DE3608404A1 - Roentgen-computertomographiesystem - Google Patents
Roentgen-computertomographiesystemInfo
- Publication number
- DE3608404A1 DE3608404A1 DE19863608404 DE3608404A DE3608404A1 DE 3608404 A1 DE3608404 A1 DE 3608404A1 DE 19863608404 DE19863608404 DE 19863608404 DE 3608404 A DE3608404 A DE 3608404A DE 3608404 A1 DE3608404 A1 DE 3608404A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ray
- detector
- unit
- data
- offset
- 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
Links
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 title claims description 13
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 20
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003325 tomography Methods 0.000 claims description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4275—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis using a detector unit almost surrounding the patient, e.g. more than 180°
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/40—Imaging
- G01N2223/419—Imaging computed tomograph
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
■ Μ-1
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Röntgen-Computertomographiesystem
(oder einen rechnergestützten Röntgentomographen) mit einem Röntgenstrahier zum Erzeugen eines
Röntgen-Fächerstrahls und einem Mehrelement-Ringdetektor, dessen Röntgen-Detektorelemente ringförmig
angeordnet sind, wobei ein Röntgenstrahl (Röntgenstrahlung) zu einem im wesentlichen im Zentrum des
Ringdetektors angeordneten Untersuchungsobjekt emittiert und dabei der Röntgenstrahier im wesentlichen
konzentrisch zum Ringdetektor gedreht wird und ein tomographisches Bild oder Schichtbild des Untersuchungsobjekts unter Heranziehung von Projektionsdaten von
dem dem Röntgenstrahier mit dazwischen befindlichem
Untersuchungsobjekt gegenüberliegenden Ringdetektorabschnitt rekonstruiert wird.
Ein bisheriges Röntgen-Computertomographiesystem
dieser Art ist in Fig. 1 schematisch dargestellt
und umfaßt einen Röntgenstrahier 1, einen Ringdetektor
3, eine Datenerfassungseinheit 5, einen Sortierer 6, eine Rotationssteuerung 7, einen Interpolator
8, einen Datenspeicher 9, eine Faltungseinheit (con- QQ volver) 10, einen Durch- oder Rückprojektor 11, einen
Bildspeicher 12 und eine Kathodenstrahlröhren-Anzeigeeinheit 13. Der durch eine Röntgenröhre gebildete
Röntgenstrahier 1 wird durch die Rotationssteuerung 7 (zur Drehung) angetrieben und gesteuert. Der Röntgengg
strahier 1 emittiert einen Röntgen-Fächerstrahl 4 zum Untersuchungsobjekt 2, während er um dieses herum
umläuft. Der konzentrisch zum Drehzentrum des Röntgenstrahlers 1 angeordnete Ringdetektor 3 ist außerhalb
der Drehbewegungsstrecke des Röntgenstrahlers 1 festgelegt. Der Ringdetektor 3 besteht aus einer großen
Zahl von Rönten-Detektorelementen, die unter Bildung
eines Rings angeordnet sind. Der durch das Untersuchungsobjekt 2 hindurch übertragene Fächerstrahl
4 fällt auf die Detektorelemente des Ringdetektors 3, die mit dazwischen befindlichem Untersuchungsobjekt
dem Röntgenstrahier 1 gegenüberliegen. Die auf diese Detektorelemente auftreffenden Röntgenstrahlen werden
in ein elektrisches Signal einer Größe entsprechend der Strahlungsintensität umgewandelt. Dieses Signal
wird dann der Datenerfassungseinheit 5 zugeführt.
Ein nicht dargestelltes zylindrisches Raster (graticule) ist konzentrisch zum Ringdetektor 3 fest angeordnet
und mit durchsichtigen und undurchsichtigen Bereichen versehen, die einander abwechselnd in regelmäßigen
Abständen auf einem Kreis angeordnet sind. Die Zahl der durchsichtigen oder undurchsichtigen Bereiche
beträgt das Doppelte der Zahl der Detektorelemente beim Ringdetektor 3. Die durchsichtigen oder undurchsichtigen
Bereiche des Rasters werden durch einen nicht dargestellten Licht- oder Photounterbrecher
abgegriffen (detected), der sich synchron mit dem Röntgenstrahier 1 längs des Kreises bewegt. Die vom
Photounterbrecher abgegriffene Strahlung (light) wird in elektrische Impulse umgewandelt, die während
der Drehung des Röntgenstrahlers 1 mit einem Schrittabstand entsprechend der Hälfte des Teilungsabstands
des Felds oder Arrays der Detektorelemente erzeugt werden. Das aus dem Raster und dem Photounterbrecher
bestehende Meß- oder Detektorsystem ist im folgenden als Rastersensor bezeichnet.
Elektrische Impulse vom Rastersensor werden sodann der Rotationssteuerung 7 zugeführt, welche die Drehung
des Röntgenstrahlers 1 nach Maßgabe der Impulse vom Rastersensor, die auch zur Datenerfassungseinheit
5 übertragen werden, steuert.
Die Datenerfassungseinheit 5 tastet (samples) elektrische
Signale vom Ringdetektor 3 nach Maßgabe der Impulse vom Rastersensor, d.h. in Übereinstimmung
mit der Drehung des Röntgenstrahlers 1 ab und wandelt diese Signale in Digitalsignale um. Die Digitalsignale
von der Datenerfassungseinheit 5 werden sodann dem Sortierer (sorter) 6 eingegeben. Für jede Abtastung,
d.h. jede Projektion, werden dem Sortierer 6 Projektionsdaten zugeführt, die als Projektionsdaten (im
folgenden als Strahlerflächendaten bezeichnet) entsprechend den fächerartig mit dem Röntgenstrahier
1 als Zentrum projezierten Röntgenstrahlengängen (im folgenden als Strahlerflächen bezeichnet) dienen.
Der Sortierer 6 bewirkt eine Umordnung der von mehreren aufeinanderfolgenden Projektionen gewonnenen Strahlerfächerdaten
in Daten (im folgenden als Detektorfächerdaten bezeichnet) entsprechend dem von jedem Detektorelement
ausgehenden oder aufgespreizten Strahlerfächer (im folgenden als Detektorfächer bezeichnet).
Die Detektorfächerdaten (im folgenden als erste Detektorfächerdaten
bezeichnet) vom Sortierer 6 werden dann dem Interpolator 8 zugeführt, der die ersten
Detektorfächerdaten interpoliert, welche den Positionen (in gleichen Winkelabständen gegenüber dem Drehzentrum
des Röntgenstrahlers 1) von den Röntgenstrahier 1 und die Detektorelemente passierenden Röntgenstrahlengängen
entsprechen . Sodann berechnet der Interpolator 8 zweite Detektorfächerdaten entsprechend vorbestimmten
Röntgenstrahlengängen, die in gleichen Winkelabständen, von den jeweiligen Detektorelementen aus
,ι· Ί·
gesehen, angeordnet sind. Der Datenspeicher 9 ist zur Unterstützung der jeweiligen Verarbeitung oder
Verknüpfung (der Daten) mit der Datenerfassungseinheit 5, dem Sortierer 6 und dem Interpolator 8 verbunden.
Die zweiten Detektorfächerdaten vom Interpolator 8 werden der Faltungseinheit (convolver) 10 zugeführt,
welche eine Faltung (convolution) als Art einer Filterung der zweiten Detektorfächerdaten,
um eine Unscharfe eines Bilds bei der Rückprojektion zu verhindern, ausführt und damit dritte Detektorfächerdaten
liefert. Die dritten Detektorfächerdaten von der Faltungseinheit 10 werden zum Rückprojektor
11 übertragen, der die dritten Detektorfächerdaten
zum Bildspeicher 12 zurück projiziert, der einen Speicherplatz entsprechend Koordinaten einer Scheibe
oder Schicht des Untersuchungsobjekts 2 speichert (enthält). Die Rückprojektion (back projection) durch
den Rückprojektor 11 erfolgt derart, daß sequentielle dritte Detektorfächerdaten aufgespeichert und in
Entsprechung zur Röntgenstrahlengangposition eingeschrieben werden. Die im Bildspeicher 12 aufgespeicherten
dritten Detektorfächerdaten erlauben somit die Rekonstruktion von einer Schicht des Untersuchungs-Objekts
2 entsprechenden Bilddaten. Das rekonstruierte Bild wird sodann aus dem Bildspeicher 12 ausgelesen
und auf der Anzeigeeinheit 13 wiedergegeben.
Die Lagenbeziehung zwischen jedem Detektorelement des Ringdetektors 3 und dem Abtastpunkt (der Stellung
des Röntgenstrahlen 1 zum Abtastzeitpunkt) der Datenerfassungseinheit
5 beim bisherigen Röntgen-Computertomographiesystem ist nachstehend anhand von Fig.
beschrieben.
Gemäß Fig. 2 entsprechen für jeden der zentralen
9 » β "
. , eel
If
Punkte #1, #2, ..., #Ν von N Detektorelementen des Ringdetektors 3 unter 2N Abtastpunkten S1, S2, ...,
S2N der Datenerfassungseinheit 5 einige der (unter demselben Winkel gegenüber dem Drehzentrum des Röntgenstrahlers
1 liegenden) Abtastpunkte einander (in diesem Fall entsprechen einige Abtastpunkte einander
nicht).
Bei der Gewinnung von Detektorfächerdaten hängt der
Abtast(schritt)abstand vom Abstand zwischen den Punkten
S1 , S2, ..., S2N ab. Die größtmögliche Auflösung wird mithin durch diesen (Schritt-)Abstand bestimmt.
Die US-PS 4 176 279 beschreibt ein Röntgen-Computertomographiesystem
(der sog. dritten Generation), bei dem ein Röntgenstrahier zum Erzeugen eines Röntgenfächerstrahls
und ein Detektor zum Erfassen des Strahls in bezug auf ein Untersuchungsobjekt einander gegenüberliegend
angeordnet und gemeinsam um das Untersuchungsobjekt herum drehbar sind. Gemäß einer bekannten
Methode ist dabei zur Verbesserung der Bildgüte des rekonstruierten Bilds der Detektor um 1/4 Schrittabstand
(pitch) der Detektorelemente versetzt, und der Schrittabstand der abzutastenden oder abzugreifenden
Projektionsdaten (Röntgenstrahlengang) kann verdoppelt werden.
Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten System kann jedoch der feste Detektor 3 nicht um 1/4 Schrittabstand
der Detektorelemente versetzt sein oder werden.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Röntgen-Computertomographiesystems, bei dem ein Teilungs-
oder Schrittabstand von abzutastenden Projektionsdaten (Röntgenstrahlengänge) auch bei einer
festen Ringdetektoranordnung auf etwa 1/2 verkleinert werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Röntgen-Computertomographiesystem, umfassend einen Röntgenstrahier zum
Erzeugen eines Röntgenfächerstrahls, eine Antriebseinheit
zum Drehen des Röntgenfächerstrahls relativ zu einem Untersuchungsobjekt in einer Ebene, in welcher
der Röntgenfächerstrahl vorliegt, wobei die Antriebseinheit
ein Stellungs- oder Lagensignal zu liefern vermag, das eine relative Drehstellung angibt, eine
ortsfeste Röntgenstrahlungs-Detektoreinheit mit einer Vielzahl von Detektorelementen, die konzentrisch
zu einer Drehumlaufbahn des Röntgenstrahlen angeordnet sind und deren Detektions- oder Meßpunkte
in gleichen Winkelabständen angeordnet sind, wobei die Detektoreinheit Projektionsdaten des (für den)
Meßpunkts entsprechend einer Intensität des durch das Untersuchungsobjekt hindurch übertragenen und
auf das Detektorelement auf treffenden Röntgenstrahl
erzeugt, eine auf das Lagensignal von der Antriebseinheit ansprechende Datenerfassungseinheit zum Abtasten
oder Abgreifen der Projektionsdaten von der Detektoreinheit an auf gleichen Winkeln liegenden
Abtastpunkten in bezug auf die Drehung des Röntgenstrahls sowie Rekonstruktionsverarbeitungseinheiten
zum Rekonstruieren der von der Datenerfassungseinheit erfaßten Projektionsdaten zwecks Erzeugung eines
Tomographie- oder Schichtbildes des Untersuchungsobjekts, erfindungsgemäß gelöst durch eine in Zuordnung
zu zumindest der Antriebseinheit und/oder der Datenerfassungseinheit angeordnete Versatzeinheit
(offset means) zum Versetzen der Abtastpunkte der Projektionsdaten um 1/4 eines Abstands der benachbarten
Abtastpunkte relativ zu den Meßpunkten.
Erfindungsgemäß kann somit auch bei einem Röntgen-Computertomographiesystem
mit einem festen, mehrere Röntgen-Detektorelemente aufweisenden Ringdetektor
die Abtastdichte, d.h. die Dichte von für die Bildrekonstruktion verwendeten Projektionsdaten, vergrößert
werden. Infolgedessen kann ein Tomogramm rekonstruiert
werden, das frei ist von einem durch Umfaltung bedingten
Artefakt, d.h. einem durch grobe Abtastdichte hervorgerufenen Artefakt. Aufgrund der Verbesserung
der Abtastdichte kann weiterhin die räumliche Auflösung des rekonstruierten Tomogramms oder Schichtbilds
erhöht werden.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung bei einem bisherigen Röntgen-Computertomographiesystem,
Fig. 2 eine schematische graphische Darstellung der Beziehung zwischen den Röntgendetektorelementen
und den Abtastpunkten beim System nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Anordnung bei einem Röntgen-Computertomographiesystem gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung, 30
Fig. 4 eine schematische graphische Darstellung
der Beziehung zwischen den Röntgendetektorelementen und den Abtastpunkten beim System
nach Fig. 3 und
35
35
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 und 2 sind eingangs bereits erläutert worden.
Das in Fig. 3 dargestellte Röntgen-Computertomographiesystem gemäß der Erfindung umfaßt einen Röntgenstrahier
31, einen Ringdetektor 33, eine Datenerfassungseinheit
35, einen Sortierer 36, eine Rotationssteuerung 37, einen Interpolator 38, einen Datenspeicher 39,
eine Faltungseinheit 40, einen Durch- oder Rückprojektor 41, einen Bildspeicher 42, eine Kathodenstrahlröhren-Anzeigeeinheit
43 und eine Verzögerungs- oder Laufzeitschaltung 44. Die Einheiten 31, 33, 35, 36,
37, 38, 39, 40, 41, 42 und 43 erfüllen im wesentlichen dieselben Funktionen wie die betreffenden
Einheiten 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 bzw. 13 gemäß Fig. 1.
Der Röntgenstrahier 31 wird durch die Rotationssteuerung 37 angetrieben und gesteuert. Der Röntgenstrahier
31 dreht sich um das Untersuchungsobjekt 32 herum, wobei er einen Röntgen-Fächerstrahl 34 emittiert.
Der konzentrisch zum Drehzentrum des Röntgenstrahlen 31 angeordnete Ringdetektor 33 ist außerhalb der
Bewegungsbahn des ersteren festgelegt und besteht aus einer großen Zahl von in einer Ringform angeordneten
Röntgen-Detektorelementen. Der durch das Untersuchungsobjekt 32 hindurch übertragene Strahl
34 fällt auf die dem Röntgenstrahier 31 gegenüberliegenden Detektorelemente des Ringdetektors 33,
wobei die auf diese Detektorelemente auftreffende Röntgenstrahlung in ein elektrisches Signal umgewandelt
wird, dessen Größe der Intensität der einfallenden Röntgenstrahlung entspricht und das der
Datenerfassungseinheit 35 zugeführt wird.
Konzentrisch zum Ringdetektor 33 ist ein nicht darge-
Λ ;ι · 3 ft ί
*■ 5 *
/ 3608*0%
stelltes zylindrisches Raster fest angeordnet, das einander auf einem Kreis abwechselnde, durchsichtige
und undurchsichtige Bereiche aufweist, deren Zahl dem Doppelten der Zahl der Detektorelemente des Ringdetektors
33 entspricht. Die durchsichtigen oder undurchsichtigen Bereiche des Rasters werden durch
einen nicht dargestellten, synchron mit dem Röntgenstrahier 31 längs des Kreises bewegten Licht- oder
Photounterbrecher abgegriffen oder erfaßt (detected). Ein Meßsignal vom Ringdetektor 33 wird in elektrische
Impulse umgesetzt, die mit dem Schrittabstand (pitch) entsprechend der Hälfte desjenigen des Felds oder
Arrays der Detektorelemente bei der Drehung des Röntgenstrahlers 31 erzeugt werden. Raster und Photounterbrecher
bilden einen Rastersensor. Wahlweise können ein Raster in Synchronismus mit dem Röntgenstrahier
31 gedreht und ein Photounterbrecher zusammen mit dem Ringdetektor 33 festgelegt sein, um einen
Rastersensor (graticule sensor) zu bilden. Letzterer kann außerdem auch durch ein Raster mit einander
abwechselnden reflektierenden und nicht-reflektierenden
Bereichen sowie einen Photosensor zum Erfassen von Reflexion/Nichtreflexion des Rasters gebildet
sein.
Die elektrischen Impulse vom Rastersensor werden der Rotationssteuerung 37 zugeführt, welche die (Umlauf
-)Drehung des Röntgenstrahlen 31 nach Maßgabe der Impulse vom Rastersensor steuert und gleichzeitig
diese Impulse abgibt.
Die Erfassungs- oder Meßimpulse vom Rastersensor werden von der Steuerung 37 zur Verzögerungsschaltung
44 geliefert, welche diese Impulse mit einem 1/4-Abtast(schritt)abstand
vom (gegenüber dem) Zentrum
«. C S- . Cr
des (jeweiligen) Detektorelements verzögert. Der Datenerfassungseinheit 35 wird dabei ein verzögertes
Signal zugeführt. In Synchronismus mit den verzögerten Impulsen von der Verzögerungsschaltung 44 greift
oder tastet (samples) die Datenerfassungseinheit 35 elektrische Signale vom Ringdetektor 33 ab. Die
mittels der verzögerten Impulse abgegriffenen Daten werden auf dieselbe Weise wie beim bisherigen System
verarbeitet oder verknüpft-
Die Daten werden durch die Datenerfassungseinheit
35 abgegriffen oder abgetastet und in ein Digitalsignal umgesetzt, das dem Sortierer 36 zugeführt
wird. Für jede Abtastung oder Projektion werden die Projektionsdaten zum Sortierer 36 geliefert, wobei
sie als Strahlerfächerdaten entsprechend den fächerförmigen
Röntgenstrahlengängen mit dem Röntgenstrahier 31 als Zentrum dienen. Der Sortierer 36 bewirkt eine
ümordnung der durch aufeinanderfolgende Projektionsoperationen gewonnenen Strahlerfächerdaten zwecks Gewinnung
erster Detektorfächerdaten entsprechend den von jedem Detektorelement ausgehenden oder aufgespeizten
(expanded) fächerförmigen Röntgenstrahlengangen.
Die ersten Detektorfächerdaten vom Sortierer
36 werden dem Interpolator 38 zugeführt, welcher diese Daten entsprechend den Röntgenstrahlengängen,
welche die Positionen des Röntgenstrahlers 31 und der Detektorelemente passieren, interpoliert und
zweite Detektorfächerdaten erzeugt, die vorbestimmten Röntgenstrahlengängen in gleich großen Winkelabständen,
von den betreffenden Detektorelementen aus gesehen, entsprechen. Der mit der Datenerfassungseinheit 35,
dem Sortierer 36 und dem Interpolator 38 verbundene Datenspeicher 39 unterstützt die jeweilige Verarbeitung
dieser Daten. Die zweiten Detektorfächerdaten
yr ■■■■ · 3'60Ö'4Ö"4
vom Interpolator 38 werden zur Faltungseinheit 40 geliefert, die eine Faltung an den zweiten Detektorfächerdaten
ausführt, um eine Unscharfe eines Bilds bei dessen Rückprojektion zu verhindern, und damit
dritte Detektorfächerdaten liefert, die zum Rückprojektor
41 geliefert werden. Der Rückprojektor 41 projiziert die dritten Detektorfächerdaten zum Bildspeicher
42 zurück, der einen Speicherraum entsprechend Koordinaten einer Schicht des Untersuchungsobjekts
32 enthält. Die Rückprojektion durch den Rückprojektor 41 erfolgt derart, daß die dritten Detektorfächerdaten
in Übereinstimmung mit der Röntgenstrahlengangposition aufgespeichert und eingeschrieben werden.
Sodann werden die dritten Detektorfächerdaten im
Bildspeicher 42 aufgespeichert, wodurch eine (Schnitt-) Schicht des Untersuchungsobjekts 32 wiedergebende
Bilddaten rekonstruiert werden. Das rekonstruierte Bild wird hierauf aus dem Bildspeicher 42 ausgelesen
und auf der Anzeigeeinheit 43 wiedergegeben.
Die Lagenbeziehung zwischen jedem Detektorelement des Ringdetektors 33 beim erfindungsgemäßen System
und dem Abtast- oder Abgreifpunkt der Datenerfassungseinheit 35 ist nachstehend anhand von Fig. 4 beschrieben
.
Abtastpunkte P1, P2, ..., P2N der Datenerfassungseinheit 35 sind um 1/4 Winkel(schritt)abstand θ von
den Zentralpunkten #1, #2, ,,, #N der Detektorelemente des Ringdetektors 33 versetzt. Rontgenstrahlengange
entsprechend Detektorfächerdaten, die einander unter
einem Winkel von 180° in bezug auf das Drehzentrum gegenüberliegen, sind um 1/2 des Winkelabstands der
Abtastpunkte (gegeneinander) versetzt.
ι · /15·
Die Schrittabstände (pitches) von konzentrischen, die Röntgenstrahlengänge kontaktierenden Kreisen
sind im Vergleich zum bisherigen System gemäß Fig. verdoppelt. Mit anderen Worten: die Abtastdichte
ist gegenüber dem bisherigen System verdoppelt.
Die Erfindung ist keineswegs auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann gemäß
Fig. 5 die Verzögerungs- oder Laufzeitschaltung 45 zwischen dem Ringdetektor 33 und der Datenerfassungseinheit 35 anstatt zwischen der Rotationssteuerung
37 und der Datenerfassungseinheit 35 angeordnet sein.
Wahlweise kann anstelle der Schaltung 44 ein Lagenversatz entsprechend 1/4 Abtast(schritt)abstand zwischen
dem Röntgenstrahier 31 und dem Rastersensor vorgesehen sein.
Außerdem kann die Dichte des Rasters um das Vierfache vergrößert sein, und eine Abtastung für jeweils 4
Schrittabstände kann aus einer Position durchgeführt werden, die um einen Schrittabstand des Rasters gegen
über der Position oder Lage jedes Detektorelements des Ringdetektors 33 versetzt ist.
Wie in US-PS 4 284 896 beschrieben, können Datenkomponenten zwischen benachbarten Röntgenstrahlengängen
der Detektorfächerdaten für ein gegebenes Detektorelement unter Heranziehung der Detektorfächer
daten von den dem gegebenen Detektorelement gegenüberliegenden (zugewandten) Detektorelementen interpoliert
werden. Sodann können Detektorfächerdaten, welche die interpolierten Daten enthalten, gefaltet
und rückprojiziert werden. Auf diese Weise kann die räumliche Auflösung des Tomographie- oder Schichtbilds
wesentlich verbessert werden.
- Leerseite -
Claims (5)
- Kabushiki Kaisha Toshiba K-awasaki, Japan EAM-60P768-2Rontgen-ComputertomographiesystemPatentansprüche» Röntgen-Computertomographiesystem, umfassend einen Röntgenstrahier (31) zum Erzeugen eines Röntgenfächerstrahls, eine Antriebseinheit (37) zum Drehen des Röntgenfächerstrahls relativ zu einem Untersuchungsobjekt in einer Ebene, in welcher der Röntgenfächerstrahl vorliegt, wobei die Antriebseinheit (37) ein Stellungs- oder Lagensignal zu * liefern vermag, das eine relative Drehstellung fc angibt, eine ortsfeste Röntgenstrahlungs-Detektoreinheit (33) mit einer Vielzahl von Detektorelementen, die konzentrisch zu einer Drehumlaufbahn des Röntgenstrahlers (31) angeordnet sind und deren Detektions- oder Meßpunkte in gleichen Winkelabständen angeordnet sind, wobei die Detektoreinheit (33) Projektionsdaten des (für den) Meßpunkts entsprechend einer Intensität des durch das Untersuchungsobjekt hindurch übertragenen und auf das Detektorelement auftreffenden Röntgenstrahls erzeugt, eine auf das Lagensignal von der Antriebseinheit (37) ansprechende Datenerfassungseinheit (35) zum Abtasten oder Abgreifen der Projektionsdaten von der Detektoreinheit (33) an auf gleichen Winkeln liegenden Abtastpunkten in bezug auf die Drehung des Röntgenfächerstrahls sowie Rekonstruktionsverarbeitungseinheiten (36, 38, 39, 40, 41, 42, 43) zum Rekonstruieren dervon der Datenerfassungseinheit (35) erfaßten Projektionsdaten zwecks Erzeugung eines Tomographieoder Schichtbildes des Untersuchungsobjekts, gekennzeichnet durch eine in Zuordnung zu zumindest der Antriebseinheit (37) und/oder der Datenerfassungseinheit (35) angeordnete Versatzeinheit (offset means) (44, 45) zum Versetzen der Abtastpunkte der Projektionsdaten um 1/4 eines Abstands der benachbarten Abtastpunkte relativ zu den Meßpunkten.
- 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versatzeinheit eine in der Antriebseinheit (37) angeordnete Positions- oder Lagendetektoreinheit zum Erfassen einer Position der Relativdrehung und zum Ausgeben des Lagensignals sowieA eine zwischen der Lagendetektoreinheit und der'* Datenerfassungseinheit angeordnete Verzögerungs-einheit (44) zum Verzögern des Lagensignals zum Versetzen der Abtastpunkte der Projektionsdaten um 1/4 des Abstands benachbarter Abtastpunkte relativ zu den Meßpunkten aufweist.
- 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent,daß die Versatzeinheit eine in der Antriebseinheit (37) angeordnete Positions- oder Lagendetektoreinheit zum Erzeugen eines Lagensignals, das um 1/4 eines Winkels der benachbarten Abtastpunkte relativ zu den Meßpunkten versetzt ist, aufweist.
- 4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versatzeinheit eine in der Antriebseinheit (37) angeordnete Positions- oder Lagendetektoreinheit zum Ausgeben von vier verschiedenen Lagensignalen, die um 1/4 des (Schritt-)Abstands derAbtastpunkte in bezug auf die Drehung des Röntgenfächerstrahls verschoben sind, sowie eine in der Datenerfassungseinheit (35) angeordnete Signalwähleinheit zum Wählen eines der vier verschiedenen Signale, das um 1/4 des Abstands der benachbarten Abtastpunkte relativ zu den Meßpunkten versetzt ist, aufweist.
- 5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rekonstruktionsverarbeitungseinheiten eine Einrichtung zum Interpolieren von Datenkomponenten van jeweils benachbarten Röntgenstrahlengängen entsprechend gegebenen Detektorelementen unter Heranziehung der Projektionsdaten der Röntgenstrahlengänge entsprechend den den gegebenen Detektorelementen gegenüberliegenden Detektorelementen *; aufweisen. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60050331A JPS61209641A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | X線ct装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3608404A1 true DE3608404A1 (de) | 1986-09-18 |
DE3608404C2 DE3608404C2 (de) | 1991-03-14 |
Family
ID=12855926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863608404 Granted DE3608404A1 (de) | 1985-03-15 | 1986-03-13 | Roentgen-computertomographiesystem |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4754468A (de) |
JP (1) | JPS61209641A (de) |
DE (1) | DE3608404A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0268488A2 (de) * | 1986-11-19 | 1988-05-25 | Exxon Research And Engineering Company | Verfahren und Vorrichtung zur Anwendung eines elektrooptischen Detektors in einem mikrotomographischen System |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4926255A (en) * | 1986-03-10 | 1990-05-15 | Kohorn H Von | System for evaluation of response to broadcast transmissions |
JPH0626545B2 (ja) * | 1986-10-27 | 1994-04-13 | 横河メディカルシステム株式会社 | Ctスキャナ |
JPH0626544B2 (ja) * | 1986-09-30 | 1994-04-13 | 横河メディカルシステム株式会社 | Ctスキャナ |
JP2839486B2 (ja) * | 1986-12-12 | 1998-12-16 | 株式会社東芝 | 断層撮影装置 |
FR2630903A1 (fr) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Gen Electric Cgr | Dispositif de tomographie a grande cadence d'acquisition |
JPH062131B2 (ja) * | 1988-06-03 | 1994-01-12 | 株式会社東芝 | X線ctスキヤナ |
US4894778A (en) * | 1988-09-16 | 1990-01-16 | Yokogawa Medical Systems, Limited | X-ray computerized tomographic device |
DE3882372D1 (en) * | 1988-11-22 | 1993-08-19 | Siemens Ag | Computer-tomograph. |
US4969167A (en) * | 1988-11-25 | 1990-11-06 | Picker International, Inc. | CT scanner cooling duct |
IL90521A0 (en) * | 1989-06-04 | 1990-01-18 | Elscint Ltd | Dual slice scanner |
JPH0323847A (ja) * | 1989-06-21 | 1991-01-31 | Toshiba Corp | X線ctスキャナ装置 |
DE4015180A1 (de) * | 1990-05-11 | 1991-11-28 | Bruker Analytische Messtechnik | Roentgen-computer-tomographie-system mit geteiltem detektorring |
DE4015105C3 (de) * | 1990-05-11 | 1997-06-19 | Bruker Analytische Messtechnik | Röntgen-Computer-Tomographie-System |
US5265142A (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-23 | General Electric Company | Image reconstruction technique for a computer tomography system |
US6333990B1 (en) | 1998-06-02 | 2001-12-25 | General Electric Company | Fourier spectrum method to remove grid line artifacts without changing the diagnostic quality in X-ray images |
DE602005012675D1 (de) * | 2004-01-29 | 2009-03-26 | Koninkl Philips Electronics Nv | Computertomographie-darstellung mit pixel-versatz und fokaler punkt-modulation |
FR2918204B1 (fr) * | 2007-06-26 | 2010-01-22 | Norbert Beyrard | Procede et dispositif d'imagerie x ou infrarouge a acquisition et traitement de donnees par paires d'arcs chevauches deux a deux. |
CN107992103B (zh) * | 2017-12-08 | 2020-03-10 | 深圳市帝迈生物技术有限公司 | 转盘的控制系统及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4176297A (en) * | 1976-10-26 | 1979-11-27 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Ultra violet initiated gas discharge visual display matrix |
US4284896A (en) * | 1979-08-24 | 1981-08-18 | General Electric Company | Computerized tomographic reconstruction method and system utilizing reflection |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3432657A (en) * | 1965-07-06 | 1969-03-11 | Intelligent Instr Inc | X-ray helical scanning means for displaying an image of an object within the body being scanned |
US3976885A (en) * | 1975-03-18 | 1976-08-24 | Picker Corporation | Tomography system having nonconcurrent, compound axial scanning |
US4052620A (en) * | 1975-11-28 | 1977-10-04 | Picker Corporation | Method and apparatus for improved radiation detection in radiation scanning systems |
US4149247A (en) * | 1975-12-23 | 1979-04-10 | Varian Associates, Inc. | Tomographic apparatus and method for reconstructing planar slices from non-absorbed and non-scattered radiation |
US4365339A (en) * | 1975-12-23 | 1982-12-21 | General Electric Company | Tomographic apparatus and method for reconstructing planar slices from non-absorbed and non-scattered radiation |
GB1568062A (en) * | 1976-01-29 | 1980-05-21 | Emi Ltd | Slip-ring connection |
DE2613809B2 (de) * | 1976-03-31 | 1979-01-04 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Röntgenschichtgerät zur Herstellung von Transversal-Schichtbildern |
US4190772A (en) * | 1976-04-19 | 1980-02-26 | Varian Associates, Inc. | Tomographic scanning apparatus having detector signal digitizing means mounted to rotate with detectors |
IL51336A (en) * | 1976-09-27 | 1980-06-30 | American Science & Eng Inc | Tomography scanning apparatus with rotaing radiant energy source and stationary detectors |
JPS582695B2 (ja) * | 1977-02-14 | 1983-01-18 | 株式会社東芝 | 透過性放射線による検査装置 |
US4130759A (en) * | 1977-03-17 | 1978-12-19 | Haimson Research Corporation | Method and apparatus incorporating no moving parts, for producing and selectively directing x-rays to different points on an object |
JPS53126892A (en) * | 1977-04-12 | 1978-11-06 | Toshiba Corp | Computer tomographic diagnosis apparatus |
GB1598685A (en) * | 1977-04-28 | 1981-09-23 | Emi Ltd | Radiography |
DE2723401A1 (de) * | 1977-05-24 | 1978-12-07 | Siemens Ag | Schichtgeraet zur herstellung von transversalschichtbildern |
US4135247A (en) * | 1977-08-15 | 1979-01-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Tomography signal processing system |
US4181939A (en) * | 1977-12-30 | 1980-01-01 | Union Carbide Corporation | Scanner data multiplexer for interfacing a radiation detector array and a computer |
DE2819237C2 (de) * | 1978-05-02 | 1986-09-11 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Anordnung zur Ermittlung der Absorption von Röntgenstrahlung in einem dreidimensionalen Untersuchungsbereich |
US4253027A (en) * | 1978-06-14 | 1981-02-24 | Ohio-Nuclear, Inc. | Tomographic scanner |
DE2834934A1 (de) * | 1978-08-09 | 1980-02-21 | Siemens Ag | Strahlendiagnostikgeraet fuer die erzeugung von schichtbildern |
US4259725A (en) * | 1979-03-01 | 1981-03-31 | General Electric Company | Cursor generator for use in computerized tomography and other image display systems |
US4394737A (en) * | 1979-07-11 | 1983-07-19 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method of processing radiographic image |
US4352021A (en) * | 1980-01-07 | 1982-09-28 | The Regents Of The University Of California | X-Ray transmission scanning system and method and electron beam X-ray scan tube for use therewith |
DE3126643A1 (de) * | 1981-07-06 | 1983-01-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | "strahlendiagnostikgeraet" |
-
1985
- 1985-03-15 JP JP60050331A patent/JPS61209641A/ja active Granted
-
1986
- 1986-03-13 DE DE19863608404 patent/DE3608404A1/de active Granted
- 1986-03-14 US US06/839,560 patent/US4754468A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4176297A (en) * | 1976-10-26 | 1979-11-27 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Ultra violet initiated gas discharge visual display matrix |
US4284896A (en) * | 1979-08-24 | 1981-08-18 | General Electric Company | Computerized tomographic reconstruction method and system utilizing reflection |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
E. Schulz, "Computertomographie-Verfahren", Thieme Verlag Stuttgart, 1985, S. 46-54 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0268488A2 (de) * | 1986-11-19 | 1988-05-25 | Exxon Research And Engineering Company | Verfahren und Vorrichtung zur Anwendung eines elektrooptischen Detektors in einem mikrotomographischen System |
EP0268488A3 (en) * | 1986-11-19 | 1990-03-14 | Exxon Research And Engineering Company | Method and apparatus for utilizing an electro-optic detector in a microtomography system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH049417B2 (de) | 1992-02-20 |
US4754468A (en) | 1988-06-28 |
JPS61209641A (ja) | 1986-09-17 |
DE3608404C2 (de) | 1991-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69323925T2 (de) | Verfahren zur Bildrekonstruktion für ein Computertomographiegerät | |
DE69830986T2 (de) | Rekonstruktion von on-line-bildern bei spiral-computertomographen | |
DE3608404C2 (de) | ||
DE69213167T2 (de) | Dekonvolutionsfilter für eine CT-Anlage | |
DE4016245C2 (de) | Verfahren zum Abtasten und Sammeln von Daten | |
DE60026681T2 (de) | Verfahren und Gerät zur Mehrschichttomografie mit partieller Abtastung | |
US5864598A (en) | Methods and apparatus for scanning an object in a computed tomography system | |
DE60120093T2 (de) | Gerät und Verfahren zur Bildgebung | |
DE69030555T2 (de) | Rechnergesteuerte Tomographie mit schraubenförmiger Abtastung | |
DE60030507T2 (de) | Volumetrische Bildrekonstruktion | |
DE102005009263A1 (de) | Verfahren und System zur Bildgebung unter Verwendung mehrerer versetzter Röntgenstrahlen-Emissionspunkte | |
DE69033923T2 (de) | Spiralabtastrechnertomographie | |
DE69218839T2 (de) | Tomographische Bilderzeugung mittels Schrägstrahlen | |
DE69133139T2 (de) | Computertomograph-Abtastgerät | |
DE60030498T2 (de) | Effizientes Kegelstrahl-Rekonstruktionssystem mittels Daten von kreis- und linienförmigen Quellentrajektorien. | |
DE10251448A1 (de) | Verfahren für die Computertomographie eines periodisch sich bewegenden Untersuchungsobjektes, sowie ein CT-Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE10100572A1 (de) | Verfahren zur Darstellung des Blutflusses in einem Gefäßbaum | |
DE10211581A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung unter Verwendung eines verallgemeinerten spiralenförmigen Interpolationsalgorithmus | |
DE102007039573A1 (de) | Verfahren zur analytischen Rekonstruktion für eine Mehrfachquellen-Inversgeometrie-CT | |
DE102005049628A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Wiederherstellung geneigter Konusstrahldaten | |
DE69821082T2 (de) | Abbildungsvorrichtung und Verfahren für Computertomographie | |
DE69932390T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bildrekonstruktion | |
WO2004070661A1 (de) | Voxel-getriebene spiralrekonstruktion für kegelstrahl-ct | |
DE69033924T2 (de) | Spiralabtastrechnertomographie | |
DE60036260T2 (de) | Hybride Rekonstruktion für Hochschrittabstand-, Mehrschnitt und Wendelherzbildgebung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |