgewertet wird, dann läßt sich zeigen, daß worin Wenn andererseits der T'itegrationsbereich auf Grenzwerte ausgedehnt wird, deren Betrag gleich A ist, und die Funktion in diesem Bereich durch die Funktion A -ersetzt wird, dann ist die konvolvierende Funktion q(h) gegeben durch In Fig. 5 ist die konvolvierende Funktion für diese beiden Beispiele aufgetragen, wobei das erste Beispiel in durchgehender Linie und das zweite in gestrichelter Linie dargestellt ist. In dieser Figurantspricht das Intervall # einem Abstand von Prüfstrahlen bei der kleinsten erforderlichen Frequenz, nmmlich dem Abstand a.
  • Allgemein ausgedrückt kann die Konvolutionsfunktion q(h) in folgender Form dargestellt werden worin der Grenzwert X gleich der Auftastrate A oder größer ist, und worin M (|#|) eine Funktion ist, die die Frequenz-Charakteristik der Verarbeitung bestimmt, wobei das Integral, wie oben erwähnt, so darstellbar ist, daß die verarbeiteten Daten keine Komponenten mit materiellem Charakter für Frequenzen oberhalb von ½A enthalten.
  • Unter Annahme, daß das Absorptionsintegral f(r,#) sich niemals nennenswert über dem intervall a ändert, kann das Konvolutionsintegral für f(r,-0) n eine endliche Reihe zerlegt werden.
  • Es sei angenommen, daß im Bereich von r, der in der Konvolution dem Bereich u zwischen -½# und +½# entspricht, der Wert für f(r,§) f0 ist, was zum Beispiel durch direkte Messung feststellbar ist, und daß und nimmt man ferner an, daß im Bereich von u zwischen und E X der Wert von f(r,§) in gleicher Weise f1 ist und daß ist usw., dann nimmt das Konvolutionsintegral die Form der folgenden Reihe an .... + L-1f-1 + L0f0 + L1f1 + L2f2+ .... .
  • Da die Funktion q(h) symmetrisch um den Ursprung in h ist, und da die Integrationsintervalle symmetriseh um diesen Ursprung gewählt sind, folgt in der Reihe dasS L-1 = L1 , L-2 = L2 , Unter dem besonderen @@stand, daß die Konvolutionsfunktion q(h) gegeben ist durca entsprechend der in Fig. 5 durchgehend gezeichneten Kurve sind die den Integrationsbereichen zuzuordnenden L-Werte wie folgt gegeben: Hieraus folgt, daß wenn man schreibt 2a2.q(h) = die Bandintegrale von C (h) in bezug auf h allgemein dargestellt werden können durch unter Einfügung der zugehörigen Grenzen. Da ferner gilt kann die Integration durchgeführt werden. Mit der Einfügung der zugehörigen Grenzen wird die Reihe der L-Werte in der angegebenen Weise abgeleitet.
  • Wenn die Annahme, daß das Absorptionsintegral f(r,§) niemals nennenswert über dem Intervall a schwankt, nicht möglich ist, kann aber trotzdem angenommen werden, daß f(r,§) sich in einem kleineren Intervall nicht ändert. Die Konvolutionsfunktion q(h) kann dann über eine Folge solcher kleinerer Intervalle integriert werden, um eine umfangreichere Folge von Werten zu erzeugen, die sich von der bei Integration über dem Intervall a abgeleiteten Reihe unterscheidet. Diese Reihe kann ebenfalls durch entsprechende Wahl von Integra,t#onsintervallen als eine symmetrische Reihe aufgebaut werden. Die f-Werte, die mit der entweder symmetrischen oder unsymmetrischen Reihe multipliziert werden sollen, können je nach Notwendigkeit von den oben erwähnten f-Wertreihen durch bekannte Interpolationsverfahren abgeleitet werden: .... , f-2, f-1, f0, f1, f2, ....
  • Fig. 6(a) stellt die Eigenschaft einer diskreten Reihe von Werten symmetrischer Art dar, in der die Intervalle zwischen den Gliedern eine Größe haben, die gleich dem halben Auftastintervall a ist. Mit einer solchen Reihe werden die f-Werte, wie zuvor erläutert, interpoliert. Es ist ersichtlich, daß die Glieder der Reihe in sich wiederholenden Zyklen mit abnehmender Amplitude scr#anken. Die Glieder gehen ihrem allgemeinen Charakter nach zu der zuerst angegebenen Bourier-Transformation, ausgedrückt in der Form sin u - 1-cos u u u Die Integrationsbänder entsprechen in ihrer Reihenfolge den Bereichen der Variablen u und sind darstellbar als ...., (-½#, 0),(0,½#),(½#,#),(#,##), ....
  • In Fig. 6(b) ist die gleiche Fourier-Transformation für die Konvolutionsfunktion angenommen wie im Falle der Fig. 6(a), und die Integrationsbänder haben die folgende Bereichsfolge ...., (-#,0),(0,#),(#,2#), (2#,3#),.... .
  • Außer den beiden positiven Gliedern der Reihe neben dem Ursprung sind alle Glieder negativ, aber sie schwanken in der Amplitude von größer ru kleiner, kleiner zu größer, größer zu kleiner, und so weiter.
  • In Fig. 6(c) ist angenommen, daß die Absorptionsintegralfunktion f(r,#) mit r genügend langsam schwankt, um die Verwendung von Integrationsbändern zuzulassen, die sich über einen Bereich von 2 in der Variablen u erstrecken und die folgende Bereichsfolge besitzen ...., (-#,#),(#,3#),(3#,5#), ....
  • Die zu den erzeugten L-Werten gehörenden f-Werte sind die jeweils zu den Mittelpunkten der Bereiche dieser' Folge gehören den Werte. Wie bei der vorhergehenden Figur ist wiederum die gleiche Fourier-Transformation für die Konvolutionsfunktion angenommen. Abgesehen von dem positiven Glied am Ursprung, zu dem die Reihe symmetrisch ist, sind. alle Glieder negativ, und diese Glieder ändern sich monoton.
  • In Fig. 6(d) ist angeno=en, daß die Fourier-Transformation, die die Konvolutionsfunktion bildet, gemäß der einfachen Form Bin u u auswertet. - Eine solche Form ergibt sich, wenn als Integrationsgrenzen die Werte ##A genommen werden, wobei A die Auftastrate darstellt, und wenn iedie Frequenz-Charakteristik der Verarbeitung, M((f), als das Reziproke von|#|genommen wird. in dieser Figur haben die Integrationsbereiche die folgende Reihenfolge Reihenfolge ~~~~,(-##,##, (##,( ##,##), ...
  • entsprechend einer symmetrischen Reihe von Werten. Diese Werte, die das positive mittlere Glied beiseite rücken, bilden# zwei oszillierende Ketten von Gliedern, in denen ein negatives Glied von kleinerem Wert .unmittelbar einem positiven Glied folgt, und wobei dem negativen Glied erneut ein kleineres positives Glied mit geändertem Vorzeichen folgt.
  • Die Frequenz-Charakteristik der Reihe kann unter gewissen Umständen von Vorteil sein. Es sind auch andere Reihen möglich, die aus oszillierenden Ketten von Gliedern gebildet werden, beispielsweise Reihen, die für Glieder höherer aber nicht niedrigerer Ordnung oszillieren. Derartige Reihen haben ihre entsprechende Frequenz-Charakteristik.
  • In bezug auf die diskret konvolvierenden, anhand der Fig. 6(a) bis 6(d) er'läuterten##Reihen sei bemerkt, daß bei verhältnis-, mäßig langsamer Änderung der Linienintegralfunktion f(r,§) bei Anderung-der Variablen die Verwendung einer gröber unter teilten monotonen Art Ton Reihe, wie sie in Fig. 6(c) gezeigt ist, zweckmäßig sein kann. Wenn jedoch f(r,§) sich schneller distinkt ändert, dann ist eine feiner unterteilte Reihe der in Fig 6(a) dargestellten Art zweckmäßiger. Außer diesen beiden Anwendungen der Theorie kann die Anwendung einer Reihe mit der Unterteilung entsprechend den Fig. 6(b) und 6(d) zweckmäßig sein, wenn f(r,§) Schwankungen unterworfen ist, die nicht so schnell sind, daß sie die Seine Unterteilung der Reihe in Fig. 6(a) erfordern, die aber wiederum so schnell sind, daß die Verwendung der verhältnismäßig groben Reihe gemäß Fig. 6(c) weniger geeignet ist.
  • Wenn verhältnismäßig schnelle Anderungen der Funktion f(r,§) vorliegen, muß jedoch nicht zu feiner unterteilten Konvolutionsreihen Zuflucht genommen werden, um keine Genauigkeit zu verlieren, und nachfolgend wird eine alternative Näherung erläutert.
  • Es wird davon ausgegangen, daß die Annahme, daß die Funktion f(r,§) nicht innerhalb der Grenzen eines Auftastintervalls (roka-r æ, r+ka+#a) schwankt, nicht gerechtfertigt ist, aber daß das Vorhandensein der höheren Fourier-Komponenten der Funktion, die diese Annahme ungültig macht, dargestellt werden kann durch f(h) = f(r+ka)+(h-r-ka)f1(r+ka), worin f1 die erste Ableitung der Funktion f darstellt, wobei die Variable @, von der die Funktion ebenfalls abhängt, der Einfachheit weggelassen worden ist.
  • Unter diesen Umständen nimmt jedes Glied der endlichen Reihen konvolution die Form an worin und wobei Der Faktor Sk ist ein örtliches Integral der Konvol#tionsfunktion q, während der Faktor Mk ein örtliches erstes Moment dieser Funktion ist. Setzt man und sind die Faktoren Lk und Mk entsprechend der einfacheren Form gegeben Somit nimmt die Konvolution eine zweifache Eigenschaft an, denn es werden die beizen aufgetasteten Werte des Linie integrals der Absorption und der ersten Ableitung konvolviert.
  • Natürlich kann erforder#ichenfalls das Verfahren auch auf höhere Ableitungen ausgedehnt werden. Während sich. die erste und zweite Ableitung in Form endlicher Differenzglieder in bezug auf die Linienintegralauftastungen darstellen läßt, reduziert sich die Vielfachkonvolution auf die einfache Form der Summierung von Ausdrücken wie Lk fk, worin gleich Lk zusammengenommen mit Beiträgen von den endlichen Differenzen ist.
  • Bei der oben beschriebenen Theorie ist angenommen worden, daß die Absorptionaverteilung, d.h. der Absorptionskoeffizien#t der bei der Untersuchung einer ebenen Scheibe des Körpers verwendeten Strahlung, der als eine Funktion der Lage ueber der Ebene der Scheibe betrachtet wird, keine Fourier-Komponenten enthält, deren räumliche Frequenz höher ist als die Hälfte der räumlichen Auftastrate. Wenn - wie schon früher erwähnt - dieser Annahme in der Praxis keine Gültigkeit verschafft wird, besteht die Gefahr, daß dem rekonstruierten Absorptionsbild unerwünschte Artefakt-Muster überlagert sind.
  • Nachfolgend wird erläutert, wie gemäß der Erfindung der Konvolutionsprozeß so ausgeführt werden kann, daß solche störenden Muster vermieden oder stark reduziert werden.
  • Es wird angenommen, daß r eine kontinuierliche Variable und #(r) eine endliche und kontinuierliche Punktion der Variablen r ist. Es sei ...., rk 2 rk 19 rk, rk+1, rk+2, eine Reihe von Werten der Variablen r mit gleichem Abstand.
  • Die entsprechenden Werte für die Funktion #(r) können dann durch die Funktion dargestellt werden da dafür gesorgt wird, daß r sich kontinuierlich über seinen Bereich ändert. #(x) ist eine Funktion, die gleich 1 ist, wenn x Null ist, die aber sonst gleich Null ist. Vorausgesetzt, daß das Interval zwischen aufeinanderfolgenden ausgewählten Werten von r, beispielsweise rk, einer Auftastfrequenz entspricht, die- gleich oder größer als die doppelte höchste Ordnung der Fourier-Komponente von #(r) ist, dann ist es bekannt, daß ~(r) im Prinzip mindestens aus den angenommenen Werten von s(r) fehlerfrei rekonstruiert werden kann.
  • Es ist bereits früher erläutert worden, daß das Rekönstruktionsverfahren von einer Darstellung eines Konvolutionsintegrales der Form abhängt, worin f(h) ein Linienintegral der Absorption einer parallelen Datengruppe und q eine definierte konvolvierende Funktion ist. Es ist ferner gezeigt worden, wie dieses Integral in eine endliche Reihe von Glieder aufgespalten werden kann, von denen Jedes dargestellt werden kann als worin a(k) und b(k) Begrenzungen des Integrationsbandes darstellen.
  • Wenn r sich kontinuierlich über alle Werte ändert, können die Werte durch die Funktion angenommen werden, worin rk = r+ka, wie zuvor, und Der Rekonstruktionsprozeß, der auf der Summierung der aufgetasteten Werte von c(r) beruht, erzeugt somit keine störenden Muster der zuvor erwähnten Art in der endgültigen Anzeige infolge nicht genügend häufiger Auftastung, wenn die Punktion U(r) keine nennenswerten Fourier-Komponenten enthält, deren Ordnung höher ist als sie durch halbe Auftastrate gegeben ist, d.h. die durch das Auftastintervall a definierte Rate. Diese Forderung für die Brnetion U(r) kann unabhängig von der Fourier-Struktur der Linienintegralfunktion f(r) erfüllt werden, vorausgesetzt, daß diese Forderung durch die Konvolutionsfuuktion q(h) erfüllt wird.
  • Es wurde bereits früher erwähnt, daß im allgemeinen q(h) als Fourier-Transformation der folgenden Art gegeben ist Die Forderung der halben Auftastrate in bezug auf die #?urktion q(h) wird klar dadurch erfüllt, daß der Wert von X gleich der Frequenz der Auftastrate gesetzt wird. Störende Muster, die anderenfalls aufgrund einer ungenügenden Auftastrate erscheinen können, werden auch im Hinblick auf Fourier-Komponenten höherer Ordn##g, die in die Linienintegralfunktion f(r) beispielsweise durch Ynochenränder eingeführt werden können, vermieden oder stark vermindert, und zwar ohne die erwähnte große Dämpfung der höheren Fourier-Komponenten. Die Punktion Mtlyl) kann so gewählt werden, daß das Absorptionsbild mit einer Frequenz-Charakteristik erz eRt wird, die sich am besten für die Bildwiedergabe eignet.
  • Bei der Anwendung der erläuterten theoretischen Betrachtungen besteht das Verfahren darin, die aufgetasteten Daten zu verarbeiten, von denen angenommen ist, daß sie allein die Funktion f(r,§) bilden, die das Linienintegral der Absorption durch den untersuchten Körper darstellt, indem diese Funktion darstellende Daten,parallele Gruppe für parallele Gruppe#mit einer Reihe von Werten oder L-Faktoren in der Form der diskret konvolvierenden Reihe, die in der beschriebenen Weise ableitbar ist, konvolviert werden. Dies wird für alle parallele Gruppen von solchen Daten durchgeführt, die sich über alle Werte der Neigung @ erstrecken, und die in gleich kleinen Intervallen auftreten. Eine Summierung der Produktglieder jeder Konvolution ergibt einen Wert für die Funktion f'(r'§), die als modifiziertes oder kompensiertes Linienintegral der Absorption in einem angenommenen Punkt in der Ebene der Absorptionsfunktion betrachtet werden. Indem schließlich alle diese Konvolutionswerte ueber alle Neigungen der Strahlenwege, nämlich für alle Werte von 4 summiert werden, und so das Schichtdiagramm der Funktion ft(r,Q) in bezug auf den Auswertungspunkt entsprechend der oben erläuterten Theorie gebildet wird, erhält man an diesem Punkt die gewünschte Absorptionsfunktion. Das Verfahren beruht auf der Annahme, daß die Daten jeder parallelen Gruppe so verwendet werden, daß der Integrationsweg eines Datenwertes in jeder Gruppe durch den ausgewerteten Punkt verläuft. Dies ist im Prinzip möglich, und insoweit#als es in der Praxis nicht direkt möglich ist, zeigen die nachfolgendem husführungen in Einzelheiten, daß das gewünschte Ergebnis durch Interpolationstechniken erreicht werden kann. Die aufgetasteten Daten können durch Verwendung eines untersuchenden Strahls gemäß Fig. 1 und 2 abgeleitet werden, der eine Gesamtbreite besitzt, die doppelt so groß wie der Auftastabstand ist, nämlich gleich dem Wert 2a in der vorangegangenen theoretischen Betrachtung. Die Werte der so bemessenen Strahlabsorptionsdaten können unter einer früher gemachten Annahme als die geeigneten, zu konvolvierenden f-Werte genommen werden, nämlich daß der Wert des Linienintegrals sich nicht merklich über dem Intervall a ändert. Anderenfalls ist es günstiger, einen Strahl mit verringerter effektiver Breite zu verwenden. Es ist klar, daß es zweckmäßig ist, das Verfahren als kompensiertes Schichtdiagrammverfahren zu bezeichnen.
  • Während das Verfahren als ein Verfahren angesehen werden kann, das linear und diskret parallele Gruppen von Daten konvolviert, kann es unter gewissen Umständen auch als ein Verfahren betrachtet werden, das eine einzelne diskrete Konvolution in einer Ringzonenweise verwendet. Dies läßt sich anhand der Fig. 7 verdeutlichen.
  • In dieser Figur entsprechen:die horizontalen Koordinatenpositionen O,a,2a,3a... den Winkel-Koordinatenwerten O,#, 2g, 3«, ... in Fig. 5. Die Ebene in Fig 7 ist die untersuchte Querschnittsebene, und der Ursprung 0 der Koordinaten in dieser Figur soll am Auswertungspunkt in dieser Ebene liegen.
  • Ferner soll angenommen werden, daß die betrachteten Koordinatenabstände die Orte der Mittellinien eines Systems von untersuchenden Strahlen in bezug auf den Ursprung 0 darstellen. Rund um den Punkt 0 als Mittelpunkt ist ein Kreis mit dem Radius-a #a gezogen, dessen Fläche als Zone 0 bezeich-357 net werden kann. Mit Pdien ra, #a, #a usw. sind weitere Kreise konzentrisch zum ersten Kreis gezogen. Die Fläche zwischen dem ersten und den zweiten Kreis kann als Zone 1, die Fläche zwischen de zweiten und dem dritten Kreis als Zone 2, die Fläche zwischen dem dritten und dem vierten Kreis als Zone 3 usw.bezeichnet werden. Wenn unter den gemachten Annahmen n parallele Gruppen von Prüfdaten vorhanden sind, verlaufen n Prüfstrahlen durch die Zone 0, wobei ihre Mitellinien durch den Punkt 0 verlaufen. Von den übrigen Prüfstrahlen verläuft die Zahl 2n durch die Zone 1, und von den dann verbleibenden Strahlen verläuft die Zahl 2n durch die Zone 2, und dies setzt sich anschließend in der gleichen Weise in bezug auf die Zone 5, die Zone 4 und die anderen Zonen fort. Alle Prüfstrahlen können somit durch die Zonenzahlen klassifiziert werden. Wenn somit SO die Summe aller Strahlabsorptionsdaten der Klasse 0, S1 die Summe aller Absorptionsdaten der Klasse 1, S2 die Summe aller Daten der Klasse 2 usw. darstellen, kann die erforderliche Darstellung der Absorptionsfunktion am Punkt 0 durch die Form ausgedrückt werden L,S, + 1S1 + L2S2 + L3S3 + ....
  • nämlich durch eine einzelne diskrete Konvolution in bezug auf die Zonen, vorausgesetzt, daß die multiplizierenden L-Baktoren die Faktoren sind, die zu einer zugehörig gewählten' symmetrischen Konvolutionsreihe gehören. In dieser Form bilden die I-Baktoren zonale Bewertungsfaktoren. Im allgemeinen setzt sich das Verfahren dadurch fort, daß Zonen konzentrisch um den Auswertungapunkt an welchen Stellen auch immer, errichtet werden und daß die Absorptionsdaten zonenweise klassifiziert und summiert werden und die Summen mit zugehörigen 1-Faktoren in einer einzelnen diskreten Konvolution konvolviert werden. Dieses Verfahren, das - wie erwähnt - auf der-Verwendung einer zugehörigen Konvolutionsreihe beruht, die sai-ettisch ist, zeigt eine andere Art des Vorgehens bei der praktischen Verarbeitung von Prüfdaten.
  • Das beschriebene Verarb#itungsverfaIiren, das eine Technik für ein korrigiertes Schichtdiagramm darstellt, kann als Folge -von sukzessiven Annäherungen betrachtet werden, die Zone für Zone entsprechend der angegebenen Art gemacht werden. Wenn somit die Absorption des Materials des Querschnittes außerhalb einer Zone 1 Null, an anderen Stellen aber endlich ist,-wird ersichtlich, daß der Fehler des Absorptionsfunkt,ionswertes, der bestimmt ist als das einfache Schichtdiagramm der Daten der Zone 0, die in der Zone 1 liegen, durch eine# .zugehörigen Faktor L1 kompensiert wird, wenn eine Multiplikation mit den gesamten Absorptionsdaten der Strahlen der Klasse 1 erfolgt. Wenn sich andererseits eine endliche Absorption stattdessen bis zur äußeren Begrenzung einer mehr außenliegenden Zone 2 erstreckt, ist die L1-Typ-Korrektu'r nicht ausreichend und muß durch eine L2-#orrektur nach dem gleichen Schema ergänzt werden. Wenn man in dieser Weise fortfährt und Zone nach Zone einbringt, kann das Verfahren allgemein als ein Verfahren bezeichnet werden, das sich immer näher dem tätsächlichen Ergebnis annähert, je'&mehr Zonen in die Rechnung einbezogen werden. Wenn die Absorption außerhalb der n-ten Zone verschwindet, muß die Reihe der L-Baktor-Korrekturen bis zum Faktor Ln fortgesetzt werden, um das wahre Ergebnis zu erzielen.
  • Wahrt man jedoch zu dem anhand von Fig. 3 beschriebenen Gerät zurück, und nimmt man an, daß über die Verwendung einer geeigneten Zahl von 1-Faktoren entschieden ist, kann die von der Einheit 131 dieser Figur durchzuführende Datenverarbeitung mittels eines entsprechend programmierten digitalen Rechners erfolgen.
  • Wenn die lineare Borz der Konvolutionsverarbeitung verwendet wird, bei der die Konvolution der Absorptionsdaten in parallelen Gruppen durchgeführt wird, sind groBe Ersparnisse bei der Verarbeitungszeit möglich, wenn eine bestimmte Form eines Spezialrecheers verwendet wird, der anhand der Fig. 9 beschrieben wird.
  • Um die Art und Wirkungsweise dieses Spezialrechners zu verdeutlichen, wird zunächst die Folge der in Form einer Anzahl von linearen Konvolutionsprozessen ablaufenden Verfahrensschritte in Einzelheiten anhand des vereinfachten Blockschaltbildes gemäß Fig. 8 betrachtet.
  • In Fig. 8 ist angenommen, daß vom Speicher 239 Strahl absorptionsdaten in Form von parallelen Gruppen abgezogen werden können. Der Speicher empfängt als Eingang die von der logarithmischen Emsetzereinheit 237 in Fig. 3 abgeleiteten Daten. Der Adressenwähler 251 zur Ableitung von Ausgängen vom Speicher 239 ist ebenfalls dargestellt, wie auch der Datenspeicher 253, in dem die verarbeiteten Daten von der linearen Konvolutionsdatenverarbeitungseinheit 252 gespeichert werden.
  • Hinsichtlich der Verwendung des Speichers 253 ist angenommen, daß die Absorptionsdatenwerte in bezug auf d die untersuchenden Strahlen einer parallelen Gruppe die folgende Reihe darstellen Eo,E1, E2 E3, und zwar in der Reihenfolge, in der die Strahlen in der Gruppe auftreten. Ferner ist angenommen, daß die Folge der Glieder L0, ffi L2, L3 ~~~ eine Folge ist, die zu einer B-Baktorrethe gehört, die symmetrisch zum Glied LO liegt, und es ist weiterhin.berücksichtigt, daß der Wert E0 aus dem Speicher 239 herausgezogen worden ist. Dieser Wert -~#ird getrennt mit jedem Glied der 1-Faktorreihe in der Datenverarbeitungseinheit 252 multipliziert, und die Produkte E0L0, EOL1,EOL2, E0L2, E0L3, E0L4, ....EOLw werden jeweils bei Adressen Ao, At, A2 A32 A4, ...., bei 253' im Zwischenspeicher 253 gespeichert, und zwar unter der Steuerung des Adressenwählers 253A. Es wird dann angenommen, daß der Wert E1 herausgezogen und in gleicher Weise mit den Gliedern der 1-Faktorreihe in 252 multipLiziert werden soll, um die Produkte E1L0, E1L1, E1L2, E1L2, E1L3, .. ,E1Lw-1 zu erzeugen. Diese Produkte werden jeweils an den Adressen A1, A2, A3, A4, des Zwischenspeichers gespeichert und zu den an diesen Adressen bereits gespeicherten Produkten addiert. Dann wird der Wert E2 vom Speicher 239 abgezogen, und nach dem gleiche: Multiplikationsverfahren werden die Produkte E2L0, E2L1, E2L2 E2Lw-2 2 jeweils an den Adressen A2, A3, A4, additiv gespeichert. Dieses'Ve#fa'hren,wrd fortsetzt, bis alle A sorptionswerte der Gruppe aufgebraucht.worden sind. Wenn dieses Stadium erreicht ist, ist die in der Adresse Ao gespeicherte Größe So EoLo, die in der Adresse A1 ist S E1L0 + EOL1, E0L1, die in der Adresse A2 ist S2 = = E2L0 + E1L1 + E0L2 die in der Adresse A3 ist S3 =E3L0 + E2 L1 + E1L2 + EOL, und so weiter.
  • In einer nächsten Stufe des betrachteten Verfahrens werden die Absorptionswerte vom Speicher 239 in derselben Weise, jedoch in umgekehrter Reihenfolge wie zuvor abgezogen. In dieser umgekehrten Reihenfolge werden sie in gleicher Weise wie zuvor verarbeitet, ausgenommen daß die Adressen des Zwischenspeichers bei 253' in umgekehrter Reihenfolge verwendet werden. Dies ist in Fig. 8 dargestellt.
  • Schließlich werden als dritte Stufe der Verarbeitung die Werte EoSQs E1LO, E2L0, E3L0, E4 O, ....EwL0 jeweils von den bereits bei den Adressen Ao A1 A2, AD, A4, ...., angesammelten Werten abgezogen, um an diesen Adressen eine endgültige Gruppe von Größen zu erzielen.
  • Diese gespeicherten Größen, die die Gruppe aller möglichen Xonvolutionen der Absorptionswertfolge mit der B-Baktorfolge darstellen, sind die Summen der entsprechenden Spalten der Matrix: Es sei bemerkt, daß die Glieder rechts von der Diagonalen in der ersten Stufe der Verarbeitung gebildet werden, während die Glieder links in der zweiten Stufe gebildet werden, in der die Absorptionswerte in der umgekehrten Reihenfolge genommen werden. Die beiden Stufen tragen jeweils mit gleicher Größe zu den diagonalen Gliedern bei, und daher wird eine.endgültige Subtraktion von diagonalen Gliedern in der dritten Verarbeitungsstufe durchgeführt.
  • Das oben erwähnte Verfahren wird für die Absorptionswerte jeder parallelen Gruppe von Strahlen wiederholt, wobei die letzte Gruppe der Größen für jede Gruppe von parallelen Strahlen in einem unterschiedlichen Abschnitt des Speichers 253 angesammelt wird. Die bevorzugte endgültige Verwendung der angesammelten Größen zur Erzielung der erwünschten Bildrekonstruktion wird nachfolgend in Verbindung mit einem Interpolationsverfahrens erläutert. Dabei werden die Prinzipien der Bildrekonstruktion aus in den Abschnitten des Speichers 253 angesammelten Größen in bezug auf ein weniger entwickeltes Verfahren erläutert, das eine weniger genaue Bildrekonstruktion bewirkt.
  • Bei diesem einfacheren Verfahren werden in den verschiedenen Abschnitten des Speichers 253 gespeicherte Daten unmittelbar en Adressen des Ausgangsmatrixspeichers 254, der bereits anhand der Fig. 3 erwähnt wurde, zugeführt. Wie ebenfalls erläutert wurde, entsprechen die Adressen dieses Speichers den Maschen eines cartesischen Koordinatensystems, das sich über den Bereich des untersuchten Querschnitts des Körpers erstreckt.
  • Zur Yeranschaulichung der einfachen und direkten Art der Übertragung zum Speicher 254 werden die an den Adressen Ao A1, Az, A3, A4 .... AX des Abschnittes 253' des Zwischenspeichers 253 gespeicherten Größen betrachtet, wobei dieser Abschnitt als typischer Abschnitt des Speichers 253 gilt.
  • Von der Adresse Ao ist angenommen, daß sie dem ersten Strahl in bezug auf die betroffene parallele Gruppe entspricht, und die schließlich an der Adresse Ao gespeicherte Größe wird all den Adressen des Netswerkspeichers 254 z#f[ihrt, de Maschen des cartesischen Netzwerks entsprechen, die in der#Ebene der Absorptionsfunktion liegen und von der Mittellinie dieses Strahls geschnitt Adresse A1 dem zweiten Strahl einer parallelen Gruppe entspricht, und die an der Adresse A1 gespeicherte Größe wird zu allen diesen Adressen des Speichers 254 geleitet, die Maschen entsprechen, die von der Mittellinie des zweiten Strahls geschnitten werden. Dieser Transfervorgang wird fortgesetzt, bis alle an den Adressen A0, A A2, AD, A4*As gespeicherten Größen aufgebraucht sind. Das Verfahren wird für alle andere Abschnitte des Speichers 253 fortgesetzt, un durch Addition im Speicher 254 die geforderte endgültige Bildrekonstruktion zu erzielen. Gegebenenfalls kinn der Transfer zum Speicher 254 auf eine Anzahl von Adressen des Speichers 254 begrenzt werden, die nur Orten innerhalb eines begrenzten Bereiches des untersuchten Querschnittsbereiches entsprechen.
  • Der gerade beschriebene vereinfachte Transfer ist insoweit ungenau, daß die Strahi=ittellinie nicht generell durch die Mittelpunkte der einzelnen Maschen verläuft. Solche Fehler in der Bildrekonstruktion obkönnen durch die weiterentwiokelte Form eines auf einer Interpolationstechnik beruhenden Transfers, der nachfolgend noch anhand der Fig. lo näher erläutert wird, vermindert werden.
  • Bei dem erwähnten Spezialrechner werden die B-Saktoren implizit als Glieder einer Zeftreihe erzeugt, die durch Schaltungen erzeugt wird, die unmittelbar Beiträge liefern, die zu dem Speicher 253 übertragen werden. Dieses Verfahren kann angewendet werden, da gefunden wurde, daß es möglich ist, die 1-Faktoren in Form einer begrenzten Reihe von Gliedern einer Ieistungsreihe zu erzeugen. Fig. 9 zeigt schematisch eine in diesem Sinne arbeitende Schaltung. Die Schaltung arbeitet ferner gemäß einem Verfahren, das auf den linearen Konvolutionsprinzipien mit Matr ixbas is mit Ve rarbe itun'g in Vorwärts- und Rüc#rärtsfolge entsprechend der zuvor beschriebenen Weise beruht.
  • In Fig. 9 ist angenommen, daß ein Weg 210 Strahlabsorption#-daten in digitaler Form, die aus dem Strahldatenspeioher 239 in Fig. 8 herausgezogen werden, übertragt. Von 21o werden diese Daten über einen Weg 211 an die Eingänge einer Anzahl gleicher Schaltungen verteilt die von den durch gestrichelte Linien angedeuteten Rechtecken 2121 und 2122 umschlossen werden. Die Ausgänge dieser Schaltungen werden in digitaler Form dem gemeinsamen Ausgangsweg 213 über die Adlierschaltung 214 zugeführt, und die transformierten Daten, die in der Leitung 213 erscheinen, sind für die U~bertragung und Speicherung im Speicher 253 in Fig. 8-:entsprechend dem in Verbindung mit dieser Figur erläuterten Verfahren geeignet.
  • Die Erzeugung und die Eigenschaften dieser Beiträge werden aus der Beschreibung der Schaltungen 2121 und 2122 deutlich.
  • Die Schaltung 2121 sei als typische Schaltung betrachtet, wobei ein auf dem Weg 21o ersche inendes Absorptionsdatensignal über den Weg 211 zur Addierschaltung 2151 und von dort zum Eingang einer digitalen 7erzögerungsleitung 2161 geführt wird, die das Signal mit einer Verzögerung verläßt, die gleich der Periode zwischen Taktimpulsen einer Raupttaktimpulsojielle ist, die zur Steuerung aller Schaltungen 2121 und 2122 dient. Das ursprüngliche Absorptionsdatensignal ist zeitlich -so bemessen, daß sein Erscheinen im Weg 210 mit einem Bezugstaktimpuls synchronisiert wird. Nimmt; man an, daß es aich hier um das oben erwähnte Signal Eo handelt, erscheinen im Weg 210 synchron mit aufeinanderfolgenden Taktimpulsen die anderen Signale El, E2, usw. der parallelen Gruppe. Jedes von der Verzögerungsleitung 2161 ausgehende Signal wird einer #ervie1facherschaltung 2171 zugeführt, die das Signal mit eine Zahl kleiner als 1 vervielfacht und das so yervielfachte Signal #ur Addierschaltung 2151 über den anderen seiner beiden Eingänge zurückführt, um dann erneut dem Eingang der digitalen Verzögerungsleitung 2161 zugeführt zu werden. Das Signal zirkuliert dann erneut- in der Schleife 216,1, 2171, 2151 usw., so daß das erste Signal Eg so oft zirkuliert, wie eine parallele Gruppe bildende Datensignale vorhanden sind, und daher so oft wie die Zahl der verwendeten 1-Faktoren. Der Ausgang dieser Schaltung wird am Ausgang der Addierschaltung 2151 entnommen-und über die Leitung 2181 der Vervielfacherschaltung 2191 zugeführt.
  • Ber Ausgang des Vervielfachers 2191, der mit einer geeigneten Zahl multipliziert, wird dem Eingang der Addierschaltutg 214 über den Weg 2201 zugeführt, wo der Ausgang zum Ausgang der Schaltung 2122 und zum Ausgang anderer solcher Schaltungen addiert wird. Wenn somit Signale am Ausgang der Addierschaltungen 2151, 2152, ... beim Auftreten aufeinanderfolgender Taktimpulse erscheinen, wird eine Reihe von Signalen über den Weg 213 ausgegeben. liachiem die Reihe sich für eine Zeit fortgesetzt hat, die durch die Anzahl der verwendeten L-Faktoren bestimmt ist, kann sie beendet werden, indem die ?erzögerungsleitungen der Schaltungen 2121, 2122, ... abgeschaltet werden, und eine neue Reihe kann durch Zuführung des ersten Strahlabsorptionsdatensignals einer weiteren parallelen Gruppe über den Weg 210 wie zuvor begonnen werden.
  • In bezug auf die von der Schaltwigsgruppe 2121, 2122, durchgeführte Verarbeitung wird die Arbeitsweise einet dieser Schaltungen, nämlich der Schaltung 212k betrachtet. Wie erwährt, hat das dieser Gruppe zwecks Beginn der Erzeugung einer Reihe von Signalen an der Ausgangsleitung 212 ~dieser Gruppe zugeführte Absorptionsdatensignal den Wert Eo. Wenn man dann nur die folgende Geschichte des Signals Eo betraehtet, sieht man, daß der Ausgang der Schaltung 212k an seiner Ausgangsleitung 2201 zu einer Zeit von r Taktimpulsperioden nach der Zuführung des Signals Eo den Wert hat worin Ak der Multiplikationsfaktor des Vervielfachers 217k der Schaltung 212k ist, der kleiner als 1 ist, während Bk der Multiplikationsfaktor des Vervielfachers 219k der Schaltung ist. Wenn n Schaltungen vorhanden sind, für die die Schaltung 212k typisch ist, dann muß zu der erwähnten Zeit, die als Zeit t(r) bezeichnet werden kann, der Ausgang an der Leitung 213 aufgrund der Zuführung des Signals Eo zu der Schaltung den Wert haben Somit erzeugt die Schaltung gemäß Fig. 9 eine Reihe von Signalkomponenten E0(r) zu den Zeiten t(r) als Folge der Zuführung des Signals E. Es hat sich gezeigt, daß durch geeignete Wahl der Multiplikationsfaktoren Ak und X die mit den aufeinanderfolgenden Taktimpulsen synchronisierten Signale E0(r) mit einem hohen Maß an Genauigkeit für alle Glieder mit Ausnahme des ersten und möglicherweise einiger weiterer Anfangsglieder an die Reihe EoLO,EOL1, E0L1, E0L2,..., E0Lr ..., angenähert werden #kbnnen,worin die L's Glieder einer gewählten symmetrischen konvolvierenden L-Faktorreihe sind, in der alle L-Werte mit Ausnahme von LO und möglicherweise eines oder mehrerer weiterer Glieder niedriger Ordnung negativ sind. Insoweit als die ersten Glieder der Reihe EO(r), nämlich beispielsweise E0(O), E0(1), Eo(2), E0(3), nicht mit den Werten E0L0, E0L1, EOL2, E0L3 übereinstimmen, wird die erforderliche Übereinstimmung in bezug auf die ersten Werte und in bezug auf den Rest durch eine kleine Korrektur bewirkt, was nachfolgend näher beschrieben wird. Dieses Verfahren ist, da es in seinen Ausmaßen begrenzt ist, nicht sehr aufwendig. Es hat sich gezeigt, daß bei n = 5, d.h. bei Verwendung von fünf Schaltungen nach Art der Schaltung 212k Glieder mit einer Genauigkeit erzeugt werden können, die bei der Bildrekonstr##ion einer Genauigkeit von wenigstens 1 Promille entsprechen.
  • Wie zuvor erwähnt wurde, werden bei Verwendung der Schaltung in Fig. 9 die Absorptionsdatensignale einer parallelen Gruppe von Strahlen in der Reihenfolge, in der sie über der Gruppe auftreten, dem Eingang der Schaltung zugeführt, wobei ein neuer Wert jeweils zeitlich festgelegt durch einen Taktimpuls zugeführt wird. Bei diesem Betrieb erzeugt die Schaltung an ihrem Ausgang mit jede2 Taktimpuls die Glieder einer Reihe SO, S1, S2, 53 wie schon zuvor erwähnt wurde. In Übereinstimmung mit dem in diesem Zusammenhang beschriebenen Verfahren wird nach Beendigung der Erzeugung der Reihe durch diese Schaltung und nach Abschaltung der Verzögerungsleitungen dieselbe Gruppe von Absorptionsdatensignalen erneut in die Schaltung, jedoch in umgekehrter Reihenfolge, eingegeben und erzeugt auf die gleiche Weise eine weitere Reihe. Bei der Erzeugung beider Reihen werden die Glieder der Reihe in der zuvor beschriebenen Weise dem Speicher 253 zugeführt, jedoch nun als negative Größen. Schließlich werden unter der Annahme später noch erläuterte Umstände Werte, die dreimal so groß sind wie E0L0, E1 S0 E2L0, E3L0, E4L0 ~~~ positiv betrachtet additiv den jeweiligen Adressen des Speichers zugeführt, so daß die benötigten Werte schließlich in diesem gespeichert sind.
  • Die Abweichung in der gerade beschriebenen letzten Stufe von der entsprechenden Verarbeitungsstufe, die in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben wurde, beruht auf der hier gemachten Annahme, daß die aus L-Faktoren aufgebauten Zeitreihen nur Faktoren eines Vorzeichens erzeugen. Das Zeichen wird als negativ angenommen, da die Übertragung von Größen zum Speicher 253 mit negativen Größen erfolgt. Diese Übertragung gehört zu einer angenommenen L-Faktorreihe, die so symmetrisch zum Glied L0 ist, daß alle Glieder negativ sind, mit Ausnahme des Gliedes LO,das positiv sein muß. Das verwendete Verfahren erfüllt diese Forderung, so daß die Schaltung eine lineare Konvolution mit symmetrischen Ii-Faktorreihen durchführt, bei denen alle Glieder mit Ausnahme des Gliedes L0 negativ sind. Somit erzeugt das Verfahren mit der vorwärtigen und rückwärtigen Reihe#olge eine Gruppe von Konvolutionsproduktgliedern, die denen der früher erwähnten Matrix gleichen, ausgenommen daß alle Glieder als negativ anzunehmen sind und ausgenommen ferner, daß die Glieder der Diagonale im Betrag den doppelten positiven Wert haben, den sie haben müssen, um das Konvolutionsverfahren korrekt durchzuführen.
  • Die erforderliche'Korrektur in dieser Hinsicht erfolgt durch die letzte Gruppe der entsprechenden Additionen der positiven Größen, festgesetzt als die Größennegativen Vorzeichens, die an den betroffenen Adressen des Speichers 253 als Ergebnis der Verfahrensstufen mit vorwärtiger und rückwärtiger Reihen folge gespeichert sind.
  • Die erwähnten Fehler in den Werten L1, 2 L3 werden, sofern sie von Bedeutung sind, vorzugsweise wie folgt behandelt.
  • Wenn die Fehler jeweils sind #t11#L21 L3 und unter der Annahme eines Strahldatenwertes Ej - wobei der Index j den Datenwert be#e-ichne,t, der zum j-ten Strahl einer parallelen Gruppe gehört - dann wird eine Korrektur mit dem Wert Ej AL1 additiv dem der Gruppe entsprechenden Speicherabschnitt an den Adressen Aå 1 und Aj+1 zugeführt. Ferner wird der torrekturwert Eå AL2 in gleicher Weise dem Speicherabschnitt an den Adressen A und Aå+2 zugeführt. In gleicher Weise wird der Korrekturwert E AL3 den Adressen A und A zugeführt. Dieses Verfahren wird für alle Werte j der Gruppe fortgesetzt. Dieses Prinzip kann auch benutzt werden, wenn eine konvolvierende Reihe verwendet werden soll, in der abgesehen vom Glied L0 nicht alle Werte niedriger Ordnung negativ sind.
  • Nachdem die Absorptionswerte einer parallelen Strahlengruppe in dieser Weise behandelt worden sind, wird das Verfahren wiederholt, bis alle Daten der gewonnenen parallelen Gruppen behandelt worden sind, so daß die in allen Abschnitten des Speichers 253 gespeicherten Daten korrigiert werden.
  • Weiter oben sind konvolvierende Reihen beschrieben worden, bei denen aufeinanderfolgende Glieder durchweg ihr Vorzeichen wechseln. Wenn eine Reihe dieser Art symmetrisch zum mittleren Glied ist, kann sie in einer Schaltung verwendet werden, die nach dem Rezirkulationsprinzip der Schaltung in Fig. 9. arbeitet, vorausgesetzt, daß entsprechende Maßnahmen getroffen werden. Es reicht dann je nach der geforderten Korrektur aus, auf den erwähnten Leitungen mit L-Werten niedriger Ordnung das Vorzeichen des Eingangs der Schaltung und synchron dazu das Vorzeichen am Ausgang der Schaltung zu ändern. Somit wird das Signal auf der Zuführungsleitung 210 in Fig. 9 ein positives Vorzeichen erhalten, wenn es das erste Glied Eo der oben erwähnten Datenfolge darstellt, während es ein negatives Vorzeichen für das nächste Glied E1 der Folge und wiederum ein positives Vorzeichen für das dritte Glied E2 usw.
  • erhält. Wiederum wird das Vorzeichen, das von dem Summierungselement 213 der Schaltung zu der Zeit abgeleitet wird, zu der das erste, das Glied Eo darstellende Signal in der Leitung 210 erscheint, mit positivem Vorzeichen abgeleitet, das nächste Signal mit negativen Vorzeichen und so weiter abwechselnd. Wenn die Schaltung in dieser Weise betrieben wird, ist die dritte Stufe des früher beschriebenen Verfahrens, die eine diagonale Superposition der Glieder zur-Polge hat, nicht geeignet. Wenn es vorkommen sollte, daß bei der Reihe die verwendet werden soll, genau nur die Glieder höherer Ordnung alternieren, kann die Schaltung trotzdem in der beschriebenen Weise betrieben werden, wobei die Korrekturtechnik der Glieder niederer Ordnung sicherstellt, daß die richtigen L-Faktoren niederer Ordnung tatsächlich verwendet werden.
  • Bei Anwendung des Rezirkulationsprinzips kann die Verarbeitung der gespeicherten Datengruppen laufend erfolgen, wobei parallele Gruppen von Absorptionsdaten der Reihe nach einer einzelnen Rezlrkulationsschaltung gemäß Fig. 9 zugeführt werden.
  • Es können auch alle diese Gruppen gleichzeitig parallel verarbeitet werden, wenn eine getrennte Rezirkulationsschaltung zur Verarbeitung jeder parallelen Datengruppe vorgesehen wird. Bei dieser Möglichkeit läßt sich eine sehr rasche Verarbeitung der Daten erzielen, was jedoch auf Kosten der entsprechend zusätzlich benötigten Hardware geht.
  • Die in Fig. 9 dargestellten digitalen Verzögerungsschaltungen können zwar verwendet werden, jedoch kann die Erfindung auch ohne solche Schaltungen verwirklicht werden, indem ein Standardrechner eingesetzt wird, um deren Funktion zu simulieren. Die bei der Verarbeitung eingesparte Zeit ist dann zwar nicht ganz so groß, aber immer noch nützlich.
  • Fig. lo zeigt in einem Blockschaltbild eine bevorzugte Schaltung zur Übertragung der zuletzt bei den Adressen Ag, A1*...
  • gespeicherten und bei der Beschreibung der Fig. 9 erwähnten Größen vom Speicher 253 zum Ausgangsmatrixspeicher, d.h.
  • zu dem Speicher 254 in Fig. 3. Während dieser Übertragung wird die oben in Verbindung mit Fig. 3 und Fig. 8 erwähnte Interpolation durchgeführt.
  • Es ist zwar möglich, eine lineare Interpolation zu verwenden, jedoch ist eine sinusförmige Interpolation im Hinblick auf die etwa sinusförmige Eigenschaft der Verteilung der Strahlungs-', intensität über den untersuchenden Strahlen günstiger, was nachfolgend anhand von Fig. lo beschrieben wird.
  • In Fig. lo entspricht der Block 252 der L-Faktor-Verarbeitungsschaltung in Fig. 8 und besteht aus einer Gruppe von speziellen L-Faktor-Verarbeitungsschaltungen, wie sie anhand der Fig. 9 beschrieben wurden. Wenn also die zu verarbeitenden Absorptionsdaten in n parallele Gruppen verteilt sind, dann enthält die Verarbeitungsschaltung 252 beispielsweise n getrennte Rezirkulationsschaltungen gemäß Fig. 9, d.h. ieweils eine pro Gruppe, so daß alle n Gruppen unter der Annahme, daß dies erwünscht ist, gleichzeitig verarbeitet werden können. Die Produkte der L-Faktor-Bewertung in bezug auf die verschiedenen Gruppen werden in den Zwischenspeicherabschnitten 2531 2532, 2533# 2534# 253n 253n gespeichert, wobei ein Abschnitt einer entsprechenden L-Faktor-Bewertungsschaltung vom Rezirkulationstyp zugeordnet ist.
  • Die in diesen Speichern gespeicherten Daten müssen nach sinusförmiger Interpolation dem Ausgangsmatrixspeicher 254 zugeführt werden. Die Zuführung erfolgt unter der Steuerung einer programmierten Einheit 256', die die Funktionen des Adressenwählers 256 und des Interpolators 255 von Fig. 3 einschließt, und die mit einem Bezugsspeicher 257 gekuppelt ist, zudem Strahlwegdaten in Form einer Nachschlagetabelle von Interpolationsfaktoren gespeichert sind. Diese Faktoren entsprechen Punkten auf einer sinusförmigen Bewertungskurve, die die Verteilung der strahlungsintensität über den Strahlen darstellt. Die Einheit 134 ist die Anzeige und/oder Druck-und/oder Aufzeichnungseinheit, die schon früher bei der Beschreibung von Fig. 3 erwähnt worden ist.
  • Um den Speicher 254 mit den erforderlichen Daten zu füllen, wählt die Einheit 256' Adressen aus dem Speicher 254 der Reihe nach aus, und nachdem sie eine Adresse ausgewählt hat, bezieht sie diese ihrerseits auf Adressen der Zwischenspeicherabschnitte 2531 2532, 2533, 2534 . Die Adressen des Speicher 254 beziehen sich nun auf die Koordinaten der Mittelpunkte der Maschenelemente des cartesischen Netzwerkes, auf dem die endgültige Bildrekonstruktion beruht. Die Adressen des Speichers 253 beziehen sich auf die Mittellinien der Strahlen paralleler Gruppen, wie sich aus der Beschreibung von Fig. 8 und9 ergibt, wobei ein Speicherabschnitt jeweils den Strahlen einer entsprechenden parallelen Gruppe zugeordnet ist. Im allgemeinen verläuft keine Mittellinie der einer parallelen Gruppe zugeordneten Strahlen durch den Mittelpunkt irgendeines Maschenelementes, sondern sie verläuft mehr oder weniger nahe neben einem solchen Punkt. Durch die Einheit 256' werden zwei Adressen in jedem Abschnitt des Speichers 253 ausgewählt, die zwei Strahlmittellinien entsprechen, die unmittelbar jeweils an einer Seite der im-peicher 254 ausgewählten Mittelpunkt-Adressenspe icherstelle liegen. Die beiden von allen Abschnitten des Speichers 253 ausgewählten Größen werden dann durch von der Einheit 257 ausgewählte sinusförmige Bewertungsfaktoren jeweils sinusförmig bewertet.
  • Wie oben erwähnt wurde, wird die Bewertung nach dem Grundsatz durchgeführt, daß tatsächlich alle Strahlen eines sinusförmige Verteilung der Dichte aufweisen, wobei die Annahme gemacht wird, daß die Gesamtausdehnung von Fußpunkt zu Fußpunkt gleich dem doppelten Abstand der Strahlmittellinie der parallelen Gruppen ist. Die Bewertungen bewirken, daß in jedem Augenblick der Beitrag abgeschätzt wird, den jede der beiden ausgewählten Größen zu dem fraglichen Maschenelement liefert. Die Einheit 256' summiert somit die bewerteten Daten und überträgt, die Summe zur Maschenadresse, die im Speicher 254 ausgewählt wurde. Die Nachschlagetabelle im Speicher 257 enthält eine beträchtliche Anzahl von sinusförmigen Bewertungsfaktoren, beispielsweise von 20 Faktoren, die gleichmäßig in bezug auf den Abstand von der Strahlmittellinie verteilt sind.
  • Zahlreiche Abwandlungen können bei dem beschriebenen Gerät vorgesehen werden.
  • Zahlreiche Komponenten und Schaltungen sind in den Zeichnungen nur schematisch dargestellt, da sie in dem Gerät in Form eines entsprechend programmierten Digitalrechners vorhanden sind.
  • Gegenüber dem in der älteren DT-OS 2 420 500 beschriebenen Verfahren und Gerät gibt die vorliegende Erfindung eine andere Regel für die Auswertung der Reihe von Faktoren, der sogenannten L-Faktoren, die bei der Modifikation aller Absorptionsdatensignale verwendet werden. Die Faktoren werden nichtsdestoweniger auf die physikalischen Parameter des Attastsystems in solch einer Weise bezogen, daß das Konvolutionsintegral, das die Basis des Modifikationsverfahrens ist, in strenger Weise in eine endliche Reihe aufgespalten wird.
  • Die Erfindung kann auch bei dem in der erwähnten DT-OS 2 420 500 beschriebenen Gerät verwendet werden, wobei der Unterschied auf das System zur Rekonstruktion des Bildes aus den Strahldatensignalen unter Verwendung einer gleich mäßigen Reihe von Konvolutionsfaktoren beschränkt ist.
  • Diese L-Faktoren sind ferner in dem System als Signale in einem Digitalrechner gespeichert, oder sie werden darin automatisch gemäß Fig. 9 abgeschätzt oder im Rechnerprogrnmm vorgesehen. Wenn die L-Faktoren automatisch durch ein Gerät gemäß Fig. 9 abgeschätzt werden, unterscheiden sich die durch die Vervielfacher 217 und 219 erzeugten numerischen Konstanten von den Konstanten des entsprechenden Gerätes gemäß der DT-OS 2 240 500, und auch die Vorzeichen der Glieder können sich unterscheiden oder ändern.
  • - Patentansprüche -

Claims (8)

  1. Patentansprü#he 1. System zur Bestimmung der Absorption einer Strahlung, z B. einer Röntgenstrahlung, die diese an Punkten eines Querschnitts eines untersuchten Körpers beim Durchderen dieses Querschnitts erfährt, nach Patentanmeldung P 24 2o Soo.3, dadurch gekennzeichnet, daß die untersuchende Strahlung, die auf verschiedenen Wegen durch den Querschnitt verläuft, aufgetastet wird, um Absorptionsdaten derart abzuleiten, daß über einen gegebenen Bereich von räumlichen Frequenzen einer Bildrekonstruktion der Verteilung der Absorption durch das Material des Körpers in dem untersuchten Querschnitt eine Verarbeitung der Absorptionsdaten zur Erzeugung der Bildrekonstruktion durch eine effektive Konvolution in diskreter Weise mit einer konvolvierenden Reihe von Gliedern möglich ist, und daß ein Glied dieser Reihe etwa den Wert einer sich kontinuierlich ändernden Konvolutionsfunktion hat, die über dem räumlichen Intervall zwischen Gliedern der Reihe integriert wird, wobei die Konvolutionsfunktion als auf räumliche Frequenz bezogene -Fourier-Transformation des Betragsräumlicher Frequenz, multipliziert mit der räumlichen Frequenzcharakteristik der Verarbeitung bestimmt ist, und wobei die Fourier-Transformation zwischen Grenzen ausgewertet wird, deren Größe in der Größenordnung der halben wirksamen räumlichen Frequenz der Abtastung oder darüber liegt.
  2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung so erfolgt, daß die Konvolution in bezug auf eine Reihe von Gliedern durchgeführt wird, die Werte besitzt, die gleich entsprechend bewerteten Integralen der Konvolutionsfunktion in den entsprechenden Intervallen sind, so daß die Funktionsintegration von einem Moment oder Mozentren der Funktion lokal zu dem Intervall ist.
  3. 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung so erfolgt, daß die dabei durchgeführte Konvolution auf eine Reihe von Gliedern bezogen ist, die wenigstens bei höherer Ordnung aufeinanderfolgend ihr Vorzeichen ändern.
  4. 4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung so erfolgt, daß die dabei durchgeführte Konvolution auf eine Reihe von Gliedern bezogen ist, die wenigstens bei höherer Ordnung in sich wiederholenden Zyklen mit abnehmender Amplitude schwanken.
  5. 5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung so erfolgt, daß die dabei durchgeführte Konvolution auf eine Reihe von Gliedern bezogen ist, die eine symmetrische Reihe bilden.
  6. 6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung mit einer Frequenzcharakteristik erfolgt, die nicht wirksam eine Frequenz übersteigt, die gleich der halben wirksamen räumlichen Auftastfrequenz ist, so daß eine störende Überlagerung von Mustern auf der Bildrekonstruktion infolge einer zu kleinen Auftastrate vermieden oder stark reduziert wird.
  7. 7. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verarbeitung Signale, die Werte der Absorptionsdaten darstellen, der Reihe nach- einer Rezirkulation unterworfen werden und anschließend die durch die Rezirkulation modifizierten Signale einem Speicher. zugeführt werden, wobei Werte im Speicher angesammelt werden, die die Konvolution der Absorptionsdaten mit der symmetrischen Polge.von Gliedern darstellen.
  8. 8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der Rezirkulation und von dort dem Speicher mit abwechselndem Vorzeichen in der Reihenfolge-ihres Erscheinens zugeführt werden, so daß Werte in dem Speicher angesammelt werden, die die Konvolution der Absorpt.ionsdatenwerte mit einer konvolvierenden Reihe darstellen, von der wenigstens die Glieder höherer Ordnung aufeinanderfolgend ihr Vorzeichen wechseln.
DE19752504560 1973-04-25 1975-01-31 System zur bestimmung der absorption einer strahlung Pending DE2504560A1 (de)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1952873A GB1471531A (en) 1973-04-25 1973-04-25 Radiography
GB3881773 1973-08-11
GB3907073 1973-08-17
GB3942073 1973-08-21
GB4750773 1973-10-11
GB456474 1974-01-31
GB1994074 1974-05-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2504560A1 true DE2504560A1 (de) 1975-08-14

Family

ID=27562539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752504560 Pending DE2504560A1 (de) 1973-04-25 1975-01-31 System zur bestimmung der absorption einer strahlung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2504560A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2537333A1 (de) * 1975-08-21 1977-02-24 Siemens Ag Verfahren zum herstellen eines koerperschnittbildes und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2753043A1 (de) * 1976-11-29 1978-06-08 Hitachi Medical Corp Querschnittsbild-wiedergewinnungsverfahren
DE2828668A1 (de) * 1977-10-21 1979-04-26 Hitachi Medical Corp Anordnung zum erzeugen tomographischer bilder

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2537333A1 (de) * 1975-08-21 1977-02-24 Siemens Ag Verfahren zum herstellen eines koerperschnittbildes und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2753043A1 (de) * 1976-11-29 1978-06-08 Hitachi Medical Corp Querschnittsbild-wiedergewinnungsverfahren
DE2828668A1 (de) * 1977-10-21 1979-04-26 Hitachi Medical Corp Anordnung zum erzeugen tomographischer bilder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0004258B1 (de) Computer-Tomograph zur Durchstrahlung eines Körpers
DE2420500A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erfassung einer einen koerper durchdringenden strahlung
DE69213167T2 (de) Dekonvolutionsfilter für eine CT-Anlage
DE3342353C2 (de)
DE2506686C3 (de) Gerät zur Untersuchung eines Körpers mittels durchdringender Strahlung
DE1941433B2 (de) Vorrichtung zur Untersuchung eines lebenden Körpers durch Röntgen- oder gamma-Strahlen
DE2439847B2 (de) Medizinisches radiographisches Gerät zur Untersuchung von Querschnittsscheiben des Körpers eines Patienten
DE2551322B2 (de) Computer-Tomograph
DE19914296A1 (de) Praktische Konusbündel-Bildrekonstruktion mit Verwendung von lokalen interessierenden Bereichen
DE2648503C2 (de) Computer-Tomograph
DE19647435A1 (de) Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zur Rekonstruktion von Bildern in eine Wendelabtastung verwendenden Computer-Tomographie-Systemen
DE69720229T2 (de) Eine computertomographische methode und ein computertomograph
DE19544348A1 (de) Bildrekonstruktionseinrichtung und Verfahren für Wendel-Abtastung
DE102006023843A1 (de) Röntgen-CT-Bildrekonstruktionsverfahren und Röntgen-CT-System
DE69821082T2 (de) Abbildungsvorrichtung und Verfahren für Computertomographie
DE4424284A1 (de) Verfahren zum Verringern von Bildartefakten in einem tomographischen Bild
DE2503980A1 (de) Verfahren und geraet zur untersuchung eines koerpers mittels durchdringender strahlung
DE2645416A1 (de) Verfahren und anordnung zur ermittlung der verteilung der absorption eines koerpers
DE2521889A1 (de) Geraet zur untersuchung eines koerpers mittels durchdringender strahlung
DE2702009A1 (de) Radiographisches geraet
DE19601469A1 (de) Z-Achsen-Gewinnkorrektur eines Detektors für ein CT-System
DE602004007320T2 (de) System und Methode zur Röntgencomputertomographie mit Korrektur der Strahlaufhärtung
DE2919776C2 (de) Computer-Tomograph
DE2130841A1 (de) Verfahren zum tomographischen Untersuchen von radioaktiv gemachten Orangen und Vorrichtung zum Durchfuehren dieses Verfahrens
DE3143429A1 (de) Abbildungssystem