DE2924423A1 - Verfahren zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption von strahlung in einem ebenen bereich - Google Patents

Verfahren zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption von strahlung in einem ebenen bereich

Info

Publication number
DE2924423A1
DE2924423A1 DE19792924423 DE2924423A DE2924423A1 DE 2924423 A1 DE2924423 A1 DE 2924423A1 DE 19792924423 DE19792924423 DE 19792924423 DE 2924423 A DE2924423 A DE 2924423A DE 2924423 A1 DE2924423 A1 DE 2924423A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
body layer
absorption
values
measuring beam
intensity
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.)
Granted
Application number
DE19792924423
Other languages
English (en)
Other versions
DE2924423C2 (de
Inventor
Wolfgang Dipl Phys Wagner
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.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
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 Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Priority to DE19792924423 priority Critical patent/DE2924423A1/de
Priority to US06/216,478 priority patent/US4394738A/en
Publication of DE2924423A1 publication Critical patent/DE2924423A1/de
Priority to US06/468,026 priority patent/US4442489A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2924423C2 publication Critical patent/DE2924423C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4035Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis the source being combined with a filter or grating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/482Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/405Source units specially adapted to modify characteristics of the beam during the data acquisition process

Description

PHILIPS PATSNTVERWALTUNG GViBn, 3TEIIIDA:<i;-i 9'-·. 201X) HAMüURG
6 PHD 79-061
Verfahren zur Ermittlung der räumlichen Verteilung d-^i Absorbtion von Strahlung in einem ebe^ea bereich.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption von Strahlung in einem ebenen Untersuchungsbereich einer Xörperschicht, welche innerhalb eines Lagerungsbereiches liegt, der den Untersuchungsbereich vollständig umgibt, wobei der Untersuchungsbereich unter verschiedenen in der Untersuchunsebene liegenden Richtungen mit jeweils einer Vielzahl von parallel zueinander liegenden ersten Meßstrahlen mit einer ersten Intensität vollständig zur Aufnahme von ersten Meßwerten durchstrahlt wird, wobei der außerhalb des Untersuchungsbereiches liegende Teil des Lagerungsbereiches von in der Untersuchungsebene liegenden zweiten Meßstrahlen mit einer zweiten Intensität, die kleiner ist als die erste Intensität, zur Aufnahme von zweiten Meßwerten durchstrahlt wird, und wobei aus den ersten Meßwerten erste Absorptionswerte und aus den zweiten Meßwerten zweite Absorptionswerte gewonnen werden, die gemeinsam mit den ersten Absorptionswerten zur Rekonstruktion der Absorptionsverteilung herangezogen werden.
Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der DE-OS 26 09 bekannt. Ein aus einer Strahlenquelle ausgesandtes fächerförmiges Strahlenbündel wird hierbei mittels einer Blenden-
030051/0577
anordnung ausgeblendet, daß das Strahlenbündel nur den Untersuchungsbereich, der dem zu rekonstruierenden Bereich der Körperschicht entspricht, mit einer ungeschwächten Intensität zur Ermittlung von Absorptionswerten durchstrahlt.
Die außerhalb des Untersuchungsbereichs verlaufende Strahlung des Strahlenbündels wird von der Blendenanordnung zwar starks aber nicht vollständig absorbiert, so daß die Körperschicht, in diesem Bereich von Strahlung mit sehr geringer Intensität durchdrungen wird. Da die Meßwerte
ig ucr außerhalb des Untersuchungsbereichs verlaufenden Strahlung ein relativ großes Rauschen aufweisen, lassen sich aus ihnen lediglich genäherte Absorptionswerte ermitteln.
Ein derartiges Verfahren zur Ermittlung der Absorptionsverteilung ist geeignet, die einen Körper belastende Strahlungsmenge erheblich zu reduzieren, wenn z.B. nur ein bestimmter, innerhalb der Körperschicht liegender Körperteil, beispielsweise ein einzelnes Organ eines menschlichen Körpers, rekonstruiert werden soll. Um schwerwiegende Rekonstruktionsfehler im Untersuchungsbereich zu vermeiden, müssen dabei aber nicht nur Meßwerte entlang von Meßstrahlenwegen durch den Untersuchungsbereich erfaßt, sondern auch Meßwerte entlang von MeßStrahlenwegen, die außerhalb des Untersuchungsbereichs verlaufen, ermittelt werden (siehe V/. Wagner, Reconstruction from truncated scan data, erschienen in Medita, Sonderheft 1/78), wenn die Körperschicht größer als der Untersuchungsbereich ist.
Bei dem bekannten Verfahren besitzt jedoch die außerhalb des Untersuchungsbereichs verlaufende Strahlung aufgrund der vorhandenen Blendenanordnung eine gegenüber der durch den Untersuchungsbereich verlaufenden Strahlung zu höheren Energien verschobene mittlere Strahlungsenergie (Strahlaufhärtung). Die zur genauen Rekonstruktion der Absorptionsverteilung erforderlichen Korrekturen der Absorptionswerte
03005W0577
8 PHD 79-061
aufgrund der unterschiedlichen mittleren Strahlungsenergien erfordern aber erheblichen rechnerischen Aufwand und damit eine relativ lange RecLcuv2e.it.
Hinzu kommt, daß bsi d;iesem Verfahren ein Teil der im Untersuchungsbereich erzeugten -citreustrahlung von denjenigen Detektoren gemesser.' w±"ö, oi!; die außerhalb des Untersuchungsbereichs verlaufende, intensitätsschwache Strahlung messen sollen, was zo unkorrekten zweiten Absorptionswerten führt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Ermittlung der Absorption von Strahlung in einer ebenen Körperschicht anzugeben, bei dem die den Körper belastende Strahlenmenge reduziert werden kann, ohne daß schwierige Korrekturan der Absorptionswerte aufgrund von unterschiedlichen mittleren Strahlungsenergien oder Streustrahlungskorrekturen notwendig sind.
Nach dem Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß in einem ersten Meßzyklus von der zu untersuchenden Körperschicht der Untersuchungsbereich zur Ermittlung der ersten Absorptionswerte mit der ersten Intensität und in einem zweiten Meßzyklus von derselben oder einer benachbarten Körperschicht der gesamte Lagerungsbereich zur Ermittlung von zweiten Absorptionswerten mit der zweiten Intensität durchstrahlt wird.
Ein Meßzyklus bedeutet hierbei die Durchstrahlung einer Körperschicht unter einer Vielzahl von in der Ebene liegenden Richtungen mit einer Anzahl von Meßstrahlen zur Aufnahme der benötigten ersten oder zweiten Meßwerte. Die Geometrie eines Strahlenbündels kann dabei fächerförmig
sein. Die erhaltenen Meßwerte können dann in Sätze von Meßwerten derart umsortiert werden, daß die ihnen jeweils
030051/0577
BAD ORIGINAL
9 PHD 79-061
zugeordneten Meßstrahlenwege parallel verlaufen. Der Begriff erster bzw. zweiter Heßzyklus -beinhaltet dabei keine zeitliche Reihenfolge. Beispielsweise kann der zweite Meßzyklus unmittelbar auf den ersten folgen oder der zweite Meßzyklus ist bereits zu einem früheren Zeitpunkt durchgeführt worden. Eine gleichzeitige Durchführung beider Meßzykler; findet jedoch nicht statt.
Wie Um;cj Buchungen gezeigt haben, genügt es für die Er-mittlüwg de" Absorbtion im Untersuchungsbereich, wenn die zweiten Meßwerte entlang von außerhalb des Untersuchungsbereichs verlaufenden Meßstrahlenwegen wenigstens näherungsweise bekannt sind. Das bedeutet, daß an die Rauschfreiheit und Genauigkeit dieser zweiten Meßwerte geringere Ansprüche gestellt werden können als an diejenigen, die entlang von durch den Untersuchungsbereich verlaufenden MeßStrahlenwegen erhalten werden, so daß die Aufnahme von zweiten Meßwerten axißerhalb des Untersuchungsbereichs bei erheblich reduzierter Strahlenintensität durchgeführt werden kann. Diese zweiten Meßwerte können dabei auch an einer der Körperschicht benachbarten Körperschicht aufgenommen werden.
Für den Fall, daß die mittleren Strahlungsenergien der ersten und zweiten Meßstrahlen wenigstens annähernd gleich sind, können aus den erhaltenen Meßwerten erste und zweite Absorptionswerte gebildet werden, die dem Integral der Absorption des Körpers entlang der jeweiligen Meßstrahlenwege entsprechen, so daß eine Korrektur der Absorptions- \tferte aufgrund unterschiedlicher mittlerer Strahlungsentfällt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Körper zur Durchstrahlung von parallel zur ursprünglichen Körperschicht liegenden weiteren Körperschichten verschoben, wobei der·Untersuchungsbereich öeweils mit Meßstrahlen der ersten Intensität zur Ermittlung von
030051/0577
10 PHD 79-061
weiteren ersten Absorptionsv/erten durchstrahlt wird, und wobei für jeweils eine Meßrichtung die,jeni^en zweiten Absorptionswerte der ursprünglichen Körperschicht, deren zugeordnete Meßstrahlanwehe außerhalb des Untarsuchungsbereichs verlaufen, jeweils einer weiteren Körperschicht als genäherte weitere zweite Absorptionswerte zugeordnet werden.
Es ist nämlich häufig erforderlich, die innere Struktur eines Körpers in einem größeren dreidimensionalen Bereich zu ermitteln. Dies geschieht üblicherweise dadurch, daß die Absorptionsverteilung in mehreren benachbarten und parallel zueinander liegenden Körperschichten rekonstruiert wird. Für den Fall, daß der Untersuchungsbereich von Körperschicht zu Körperschicht wenigstens annähernd gleich groß ist und etwa die gleiche Lage in der Untersuchungsebene besitzt, braucht nur eine, z.B. die erste Körperschicht zur Aufnahme von ersten und zweiten Meßwerten durchstrahlt zu werden. Bei allen anderen Körperschichten wird nur der Untersuchungsbereich zur Aufnahme von weiteren ersten Meßwerten bzw. zur Ermittlung von weiteren ersten Absorptionswerten durchstrahlt, was zu einer erheblichen Verminderung der Strahlenbelastung des Körpers bzw. zu einer starken Verkürzung der Zeit zur Aufnahme aller Meßwerte führt.
Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die gegenüber der ersten Intensität kleinere zweite Intensität durch Verminderung des Röhrenstroms einer Röntgenstrahlenquelle eingestellt, wodurch erreicht wird, daß das Strahlenenergiespektrum unverändert bleibt, so daß eine Korrektur der Absorptionswerte aufgrund unterschiedlicher mittlerer Strahlungsenergien bei Anwendung zweier Meßzyklen entfeilen kann.
Häufig treten störende Abweichungen zwischen den ersten
030051/0577
11 PHD 79-061
292U23
und zweiten Absorptionswerten aufgrund von Patientenbewegungen, Änderung des Strahlenspektrums der Strahlenquelle und bei Durchstrahlung mehrerer benachbarter Korpsrschichten durch Abweichungen der Körperstrukturen in diesen benachbarten Körperschichten auf. Aus diesen Gründen werden die zweiten Meßwerte auch entlang λ^οη Heßstrahlenwegen durch den Untersuchungsbereich aufgenommen. Aus den ersten bzw. zweiten Meßwerten werden dann erste bzw. zweite Absorptions- -ierte ermittelt.
Nach einer weiteren sehr vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird daher für jeweils eine Meßrichtung ein Korrekturfaktor gebildet, mit dem diejenigen zweiten Absorptionswerte, deren zugeordnete Meßstrahlenwege außerhalb des Untersuchungsbereiches verlaufen, zur Bildung von genäherten zweiten Absorptionswerten multipliziert werden, wobei der Korrekturfaktor derart ermittelt wird, daß für alle in jeweils einer Richtung durch den Untersuchungsbereich verlaufenden Me." Strahlenwege jeweils eine Division des ersten Absorptionswertes durch den zum selben Meßstrahlenweg gehörenden "weiten Absorptionswert erfolgt, und wobei alle derartigen Quotienten arithmetisch gemittelt werden.
Für einen Meß strahl ^r1We g stehen damit entlang von Meßstrahlenwegen durch den Untersuchungsbereich jeweils zwei Absorptionswerte zur Verfugung, aus denen geeignete Korrekturwerte zur Verminder ng der genannten Abweichungen ermittelt werden, derart, daß die zweiten Absorptionswerte entlang von Meßstrahlenwegen durch den Untersuchungsbereich keine oder nur geringe Abweichungen von den ersten Absorptionswerten entlang gemeinsamer Meßstrahlenwege aufweisen. Dabei werden soviel Korrekturwerte berechnet, wie Meßrichtungen vorhanden sind«
Wie Untersuchungen gezeigt haben, können dfese Korrekturwerte, die innerhalb des Untersuchungsbereiches zu einer weitgehen-
030051/0577
BAD ORIGINAL
12 PHD 79-061
292A423
den Übereinstimmung der ersten und zweiten Absorptionswerte führen, zur Ermittlung von genäherten zweiten Absorptionswerten, deren zugeordnete Meßstrahlenwege außerhalb des Untersuchungsbereiches verlaufen, herangezogen v/erden, indem die entsprechenden zweiten Absorptionswerte mit den Korrekturwerten multipliziert werden.
Die Zeichmng stellt AusführungsbeisOiele der Erfindung dar.
Es zeigen
Fig. 1 ein Röntgentomographiegerät zur Aufnahme der erforderlichen ersten und zweiten Meßwerte mit einer verschiebbaren Blendenanordnung,
Fig. 2 bis 5 unterschiedliche Blockschaltbilder zur Verarbeitung der aufgenommenen Meßwerte.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Tomographiegerätes mit einer z.B. Röntgenstrahlen aussendenden Strahlenquelle 1, welche auf einem um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Systemachse 2 drehbaren Träger 3
20angeordnet ist. Der Träger 3 kann beispielsweise als ebene Platte ausgebildet sein, welche eine konzentrisch zur Systemachse 2 liegende Öffnung aufweist, durch deren Größe und Lage ein Lagerungsbereich 4 zur Aufnahme eines auf einem Patiententisch 5 liegenden Körpers 6 bestimmt wird. Die von der Strahlenquelle 1 ausgehende Strahlung wird dabei mittels einer ersten Blende 7 derart ausgeblendet, daß ein fächerförmiges, ebenes Strahlenbündel 8 erzeugt wird, dessen Randstrahlen 9 und 10 den Lagerungsbereich 4 tangieren. Zur Verkleinerung des Öffnungswinkels des Strahlenbündels 8
3°bzw. zur Ausblendung des Strahlenbündels 8 auf einen vorzugsweise konzentrisch zur Systemachse 2 liegenden Untersuchungsbereich 11 ist eine weitere Blendenanordnung 12 vorgesehen, deren Absorberstücke 13, 14, die die Strahlung des Strahlenbündels 8 vollständig absorbieren, z.B. mit
35HiIfe von Antriebsrädern 15, 16 verschiebbar angeordnet sind. Die von der Strahlenquelle 1 ausgesandte Strahlung
030051/0577
13 PHD 79-061
wird mittels einer Detektorreihe D, die aus einzelnen mit Kollimatoren 17 bestückten Strahlungsdetektoren 18 besteht, nachgewiesen. Dabei treffen die den Untersuchungsbereich 11 tangierenden Meßstrahlen 11a, 11b auf Strahlungsdetektoren 18s deren Positionen innerhalb der Detektorreihe D mit p1 bezeichnet sind, p' ist beispielsweise die Nummer eines Strahlungsdetektors 12, gezählt von demjenigen Strahlendetektor, der vom Zentralstrahl 21 des Strahlenbündels 8 getroffen und dessen Position mit pQ bezeichnet wird. Die Position p' gibt somit bei gleicher Breite der Strahlungsdetektoren 18 den Abstand des entsprechenden Strahlungsdetektors vom demjenigen Strahlungsdetektor an, der vom Zentralstrahl getroffen wird.
Sowohl die beiden Blendenanordnungen 7 und 12 als auch die Detektorreihe D sind mit dem Träger 3 verbunden, der seinerseits mittels geeigneter Lager 19 in einem Tragrahmen 20 drehbar gelagert ist. Für den Fall, daß das Zentrum des Untersuchungsbereichs 11 außerhalb der Systemachse 2 liegt,
2Gkann die Lage der Absorberstücke 13, 14 der Blendenanordnung 12 derart verändert werden, daß bei jder Drehstellung des Trägers 3 die Zentralstrahlen 11a, b den Untersuchungsbereich 11 tangieren. Lage und Größe des Untersuchungsbereichs 11 können dabei vor der Durchstrahlung des Körpers 6 bzw. der Körperschicht in gewünschter Weise eingestellt werden. Im folgenden wird angenommen, daß der Untersuchungsbereich konzentrisch zur Systemachse 2 liegt.
Bei einem Meßzyklus wird nun der Träger 3 z.B. um 360° gedreht, während der Körper 6 bzw. der Untersuchungsbereich nacheinander vorzugsweise unter 600 verschiedenen Winkeln :.C, die der Zentralstrahl 21 des fächerförmigen Strahlenbündels mit der x-Achse eines rechtwinkligen, in der Ebene liegenden
c Λ
Koordinatensystems ^x, γ'< einschließt, durchstrahlt wird.
Dabei liegt der Ursprung des Koordinatensystems ■? x, y > auf der Systemachse 2. Die einzelnen Strahlungsdetektoren
030051/0577
14 PHD 79-061
liefern somit Meßwerte l(p, £)> die sowohl vom Winkel cQ als auch von der Position ρ eines einzelnen Strahlungsdetektors 18 abhängen.
Zur Ermittlung der Absorptionsverteilung in einer Ebene des Körpers 6 wird diese nunMttels zweier Meßzyklen ausgemessen. Beim ersten Heßzyklus blenden die Absorberstücke 13, 14 das fächerförmige Strahlenbündel 8 soweit aus, daß nur noch der vorgewählte Untersuchungsbereich 11 von Strahlung mit einer ersten (primären) Intensität I01 zur Aufnahme von ersten Meßwerten I1 (p, ,-S, ) durchstrahlt wird. Die Strahlung entlang von Meßstrahlenwegen, die außerhalb des Untersuchungsbereichs 11 verlaufen, wird also vollständig absorbiert.
In einem zweiten Meßzyklus werden die Absorberstücke 13, vollständig aus dem Strahlenbündel 8 herausgefahren, so daß jetzt die gesamte Kürperebene mit einer zweiten Intensität Iqp, die kleiner als die erste Intensität I01 ist, zur Aufnähme von zweiten Meßwerten Ip(p,'w durchstrahlt wird. Dabei ist die zweite Intensität Iqo beispielsweise zehnmal kleiner als die erste Intensität Iq1. Die Intensitätsänderung wird dabei durch Verminderung der Röhrenspannung der Röntgenstrahlenquelle 1 vorgenommen, so daß für beide Intensitäten eine verschiedene mittlere Strahlungsenergie vorliegt. Sowohl die Änderung der Intensität der Strahlung als auch die Verschiebung der Absorberstücke 13, 14 können mit Hilfe einer Einstellvorrichtung (nicht dargestellt) vorgenommen werden, derart, daß z.B. bei vorgewählter erster Intensität I01 die Absorberstücke 12, 14 das Strahlenbündel 8 auf den Untersuchungsbereich 11 begrenzen, während bei vorgewählter zweiter Intensität In^ die Absorberstücke 13, 14 soweit aus dem Strahlengang herausbewegt werden, daß diese den gesamten Lagerungsbereich 4 durchstrahlt.
Die Begrenzung des fächerförmigen Strahlenbündels 8 im
030051/0577
15 PHD 79-061
232*423
ersten Meßzyklus auf den Untersuchungsbereich. 11 kann aber auch auf andere Weise als durch die Verschiebung der Absorberstücke 13, 14 erfolgen. Beispielsweise können die Strahlenquelle 1 und die Detektorreihe D bei fehlender Blendenanordnung 12 in Richtung des ZentralStrahls 21 derart verschoben werden, daß die Randstrahlen 9, 10 des fächerförmigen Strahlenbündels 8 den Untersuchungsbereich 11 begrenzen (siehe deutsche Patentanmeldung P 27 54 361.9).
In dem in Fig. 2 dargestellten Blockschaltbild wird nun die Verarbeitung der ersten bzw. zweiten Meßwerte I1(Pj ;£,) näher dargestellt. Die ersten bzw. zweiten Meßwerte I^(vf<£) bzw. Ι2(ρ>··-Γ ) werden über eine Datenleitung 22 einem Logarithmierglied 23 zugeführt, mit dessen Hilfe die ersten Absorptionswerte Q1(P,-X) = - In (I1(Pj^)ZIq1) und die zweiten Absorptionswerte Q2(p>-i-Q = - In (I2(p5 '-OZIq2) gebildet werden. Die primären ersten und zweiten Intensitäten Iq1 und Iq2J die vorgewählt und z.B. durch Calibrationsmessungen wiederholt eingestellt werden können, sind dabei in einem ersten Speicher 24 abgelegt, der mit dem Logarithmierglied verbunden ist. Die Recheneinheit 25 berechnet aus der Lage des Untersuohungsbereiches 11 die Koordinaten der den Untersuchungsbereich 11 tangierenden Randstrahlen 11a, 11b und damit die Positionen p' der beiden zugehörigen Detektorelemente 18. Diese Berechnung ist durch die Geometrie der Anordnung vorgegeben und muß insbesondere dann erfolgen, wenn der Untersuchungsbereich 11 exzentrisch zur Systemachse 2 liegt.
Die Positionen p1 werden dann einem zweiten Speicher 26 zugeleitet, der die ersten Absorptionswerte Q.,(p,./.C) und die zweiten Absorpticnswerte Q2(p».;O getrennt voneinander abspeichert. Gleichzeitig werden die Positionen p1 dem Logarithmserglied 23 zugeführt mit der Wirkung, daß die Bildung der ersten Absorptionswerte Q1(P,:Q nur für Meßstrahlen, die durch den Untersuchungsbereich 11 verlaufen,
030051/0577
16 PKD 79-061
durchgeführt wird. Die Steuereinheit 27 steuert dabei in Abhängigkeit von den in der Recheneinheit 25 ermittelten Positionen p1, die im Falle eines exzentrisch liegenden Untersuchungsbereiches 11 vom "Kinkel ..··'.. abhängen, die Ver-Schiebung der Absorberstücke 13, 14 zur Ausblendung des fächerförmigen Strahlenbünd^Is 8 bei der Aufnahme der ersten Heßwerte I^ (p, .,_ ).
Aus den ersten Absorpti onsv/erten O^(n.-C) und den zweiten Absorptionswerten Q2(PfO lassen sich mittels einer elektronischen Einheit 28, die weiter unten genauer beschrieben wird, genäherte zweite Absorptionswerte ΟΛ(ρ»-'=.--) für die außerhalb des Untersuchungsbereichs 11 verlaufenden Meßstrahlung ermitteln, aus denen zusammen mit den ersten Absorptionswerten Q1(P,..-O mit Hilfe eines Zentralrechners die Absorptionsverteilung /u(x, y)der durchstrahlten Körperebene ermittelt wird. Die erhaltene Absorptionsverteilung kann dann beispielsweise auf einem Monitor 30 sichtbar gemacht oder in Form von Daten in einem Datenspeicher 31 abgespeichert werden. Der Einheit 28 werden dabei über die Datenleitung 32 die Positionen p', die die Lage der den Untersuchungsbereich 11 tangierenden Randstrahlen 11a, 11b angeben, übermittelt. Über die Datenleitung 33 gelangen die ersten bzw. zweiten Absorptionswerte Q^ (p, >£) bzw.
25Q2(PjX) zur elektronischen Einheit 28, während über die Datenleitung 34- die angenäherten zweiten Absorptionswerte Q?(p>.O von der elektronischen Einheit 28 zurück zum Speicher 26 transportiert werden und dort die Absorptionswerte Q2(P>.O ersetzen.
In Fig. 3 wird die elektronische Einheit 28 zur Ermittlung der genäherten zweiten Absorptionswerte Q2(p, Q genauer beschrieben. Hierzu wird angenommen, daß für jede zu untersuchende Körperschicht je ein erster und ein zweiter Meßzyklus erfolgt und daß Körperbewegungen vernachlässigt werden können. Dann werden Abweichungen zwischen dem ersten
030051/0577
17 PHD 79-061
und dem zvreiten Meßzyklus im wesentlichen durch unterschiedliche Strahlenenergiespektren der primären Strahlen verursacht. Allgemein gilt, daß die primäre Intensität I0 abhängig von der Strahlenenergie E ist, also Iq(E). Da die Strahlenabsorption /u(x,y) = /u(Xjy,S) ebenfalls energieabh'ingig ist, sind auch die ersten bzw. zweiten Meßwerte energieabhängig:
I(p,, C.E) = U0(S) exp (- !^u(x,y?S)ds) dE ■ (1)
^ J '
Verringerung der Strahlenintensität durch Änderung der Röhrenspannung (Anodenspannung) der Röntgenstrahlenquelle beim zv^eiten Meßzyklus ist also im allgemeinen mit einer Änderung des Strahlenenergiespektrums verbunden, so daß nach der logarithmischen Umformung in 23 die zweiten Absorptionswerte QpCPi-'O entlang von jeweiligen Meß Strahlenwegen durch den Untersuchungsbereich 11 in der Regel etwas von den ersten Absorptionswerten Q^(p,^) abweichen. Diese Abweichung kann wenigstens annähernd durch einen Korrekturwert C (.*£) korrigiert werden, der sich zu
bestimmt und abhängig von der Richtung ,<£ ist. K(.<£) gibt dabei die Zahl der Meßstrahlenwege durch den Untersuchungsbereich 11 in der Richtung ,\£an. Die Summe erstreckt sich über alle in einer Richtung durch den Untersuchungsbereich verlaufenden Meßstrahlenwege.
"30FUr den Fall, daß die Intensitätsänderung der Röntgenstrahlenquelle 1 durch Änderung des Röhrenstromes und bei konstanter Röhrenspannung vorgenommen wird, ergibt sich der Korrekturwert zu C(.<£) = 1.
35Um die genäherten zweiten Absorptionswerte Q^p,^) zu erhalten, deren zugeordnete MeßStrahlenwege außerhalb des
030051/0577
13 PHD 79-061
Untersuchungsbereichs verlaufen, werden die zweiton Absorptionswerte Q^Cp»-^") - für Meßst/nhlenv/e^e außerhalb des Untersuchungsbereiches 11 - mit dem Kor^ekturvert C(^) multipliziert. Ss gilt:
Das in Fig. 3 dargestellte Rechenwerk 35 ermittelt somit aus den über die Datenleitung 33 einlaufenden ersten und zweiten Absorptionswerten Q^(p,,'i;) und Qo(p? £ ) die Quotienten GL (p, /")/Qp(p, ^) für jeweils einen Meßstrahlenweg. Die Berechnung ist auf Meßstrahlenvrege durch den Untersuchungsbereich 11 beschränkt, was durch die über die Datenleitung 32 einlaufenden Positionsdaten p1 erreicht wird. Ein Rechner 36 ermittelt die Zahl K(,/) ;ir durch den Untersuchungsbereich 11 in einer Richtung-Verlauf enden Meßstrahlenwege und führt sie einem Rec".-.:-.er 37 zu, welcher gemäß Formel 2 den Korrekturwert C(.i^) mit Hilfe der im Rechenwerk 35 ermittelten Quotienten berechnet. In einer weiteren Recheneinheit 38 werden dann die genäherten zweiten Absorptionswerte Ql(p,.^) für außerhalb des Untersuchungsbereiches 11 verlaufende Meßstrahlenwege nach Gleichung 3 ermittelt, die dann über die Datenleitung 34 wiederum dem Speicher 26 (Fig. 2) zugeführt werden. Hier ersetzen sie die zweiten Absorptionswerte Q9(p,.^) für Meßstrahlenwege aiißerhalb des Untersuchungsbereiches 11. Die genannten Operationen werden nacheinander für eile Richtungendurchgeführt. Anschließend erfolgt die Ermittlung der Absorption /u(x,y) im Zentralrechner 29 anhand der ersten Absorptionswerte Q-j(p,<1 und der genäherten zweiten Absorptionswerte Q£(p,_;^).
Für den Fall, daß die Absorption innerhalb eines Körpervolumens ermittelt werden soll, können mehrere beispielsweise 20, parallele Körperschichten eines Teilbereiches des Körpers durchstrahlt werden. Dabei werden zur Ver-
030051/0577
BAD ORIGINAL
19 PHD 79-061
kürzung der Meßzeit und HerabsetzungGer Strahlenbelastung des Körpers 6 zweite Meß^rklen nur .für die erste und letzte Körperschicht durchgeführt. Die entsprechenden zweiten Absorptionswerte der ersten und der letzten (zwanzigsten) Körperschicht sind dann mit Cu^ (?*'-£) und Qp (p,-C*) bezeichnet. Die zwlsehen der ersten und letzten Körperschicht liegenden weiteren Körperschichten werden zur Gewinnung von weiteren ersten "Absorptionswerten Q^ Cp5 .t£) jeweils nur in einem ersten Meßzyklus durchstrahlt. Dabei wird durch η die Nummer einer weiteren Körperschicht bezeichnet.
Im folgenden wird davon ausgegangen, daß Lage und Größe aller weiteren Untersuchungsbereiche der Lage und Größe des ursprünglichen Untersuchungsbereiches entsprechen.
Für den Fall, daß Lage und Größe der weiteren Untersuchungsbereiche von der Lage und Größe des ursprünglichen Untersuchungsbereiches abweichen, müssen die folgenden Formeln 20entsprechend geändert werden. Hiervon wird der grundlegende Erfindungsgedanke jedoch nicht berührt.
Im Unterschied -z;\ dem in Fig. 3 beschriebenen Verfahren zur Ermittlung der Absorption innerhalb einer Körperschicht werden jetzt die genäherten weiteren zweiten Absorptions- \irerte Qo (ρ,-isf) für die außerhalb eines weiteren, nämlich eines zur η-ten Körperschicht gehörenden Untersuchungsbereiches verlaufenden Strahlenmeßweges mit Hilfe der zweiten Absorptionswerte Q2 (p»·^) "bzw. der zweiten Absorptions-
30xtferte Q2 (p,-/) °&eT durch interpolative Kombination dieser zweiten Absorptionswerte ermittelt.
Eine Möglichkeit zur Ermittlung der genäherten weiteren zweiten Absorptionswerte QA iv >■'-£) für eine weitere (n-te) Körperschicht besteht nun darin, diese mittels der
030051/0577
BAD
20 PHD 79-061
Gleichung 4 und 5 zu berechnen.
^(n)(P,-v) = C(/)(n) · Q2 (1)(P,^) für η = 2...19 (4) mit C(./)(n) = ^77-rr lQn (n)(p,O / Q2 (1)(?,^) (5)
Der Quotient Q1 (ρ,.<£) I Qp (Vi.'£) wird dabei für .jeweils eine Richtung .'·'_ aus einem weiteren ersten Absorptionswert der entsprechenden weiteren Körperschicht η und einem
(1) / N
zweiten Absorptionswert Q2 (p,,i£j der ursprünglichen Körperschicht für je einen der in dieser Richtung durch den Untersuchungsbereich der weiteren Körperschicht η hindurchlaufenden MeßStrahlenwege gebildet, wobei alle derartigen Quotienten auf summiert und durch die Zahl K(.c0 , die die Anzahl der durch den Untersuchungsbereich der weiteren Körperschicht in der Richtung.t/1 verlaufenden Meßstrahlenwege angibt, dividiert werden.
2QDie genäherten weiteren zweiten Absorptionswerte Q2^ ;i für die n-te Körperschicht werden nach Gleichung 4 ermittelt, indem für jeweils eine Richtung^fdie Korrekturwerte C(/^)^n' mit den zweiten Absorptionswerten Q2 der ursprünglichen Körperschicht (n = 1), die den außerhalb des Untersuchungsbereichs verlaufenden MeßStrahlenwegen zugeordnet sind, multipliziert werden.
Diese Methode, bei der zur Ermittlung der Absorptionsverteilung einer η-ten Körperschicht jeweils auf die ursprüngliehe Körperschicht zurückgegriffen wird, liefert jedoch nur eine näherungsweise Absorption in den weiteren Körperschichten n. Die Ergebnisse können beispielsweise zu einer vorläufigen Analyse auf dem Monitor 30 (Fig. 2) dargestellt werden.
Sind alle Meßzyklen beendet, sind also die erste und letzte
030051/0577
21 - PHD 79-061
Körperschicht jeweils rait einem ersten und zweiten Meßzyklus durchstrahlt, während die dazwischenliegenden, weiteren Kömerschichten von jeweils einem ersten i4eßzvklus zur Ermittlung weiterer erster Absorptionswerte Q*K' (pf ■-£) durchstrahlt sind, so können auch die zweiten Absorptions- werte Qp^' (p, <_£) zur "ürmittlung der Absor'otion in allen Körperschichten herangezogen werden. Die genäherten weiteren zweiten Absorptionswerte Qp (p» S) ergeben sich dann zu
wobei a^ ' und b^ "' interpolative Faktoren und mit z.B.
und wobei
ein neuer Korrekturwert ist.
Auf diese Weise erhält man für eine weitere (n-te) Körperschicht genäherte weitere zweite Absorptionswerte Q^ (ρ, für Meßstrahlenwege außerhalb des entsprechenden Untersuchungsbereichs.
Das zu diesem Verfahren zugehörige Blockschaltbild 28' ist in Fig- 4 dargestellt. Es enthält einen Datenspeicher 39, welcher sämtliche ersten bzw. weiteren ersten Absorptionswerte Q1^1^(p,.«T) .-. Q-, °MP,;<f) und alle zweiten Absorptionswerte Q^1 ^ (ρ, ,ζ), Q2^20^(p,.^) speichert.
030051/0577
BAD ORIGINAL
22 PHD 79-061
Ein Speicher 40 speichert die Gewichtsfaktoren a^n' und b^n^ Nach Abschluß aller MeRzvielen zur DurchstrrVnlung der 20 Körperschichten führt das Rechenwerk 41 schrittweise die Interpolation nach Gleichung 6 aus und lädt ,jeweils die erhaltenen Absorptionssummen Q2^1 ^ (p,,-: )a^ + a2^20^ (p,-/*)b für die Körperschichten 2, 3, ... , 19 ebenfalls in den Datenspeicher 39, während ein zusätzlicher Speicher 42 alle während des Rechenablaufs ermittelten Werte K( ?,J) speichert. Die Sanktionen der Einheiten 35, 37, 38 entsprechen denen der gleichbezeichneten Einheiten in Fig. 3. Die im Datenspeicher 39 gespeicherten v/eiteren ersten Absorptionswerte Q-i (ρ» -C) werden zusätzlich über die Datenleitungen 43, 34 zurück in den zweiten Speicher 2.6 (Fig. 2) geleitet, um dort für die Ermittlung der Absorption in den verschiedenen Körperschichten zur Verfugung zu stehen.
Eine weitere Möglichkeit zur dreidimensionalen Darstellung des Körpers 11 besteht darin, den gesamten Lagerungsbereich der ursprünglichen (ersten) und der letzten Körperschicht 20in nur einem Meßzyklus vollständig mit der ersten Intensität Io1zur Ermittlung von ersten Absorptionswerten ^i (p>.hO fur die erste Körner schicht und anderen ersten
(2^
— (20^ r.
Absorptionswerten Q) (p,*£) für die letzte Körperschicht zu durchstrahlen. Die genäherten weiteren zweiten Absorptions 25werte Qo (P ».-■-£) für eine weitere Körperschicht werden dann zu
4(η)(ρ,.Ό -a/1
3Obestimmt, wobei a^n^ und b^n^ nach Gleichung 8 errechnet werden. Die den verschiedenen Absorptionswerten zugeordneten MeßStrahlenwege haben dabei in den erwähnten Körperschichten etwa die gleiche Lage relativ zur Systemachse 2. Zusammen mit den weiteren ersten Absorptionswerten Q-Λ (p,.<£
nc '
deren zugeordnete Meßstrahlenwege durch den Untersuchungsbereich dieser weiteren Körperschicht verlaufen, kann hieraus
030051/0577
23 PHD 79-061
dann die Absorptionsverteilung dieser Körperschicht rekonstruiert werden. Da für die erste und letzte Körperschicht jeweils nur ein Meßzyklus durchgeführt wird, wird hierdurch die gesamte Heßzeit weiter verringert. Bei den bisherigen Rekonstruktionsverfahren blieb unberücksichtigt, daß die Korrektur der zweiten bzw. weiteren zweiten Absorptions- vrevte Qg (p$</) durch den jeweiligen Korrekturwert nur eine globale Annäherung dieser Absorntionswerte an die
Cn) r ersten bzw. weiteren ersten Absorptionswerte Q.j ;(p,.c£) bewirkt. Lokale Abweichungen konnten dadurch nicht vermieden werden. Treten solche lokalen Abweichungen aber z.B. zwischen ersten Absorptionswerten Q-j(P',.<£) und genäherten zweiten Absorptionswerten Qo(P1J,^.) auf, wobei r>? die Position bzw. den Verlauf eines den Untersuchungsbereioh 11 tangierenden Randstrahls angibt, so können lokale Bildfehler in der rekonstruierten Absorptionsverteilung auftreten.
Um dies zu vermeiden, ist vorgesehen, für jeweils alle Untersuchungsebenen durch eine erweiterte Korrektur eine lokale Anpassung der genäherten zweiten Absorptionswerte 0Λ(ρ',^) an die ersten Absorptionswerte Q-] (p'».-^) zu erreichen, was ebenso für die genäherten weiteren zweiten Absorptionswerte Qy-11' (p1 ,.*/) und die weiteren ersten Absorptionswerte Q^ (p',.</*) gilt·
Diese Korrektur kann mit Hilfe der Gleichung
Qn (n) f s,. j(n) f-n «'Λ n«(n)r-n , Ο η - λ ?η ΗΉ
erf olgen. Dabei sind Q£^n^(p,/t£) die schon in der Recheneinheit 38 (Fig. 3) berechneten genäherten zweiten bzw. genäherten weiteren zweiten Äbsorptionswerte, während Qp (P»-'iO die korrigierten Absorptionswerte entlang von MeßStrahlenwegen außerhalb eines Untersuchungsbereiches sind. Der Faktor d^11' (p,.tP) ist ein erweiterter Korrekturfaktor, der die Aufgabe hat, einen stetigen Übergang der Ab-
030051Λ0577
24 ?HD 79-061
sorptionswerte an der Postion ρ1 zu bewirken, wobei er beispielsweise zu
d(n)(p,,0 = 1 - f(?-?') + %τττ-—~ · ΐ (->-V) (12)
gewählt werden kann. Hierbei ist f(p-p!) eine monoton abnehmende Abstandsgewichtsfunktion mit
f(ü-O') = 1 für D-n1 = 0 und f(n-01J ^ 1 für --r>':>n 10
Die Begrenzung der erweiterten Korrektur auf einen lokalen Bereich der Absorptionswerte wird durch geeignete Wahl eines Abstandsgewichtsfaktors f(p-p') erreicht.
Die Funktionen der Einheiten 35 bis 42 in Fig. 4 entsprechen denen der gleichbezeichneten Einheiten der Fig. 5. Zusätzlich werden jedoch in Fig. 5 die in der Recheneinheit 38 ermittelten genäherten weiteren zweiten Absorptionswerte Qp (p>--(f) über eine Datenleitung 48 zurück in den Datenspeicher 39 geladen, um die dort gespeicherten Absorptions3 g, gp p
Q2 (1)(p,,^)a(n) + Q2 (20)(p,.^")b(n) zersetzen. In der Recheneinheit 44 werden dann die Verhältnisse Q1^(PSaO / Q£^(P',-<£) nach Gleichung 12 und in einer weiteren Recheneinheit 45 die Abstandsgewichtsfaktoren f(p-p') gebildet, damit im Rechner 46 der erweiterte Korrekturwert d^n^(p,x{") ermittelt werden kann. Die erweiterte Korrektur nach Gleichung 11 wird dann im Rechner 47 durchgeführt .
Das durch das Blockschaltbild der Fig. 5 erläuterte Verfahren ist auch geeignet, Abweichungen zwischen ersten Absorptionswerten Q-j (ρ,λ£) und zweiten Absorptionswerten Qg (Pj.oO, die durch Patientenbewegungen verursacht sind, ausreichend zu korrigieren.
030051/0577
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Anwendung in Scannern mit bewegter Detektoranordnung ( Scanner der dritten Generation) beschränkt, sondern kann auch sowohl in Scannern der ersten und zweiten Generation als auch 5 in solchen mit stationärer Detektoranordnung (Scanner der vierten Generation) verwendet werden.
030051/0577
-2b-
Leerseite

Claims (1)

  1. PHILIPS PAT^NTVSR^ALrUNG (StoH, 3Ti)INDAnM A, ^0OC HAMBURG
    PHD
    PATENTANSPRÜCHE:
    1.■ Verfahren zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption ( /u(x,y)) von Strahlung in einem ebenen Untersuchungsbereich (11) einer Xörperschicht, welche innerhalb eines Lagerungsbereiches (4) liegt, der den Untersuchungsbereich vollständig umgibt, wobei der Untersuchungsbereich unter verschiedenen in der Untersuchungsebene liegenden Richtungen mit jeweils einer Vielzahl von parallel zueinander liegenden ersten Heßstrahlen mit einer ersten Intensität (In*) vollständig zur Aufnahme von ersten Meßwerten (l^(p,,:/O durchstrahlt wird, wobei der außerhalb des Untersuchungsbereichs liegende Teil des Lagerungsbereichs von in der Untersuchtmgsebene liegenden zweiten Meßstrahlen mit einer zweiten Intensität (Iq2)» die kleiner ist als die erste Intensität, zur Aufnahme von zweiten Meßwerten durchstrahlt wird, und wobei aus den ersten Meßwerten erste Absorptionswerte (GL (p-^f)) und aus den zweiten Meßwerten zweite Absorptionswerte gewonnen werden, die gemeinsam mit den ersten Absorptionswerten zur Rekonstruktion der Absorptionsverteilung herangezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Meßzyklus von der zu untersuchenden Körperschicht nur der Untersuchungsbereich (11) zur Ermittlung der ersten Absorptionswerte (GL(p,-<0) mit der ersten Intensität (Iq-j) und in einem zweiten Meßzyklus von derselben oder einer benachbarten Körperschicht der gesamte Lagerungsbereich (4) zur Ermittlung von zweiten Absorptionswerten (G^(P* -^)) mit der zweiten Intensität (Iq2^ durchstrahlt wird.
    -
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (6) zur Durchstrahlung von parallel zur ursprünglichen Körperschicht liegenden weiteren Körperschichten verschoben wird, wobei der Untersuchungsbereich jeweils mit Meßstrahlen der ersten Intensität (I0-]) zur
    Ermittlung von weiteren ersten Absorptionswerten (GL ^n' (ρ ,χ)) durchstrahlt wird, und daß für jeweils eine Meßrichtung
    030051/0577
    pm 7IiIU 2 3
    diejenigen zweiten Absorptionswerte der ijrsprünglichen Körperschicht, deren zugeordnete Meßstrahlenwege außerhalb das Untersuchungsbereichs (11) verlaufen, jeweils einer weiteren Körpsrschicht als genäherte v/eitere zweite !i Absorptionswerte (Qi (p^)) zugeordnet werden.
    ?. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber der ersten Intensität (I0I) kleinere if-'-arits Intensität (Iq2) durch Verminderung des Röhrenstroms einer Röntgenstrahlungsquelle (1) eingestellt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Intensität (IQ2^ durch Verminderung der Röhrenspannung einer Röntgenstrahlenquelle (1) eingestellt vrird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jeweils eine Meßrichtung ein Korrekturfaktor (C( -C))gebildet wird, mit dem diejenigen zweiten Absorptionswerte, deren zugeordnete Meßstrahlenwege außerhalb des Untersuchungsbereiches verlaufen, zur Bildung von genäherten zweiten Absorptionswerten (Q^ip»-^)) mutlipliziert werden, wobei der Korrekturfaktor derart ermittelt wird, daß für alle in jeweils einer Richtung (+0 durch den Untersuchungsbereich (11) verlaufenden Meßstrahlenwege jeweils eine Division des ersten Absorptionswertes durch den zum selben Meßstrahlenweg gehörenden zweiten Absorptionswert erfolgt, und wobei alle derartigen Quotienten arithmetisch gemittelt werden.
    6. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jeweils eine weitere Körperschicht und Richtung ein weiterer Korrekturwert (CKn' (>M_~)) derart gebildet wird, daß jeweils eine Division eines weiteren ersten Absorptionswertes durch einen zum selben Meßstrahlenweg gehören-
    ·" den zweiten Absorptionswert der ursprünglichen Körperschicht erfolgt, daß alle derartigen für diese Richtung (>_£) ge-
    030051/0577
    3 PHD 79-061
    1124423
    bildeten Quotienten arithmetisch gemittelt werden, und daß diejenigen zweiten Absorptionswerte der ursprünglichen Körperschicht, deren zugeordnete Meßstrahlenwege außerhalb des Untersuchungsbereichs (11) in dieser Richtung verlaufen, zur Bildung von genäherten x^eiteren zweiten Absorptionswerten (QA (p,.i/"))> ^ie der weiteren Körperschicht zugeordnet werden, mit dem weiteren Korrekturwert multipliziert werden.
    7. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer einen dreidimensionalen Körperbereich begrenzenden letzten Körperschicht der gesamte Lagerungsbereich mit der zweiten Intensität (IQ2) durchstrahlt wird, daß die genäherten weiteren zweiten Absorptionswerte (QA (p,..'_£)) für jeweils eine weitere Körperschicht und Richtung derart bestimmt werden, daß zuerst für jeweils einen Meßstrahlenweg in der weiteren Körperschicht eine Absorptionssumme derart gebildet wird, daß ein zweiter Absorptionswert (Q2 <P»<£))> dessen zugeordneter Meßstrahlenweg innerhalb der ursprünglichen Körperschicht verläuft, mit einem ersten Gewichtsfaktor (et- ) multipliziert wird, daß hierzu ein zweiter Absorptionswert (Q2 (p»-wT)) dessen zugeordneter Meßstrahlenweg innerhalb der letzten Körperschicht verläuft, multipliziert mit
    einem zweiten Gewichts faktor (b^n'), addiert wird, wobei die erwähnten Meßstrahlenwege die gleiche Lage innerhalb der Untersuchungsebene besitzen und die Gewichtsfaktoren, deren Summe sich zu Eins ergibt, vom Abstand der weiteren Körperschicht zur ursprünglichen bzw. letzten Körperschicht abhängen, und daß mit Hilfe derjenigen Absorptionssummen, die den innerhalb des Untersuchungsbereichs der weiteren Körperschicht verlaufenden Meßstrahlenwege zugeordnet sind sowie mittels der weiteren ersten Absorptionswerte (Q^nHp,.^)) ein neuer Korrekturwert (Ü(^)) ermittelt wird, indem jeweils eine Division eines weiteren ersten Absorptionswertes (Q1 ^'(ρ,-ί/7)) durch eine zum selben Meßstrahlen-
    030051/0577
    4 PKD 79-061
    2924*23
    weg gehörende Absorptionssumme derselben Köroerschicht erfolgt, wobei alle für diese Richtung gebildeten Quotienten airthmetisch gemittelt werden, und daß der neue Korrekturwert zur Gewinnung von genäherten weiteren zweiten Absorptionswerten (QX^n' (p,.()) .jeweils mit den Absorptionssummen, deren zugeordnete Meßstrahlenwege außerhalb des Untersuchungsbereiches der weiteren Körperschicht verlaufen, multipliziert wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennsLchnet, daß der gesamte Lagerungsbereich (4) bei der ursprünglichen und einer letzten Körperschicht mit der ersten Intensität (Iq^) durchstrahlt wird, daß die genäherten weiteren zweiten Absorptionswerte (Qo (p> -)) für ,jeweils eine weitere Körperschicht und Richtung ( J) derart bestimmt werden, daß für jeweils einen Meßstrahlenweg in der weiteren Körperschicht ein erster Absorpiionswert, dessen zugeordneter Meßstrahlenweg innerhalb der ursprünglichen Körperschicht verläuft, mit einem ersten Gewichtsfaktor (a^ )) multipliziert wird, und daß hierzu ein anderer erster Absorptionswert, dessen zugeordneter Meßstrahlenweg innerhalb der letzten Körperschicht verläuft, multipliziert mit einem zweiten Gewichtsfaktor (b^nO), addiert wird, wobei die erwähnten Meßstrahlenwege die gleiche Lage innerhalb der Untersuchungsebene besitzen und die Gewichtsfaktoren, deren Summe sich zu Eins ergibt, vom Abstand der weiteren Körperschicht zur ersten bzw. letzten Körperschicht abhängen.
    ύ0 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gewichtsfaktor zu cX^n'= =γ± und
    der zweite Gewichts faktor zu b^n' = 1 - a^ gewählt wird, wobei η der Abstand einer weiteren Körperschicht von der ursprünglichen Körperschicht und 1 der Abstand zwischen
    der ursprünglichen und der letzten Körperschicht ist.
    030051/0577
    5 - PKD 79-061
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dai3 für jeweils eine Körperschicht zur · Verminderung lokaler 3ildfehler die genäherten zweiten bzv/. genäherton, weiteren zweiten Absorptionswerte mit einera weiteren Gewichtsfaktor (d )) multipliziert vrsrdsn, der vom Abstand (p - p'} der in einer Richtung :-■"·; allel zueinander verlaufende':.) i'ißf3Ptr?.hlsnwege (p) ■ on com jenigen I-ießstr ah?, env/cg (?') abhängt, der den ürr.er suchungsbereich der entoprpohcmclen Körperschicht
    i(] i.angiert.
    11, Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere- Gewi cht s faktor zu
    d(n)(p, ,') = 1 - f (p - p·) .+ -Vrrf ' '"■" ί (Ρ - P!)
    gewählt v/ird, \vobei Q^n^ (p, ..."))ein erster Absorptionswert, Qp (p> -^ e^n Senäherter zvreiter Absorptionswert jeweils einer bzw. einer weiteren Körperschicht entlang der den Untersuchungsbereich tangierenden Meßstrahlenwege (p!) und f (p - p!) eine monoton abnehmende Abstandsgewichtsfunktion sind.
    030051/0577
    BAD ORIGINAL
DE19792924423 1979-06-16 1979-06-16 Verfahren zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption von strahlung in einem ebenen bereich Granted DE2924423A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792924423 DE2924423A1 (de) 1979-06-16 1979-06-16 Verfahren zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption von strahlung in einem ebenen bereich
US06/216,478 US4394738A (en) 1979-06-16 1980-12-15 Method of and device for determining the distribution of radiation absorption in a slice of a body
US06/468,026 US4442489A (en) 1979-06-16 1983-02-18 Device for computed tomography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792924423 DE2924423A1 (de) 1979-06-16 1979-06-16 Verfahren zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption von strahlung in einem ebenen bereich

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2924423A1 true DE2924423A1 (de) 1980-12-18
DE2924423C2 DE2924423C2 (de) 1991-01-17

Family

ID=6073432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792924423 Granted DE2924423A1 (de) 1979-06-16 1979-06-16 Verfahren zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption von strahlung in einem ebenen bereich

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4394738A (de)
DE (1) DE2924423A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0496438A1 (de) * 1991-01-09 1992-07-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Röntgenuntersuchungsapparat

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4442489A (en) * 1979-06-16 1984-04-10 U.S. Philips Corporation Device for computed tomography
DE3112758A1 (de) * 1981-03-31 1982-10-07 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg "vorrichtung zur pruefung von koerpern mit periodischen strukturen"
US4458688A (en) * 1982-07-06 1984-07-10 Siemens Gammasonics, Inc. Method and apparatus for cardiac nuclear imaging
US4534051A (en) * 1982-12-27 1985-08-06 John K. Grady Masked scanning X-ray apparatus
JPS59118135A (ja) * 1982-12-27 1984-07-07 株式会社東芝 X線診断装置
US4709382A (en) * 1984-11-21 1987-11-24 Picker International, Inc. Imaging with focused curved radiation detectors
CA1274922A (en) * 1987-09-11 1990-10-02 Terence Taylor Region of interest tomography employing a differential scanning technique
US4984159A (en) * 1988-08-09 1991-01-08 General Electric Company Method and apparatus for estimating elliptical body contours in fan beam computed tomographic systems
WO1998040013A1 (fr) * 1997-03-12 1998-09-17 Hitachi Medical Corporation Tomographe assiste par ordinateur, dote d'un collimateur qui restreint la portee d'irradiation d'un faisceau de rayons x en eventail
JP3942142B2 (ja) * 2000-12-15 2007-07-11 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 放射線断層撮影装置およびその方法
DE102006006041A1 (de) * 2006-02-09 2007-08-23 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung eines zu untersuchenden Bereichs eines Untersuchungsobjekts
CN102551773B (zh) * 2010-12-10 2015-11-25 Ge医疗系统环球技术有限公司 用于ct扫描架的自调整轴承

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973128A (en) * 1973-08-18 1976-08-03 Emi Limited Tomography
DE2609925A1 (de) * 1976-03-10 1977-09-15 Philips Patentverwaltung Anordnung zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption eines koerpers
US4149079A (en) * 1976-07-14 1979-04-10 Elscint, Ltd. Method of and means for scanning a body to enable a cross-section thereof to be reconstructed
DE2754361A1 (de) * 1977-12-07 1979-06-13 Philips Nv Verfahren und anordnung zur verminderung von bildfehlern in computer- tomographiebildern

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5458393A (en) * 1977-10-19 1979-05-11 Hitachi Medical Corp Radiant ray revolving sectional layer device
DE2815347A1 (de) * 1978-04-10 1979-10-18 Philips Patentverwaltung Verfahren zur ermittlung der verteilung der absorption einer strahlung in einem ebenen untersuchungsbereich
DE2928825A1 (de) * 1979-07-17 1981-02-12 Siemens Ag Schichtaufnahmegeraet zur herstellung von transversalschichtbildern
US4323977A (en) * 1979-11-20 1982-04-06 Siemens Gammasonics, Inc. Non-uniformity energy correction method and apparatus
US4333145A (en) * 1979-11-29 1982-06-01 Technicare Corporation Method of high resolution partial area scan involving concentrated high density material outside the partial area

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973128A (en) * 1973-08-18 1976-08-03 Emi Limited Tomography
DE2609925A1 (de) * 1976-03-10 1977-09-15 Philips Patentverwaltung Anordnung zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption eines koerpers
US4149079A (en) * 1976-07-14 1979-04-10 Elscint, Ltd. Method of and means for scanning a body to enable a cross-section thereof to be reconstructed
DE2754361A1 (de) * 1977-12-07 1979-06-13 Philips Nv Verfahren und anordnung zur verminderung von bildfehlern in computer- tomographiebildern

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0496438A1 (de) * 1991-01-09 1992-07-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Röntgenuntersuchungsapparat

Also Published As

Publication number Publication date
US4394738A (en) 1983-07-19
DE2924423C2 (de) 1991-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0028431B1 (de) Anordnung zur Ermittlung der Streustrahlungsdichteverteilung in einem ebenen Untersuchungsbereich
DE2944252C2 (de)
DE60304786T2 (de) Röntgen-Computertomograph
DE2916486C2 (de)
DE2730324C2 (de) Computer-Tomograph
EP0153786A2 (de) Röntgengerät
EP0990892A2 (de) Computertomographie-Verfahren mit kegelförmigen Strahlenbündel
DE102005044407A1 (de) Verfahren zur artefaktreduzierten radiologischen 3D-Bildgebung, Medizinische Bildgebungsvorrichtung und Verfahren zur Erstellung eines Therapieplans
DE2503978A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur untersuchung eines koerpers mittels durchdringender strahlung
DE2704784C2 (de) Computer-Tomograph
DE2754361C2 (de) Verfahren zur Verminderung von Bildfehlern in Computer-Tomographiebildern
DE2924423A1 (de) Verfahren zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption von strahlung in einem ebenen bereich
EP0011848B1 (de) Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern eines Aufnahmeobjektes
DE2648503A1 (de) Radiographisches geraet
EP1150251A2 (de) Computertomographie-Verfahren
DE2713581A1 (de) Anordnung zur darstellung einer ebene eines koerpers mit gamma- oder roentgenstrahlung
DE2806219C2 (de) Computer-Tomograph
DE102007014829B3 (de) Verfahren zur Streustrahlungskorrektur in bildgebenden Röntgengeräten sowie Röntgenbildgebungssystem
DE2702009A1 (de) Radiographisches geraet
DE10204926A1 (de) Sequentielles Computertomographie-Verfahren
DE10038328A1 (de) Computertomograph mit kegelförmigen Strahlenbündel und helixförmiger Relativbewegung
DE2611532A1 (de) Radiographisches geraet
DE2831311A1 (de) Vorrichtung zur ermittlung innerer koerperstrukturen mittels streustrahlung
DE102006051475A1 (de) Verfahren zur Bestimmung von Bewegungs- und Ruhephasen eines sich zeitweise bewegenden Teilobjektes bei einer CT-Untersuchung und CT-System
DE3037169C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee