EP1356432A1 - Verfahren und vorrichtung zur bildrekonstruktion eines raumvolumens - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bildrekonstruktion eines raumvolumens

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EP1356432A1
EP1356432A1 EP02708166A EP02708166A EP1356432A1 EP 1356432 A1 EP1356432 A1 EP 1356432A1 EP 02708166 A EP02708166 A EP 02708166A EP 02708166 A EP02708166 A EP 02708166A EP 1356432 A1 EP1356432 A1 EP 1356432A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
projection
memory
projections
voxel
image
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.)
Withdrawn
Application number
EP02708166A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Schlegel
Matthias Ebert
Jürgen HESSER
Boris SCHÄDLER
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.)
Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ
Original Assignee
Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10111827A external-priority patent/DE10111827A1/de
Application filed by Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ filed Critical Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ
Publication of EP1356432A1 publication Critical patent/EP1356432A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/006—Inverse problem, transformation from projection-space into object-space, e.g. transform methods, back-projection, algebraic methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/008—Specific post-processing after tomographic reconstruction, e.g. voxelisation, metal artifact correction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2211/00—Image generation
    • G06T2211/40—Computed tomography
    • G06T2211/421—Filtered back projection [FBP]

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for image reconstruction of a room volume from acquired projections.
  • CTs computer tomography systems
  • special multiprocessor systems are generally used in order to achieve acceptable reconstruction times of a few seconds per reconstructed slice, whereby in conventional CT devices a slice is taken layer by layer, while newer CT devices multi-cell detectors are able to scan up to four slices at the same time.
  • a back-projection algorithm is generally used for the image reconstruction from projections acquired here.
  • the gray value information contained in the projections is uniformly distributed along a beam from the projection pixel to the radiation source and weighted with a geometric distance factor.
  • such rear projections are used in connection with a filtered projection, in which the projection data are first weighted depending on the location and subjected to filtering and then back-projected into a volume data set initialized with zero.
  • the re-production can also include iterative methods, in which a projection and a back-projection operation are included in each step.
  • the volume data can be read out from a memory for the reconstructed spatial volume image and, depending on the application, visualized immediately two-dimensionally in the form of sections or even three-dimensionally.
  • This task is solved on the one hand by a method for the image reconstruction of a room volume from acquired projections, in which, during a reconstruction step, each acquired projection is fed once to data processing from a memory for the acquired projections and the intensity of a voxel of the reconstructed room volume image during the reconstruction step each for the voxel relevant projection is updated.
  • a method for the image reconstruction of a room volume from acquired projections in which, during a reconstruction step, each acquired projection is fed once to data processing from a memory for the acquired projections and the intensity of a voxel of the reconstructed room volume image during the reconstruction step each for the voxel relevant projection is updated.
  • this object is achieved by a device for image reconstruction of a room volume from acquired projections with a memory for the acquired projections and a memory for the reconstructed room volume image, in which these memories are linked together by data processing and which is characterized in that the data processing at least comprises two processing pipelines, each with at least one memory area of a projection cache for a projection or a region of one Projection and, on the other hand, are connected to at least one memory area of a voxel buffer, the voxel buffer being linked to the memory for the reconstructed spatial volume image and the projection cache to the memory for the acquired projections.
  • a plurality of projections or regions of these projections are thus preferably processed in parallel, so that they only have to be loaded once, with all the relevant voxels being processed in accordance with the reconstruction specifications, in particular with such an arrangement for a projection or region of a projection which has been loaded once.
  • a sub-cube from the voxel space can be processed in a sub-step of the reconstruction, such a sub-cube being stored in the voxel buffer for reasons of effectiveness and thus speed.
  • these intensity data are available for evaluation in the buffer and it is not necessary to data from the actual memory for the reconstructed volume image, which is usually very time-consuming because of its size.
  • a separate algorithm or a special hardware structure can be used to fill the buffer.
  • the entire spatial volume image in the form of suitably selected subcubes can also advantageously increase the processing speed independently of the rest of the process. This is particularly the case when the corresponding voxel buffer is designed as a shift register.
  • the projection information available in this region can be made available in a comparatively small memory, in particular a cache, a processing time being reduced by a cache, regardless of the rest of the inventive method or the other features of the described device, since Such a cache has significantly shorter access times for a computer unit connected to it.
  • the corresponding region can be determined, for example, by projecting the respective voxels onto the projection plane and using the respective covered area.
  • This selection of voxels is preferably a previously described sub-cube, as a result of which the advantages of the previously described approaches add up. It goes without saying that the subcubes do not necessarily have to have a cube shape; rather, any amount of voxels, preferably any simply connected amount of voxels, can be used if this reduces the number of projections or regions that are required in succession for a sequence of certain reconstruction steps can.
  • voxel buffer is also advantageous independently of a projection cache or a parallel computer structure, since the access times of the computing unit can be shortened by such a buffer, since a large main memory, as is required for the recording of all the reconstructed image information, is essential has slower access speeds.
  • a second voxel buffer can be provided, which can be connected to the processing pipeline as an alternative to the first voxel buffer and can exchange data with the memory for the reconstructed spatial volume image independently of the first voxel buffer.
  • One of the two voxel buffers can exchange data with the memory for the reconstructed spatial volume image, while the other voxel buffer is used for the computing operations. When the calculation is finished, these connections can be exchanged with a simple switch. In this way, dead times are avoided by the data exchange between the voxel buffer and the memory for the reconstructed volume image.
  • the invention proposes a device for image reconstruction of a room volume from acquired projections with a memory for the acquired projections and a memory for the reconstructed room volume image, which are linked to one another via data processing, in which the memory bandwidth is below the processing power of the overall system lies.
  • a device aligned in this way is able to work faster than the memory enables and therefore requires that the hardware is used optimally.
  • Memory bandwidth and processing power are preferably compared in voxels / second, although other criteria are also possible here, which allow a comparison between the performance of the memory for the reconstructed spatial volume image and for the acquired projections with the processing performance.
  • spatial volume image encompasses any representation in which the information contained in the projections is determined three-dimensionally and stored. In particular, this can be an intensity distribution in a voxel space. The same applies to the "projections”.
  • Figure 1 is a schematic representation of an X-ray system.
  • FIG. 2 shows the X-ray system according to FIG. 2 in section
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the computer structure according to FIG. 3 with the link between volume and projection;
  • FIGS. 3 to 5 shows a process sequence with the computer architecture according to FIGS. 3 to 5;
  • 9 shows several projection planes for a sub-cube; 10 shows a possible arrangement of projections and image space to be reconstructed;
  • FIG. 11 shows the selection of a voxel slice, a voxel row selected in the voxel slice or a voxel ice selected in the voxel row;
  • FIG. 13 shows a computer structure according to the prior art with a plurality of parallel memories for the intensity information.
  • a person 1 is irradiated by means of a radiation source 2.
  • projections 3 can be recorded with a corresponding detector, which ultimately reflect the interaction of the corresponding beam cone 4 with the body of the irradiated person.
  • the radiation source 2 and the corresponding detector are arranged so as to be rotatable about the person, so that different projection directions can be recorded.
  • other egg devices in which a rear projection is necessary can also be used.
  • objects can also be examined accordingly.
  • the ascertained projections 5 are stored in a corresponding memory 6 for the acquired projections. From these, a room volume image is to be determined, which is stored in a memory 7 for the reconstructed room volume image (see FIGS. 1 to 5).
  • the two memories 6 and 7 are linked to one another via data processing 8, the data processing 8 comprising a projection cache 9 in the exemplary embodiments shown in FIGS. 3 and 4.
  • Data from the projection memory 6 can be stored in this projection cache 9 as required.
  • the projection cache 9 has individual memory segments 10, in each of which transmitted pixel data of a projection plane are stored.
  • a hardware or processing pipeline 11 is provided for each storage unit 10 and is assigned to a cell 12 of a voxel intermediate storage 13 designed as a shift register.
  • the hardware pipeline 11 reads the necessary projection pixels from the projection memory 9 for the volume element stored in the memory 12. It then calculates the contribution for the volume element which is added to the previous contribution of the volume element.
  • the intensities along the rays “source-projection pixels” are distributed uniformly over the relevant voxels in the present embodiment, whereby — depending on the specific embodiment — a function can also be provided which takes into account a geometric attenuation. For each voxel, it must be calculated on the basis of each projection on which point the center of the voxel is mapped.
  • the intensity of the point in the projection plane 5 is generally calculated by bilinear interpolation of the neighboring pixel intensities. The determined value is then multiplied by the inverse square of the “source-voxel” distance and added to the previous contribution in the voxel.
  • a second voxel intermediate storage 14 is provided in the embodiment according to FIG Hardware pipelines 11 is connected.
  • the parallel processors of the hardware pipelines 11 are optimally used.
  • the voxel buffer 13 is emptied and reloaded accordingly, so that it is then available for further calculations, and the calculations for the data in the voxel memory 14 are completed.
  • the voxel memory 13 is then connected again to the hardware pipelines 11, while the data exchange with the memory 7 takes place for the voxel memory 14.
  • region is understood to mean a relatively small amount of, preferably simply contiguous, pixels, the size of the amount being selected such that this amount of pixels can be loaded into the projection cache 9 without further ado.
  • any voxels or projections 5 or regions 15 can be loaded into the projection cache 9 and in the voxel buffer 13 or 14.
  • the regions 15 read into the projection cache 9 are preferably correlated with one another.
  • the correlation can be selected such that a sub-cube 17, the number of voxels, is selected from the image space 16 to be reconstructed preferably corresponds to the number of storage elements 12 in the voxel intermediate storage 13 or 14.
  • a sub-cube 17 with four voxels with an edge length is shown as an example in FIG. 7 and can be stored in a voxel buffer 13 with 64 memory elements.
  • All the regions 15 which contain the relevant image data corresponding to the respective projection direction are then loaded into the projection cache 9, as is shown by way of example in FIGS. 5 and 9.
  • the respective calculations can be carried out, all voxels of the sub-cube 17 for the respective regions 15 loaded in the projection cache 10 being calculated in parallel by the shift register.
  • All projection directions are ideally stored in the projection cache 9. However, a cost-benefit assessment can be carried out after only part of the required projections 5 have been stored in the projection cache 9 and a corresponding data exchange has been provided in the meantime.
  • the process sequence thus carried out is shown in FIG. 6.
  • the reconstruction process is essentially based on two steps: first the data is filtered, then the back projection is carried out.
  • the x-ray system has rotated about an axis which is parallel to the normal to one of the side surfaces of the volume cube or the image space 16 to be reconstructed (cf. FIG. 10).
  • voxel disks 17A of thickness N can then be viewed separately parallel to this side surface and reconstructed from corresponding projection lines 5A (numbered as an example in FIG. 10) of the projections 5.
  • voxel cubes 17 of size NxNxN can be read from these slices, this preferably being carried out iteratively according to voxel lines 17B.
  • the contribution of a stack of NxNxN projections (projection block) onto each of the voxels of this read cube is calculated and added to the current values of the voxels.
  • the projections 5 can then be used in each case in their rows 5A relevant for a voxel disk 17A for calculating the individual voxels.
  • each pipeline 11 preferably contains enough memory for this data. Due to this suitable arrangement of projection to volume, it can be assumed that there are several adjacent lines in the projection image. In order for the method to work even more efficiently, the individual lines are preferably reloaded during the calculation (2-way memory) in order to avoid access conflicts, or several memory banks are used.
  • the size of the memory in this embodiment variant is preferably approximately voxel cube width * side length of the projection image (typically 512 or 1024) values (typically 16 bits).
  • 8 multipliers are preferably used, ie 512 multipliers in total.
  • the calculation process looks as follows:
  • cubes and rows of several projections can be kept loaded at the same time and can be The mechanism of each voxel of the cube can be matched with each of the loaded projections. This has the advantage that the calculated slice is finished after it has been run through all the projections and almost all the lines used in the projections no longer have to be loaded.
  • FIGS. 12 and 13 Exemplary embodiments of the prior art are shown in FIGS. 12 and 13, each of which has parallel structures 108 and 208, however, either the projection planes 105 are stored in a plurality of memories 106 or the voxel spaces 207 are stored in parallel memories, which means that the Costs increase significantly.
  • the present invention can be implemented, for example, in a C-arm angiography system or on a linear acceleration in conjunction with an electronic portal imagine device (EPID).
  • the reconstruction can be carried out, for example, by a filtered back projection or by imperative methods.
  • the projection data are first weighted depending on the location and subjected to filtering. If the filtering is implemented in the frequency domain using well-optimized software for Fourier transformation, the step can be regarded as relatively non-critical.
  • For the back projection of the filtered profiles these and a volume data set initialized with zero are first loaded into the memory of the corresponding system card.
  • the rear projection takes place as described above.
  • the interactive process for image reconstruction Each step includes a projection and a back projection operation. Special methods and architectures are already known for realizing an efficient projection operation (ray tracing).
  • the above-described method and the above-described device can be used for a voxel-based return position.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Vorrichtung zur Bildrekonstruktion eines Raumvolumens aus akquirierten Projektionen, bei welchem während eines Rekonstruktionsschrittes jede akquirierte Projektion bzw. jede Region einer akquirierten Projektion einmal einer Datenverarbeitung aus einem Speicher für die akquirierten Projektionen zugeführt und die Intensität eines Voxels des rekonstruierten Raumvolumenbildes während des Rekonstruktionsschrittes je für das Voxel relevanter Projektion bzw. Region aktualisiert wird.

Description

VERFÄHREN UND VORRICHTUNG ZUR BILDREKONSTRUKTION EINES RAUMVOLU ENS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildrekonstruktion eines Raumvolumens aus akquirierten Projektionen.
Die Generierung von dreidimensionalen Daten aus Projektionen ist für den medizinischen Bereich beispielsweise in Computertomographiesystemen (CTs) verwirklicht. Für die Bildkonstruktion aus den hierbei aufgenommenen Projektionen werden in der Regel spezielle Multiprozessorsys- teme eingesetzt, um akzeptable Rekonstruktionszeiten von wenigen Se- künden pro rekonstruierter Schicht zu erzielen, wobei in konventionellen CT-Geräten eine Aufnahme Schicht für Schicht erfolgt, während neuere CT-Geräte durch mehrzellige Detektoren in der Lage sind, bis zu vier Schichten gleichzeitig zu scannen.
Inzwischen besteht großes Interesse, auch konventionelle Röntgensysteme für die tomographische Bildgebung einzusetzen. Zum Einen kann aufgrund der Kegelstrahlgeometrie und der Verwendung ausgedehnter, zweidimensionaler Detektoren ein ganzes Volumen auf einmal gescannt werden. Zum anderen sind die Kosten für konventionelle Röntgensysteme geringer, insbesondere da nicht extra ein CT angeschafft werden muss, und die hierbei erreichbaren Auflösungen in der Regel höher.
Für die Bildrekonstruktion aus hierbei akquirierten Projektionen wird in der Regel ein Rückprojektionsalgorithmus genutzt. Hierbei wird für jedes Projektionsbild die in den Projektionen enthaltene Grauwertinformationen gleichmäßig längst eines Strahl vom Projektionspixel zur Strahlenquelle verteilt und mit einem geometrischen Abstandsfaktor gewichtet. Unter anderem finden derartige Rückprojektionen im Zusammenhang mit einer gefilterten Projektion Anwendung, bei welcher die Projektionsdaten zu- nächst ortsabhängig gewichtet und einer Filterung unterworfen und dann in einen mit Null initialisierten Volumendatensatz rückprojiziert werden. Darüber hinaus kann die Rückproduktion auch iterative Verfahren umfassen, bei welchen in jedem Schritt eine Projektion- sowie eine Rückprojektionsoperation enthalten sind. Nach Beendigung der Bildrekonstruktion können die Volumendaten aus einem Speicher für das rekonstruierte Raumvolumenbild ausgelesen und je nach Anwendung sofort zweidimen- sional in Form von Schnitten oder auch dreidimensional visualisiert werden.
Es hat sich herausgestellt, dass die hierbei benötigten Zeiten erheblich sind, beispielsweise kann ein Datenvolumen der Größe 2563 mittels eines Feldkamp-Algorith usses in ungefähr 15 Minuten rekonstruiert werden. Bei iterativen Rekonstruktionsverfahren verlängert sich diese Zeit ungefähr um die Anzahl der benötigten Iterationen, welche typischerweise in der Größenordnung einiger zehn Schritte liegt. Derartige Rechenzeiten sind jedoch von einer Echtzeit-Rekonstruktion weit entfernt und, insbesondere wenn die entsprechenden Einrichtungen im Zusammenspiel mit einer Positionskontrolle bzw. -Überwachung genutzt werden soll, nicht akzeptabel.
Es bestehen Ansätze, die benötigten Rechenzeiten zu verkürzen. Beispielsweise wird von T. Bortfeld in "optimized planning using physical objectives and constrains", Sem. In Rad. One, 9: 20-34 (1999) vorgeschlagen, bei einer Parallelstrahlgeometrie und einer gemeinsamen Dreh- achse, die Eigenschaft der Radontransformation auszunutzen, dass im Furierraum die Projektion eine Ebene der Furiertransformierten des Volumens darstellt, so dass man die Rücktransformation durch Neuabtasten im Furierraum und Rücktransformation (Furier-Slice-Theorem) erhält. Diese Möglichkeit ist jedoch auf lediglich die beschriebenen Geometrien be- schränkt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Rechengeschwindigkeit zu erhöhen, indem der Algorithmus parallelisiert wird. Nach Sa- saki T, Fukuda Y. in "reconstruetion of 3-D X-ray computerized tomo- graphy images using a distributed memory multiprocessor System", trans- action of the information processing society of Japan, vol. 38, no. 9, Sept. 1997, Seiten 1681 bis 1693, und nach Dehner G, Herbert M. in "vector Computing in CT image reconstruction-algorithm, data rate, com- pute power, parallel processing" in SPEEDUP, vol. 9, no. 2, Dec. 1995, Seiten 41 bis 47 (Schweiz) ist eine derartige Parallelisierung ohne Prob- lerne möglich. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass bei einer derartigen Parallelisierung die Performance leider nahezu linear anwächst, da das Verfahren im Wesentlichen speicherbegrenzt ist. Die eigentliche Rechenoperation läuft in der Regel schneller als das Lesen der dafür notwendigen Daten. Da die Rechengeschwindigkeit der Prozessoren immer größer wird, die Speicherbandbreite (die Zahl der pro Zeit auslesbaren Daten) aber nur langsam zunimmt, wird dieses Verhältnis ungünstiger. Insofern ist durch die Parallelisierung theoretisch eine beliebige Performancesteigerung möglich, was jedoch nur zu Lasten extremer Verteuerung der Hardware realisierbar ist. Eine Alternative besteht in der Nutzung spezieller Hardware für die Rekonstruktion. Beispielsweise konnte von Ajakuijala J, Jaske UM, Sallinen S, Hehminen H, Laitinen J in "reconstruction of digital radiographs by texture mapping, ray casting and splatting", proceedings of the 18th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society" "Bridging Disci- plines for Biomedicine" Cat. No. 96CH36036) IEEE. Part vol. 2, 1997, Seiten 643 bis 645 vol. 2. New York, NY, USA dargelegt werden, dass mit Texture Mapping auf 3D-Graphikkarten (OpenGL-Implementierung) die CT-Rekonstruktion beschleunigt werden kann. Allerdings sind derartige Systeme nur bedingt zur Parallelverarbeitung geeignet und nicht zu skalieren. Weiterhin besteht nach Tresp V, Snell R, Gmitro AF in "videographic tomography II reconstruction with fan-beam projection data" IEEE transaction on medical imaging, vol. 13, no. 1, March 1994, Seiten 137 bis 143, USA die Möglichkeit, den rechenaufwendigen Teil 143 , USA die Möglichkeit, den rechenaufwendigen Teil optisch zu lösen, was sich jedoch in der Praxis nicht durchsetzt.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Bildrekonstruktion eines Raumvolumens aus akquirierten Projek- tionen bereit zu stellen, bei welchem unter minimalen Hardwareaufwand eine möglichst hohe Verarbeitungsleistung erreicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe einerseits durch ein Verfahren zur Bildrekonstruktion eines Raumvolumens aus akquirierten Projektionen, bei welchem während eines Rekonstruktionsschrittes jede akquirierte Projektion einmal einer Datenverarbeitung aus einem Speicher für die akquirierten Projektionen zugeführt und die Intensität eines Voxels des rekonstruierten Raumvolumenbildes während des Rekonstruktionsschrittes je für das Voxel relevanter Projektion aktualisiert wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Zahl der zu ladenden Projektionen zu minimieren und somit durch Reduktion der Anzahl der zeitaufwendigsten Speicheraktionen, nämlich dem Einlesen von Projektionsdaten, die Gesamtzeit für die Verfahrensdurchführung auf ein Minimum zu reduzieren.
Hierbei kommt es bei dem vorliegenden Verfahren jedoch nicht, wie beispielsweise bei dem Verfahren nach der DE 42 24 568 AI, darauf an, aus einem dreidimensionalen Datensatz ein zweidimensionales Schattierungsbild zu entwickeln, sondern es soll aus den einzelnen Projektionen der dreidimensionale Datensatz ermittelt werden. Je nach relativer Lage der Projektionsebenen zueinander kann es vorteilhaft sein, statt der jeweiligen Gesamtprojektionsebene lediglich Regionen einer Projektionsebene entsprechend zu behandeln. Dementsprechend wäre es dann erforderlich, bei Veränderung der Lage der Voxel andere Re- gionen aus den jeweiligen Projektionen zu wählen und für den jeweiligen Rekonstruktionsschritt zu verwenden. Hierbei versteht es sich, dass je nach Lage dieser Regionen bestimmte Bereiche einer Projektionsebene mehrfach in dieser Weise behandelt werden, wobei erfindungsgemäß jede Region in seiner besonderen Form nur einmal geladen werden soll. Insbe- sondere lässt sich hierdurch der gesamte Hardwarebedarf reduzieren, da für die Speicherung der in den Projektionen enthaltenen relevanten Information nur der hierfür unbedingt notwendige Speicherbedarf bereit gestellt werden muss. Insbesondere diese Vorgehensweise reduziert den Speicherbedarf für einen Zwischenspeicher bzw. einen Cache, in dem diese Informationen bereitgestellt werden können.
Andererseits wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Bildrekonstruktion eines Raumvolumens aus akquirierten Projektionen mit einem Speicher für die akquirierten Projektionen und einem Speicher für das rekonstruierte Raumvolumenbild gelöst, bei welcher diese Speicher durch eine Datenverarbeitung miteinander verknüpft sind und welche sich dadurch kennzeichnet, dass die Datenverarbeitung mindestens zwei Bearbeitungspipelines umfasst, die einerseits je mit mindestens einem Speicherbereich eines Projektionscache für eine Projektion oder eine Region einer Projektion und andererseits mit mindestens einem Speicherbereich eines Voxelzwischenspeichers verbunden sind, wobei der Voxelzwischenspei- cher mit dem Speicher für das rekonstruierte Raumvolumenbild und der Projektionscache mit dem Speicher für die akquirierten Projektionen ver- knüpft ist.
Auf einer derartigen Vorrichtung ist das vorbeschriebene Verfahren beispielsweise durchführbar, wobei die Verarbeitungsgeschwindigkeit schon deutlich über den Geschwindigkeiten herkömmlicher Systeme liegt. Andererseits ist unter Beibehaltung dieses Vorzuges auch eine andere Verfah- rensführung auf einer derartigen Anlage denkbar.
Vorzugsweise werden somit mehrere Projektionen bzw. Regionen dieser Projektionen parallel verarbeitet, so dass diese lediglich einmal geladen werden müssen, wobei insbesondere bei einer derartigen Anordnung für eine einmal geladenen Projektion bzw. Region einer Projektion alle rele- vanten Voxel entsprechend der Rekonstruktionsvorgaben bearbeitet werden.
Insbesondere kann in einem Unterschritt der Rekonstruktion ein Subwür- fel aus dem Voxelraum bearbeitet werden, wobei aus Effektivitäts- und somit Geschwindigkeitsgründen eine derartiger Subwürfel in dem Vo- xelzwischenspeicher abgelegt wird. Durch die Ablage des Sub würfeis in den Zwischenspeicher stehen diese Intensitätsdaten für die Auswertung in dem Zwischenspeicher zur Verfügung und es ist nicht nötig, die jeweili- gen Daten aus dem eigentlichen Speicher für das rekonstruierte Raumvolumenbild zu entnehmen, was wegen dessen Größe normalerweise sehr zeitaufwendig ist. Für das Füllen des Zwischenspeichers kann bei einem derartig geführten Verfahren ein gesonderter Algorithmus bzw. eine ge- sonderte Hardwarestruktur genutzt werden.
Insbesondere im Zusammenspiel mit mehreren Bearbeitungspipelines bzw. der vorbeschriebenen Parallelrechnerstruktur - aber auch unabhängig hiervon - kann eine Bearbeitung des gesamten Raumvolumenbildes in Form geeignet gewählter Subwürfel auch unabhängig von der übrigen Verfahrensführung vorteilhaft die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöhen. Dieses insbesondere dann, wenn der entsprechende Voxelzwischenspei- cher als Schieberegister ausgebildet ist.
Wie bereits vorstehend angedeutet, kann es vorteilhaft sein, in einem Rekonstruktionsunterschritt zunächst eine Auswahl von Voxeln zu Bearbei- ten, deren Projektionen auf einer gleichen Region einer Projektionsebene abgebildet werden. Hierdurch lassen sich die in dieser Region vorhandenen Projektionsinformationen in einem verhältnismäßig kleinem Speicher, insbesondere einem Cache zur Verfügung stellen, wobei durch einen Cache, unabhängig von der übrigen erfindungsgemäßen Verfahrensführung bzw. unabhängig von den übrigen Merkmalen der beschriebenen Vorrichtung, die Verarbeitungszeit verringert wird, da ein derartiger Cache wesentlich geringere Zugriffzeiten für eine mit diesem verbundene Rechnereinheit aufweist. Die entsprechende Region kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass die jeweiligen Voxel jeweils auf die Projektionsebene projiziert und die jeweilige, überdeckte Fläche genutzt wird.
Vorzugsweise ist diese Auswahl von Voxeln ein vorbeschriebener Sub- Würfel, wodurch sich die Vorteile der vorbeschriebenen Lösungsansätze summieren. Es versteht sich, dass die Subwürfel nicht zwingend eine Würfelform aufweisen müssen, vielmehr kann jede Voxelmenge, vorzugsweise jede einfach zusammenhängende Voxelmenge zur Anwendung kommen, wenn hierdurch die Zahl der Projektionen bzw. Regionen, die hintereinander für eine Folge bestimmter Rekonstruktionsschritte benötigt wird, reduziert werden kann.
Die Verwendung eines Voxelzwischenspeichers ist auch unabhängig von einem Projektionscache bzw. einer Parallelrechnerstruktur vorteilhaft, da sich durch einen derartigen Zwischenspeicher die Zugriffszeiten der Re- cheneinheit verkürzen lassen, da ein großer Hauptspeicher, wie er für die Aufnahme der gesamten, rekonstruierten Bildinformation benötigt wird, wesentlich langsamere Zugriffsgeschwindigkeiten aufweist.
Um die Bearbeitungszeit weiter zu reduzieren, kann ein zweiter Vo- xelzwischenspeicher vorgesehen sein, der alternativ zu dem ersten Vo- xelzwischenspeicher mit der Bearbeitungspipeline verbunden werden und unabhängig von dem ersten Voxelzwischenspeicher mit dem Speicher für das rekonstruierte Raumvolumenbild Daten austauschen kann. Insofern kann einer der beiden Voxelzwischenspeicher mit dem Speicher für das rekonstruierte Raumvolumenbild Daten austauschen, während der andere Voxelzwischenspeicher für die Rechenoperationen genutzt wird. Ist der Rechenvorgang beendet, so können durch einen einfachen Umschalter diese Verbindungen getauscht werden. Auf diese Weise werden Totzeiten durch den Datenaustausch zwischen Voxelzwischenspeicher und Speicher für das rekonstruierte Raumvolumenbild vermieden.
Des weiteren schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Bildrekonstruktion eines Raumvolumens aus akquirierten Projektionen mit einem Spei- eher für die akquirierten Projektionen und einem Speicher für das rekonstruierte Raumvolumenbild, die über eine Datenverarbeitung miteinander verknüpft sind, vor, bei welcher die Speicherbandbreite unter der Verarbeitungsleistung des Gesamtsystems liegt. Eine derartig ausgerichtete Vorrichtung ist in der Lage, schneller zu arbeiten, als dieses die Speicher ermöglichen und bedingt somit, dass die Hardware optimal genutzt wird. Vorzugswiese werden Speicherbandbreite und Verarbeitungsleistung in Voxel/Sekunde verglichen, wobei hier auch andere Kriterien, die einen Vergleich zwischen der Leistung der Speicher für das rekonstruierte Raumvolumenbild und für die akquirierten Projektionen mit der Verarbei- tungsleistungen erlauben, möglich sind.
Es versteht sich, dass in vorliegendem Zusammenhand der Begriff "Raumvolumenbild" jede Darstellung umfasst, in der in den Projektionen enthaltene Information dreidimensional rückermittelt und gespeichert ist. Insbesondere kann es sich hierbei um eine Intensitätsverteilung in einem Voxelraum handeln. Selbiges gilt auch für die "Projektionen".
Weitere Eigenschaften, Ziele und Vorteile der Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft erfindungsgemäße Verfahrensschritte sowie eine Rechnerarchitektur erläutert ist. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Röntgenanlage;
Fig. 2 die Röntgenanlage nach Fig. 2 im Schnitt;
Fig. 3 eine schematische Rechnerarchitektur für die Rückprojektion;
Fig. 4 eine weitere Rechnerarchitektur für die Rückprojektion;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Rechnerstruktur nach Figur 3 mit der Verknüpfung zwischen Volumen und Projektion;
Fig. 6 einen Verfahrensablauf mit der Rechnerarchitektur nach den Figuren 3 bis 5;
Fig. 7 die Auswahl eines Subwürfels;
Fig. 8 die Auswahl geeigneter Regionen für eine Anzahl mehrere
Sub Würfel bzw. Voxel;
Fig. 9 mehrere Projektionsebenen für einen Subwürfel; Fig. 10 eine mögliche Anordnung von Projektionen und zu rekonstruierendem Bildraum;
Fig. 11 die Auswahl einer Voxelscheibe, einer in der Voxelscheibe gewählten Voxelzeile bzw. eines in der Voxelzeile gwählten Voxel würfeis;
Fig. 12 eine Rechner Struktur nach dem Stand der Technik mit mehreren parallelen Projektionsspeichern; und
Fig. 13 eine Rechnerstruktur nach dem Stand der Technik mit mehreren parallelen Speichern für die Intensitätsinformationen.
Bei der in Fign. 1 und 2 schematisch dargestellten Röntgenanlage wird eine Person 1 mittels einer Strahlenquelle 2 durchstrahlt. Hierdurch können mit einem entsprechenden Detektor Projektionen 3 aufgenommen werden, die letztlich die Wechselwirkung des entsprechenden Strahlenkegels 4 mit dem Körper der durchstrahlten Person widerspiegeln. Die Strahlenquelle 2 und der entsprechende Detektor sind um die Person rotierbar angeordnet, so dass verschiedene Projektionsrichtungen aufgenommen werden können. Es versteht sich, dass statt einer derartigen Einrichtung auch andere Eimichtungen, bei denen eine Rückprojektion notwendig ist, zur Anwendung kommen können. Insbesondere können auch Gegenstände entsprechend untersucht werden. Die ermittelten Projektionen 5 werden in einem entsprechenden Speicher 6 für die akquirierten Projektionen abgelegt. Aus diesen soll ein Raumvolumenbild ermittelt werden, welches in einem Speicher 7 für das rekonstruierte Raumvolumenbild abgelegt wird (siehe Figuren 1 bis 5).
Die beiden Speicher 6 und 7 sind über eine Datenverarbeitung 8 miteinander verknüpft, wobei bei den in Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen die Datenverarbeitung 8 einen Projektionscache 9 um- fasst. In diesen Projektionscache 9 können nach Bedarf Daten aus dem Projektionsspeicher 6 abgelegt werden. Der Projektionscache 9 weist ein- zelne Speichersegmente 10 auf, in welche jeweils übermittelte Pixeldaten einer Projektionsebene abgelegt werden. Je Speichereinheit 10 ist eine Hardware- beziehungsweise Bearbeitungspipeline 11 vorgesehen, welche einer Zelle 12 eines als Schieberegister ausgebildeten Voxelzwischenspeicher 13 zugeordnet ist. Die Hardwarepipeline 11 liest für das in dem Speicher 12 abgelegte Volumenelement die notwendigen Projektionspixel aus dem Projektionsspeicher 9. Dann berechnet sie den Beitrag für das Volumenelement, der zu dem bisherigen Beitrag des Volumenelementes zuaddiert wird. Hierbei werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Rückprojektion die Intensitäten längs der Strahlen „Quelle- Projektionspixel " gleichmäßig über die betreffenden Voxel verteilt, wobei - je nach konkreter Ausführungsform - noch eine Funktion vorgesehen sein kann, welche eine geometrische Abschwächung berücksichtig. Hierbei muss für jedes Voxel ausgehend von jeder Projektion berechnet werden, auf welchen Punkt das Zentrum des Voxels abgebildet wird. Die Intensität des Punktes in der Projektionsebene 5 wird in der Regel durch bilineare Interpolation der benachbarten Pixelintensitäten berechnet. Der ermittelte Wert wird dann mit dem inversen Quadrat des Abstandes „Quelle- Voxel" multipliziert und zum bisherigen Beitrag im Voxel addiert.
Da alle Hardwarepipelines 11 synchron arbeiten, werden sie zur gleichen Zeit fertig. Daraufhin werden die Ergebnisse in dem Schieberegister 13 ein Speicherelement 12 weiter geschoben, sodass für jedes Volumenelement der Beitrag der nächsten Projektionsebene bestimmt wird.
Sind die Beiträge aller Projektionsebenen berechnet und akummuliert worden, so werden die jeweiligen Daten wieder in den Speicher 7 zurückgeschrieben.
Um die Zeit für das Rückspeichern sowie das neue Abspeichern der jeweiligen Daten von dem Voxelzwischenspeicher 13 zu dem Speicher 7 nicht ungenutzt verstreichen zu lassen, ist bei der Ausführungsform nach Figur 4 ein zweiter Voxelzwischenspeicher 14 vorgesehen, der während der Umspeichervorgänge des ersten Voxelzwischenspeichers 13 mit den Hardwarepipelines 11 verbunden wird. Auf diese Weise werden die Parallelprozessoren der Hardwarepipelines 11 optimal genutzt. Während der Berechnung der in dem Zwischenspeicher 14 gespeicherten Voxel wird der Voxelzwischenspeicher 13 entsprechend geleert und neu geladen, sodass er dann für weitere Berechnungen zur Verfügung steht, sowie die Berechnungen für die Daten in dem Voxelspeicher 14 abgeschlossen werden. Daraufhin wird der Voxelspeicher 13 wieder mit den Hardwarepipe- lines 11 verbunden, während für den Voxelspeicher 14 der Datenaustausch mit dem Speicher 7 vorgenommen wird.
Zwar ist es denkbar, dass jeweils sämtliche Daten einer Projektionsebene 5 in den Projektionscache 9 eingelesen werden. Da jedoch das Volumen des Voxelzwischenspeichers 13 begrenzt ist, würde eine große Zahl re- dundanter Daten geladen werden, weil je Projektion für ein bestimmtes Voxel nur sehr kleine Regionen relevant werden können. Insofern ist es vorteilhaft, nur derartige Regionen, wie sie beispielsweise in Figur 5 mit der Ziffer 15 bezeichnet sind, zu laden. In vorliegendem Zusammenhang wird unter dem Begriff „Region" eine verhältnismäßig geringe Menge an, vorzugsweise einfach zusammenhängenden, Pixeln verstanden, wobei die Größe der Menge derart gewählt ist, dass diese Pixelmenge ohne weiteres in den Projektionscache 9 geladen werden kann.
Prinzipiell können in den Projektionscache 9 und in dem Voxelzwischenspeicher 13 bzw. 14 beliebige Voxel bzw. Projektionen 5 oder Re- gionen 15 geladen werden. Vorzugsweise werden jedoch die in den Projektionscache 9 eingelesenen Regionen 15 miteinander korreliert. Die Korrelation kann derart gewählt werden, dass aus dem zu rekonstruierenden Bildraum 16 ein Subwürfel 17 gewählt wird, dessen Zahl an Voxeln vorzugsweise der Zahl der Speicherelemente 12 in dem Voxelzwischenspeicher 13 bzw. 14 entspricht. Bespielhaft ist in Figur 7 ein Sub- würfel 17 mit vier Voxeln Kantenlänge dargestellt, der in einem Voxelzwischenspeicher 13 mit 64 Speicherelementen abgelegt werden kann.
In den Projektionscache 9 werden dann alle die Regionen 15 geladen, welche die jeweiligen relevanten Bilddaten korrespondierend zu der jeweiligen Projektionsrichtung enthalten, wie dieses beispielhaft in Figuren 5 und 9 dargestellt ist. Sowie die entsprechenden Projektionsdaten geladen sind, können die jeweiligen Berechnungen durchgeführt werden, wobei durch das Schieberegister parallel sämtliche Voxel des Sub würfeis 17 für die jeweilige in dem Projektionscache 10 geladenen Regionen 15 berechnet werden. Zwar sind idealer Weise in dem Projektionscache 9 sämtliche Projektionsrichtungen abgelegt. Es kann jedoch eine Kosten-Nutzen- Abwägung vorgenommen werden, nachdem lediglich ein Teil der not- wendigen Projektionen 5 in dem Projektionscache 9 abgelegt ist und zwischenzeitlich ein entsprechender Datenaustausch vorgesehen ist.
Der somit durchgeführte Verfahrensablauf ist in Figur 6 dargestellt. Zunächst wird ermittelt, welche Regionen 15 der Projektionsebene 5 zu einem entsprechenden Subwürfel 17 beitragen. Dieses kann bei der Pro- gramminstallation bzw. bei der Konzipierung der Hardwarestruktur bereits erfolgen. Anschließend werden jeweils für einen Subwürfel in einer inneren Schleife sämtliche Beiträge der Projektionen für ein entsprechendes Voxel ermittelt, wobei der Subwürfel 17 mittels des Schieberegisters 13 abgearbeitet wird. Anschließend wird ein weiterer Subwürfel 17 gewählt, wobei nach Möglichkeit die hierbei berücksichtigten Regionen beibehalten werden und nur selektiv einzelne Regionen 15 ausgetauscht werden brauchen. Gegebenfalls wird allerdings der Satz an Regionen 15 komplett ausgetauscht.
Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel davon ausgegangen wird, dass die Zahl der Projektionen 5 die Zahl der Speicher 10 des Projektionscache 9 übersteigt, wird, wenn sämtliche Subwürfel 17 des Volumens 16 abgearbeitet sind, ein kompletter neuer Satz Projektionsrichtungen bzw. Projektionen 5 gewählt, und es werden die Beiträge dieser Projektionen entsprechend bestimmt.
In einer konkreten Ausführungsvariante basiert das Rekonstruktionsverfahren im wesentlichen auf zwei Schritten: zuerst werden die Daten gefiltert, dann die Rückprojektion durchgeführt. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann man dabei annehmen, dass sich die Röntgenanlage um eine Achse gedreht hat, die parallel zu der Normalen einer der Seitenflächen des Volumenwürfels bzw. des zu rekonstruierenden Bildraums 16 liegt (vergl. Fig. 10). Im Rückprojektionsschritt können dann Voxelschei- ben 17A der Dicke N parallel zu dieser Seitenfläche getrennt betrachtet und aus entsprechenden Projektionszeilen 5A (exemplarisch in Fig. 10 beziffert) der Projektionen 5 rekonstruiert werden. Aus diesen Scheiben können entsprechend Fig. 11 Voxelwürfel 17 der Größe NxNxN gelesen werden, wobei dieses vorzugsweise iterativ nach Voxelzeilen 17B erfolgt. Der Beitrag eines Stapels von NxNxN Projektionen (Projektionsblock) auf jedes der Voxel dieses ausgelesenen Würfels wird berechnet und auf die aktuellen Werte der Voxel addiert.
Die Projektionen 5 können dann jeweils in ihren für eine Voxelscheibe 17A relevanten Zeilen 5A zur Berechnung der einzelnen Voxel genutzt werden. Insbesondere kann, wenn die Teile der Projektionen 5, welche die jeweilige Voxelwürfel-Scheibe 17A betreffen, für alle Projektionen 5 geladen sind, der Beitrag zu der gesamten Voxelwürfel-Scheibe 17A berechnet werden. Daher enthält vorzugsweise jede Pipeline 11 genügend Speicher für diese Daten. Aufgrund dieser geeigneten Anordnung von Projektion zu Volumen kann man davon ausgehen, dass es sich um mehrere benachbarte Zeilen in dem Projektionsbild handelt. Damit das Verfahren noch effizienter arbeitet, werden vorzugsweise die einzelnen Zeilen während der Berechnung nachgeladen (2-way-memory), um Zugriffs- konflikte zu vermeiden, bzw. mehrere Speicherbänke genutzt.
Die Größe des Speichers beträgt bei dieser Ausführungsvariante vorzugsweise ca. Voxelwürfelbreite * Seitenlänge des Projektionsbildes (typischerweise 512 oder 1024) Werte (typischerweise 16 Bit). Die Voxelwürfelbreite ist typischerweise 4 ( da 64 Pipelines 4x4x4 entsprechen), d.h. es ist für jede Pipeline ein Puffer der Größe 4x2 Byte x 1024 = 8 kByte notwendig, insgesamt also 512 kByte Pufferspeicher. Für jede der 64 Pipelinestufen werden vorzugsweise 8 Multiplizierer genutzt, d.h. 512 Multiplizierer insgesamt. Der Berechnungsablauf sieht dann vorzugsweise wie folgt aus:
Insofern können insbesondere gleichzeitig Würfel und Zeilen von mehreren Projektionen gleichzeitig geladen gehalten und über den Schieberegis- termechanismus jedes Voxel des Würfels mit jeder der geladenen Projektionen zusammengebracht werden. Dieses hat den Vorteil, dass die berechnete Scheibe nach Durchlauf durch alle Projektionen fertig ist und fast alle verwendeten Zeilen der Projektionen nicht mehr geladen werden müssen.
Beispielhaft sind in den Figuren 12 und 13 Ausführungsbeispiele nach dem Stand der Technik dargestellt, wobei diese jeweils parallele Strukturen 108 bzw. 208 aufweisen, jedoch entweder die Projektionsebenen 105 in mehreren Speichern 106 oder aber die Voxelräume 207 in Parallelspei- ehern abgelegt sind, wodurch die Kosten erheblich steigen.
Vorliegende Erfindung kann beispielsweise in einer C-Arm- Angiographieanlage oder an eine Linearbeschleunigung in Verbindung mit electronic portal imagine device (EPID) umgesetzt werden. Die Rekonstruktion kann beispielsweise durch eine gefilterte Rückprojektion bzw. durch imperative Verfahren erfolgen. Für die gefilterte Rückprojektion werden die Projektionsdaten zunächst ortsabhängig gewichtet und einer Filterung unterworfen. Bei einer Implementierung der Filterung im Frequenzraum unter Anwendung einer gut optimierten Software zur Fou- riertransformation kann der Schritt als relativ zeitunkritisch angesehen werden. Zur Rückprojektion der gefilterten Profile werden diese sowie ein mit null initialisierter Volumendatensatz zunächst in den Speicher der entsprechenden Anlagenkarte geladen. Die Rückprojektion erfolgt wie vorstehend beschrieben. Bei dem interativen Verfahren zur Bildrekon- struktion ist in jedem Schritt eine Projektions- sowie eine Rückprojektionsoperation enthalten. Zur Realisierung einer effizienten Projektionsoperation (raytracing) sind bereits spezielle Verfahren und Architekturen bekannt. Für eine voxelbasierte Rückposition kann das vorstehende be- schriebene Verfahren sowie die vorstehend beschriebene Vorrichtung zum Einsatz kommen.
Durch die Verwendung der vorgeschriebenen Architektur sowie des vorgeschriebenen Verfahrens können große Datenmengen rechtzeitig verarbeitet und rekonstruiert werden, sodass mit dem beschriebenen System mittels Hochenergie-CT beispielsweise online die Positionierung eines Patienten in einem Linearbeschleuniger verifiziert werden kann.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Bildrekonstruktion eines Raumvolumens aus akquirierten Projektionen, bei welchem während eines Rekonstruktionsschrittes jede akquirierte Projektion bzw. jede Region einer akqui- rierten Projektion einmal einer Datenverarbeitung (8) aus einem
Speicher (6) für die akquirierten Projektionen zugeführt und die Intensität eines Voxels des rekonstruierten Raumvolumenbildes während des Rekonstruktionsschrittes je für das Voxel relevanter Projektion bzw. Region aktualisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Projektionen bzw. Regionen von Projektionen parallel verarbeitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionen bzw. Regionen von Projektionen zur Verarbeitung in einen Projektionscache (9) geladen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Unterschritt der Bildrekonstruktion ein Subwürfel (17) bearbeitet wird, dessen Intensitätsinformation in einem Voxelzwischenspeicher (13) abgelegt und während der Bear- beitung anhand von Daten der Projektionen aktualisiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Unterschritt der Bildrekonstruktion eine Auswahl (17) von Voxeln bearbeitet wird, deren Projektion auf einer gleichen Region (15) einer Projektionsebene abgebildet werden.
6. Vorrichtung zur Bildrekonstruktion eines Raumvolumens (7) aus akquirierten Projektionen (5) mit einem Speicher (6) für die akquirierten Projektionen und einem Speicher (7) für das rekonstruierte Raumvolumenbild, die über eine Datenverarbeitung (8) miteinander verknüpft sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbei- tung (8) mindestens zwei Bearbeitungspipelines (11) umfasst, die einerseits je mit mindestens einem Speicherbereich (10) eines Projektionscache (9) und andererseits je mit mindestens einem Speicherbereich (12) eines Voxelzwischenspeichers (13) verbunden ist, wobei der Voxelzwischenspeicher (13) mit dem Speicher (7) für das rekonstruierte Raumvolumenbild und der Projektionscache (9) mit dem Speicher (6) für die akquirierten Projektionen verknüpft ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Voxelzwischenspeicher (13) als Schieberegister ausgestaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6oder 7, gekennzeichnet durch wenigs- tens einen zweiten Voxelzwischenspeicher (14) der alternativ zu dem ersten Voxelzwischenspeicher (13) mit den Bearbeitungspipelines (11) verbunden werden und unabhängig von dem ersten Vo- xelzwischenspeicher (13) mit dem Speicher (7) für das rekonstruierte Raumvolumenbild Daten austauschen kann.
Vorrichtung zur Bildrekonstruktion eines Raumvolumens (7) aus akquirierten Projektionen (5) mit einem Speicher (6) für die akquirierten Projektionen und einem Speicher (7) für das rekonstruierte Raumvolumenbild, die über eine Datenverarbeitung (8) miteinander verknüpft sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherbandbreite unter der Verarbeitungsleistung liegt.
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