JP2007105467A - コンピュータ断層撮影システムの散乱放射線補正方法およびコンピュータ断層撮影システム - Google Patents
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Abstract
【課題】散乱放射線の直接測定の放棄を可能にしかつ両焦点−検出器システムの連続動作中に散乱放射線成分の決定を可能にする。
【解決手段】1つの焦点(4)−検出器(5)システムの各直接放射線(S)について、180°移動された同じ焦点−検出器システムの反対向きの相補放射線が探索され、この相補放射線が検出器データから直接に得られない場合には、この焦点−検出器システムの空間的に類似した位置および方位を有する放射線の吸収データによる補間によって求められ、各直接放射線(S)の減弱された強度値から相補放射線の強度値が引き算され、直接放射線(S)の強度値と相補放射線の強度値との差の正の成分が、散乱放射線成分として解釈されて、直接放射線(S)の強度値から引き算され、それから直接放射線(S)の補正された吸収値が決定され、補正された吸収値からCT画像またはCTボリュームデータが再構成される。
【選択図】図2
【解決手段】1つの焦点(4)−検出器(5)システムの各直接放射線(S)について、180°移動された同じ焦点−検出器システムの反対向きの相補放射線が探索され、この相補放射線が検出器データから直接に得られない場合には、この焦点−検出器システムの空間的に類似した位置および方位を有する放射線の吸収データによる補間によって求められ、各直接放射線(S)の減弱された強度値から相補放射線の強度値が引き算され、直接放射線(S)の強度値と相補放射線の強度値との差の正の成分が、散乱放射線成分として解釈されて、直接放射線(S)の強度値から引き算され、それから直接放射線(S)の補正された吸収値が決定され、補正された吸収値からCT画像またはCTボリュームデータが再構成される。
【選択図】図2
Description
本発明は、回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる2つの焦点−検出器システムを備えたコンピュータ断層撮影システム(CT)の散乱放射線補正のために、互いに角度をずらされて配置された2つの焦点−検出器システムがCTシステムのシステム軸線の周りを回転することによって対象を走査し、複数の個々の放射線について、焦点の放射の測定された減弱値から個々の放射線の複数の吸収値が決定され、測定された値が散乱放射線補正を受け、引続いて、求められた吸収データにより対象のCT画像またはCTボリュームデータが再構成されるコンピュータ断層撮影システムの散乱放射線補正方法に関する。
類似の公知の方法では、互いに角度をずらされて配置された2つの焦点−検出器システムが少なくとも時々交替で動作させられるので、その都度投入されていない焦点−検出器システムにおいて、動作中の焦点−検出器システムに由来する実際に発生する散乱放射線が直接的に測定可能である(例えば、特許文献1参照)。この方法を実行するためには、X線源を少なくとも部分的に交替で動作させることが必要であり、それによって少なくとも動作させられていないX線管の検出器では、これらの時点でCT走査からの画像情報が欠けているので、データ取得における空白期間が生じる。特に高い時間分解能を必要とするCT心臓撮影の場合に、これは不都合であり、実際においてこの方法は不完全な撮影結果をもたらす。
独国特許第10232429号明細書
従って、本発明の課題は、互いに角度をずらされて配置された2つの焦点−検出器システムを備えたコンピュータ断層撮影(CT)システムの散乱放射線補正のために、散乱放射線の直接測定の放棄を可能にしかつ両焦点−検出器システムの連続動作中に散乱放射線成分の決定を可能にするコンピュータ断層撮影システムの散乱放射線補正方法を提供することにある。
この課題は、本発明によれば、回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる2つの焦点−検出器システムを備えたコンピュータ断層撮影(CT)システムの散乱放射線補正のために、互いに角度をずらされて配置された焦点−検出器システムがCTシステムのシステム軸線の周りを回転することによって対象を走査し、焦点の放射の測定された減弱から個々の放射線の複数の吸収値が決定され、求められた吸収データにより対象のCT画像またはCTボリュームデータが再構成されるコンピュータ断層撮影システムの散乱放射線補正方法において、1つの焦点−検出器システムの各直接放射線について、180°移動された同じ焦点−検出器システムの反対向きの相補放射線が探索され、この相補放射線が検出器データから直接に得られない場合には、この焦点−検出器システムの空間的に類似した位置および方位を有する放射線の吸収データによる補間によって求められ、各直接放射線の減弱された強度値から相補放射線の強度値が引き算され、直接放射線の強度値と相補放射線の強度値との差の正の成分が、散乱放射線成分として解釈されて、直接放射線の強度値から引き算され、それから直接放射線の補正された吸収値が決定され、補正された吸収値からCT画像またはCTボリュームデータが再構成されることによって解決される。
上記課題は、本発明によれば、回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる2つの焦点−検出器システムを備えたコンピュータ断層撮影(CT)システムの散乱放射線補正のために、互いに角度をずらされて配置された焦点−検出器システムがCTシステムのシステム軸線の周りを回転することによって対象を走査し、焦点の放射の測定された減弱から、対象によって減弱された強度値および減弱されない強度値から算出された吸収値からなる複数の平行投影が作成され、そして測定された値が散乱放射線補正を受け、平行投影により対象のCT画像が再構成されるコンピュータ断層撮影システムの散乱放射線補正方法において、もっぱら1つの焦点−検出器システムの同じ方向に測定された吸収データに由来する1つの焦点−検出器システムの各直接平行投影について、同じ焦点−検出器システムの反対向きの相補平行投影が探索され、この相補平行投影が検出器データから直接に得られない場合には、同じ焦点−検出器システムの空間的に類似した位置および方位を有する放射線の吸収データによる補間によって補間され、各直接平行投影の減弱された強度値からチャネルごとに相補平行投影の減弱された強度値が引き算され、チャネルごとに存在する正符号を持つ差が、散乱放射線成分として解釈されて、散乱放射線補正のためにチャネルごとに直接平行投影から引き算され、補正された吸収値からCT画像またはCTボリュームデータが再構成されることによっても解決される。
本発明の有利な実施態様は次の通り記載される。
再構成のためにもっぱら同じ焦点−検出器システムの吸収データが使用される。
再構成のために両焦点−検出器システムの吸収データが混合される。
各焦点−検出器システムのために散乱放射線補正を実行する前に、較正、特に空気較正、線量モニタ値での正規化、放射線ハードニング補正、チャネル補正および水スケーリングのうちの1つが行なわれる。
散乱放射線補正を実行する前に焦点−検出器システムが互いに標準化(正規化)される。
直接放射線および相補放射線の散乱放射線の信号が消える投影のチャネル範囲において散乱放射線成分が外挿される。
再構成のためにもっぱら同じ焦点−検出器システムの吸収データが使用される。
再構成のために両焦点−検出器システムの吸収データが混合される。
各焦点−検出器システムのために散乱放射線補正を実行する前に、較正、特に空気較正、線量モニタ値での正規化、放射線ハードニング補正、チャネル補正および水スケーリングのうちの1つが行なわれる。
散乱放射線補正を実行する前に焦点−検出器システムが互いに標準化(正規化)される。
直接放射線および相補放射線の散乱放射線の信号が消える投影のチャネル範囲において散乱放射線成分が外挿される。
さらに、本発明によれば、回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる少なくとも2つの焦点−検出器システムと、CTシステムの動作を制御しかつCT画像またはCTボリュームデータを再構成するコンピュータプログラムを有する少なくとも1つの制御および計算ユニットとを備えたCTシステムにおいて、少なくとも1つのコンピュータプログラムが、実行時に上述の方法におけるステップを模写するプログラムコードを含むコンピュータ断層撮影システムが提供される。
基本的に、散乱放射線は前方散乱と横散乱とに区別される。もちろん、前方散乱は1次放射と相殺され、異なった回転角度にずらされて配置された焦点−検出器システムには作用せず、従ってこの明細書においては考慮されない。以下の説明において散乱放射線と呼ばれる放射は、この明細書においては常に放射の横散乱であり、この横散乱は、角度をずらされて配置された焦点−検出器システムにおいて直接放射の減弱の測定時に誤差を生じる。なぜならば、角度をずらされて配置された焦点−検出器システムも動作状態にあり、散乱放射線を発生し、この散乱放射線が、角度をずらされて配置された検出器で測定されると、横散乱によって実際の減弱の実際の低下が横散乱分だけ少なくされるからである。
本発明者は、互いに角度をずらされて配置された焦点−検出器システムにより対象を走査する際に、散乱放射線成分を空間的に正反対に配置された放射線の測定データからもしくは対向する投影から決定することを十分可能にする散乱放射線の典型的な分布が生じることを認識した。この場合に重要なことは、本発明の認識に従って、散乱放射線が、一様に走査対象内で発生するのではなく、むしろほとんど散乱放射線を発生する焦点に向けられている対象表面で発生することである。それに従って、散乱放射線は1つの投影において強く非対称な輪郭を有し、それにより、散乱放射線補正のない場合に再構成されたCTデータ内に存在する不均一性およびアーチファクトが説明され得る。
従って、この知識に基づいて、対象を通る空間的に同じ位置にある放射線を観察した場合に、反対方向の放射強度よりも大きい強度成分は散乱放射線成分と見なすことができると言える。この知識を、完全に位置的に同じに向けられかつ平行に仕分けられたデータであって、ただし180°もしくはπだけずれている投影のデータに拡張するならば、相応に投影の差から、反対向きの投影のその都度の正の強度超過分は、現在観察している焦点−検出器システムに対して角度をずらされて配置されている焦点−検出器システムの散乱放射線に起因すると看做し得る。
基礎としてのこの基本思想により本発明者は、同じ焦点−検出器システムの個々の反対向きの放射線の考察を基にした散乱放射線補正方法(第1の基本思想)と、反対向きの平行投影、すなわちπだけずらされた平行投影の考察を基にした他の散乱放射線補正方法(第2の基本思想)とを提案する。
本発明の第1の基本思想によれば、回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる2つの焦点−検出器システムを備えたCTシステムの散乱放射線補正のために、互いに角度をずらされて配置された焦点−検出器システムがCTシステムのシステム軸線の周りを回転することによって対象を走査し、焦点の放射の測定された減弱から個々の放射線の複数の吸収値が決定され、測定された値が散乱放射線補正を受け、引続いて、求められた吸収データにより対象のCT画像またはCTボリュームデータが再構成される公知のCTシステムの散乱放射線補正方法において、1つの焦点−検出器システムの各直接放射線について、180°移動された同じ焦点−検出器システムの反対向きの相補放射線が探索され、この相補放射線が検出器データから直接に得られない場合には、この焦点−検出器システムの空間的に類似した位置および方位を有する放射線の吸収データによる補間によって求められ、各直接放射線の減弱された強度値から相補放射線の強度値が引き算され、直接放射線の強度値が相補放射線の強度値よりも大きい場合に強度値の差が、散乱放射線成分として解釈されて、直接放射線の強度値から引き算され、それから直接放射線の補正された吸収値が決定され、補正された吸収値からCT画像またはCTボリュームデータが再構成される。
本発明の第2の基本思想によれば、回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる2つの焦点−検出器システムを備えたCTシステムの散乱放射線補正のために、互いに角度をずらされて配置された焦点−検出器システムがCTシステムのシステム軸線の周りを回転することによって対象を走査し、焦点の放射の測定された減弱から、対象によって減弱された強度値および減弱されない強度値から算出された吸収値からなる多数の平行投影が作成され、そして測定された値が散乱放射線補正を受け、平行投影により対象のCT画像が再構成される。本発明の方法によれば、もっぱら1つの焦点−検出器システムの同じ方向に測定された吸収データに由来する1つの焦点−検出器システムの各直接平行投影について、同じ焦点−検出器システムの反対向きの相補平行投影が探索され、この相補平行投影が検出器データから直接に得られない場合には、同じ焦点−検出器システムの空間的に類似した位置および方位を有する放射線の吸収データによる補間によって補間され、引続いて、チャネルごとに存在する正符号を持つ差が、散乱放射線成分として解釈されて、散乱放射線補正のためにチャネルごとに直接平行投影から引き算され、補正された吸収値からCT画像またはCTボリュームデータが再構成される。
同じ基本思想の上述の本発明による両変形によって、もっぱら対象、とりわけ患者の走査の分析データから、線量消費なしに散乱放射線成分が算出されて、求められた放射線強度から引き算され、それにより、これらの補正された測定データから再構成されたCT画像もしくはCTボリュームデータの著しい改善が達成される。
特に強調するに、上述の方法は、測定された強度Iによって実施すればよく、吸収データ−ln(I/I0)によって実施する必要はない。
この方法が、使用された焦点−検出器システムからの全ての測定データに適用されたならば、引き続いて再構成がもっぱら同じ焦点−検出器システムの吸収データにより行なわれてもよいし、又は再構成のために両焦点−検出器システムの吸収データが混合されてもよい。これは、例えば、心臓CT撮影の場合のように高い時間分解能が望まれる場合には有利である。
更に、次のことも指摘しておく。すなわち、各焦点−検出器システムのために散乱放射線補正を実行する前に、較正が公知のように行なわれるとよく、この較正は、例えば一般的に知られているような空気較正、線量モニタ値での正規化、放射線ハードニング補正、チャネル補正および水スケーリングである。
両焦点−検出器システムの測定間の差による問題を回避するために、測定前に付加的に焦点−検出器システムの相互調整が双方の標準化によって行なわれると好ましい。
更に、直接放射線および相補放射線の散乱放射線の信号が消える投影のチャネル範囲において、すなわち投影の中央に位置させられたチャネルの範囲において、散乱放射線成分が外挿されると好ましい。外挿のためには、例えば中央チャネルへ向かう周辺値が使用されるとよく、また散乱放射線の経過に関する探索測定の知識が利用されるとよい。
以下において、有利な実施例に基づいて図面を参照しながら本発明を詳しく説明する。ここでは本発明の理解に必要な特徴だけが示されている。
図1は角度をずらされて配置された2つの焦点−検出器システムを備えたCTシステムの3D概略図を示し、
図2は図1によるCTシステムの概略横断面図を示し、
図3は患者を通る直接放射線と角度をずらされた焦点からの同時の散乱放射線成分とを簡略的に表示し、
図4は図3の表示を180°角度をずらして示し、
図5は直接の平行投影の散乱放射線とこれに対して相補関係にある平行投影の散乱放射線との強度経過を差形成の経過を含めて示す。
図1は角度をずらされて配置された2つの焦点−検出器システムを備えたCTシステムの3D概略図を示し、
図2は図1によるCTシステムの概略横断面図を示し、
図3は患者を通る直接放射線と角度をずらされた焦点からの同時の散乱放射線成分とを簡略的に表示し、
図4は図3の表示を180°角度をずらして示し、
図5は直接の平行投影の散乱放射線とこれに対して相補関係にある平行投影の散乱放射線との強度経過を差形成の経過を含めて示す。
図では次の符号が使用されている。1:CTシステム、2:第1のX線管、3:第1の検出器システム、4:第2のX線管、5:第2の検出器システム、6:ガントリハウジング、7:患者、8:移動可能な患者用寝台、9:システム軸線、10:制御および計算ユニット、11:X線管2のファン状放射線、12:X線管4のファン状放射線(ファンビーム)、13:直接投影pの散乱放射線の強度経過、14:相補投影p’の散乱放射線の強度経過、15:直接投影pと相補投影p’との間のチャネルごとの差、Prg1〜Prgn:本発明による方法を実行するためのプログラム、I:強度、I0:初期強度、S:直接放射線、S':相補放射線、FA:焦点−検出器システムFDSAの焦点、FB:焦点−検出器システムFDSBの焦点、DA:焦点−検出器システムFDSAの検出器、DB:焦点−検出器システムFDSBの検出器、Δ:相補放射線S'の散乱放射線成分、βA:焦点−検出器システムFDSAのファン角、βB:焦点−検出器システムSDSBのファン角。
図1は、第1のX線管2および対向する検出器3を有する第1の焦点−検出器システムFDSAと、第2のX線管4および対向する検出器5を有する第2の焦点−検出器システムFDSBとの2つの焦点−検出器システムを備えた模範的なコンピュータ断層撮影システムを示す。焦点−検出器システム2,3および4,5は、ガントリハウジング6内のここでは明示されていないガントリ上に、90°角度をずらされて配置され、患者の走査時にシステム軸線9の周りを移動させられ、一方患者7は連続的または逐次的に走査範囲を通して送り込まれる。このために長手方向に移動可能な患者用寝台8が役立ち、患者用寝台8は制御および計算ユニット10によって制御される。制御および計算ユニット10は、焦点−検出器システム2,3および4,5を有するガントリの制御および運転も担当する。更に、この制御および計算ユニット10において、両焦点−検出器システムによって得られる吸収データが収集され、これにより公知の再構成法によってCT画像データセットもしくはCTボリュームデータセットに変換される。このために、模範的に示されたプログラムPrg1〜Prgnが使用される。これらのプログラムにおいて本発明によるステップも描出される。
2つの焦点−検出器システムを備えたこの種のCTシステムにおける横散乱の問題点のよりよい理解のために図2の概略図が役立つ。大まかに図示された内部構造を有する患者7が示されている。患者7は、焦点FAおよび検出器DAを有する焦点−検出器システムFDSAと、これに対し90°ずらされて配置された焦点FBおよび検出器DBを有する焦点−検出器システムFDSBとの2つの焦点−検出器システムによって走査される。図1に対する良好な位置確認を行うために、付設の両X線管2,4が示されている。ここでは1列の検出素子としてのみ示されている検出器DAもしくはDBには符号5もしくは3が付されている。使用されたファン状放射線(ファンビーム)のファン角がβAもしくはβBで示され、焦点FAもしくはFBからコーン状放射線(コーンビーム)12,11が形成される。
両焦点−検出器システムの回転方向は矢印によって示されている。
焦点FAから出て検出器DAの1つの検出素子に至る直接放射線を考察するに、両焦点−検出器システムが動作中であるならば、同時に、放射線Sの強度Iを測定する同じ検出素子において測定された強度に同様に寄与する散乱放射線Δが発生する。この場合に、本発明者は、散乱放射線の主成分は走査された対象の表面層からほとんど出るので、患者の全ての深部層からは放射線Sに対して平行な散乱放射線はほとんど発生せず、むしろ主に患者の検出器DA側の側面に散乱放射線成分が発生することを認識した。このジオメトリ状態に基づいて、平行投影の観察時に多数のチャネルにわたって見た散乱放射線成分は、例えば図5に曲線13でもしくはこれに対して相補関係にある曲線14で示されているように、非対称の経過を有する。
ここで焦点FAから出て検出器DAの1つの検出素子に至る図3の1つの単独の走査放射線Sを考察し、90°ずらされた焦点FBから発生される散乱放射線が主としてどこで生じるかを熟考するならば、図3に散乱放射線成分Δの破線により示されているような散乱放射線の主要発生位置がもたらされる。
これに対して図4は、両焦点−検出器システムが180°回転した後に、相補関係で経過する放射線S’を示す。この放射線に関する減弱を考察する場合、放射線S’は、本来的には図3の放射線Sと同じ強度Iを有するはずである。しかしながら、図4における焦点FBは異なる側に配置され、FBからDAへの破線で示された放射線経路を介する散乱放射線が著しく僅かな強度を有するために、放射線Sとこれに対して相補に配置された相補放射線S’との両強度の差形成から図3において測定される散乱放射線の主たる成分が決定される。
このようにして、基本的に全ての放射線において、(180°移動された同じ検出器システムで測定された)直接放射線Sとこれに対する相補放射線S’との間の差が形成される。直接放射線Sの強度Iが相補放射線S’の強度I’よりも大きい場合には常に、この成分が散乱放射線成分であるということが前提であるので、この成分が放射線Sの強度Iから引き算されるとよい。
確かに、この方法によって100%全ての散乱放射線成分を測定データから除去することができるというわけではないが、最も大きな成分はこの計算方法によって消去される。
図5は、直接および間接の平行投影の散乱放射線のモンテカルロシミュレーションによって計算された経過を示す。横軸にはチャネルが、そして縦軸には測定された強度Iが任意の単位で取られている。直接投影の散乱放射線の経過は符号13で示され、これに対する相補の散乱放射線の強度は経過14で示されている。ここに示された負の強度は反対側に配置されている強度であることを表しているにすぎず、本来の強度測定はもちろん正のみの強度で発生する。両強度13,14間の差を形成すると、曲線15が得られる。本発明によれば、曲線15の正の値の全てが、直接投影の測定された強度から差し引かれ、それにより散乱放射線補正が行なわれる。この場合にこの曲線15の負の成分は考慮対象外である。
以上のとおり、本発明により、回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる2つの焦点−検出器システムを備えたCTシステムの放射補正方法が提案される。この提案された方法では、対象の走査のために、互いに角度をずらされて配置された2つの焦点−検出器システムがCTシステムのシステム軸線の周りを回転することによって対象を走査し、焦点の放射の測定された減弱から個々の放射線の複数の吸収値が決定され、測定された値が散乱放射線補正を受け、直接放射線Sについて、直接放射線Sの強度値Iと180°離れた相補放射線S’の強度値I’とからなる正の差がチャネルごとに求められ、この正の差Δ=I−I’が散乱放射線補正として直接放射線Sの強度値Iから引き算され、それにより減弱値が決定され、この減弱値から公知のようにCTスライス画像またはCTボリュームデータが再構成される。
本発明の上述の特徴は、その都度述べた組み合わせだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなしに他の組み合わせまたは単独で使用可能である。
以上のとおり、本発明によって、回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置された2つの焦点−検出器システムが同時に動作させられるCTシステムの放射補正のために、互いに角度をずらされて配置された2つの焦点−検出器システムがCTシステムのシステム軸線の周りを回転することによって対象を走査し、焦点の放射の測定された減弱から個々の放射線の複数の吸収値が決定され、測定された値が散乱放射線補正を受け、直接放射線Sについて、直接放射線の強度値と180°離れた相補放射線の強度値とからなる正の差がチャネルごとに求められ、この正の差が散乱放射線補正として直接放射線の強度値から引き算されることにより、実際の減弱値が決定され、この減弱値から公知のようにCTスライス画像またはCTボリュームデータを再構成される。
1 CTシステム
2 第1の焦点
3 第1の検出器システム
4 第2の焦点
5 第2の検出器システム
6 ガントリハウジング
7 患者
8 移動可能な患者用寝台
9 システム軸線
10 制御および計算ユニット
11 X線管2のファン状放射線
12 X線管4のファン状放射線
13 直接投影pの散乱放射線の強度経過
14 相補投影p’の散乱放射線の強度経過
15 直接投影pと相補投影p’との間のチャネルごとの差
Prg1〜Prgn 本発明による方法を実行するためのプログラム
I 強度
I0 初期強度
S 直接放射線
S' 相補放射線
FA 焦点−検出器システムFDSAの焦点
FB 焦点−検出器システムFDSBの焦点
DA 焦点−検出器システムFDSAの検出器
DB 焦点−検出器システムFDSBの検出器
Δ 相補放射線S'の散乱放射線成分
βA 焦点−検出器システムFDSAのファン角
βB 焦点−検出器システムSDSBのファン角
2 第1の焦点
3 第1の検出器システム
4 第2の焦点
5 第2の検出器システム
6 ガントリハウジング
7 患者
8 移動可能な患者用寝台
9 システム軸線
10 制御および計算ユニット
11 X線管2のファン状放射線
12 X線管4のファン状放射線
13 直接投影pの散乱放射線の強度経過
14 相補投影p’の散乱放射線の強度経過
15 直接投影pと相補投影p’との間のチャネルごとの差
Prg1〜Prgn 本発明による方法を実行するためのプログラム
I 強度
I0 初期強度
S 直接放射線
S' 相補放射線
FA 焦点−検出器システムFDSAの焦点
FB 焦点−検出器システムFDSBの焦点
DA 焦点−検出器システムFDSAの検出器
DB 焦点−検出器システムFDSBの検出器
Δ 相補放射線S'の散乱放射線成分
βA 焦点−検出器システムFDSAのファン角
βB 焦点−検出器システムSDSBのファン角
Claims (8)
- 回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる2つの焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)を備えたコンピュータ断層撮影(CT)システムの散乱放射線補正のために、
互いに角度をずらされて配置された焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)がCTシステム(1)のシステム軸線(9)の周りを回転することによって対象(7)を走査し、焦点(FA,FB)の放射の測定された減弱から個々の放射線(S)の複数の吸収値(a)が決定され、
求められた吸収データにより対象のCT画像またはCTボリュームデータが再構成されるコンピュータ断層撮影システムの散乱放射線補正方法において、
1つの焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)の各直接放射線(S)について、180°移動された同じ焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)の反対向きの相補放射線(S’)が探索され、この相補放射線(S’)が検出器データから直接に得られない場合には、この焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)の空間的に類似した位置および方位を有する放射線の吸収データによる補間によって求められ、
各直接放射線(S)の減弱された強度値(I)から相補放射線(S’)の強度値(I’)が引き算され、
直接放射線(S)の強度値(I)と相補放射線(S’)の強度値(I’)との差の正の成分が、散乱放射線成分(Δ)として解釈されて、直接放射線(S)の強度値(I)から引き算され、それから直接放射線(S)の補正された吸収値(akorr)が決定され、
補正された吸収値(akorr)からCT画像またはCTボリュームデータが再構成される
ことを特徴とするコンピュータ断層撮影システムの散乱放射線補正方法。 - 回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる2つの焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)を備えたコンピュータ断層撮影(CT)システムの散乱放射線補正のために、
互いに角度をずらされて配置された焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)がCTシステム(1)のシステム軸線(9)の周りを回転することによって対象(7)を走査し、焦点(FA,FB)の放射の測定された減弱から、対象(7)によって減弱された強度値(I)および減弱されない強度値(I0)から算出された吸収値(p=−ln(I/I0))からなる複数の平行投影が作成され、そして測定された値が散乱放射線補正を受け、
平行投影により対象(7)のCT画像が再構成されるコンピュータ断層撮影システムの散乱放射線補正方法において、
もっぱら1つの焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)の同じ方向に測定された吸収データ(a)に由来する1つの焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)の各直接平行投影(p)について、同じ焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)の反対向きの相補平行投影(P’)が探索され、この相補平行投影(P’)が検出器データから直接に得られない場合には、同じ焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)の空間的に類似した位置および方位を有する放射線の吸収データによる補間によって補間され、
各直接平行投影(p)の減弱された強度値(I)からチャネルごとに相補平行投影(p’)の減弱された強度値(I’)が引き算され、
チャネルごとに存在する正符号を持つ差が、散乱放射線成分(Δ)として解釈されて、散乱放射線補正のためにチャネルごとに直接平行投影(p)から引き算され、
補正された吸収値(akorr)からCT画像またはCTボリュームデータが再構成される
ことを特徴とするコンピュータ断層撮影システムの散乱放射線補正方法。 - 再構成のためにもっぱら同じ焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)の吸収データが使用されることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
- 再構成のために両焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)の吸収データが混合されることを特徴とする請求項1乃至2の1つに記載の方法。
- 各焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)のために散乱放射線補正を実行する前に、較正が行なわれることを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載の方法。
- 散乱放射線補正を実行する前に焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)が互いに標準化されることを特徴とする請求項1乃至5の1つに記載の方法。
- 直接放射線および相補放射線の散乱放射線の信号が消える投影のチャネル範囲において散乱放射線成分が外挿されることを特徴とする請求項1乃至6の1つに記載の方法。
- 回転可能なガントリ上に互いに角度をずらされて配置されかつ同時に動作させられる少なくとも2つの焦点−検出器システム(FDSA,FDSB)と、CTシステム(1)の動作を制御しかつCT画像またはCTボリュームデータを再構成するコンピュータプログラム(Prg1〜Prgn)を有する少なくとも1つの制御および計算ユニット(10)とを備えたCTシステム(1)において、少なくとも1つのコンピュータプログラム(Prg1〜Prgn)が、実行時に請求項1乃至7の1つに記載の方法におけるステップを模写するプログラムコードを含むことを特徴とするコンピュータ断層撮影システム。
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DE102011005750B4 (de) * | 2011-03-18 | 2012-11-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Computertomograph zur Ermittlung des Abstandes eines Untersuchungsobjektes vom Fokus eines Computertomographen |
DE102011006579A1 (de) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Erzeugung von Bilddaten eines Untersuchungsobjekts, Projektionsdatenverarbeitungseinrichtung, Röntgensystem und Computerprogramm |
DE102013200400A1 (de) | 2012-09-24 | 2014-05-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der durch das zu untersuchende Objekt verursachten Abschwächung der Röntgenstrahlung |
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- 2006-10-06 US US11/543,930 patent/US20070081622A1/en not_active Abandoned
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- 2006-10-10 CN CNA2006101495276A patent/CN1954779A/zh active Pending
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JP2009082616A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Toshiba Corp | 多管球x線ctにおける散乱線強度分布のスケーリング方法および多管球x線ct装置 |
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