NL1033527C2

NL1033527C2 - Röntgen-CT-apparatuur.

Info

Publication number: NL1033527C2
Application number: NL1033527A
Authority: NL
Inventors: Akihiko Nishide; Akira Hagiwara; Kotoko Morikawa
Original assignee: Ge Med Sys Global Tech Co Llc
Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2009-07-30
Also published as: JP2007236662A; CN101032408A; DE102007011466A1; KR20070092680A; US20070211845A1; NL1033527A1

Description

Korte aanduiding: Röntgen-CT-apparatuur.

De uitvinding heeft betrekking op röntgen-CT(computertomografie) -apparatuur voor medisch gebruik of röntgen-CT-apparatuur voor industrieel gebruik om de beeldkwaliteit van afbeeldingswerkwijzen te verbeteren.

5 Conventioneel werden in röntgen-CT-apparatuur, die een multi- rij röntgendetector of een tweedimensionale röntgenoppervlakdetector, die door een vlak-paneel röntgendetector wordt gerepresenteerd, gegevens verzameld in een gedeelte met constante snelheid van een schroefvormige aftasting zoals weergegeven in fig. 16 (zie bijvoorbeeld JP-A 10 nr. 2004-073360). Als resultaat hiervan traden verspillingen en problemen op: het verzamelen van gegevens diende te wachten totdat de snelheid van het draagtoestel of de afbeeldingstafel een bepaald niveau had bereikt; een opstartafstand was benodigd totdat de snelheid van het draagtoestel een bepaald niveau had bereikt; dienovereenkom-15 stig was een gebied, waarin aftasting onmogelijk was, in de verplaat-singsafstand van het draagtoestel even lang als deze opstartafstand benodigd; en het af te tasten gebied was versmald of de start van het aftasten diende opgeschort te worden over de tijd, die door versnelling bij het opstarten werd gebruikt.

20 Om deze reden werd er gevraagd naar schroefvormige aftasting met variabele pitch om röntgengegevens te verzamelen, zelfs in het z-richting versnellingsgebied op het moment van starten van de afbeeldingstafel voor schroefvormige aftasting of in het z-richting vertra-gingsgebied op het moment van beëindiging van de werking, maar het was 25 moeilijk om de uniformiteit van de beeldkwaliteit in de z-richting in het versnellingsgebied en het vertragingsgeèied van schroefvormige aftasting met variabele pitch te waarborgen.

In de röntgen-CT-apparatuur met de multi-rij röntgendetector of de tweedimensionale röntgenoppervlakdetector, die door een vlak-paneel 30 röntgendetector wordt gerepresenteerd, wordt echter de tafelsnelheid D·P/t (mm/sec.), wanneer de kegelhoek van de röntgenkegelbundel groter wordt, waarin de breedte van de detector in de z-richting wordt gerepresenteerd door D (mm), de aftasttijd per rotatie door t (sec./rotatie) en de pitch van schroefvormige aftasting door p.

35 Een tendens in bestaande röntgen-CT-apparatuur is dat de detec- torbreedte D in de z-richting zal toenemen en de aftastsnelheid groter 1 0 3 3 5 2 7 - 2 - zal worden, met name de aftasttijd per rotatie t zal korter worden. Bovendien wordt het toelaatbare bereik van de schroefpitch p van de schroefvormige aftasting breder door de driedimensionale beeldreconstructie, welke een grotere schroefpitch mogelijk maakt, en een grote-5 re schroefpitch p stelt de tafelsnelheid D-p/t (m/sec.) in staat groter te worden. Als gevolg hiervan heeft de opstartafstand ook de neiging om door de toegenomen tafelsnelheid te worden verlengd en het af te tasten gebied is geneigd te worden versmald.

Indien de breedte van de röntgendetector in de z-richting toe-10 neemt of indien de relatieve snelheid tussen de afbeeldingstafel en de röntgendetector groter wordt in de toekomst, is dus een schroefvormige aftasting met variabele pitch om röntgengegevens in het versnellings-gebied en het vertragingsgebied te verzamelen, vereist wanneer de lengte van de afbeeldingstafel volledig dient te worden benut om het 15 niet af beelden bereik van de afbeeldingstafel te verkorten. Dit bracht echter het probleem met zich mee, dat er een verschil tussen de beeldkwaliteit van tomogrammen in het gebied van constante snelheid van schroefvormige aftasting en de beeldkwaliteit van tomogrammen in het versnellingsgebied en het vertragingsgebied optrad. Om deze reden 20 diende geen schroefvormige aftasting met variabele pitch te worden gebruikt .

Het is daarom een doel van de uitvinding röntgen-CT-apparatuur te verschaffen, welke apparatuur in staat is de uniformiteit van de beeldkwaliteit in de z-richting van in de z-richting opeenvolgende 25 tomogrammen bij schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting door de röntgen-CT-apparatuur met een multi-rij röntgendetector of een tweedimensionale oppervlakteröntgen-detector van een matrixstructuur, gerepresenteerd door een vlak-paneel röntgendetector, te waarborgen.

30 De uitvinding beoogt de volgende twee typen van gegevensverza meling door middel van schroefvormige aftasting met variabele pitch.

Röntgengegevens worden verzameld door middel van het aansturen van de afbeeldingstafel, zelfs wanneer de afbeeldingstafel wordt versneld of vertraagd, en de werking van de afbeeldingstafel is voltooid 35 na beëindiging van het verzamelen van röntgengegevens.

Röntgengegevens worden verzameld terwijl de afbeeldingstafel in de z-richting stilstaat, de afbeeldingstafel wordt aangestuurd na het uitvoeren van een conventionele aftasting (axiale aftasting) of cine-aftasting en de röntgengegevensverzameling wordt voltooid door middel 40 van het uitvoeren van conventionele aftasting (axiale aftasting) of - 3 - cineaftasting, zelfs na de beëindiging van de aansturing van de af-beeldingstafel.

Van deze twee typen schroefvormige-aftastingswerking met variabele pitch, is het eerste type, dat dichter bij schroefvormige aftas-5 ting ligt, een röntgengegevensverzamelwerking bestaande uit schroefvormige aftasting, waaraan röntgengegevensverzameling in de versnel-lings- en vertragingsgebieden is toegevoegd.

Het tweede type is röntgengegevensverzamelwerking, bestaande uit het eerste type, waaraan conventionele aftasting (axiale aftas-10 ting) of cineaftasting wordt toegevoegd op het moment van het starten en beëindigen van de werking en dit type maakt beeldreconstructie van een tomogram in elke positie in het met röntgenstralen bestraalde bereik mogelijk.

Terwijl de door deze röntgengegevensverzameling verkregen rönt-15 genprojectiegegevens worden onderworpen aan beeldreconstructie onder gebruikmaking van een driedimensionaal beeldreconstructiealgoritme van schroefvormige aftasting en een beeldreconstructiealgoritme van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting, kan de plak-dikte worden bestuurd onder gebruikmaking van ten minste één of een 20 combinatie van meerdere van de volgende drie methoden.

Filterconvolutiebewerking; gewogen optellingsbewerking van beelden resulterend uit de vermenigvuldiging met een weegcoëfficiënt van in de z-richting opeenvolgende beeld-gereconstrueerde tomogrammen; en 25 beeldreconstructiebewerking van het vermenigvuldigen van elk aanzicht van de röntgenprojectiegegevens met een weegcoëfficiënt.

Op deze wijze kan de plakdiktebesturing bij schroefvormige aftasting met variabele pitch worden verkregen, zoals hieronder vermeld.

De plakdikte wordt gelijk gemaakt in alle afbeeldingsbereiken.

30 De plakdikte wordt gelijk gemaakt in elk afbeeldingsbereik.

Wanneer de gegevensverzamellijn, die de röntgenopwekinrichting en de tweedimensionale röntgenoppervlakdetector omvat, dient te worden geroteerd met een inclinatie in de z-richting ten opzichte van het xy-vlak, namelijk in het geval van zogenoemde "schuine aftasting" of "ge-35 kantelde aftasting", kan het voorgaande ook worden gerealiseerd.

Verder kan beeldreconstructie door middel van schroefvormige aftasting met vele verschillende schroefpitches in de versnellings- en vertragingsgebieden tot stand worden gebracht met een in hoofdzaak uniforme beeldkwaliteit onder gebruikmaking van driedimensionale 40 beeldreconstructie.

- 4 -

Ook kan bij conventionele aftasting (axiale aftasting) of cine-aftasting voorafgaande of na versnelling of vertraging, onder gebruikmaking van driedimensionale beeldreconstructie, een beeldreconstructie worden bewerkstelligd met in hoofdzaak dezelfde beeldkwaliteit als bij 5 schroefvormige aftasting.

Verder kan als driedimensionale-beeldreconstructiealgoritme één van twee algoritmen, waaronder een driedimensionale-beeldreconstruc-tiealgoritme voor schroefvormige aftasting en een driedimensionale-beeldreconstructiealgoritme voor conventionele aftasting (axiale af-10 tasting) of cineaftasting, worden gebruikt door middel van het van de één naar de ander overschakelen, of deze twee algoritmen kunnen door middel van het wijzigen van parameters vanaf de één naar de andere om-schakelbaar gemaakt worden.

Volgens een eerste aspect verschaft de uitvinding röntgen-CT-15 apparatuur, omvattende: een röntgengegevensverzamelmiddel voor het verzamelen van door een subject doorgelaten röntgenprojectiegegevens, waarbij het subject tussen een röntgenopwekinrichting en een multi-rij röntgendetector is gepositioneerd, terwijl de röntgenopwekinrichting en de multi-rij röntgendetector rond een daartussen gepositioneerd ro-20 tatiemidden worden geroteerd; een beeldreconstructiemiddel voor het uitvoeren van beeldreconstructie uit de door het röntgengegevensverzamelmiddel verzamelde projectiegegevens; een beeldweergavemiddel voor het weergeven van een door middel van beeldreconstructie verkregen tomogram; en een aftastingsvoorwaarde-instelmiddel voor het instellen 25 van verschillende aftastingsvoorwaarden van tomografieaftasting, waarin het röntgengegevensverwervingsmiddel aanstuurbaar is voor schroefvormige aftasting met variabele pitch, waarbij röntgenprojectiegegevens van het subject op een aftasttafel worden verzameld door middel van het bewegen van de aftasttafel terwijl de snelheid ten op-30 zichte van een aftastportaal in een z-richting loodrecht op een xy-vlak, dat het rotatievlak van de röntgenopwekinrichting en de tweedimensionale röntgenoppervlakdetector is, wordt gevarieerd en waarbij het starten van de röntgengegevensverzameling en het starten van de beweging van de aftasttafel ten opzichte van het aftastportaal en/of 35 het stopzetten van de röntgengegevensverzameling en het stopzetten van de beweging van de aftasttafel ten opzichte van het aftastportaal asynchroon worden uitgevoerd.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het eerste aspect kan de opstartafstand op de tijd van versnelling en/of - 5 - vertraging worden verkort in schroefvormige aftasting met variabele pitch.

Volgens een tweede aspect verschaft de uitvinding röntgen-CT-apparatuur volgens het eerste aspect, waarin het röntgengegevensver-5 wervingsmiddel aanstuurbaar is voor de schroefvormige aftasting met variabele pitch, waarbij het starten van het verzamelen van röntgenge-gevens wordt uitgevoerd na het starten van de beweging van de aftast-tafel ten opzichte van het aftastportaal.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het 10 tweede aspect kan de opstartafstand worden verkort op de tijd van versnelling in schroefvormige aftasting met variabele pitch, omdat röntgengegevensverzameling onmiddelijk kan worden gestart na de tijd van versnelling, wanneer de afbeeldingstafel ten opzichte van het aftastportaal begint te bewegen.

15 Volgens een derde aspect verschaft de uitvinding röntgen-CT-ap- paratuur volgens het eerste aspect, waarin het röntgengegevensverwer-vingsmiddel aanstuurbaar is voor de schroefvormige aftasting met variabele pitch, waarbij het stopzetten van de beweging van de aftastta-fel ten opzichte van het aftastportaal wordt uitgevoerd na het stop-20 zetten van de röntgengegevensverzameling.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het derde aspect kan de uitloopafstand worden verkort op de tijd van vertraging in schroefvormige aftasting met variabele pitch, omdat röntgengegevensverzameling kan worden gestart onmiddellijk voorafgaande 25 aan de tijd van vertraging, wanneer de afbeeldingstafel de beweging ten opzichte van het aftastportaal stopzet.

Volgens een vierde aspect verschaft de uitvinding röntgen-CT-apparatuur volgens het eerste aspect, waarin het röntgengegevensver-wervingsmiddel aanstuurbaar is voor de schroefvormige aftasting met 30 variabele pitch, waarbij het starten van de beweging van de aftastta-fel ten opzichte van het aftastportaal wordt uitgevoerd na het starten van de röntgengegevensverzameling.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het vierde aspect kan de uitloopafstand worden verkort op de tijd van ver-35 snelling in schroefvormige aftasting met variabele pitch, omdat de röntgengegevensverzameling kan worden versneld na het starten van de röntgengegevensverzameling door het bewegen van de afbeeldingstafel ten opzichte van het aftastportaal.

Volgens een vijfde aspect verschaft de uitvinding röntgen-CT-40 apparatuur volgens het eerste aspect, waarin het röntgengegevensver- - 6 - wervingsmiddel aanstuurbaar is voor de schroefvormige aftasting met variabele pitch, waarbij het stopzetten van het verzamelen van rönt-gengegevens wordt uitgevoerd na het stopzetten van de aftasttafelbewe-ging ten opzichte van het aftastportaal.

5 In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het vijfde aspect kan de uitloopafstand worden verkort op de tijd van vertraging in schroefvormige aftasting met variabele pitch, omdat de röntgengegevensverzameling wordt beëindigd na het vertragen van de af-beeldingstafel ten opzichte van het aftastportaal.

10 Volgens een zesde aspect verschaft de uitvinding röntgen-CT-ap paratuur volgens het vierde of vijfde aspect, waarin het verzamelen van röntgengegevens wordt uitgevoerd door middel van het roteren van de rotatie-eenheid van het aftastportaal gedurende een periode, waarin de aftasttafel en het aftastportaal ten opzichte van elkaar in stil-15 stand zijn.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het zesde aspect kan het afbeelden worden uitgevoerd door middel van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting door de af-beeldingstafel en het aftastportaal ten opzichte van elkaar in stil-20 stand te houden en door de rotatie-eenheid van het aftastportaal te roteren.

Volgens een zevende aspect verschaft de uitvinding röntgen-CT-apparatuur volgens het zesde aspect, waarin de aanzichthoek, waarover de rotatie-eenheid van het aftastportaal roteert om röntgengegevens 25 tijdens de periode, waarin de aftasttafel en het aftastportaal ten opzichte van elkaar in stilstand zijn, te verzamelen, niet kleiner is dan de waaierhoek+180°.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het zevende aspect worden röntgengegevens verzameld door middel van het 30 roteren van de rotatie-eenheid van het aftastportaal waarbij de af-beeldingstafel en het aftastportaal ten opzichte van elkaar in stilstand worden gehouden en worden röntgengegevens verzameld bij een hoek van niet minder dan de waaierhoek+180°. In deze werking kan het afbeelden worden bewerkstelligd door middel van conventionele aftasting 35 (axiale aftasting) of cineaftasting door middel van halve aftasting bij de waaierhoek+l80°, door middel van volle-omwentelingsaftasting over 360° of door middel van cineaftasting met meer dan één omwenteling. Dit maakt het mogelijk om tomogrammen in de posities in alle met röntgenstralen bestraalde gebieden te verkrijgen.

- 7 -

Volgens een achtste aspect verschaft de uitvinding röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de vierde tot zevende aspecten, waarin het reconstructiemiddel in staat is één van twee soorten beeldreconstructie uit te voeren, waaronder beeldreconstructie voor conventione-5 le aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting en beeldreconstructie voor schroefvormige aftasting.

Aangezien in de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het achtste aspect elk van twee soorten van beeldreconstructie door middel van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaf-10 tasting en beeldreconstructie door middel van schroefvormige aftasting kan worden uitgevoerd, kan beeldreconstructie door middel van schroefvormige aftasting met variabele pitch worden bewerkstelligd in enige coördinaatpositie in de z-richting onder gebruikmaking van beeldreconstructie door middel van conventionele aftasting (axiale aftasting) of 15 cineaftasting, wanneer de afbeeldingstafel en het aftastportaal ten opzichte van elkaar in stilstand worden gehouden of onder gebruikmaking van beeldreconstructie door middel van schroefvormige aftasting, wanneer de afbeeldingstafel en het aftastportaal ten opzichte van elkaar bewegen.

20 Volgens een negende aspect verschaft de uitvinding de röntgen- CT-apparatuur volgens enige van de vierde tot achtste aspecten, waarin het beeldreconstructiemiddel in staat is door middel van het variëren van parameters elk van twee soorten van beeldreconstructie, waaronder beeldreconstructie voor conventionele aftasting (axiale aftasting) of 25 cineaftasting en beeldreconstructie voor schroefvormige aftasting, uit te voeren.

Aangezien in de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het negende aspect elk van twee soorten van beeldreconstructie door middel van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaf-30 tasting en beeldreconstructie door middel van schroefvormige aftasting kan worden uitgevoerd door gebruik te maken van parameters, wordt beeldreconstructie bestuurd volgens de parameters van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting, wanneer de afbeeldingstafel en het aftastportaal ten opzichte van elkaar in stilstand worden 35 gehouden, of wordt beeldreconstructie bestuurd volgens de parameters van schroefvormige aftasting, wanneer de afbeeldingstafel en het aftastportaal ten opzichte van elkaar bewegen. Op deze wijze kan beeldreconstructie door middel van schroefvormige aftasting met variabele pitch worden bewerkstelligd.

- 8 -

Volgens een tiende aspect verschaft de uitvinding de röntgen-CT-apparatuur volgens het tweede of derde aspect, waarin het beeldre-constructiemiddel in staat is beeldreconstructie van schroefvormige aftasting met verschillende schroefpitches door middel van het varië-5 ren van parameters uit te voeren.

Aangezien in de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het tiende aspect röntgengegevens met verschillende schroefpitches worden verzameld op de tijd van het versnellen of vertragen van schroefvormige aftasting met variabele pitch, kan beeldreconstructie 10 door middel van schroefvormige aftasting met variabele pitch worden bewerkstelligd door middel van het uitvoeren van beeldreconstructie van schroefvormige aftasting met verschillende schroefpitches door middel van het besturen en variëren van parameters.

Volgens een elfde aspect verschaft de uitvinding de röntgen-CT-15 apparatuur volgens enige van de eerste tot tiende aspecten, waarin het beeldreconstructiemiddel in staat is driedimensionale beeldreconstructie te gebruiken.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het elfde aspect maakt het gebruik van driedimensionale beeldreconstructie 20 het mogelijk om tomogrammen beeldreconstructie met uniforme beeldkwaliteit te doen ondergaan, zelfs wanneer schroefvormige aftasting plaatsvindt met vele verschillende pitches, waarbij de schroefpitch beetje bij beetje toeneemt op de tijd van versnelling en afneemt op de tijd van vertraging, en zelfs wanneer de tweedimensionale röntgenop-25 pervlakdetector breed in de z-richting is, kunnen tomogrammen van uniforme beeldkwaliteit worden geleverd en kan beeldreconstructie door middel van schroefvormige aftasting met variabele pitch worden bewerkstelligd ongeacht het feit of de afbeeldingstafel en het aftastportaal ten opzichte van elkaar in stilstand zijn of in de z-richting bewegen. 30 Volgens een twaalfde aspect verschaft de uitvinding de röntgen- CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot elfde aspecten, waarin het beeldreconstructiemiddel in staat is beeldreconstructie van het gehele afbeeldingsbereik in dezelfde plakdikte uit te voeren.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het 35 twaalfde aspect kan het gehele afbeeldingsbereik, zowel wanneer schroefvormige aftasting met variabele pitch wordt versneld als wanneer deze wordt vertraagd, beeldreconstructie in dezelfde plakdikte ondergaan onder gebruikmaking van driedimensionale beeldreconstructie.

Volgens een dertiende aspect verschaft de uitvinding de routes 0 gen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot elfde aspecten, - 9 - waarin het beeldreconstructiemiddel in staat is beeldreconstructie in dezelfde plakdikte binnen een bereik van het aantal bereiken, waarin het gehele afbeeldingsbereik is ondérverdeeld, uit te voeren.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het 5 dertiende aspect kan elk van de afbeeldingsbereiken, zowel wanneer schroefvormige aftasting met variabele pitch wordt versneld als wanneer deze wordt vertraagd, beeldreconstructie in dezelfde plakdikte ondergaan onder gebruikmaking van driedimensionale beeldreconstructie.

Volgens een veertiende aspect verschaft de uitvinding de rönt-10 gen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot dertiende aspecten, waarin het beeldreconstructiemiddel in staat is de plakdikte te besturen door middel van het uitvoeren van filterconvolutie in de z-rich-ting (rijrichting).

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het 15 veertiende aspect kan de plakdikte gelijk worden gemaakt in alle afbeeldingsbereiken of kan de plakdikte gelijk worden gemaakt in elk van de afbeeldingsbereiken door middel van het besturen van de röntgenbun-del in de z-richting (rijrichting) door het uitvoeren van filterconvolutie. Dit zorgt ervoor dat de beeldkwaliteit van tomogrammen van 20 schroefvormige aftasting met variabele pitch meer uniform kunnen zijn in de z-richting.

Volgens een vijftiende aspect verschaft de uitvinding de röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot veertiende aspecten, waarin het beeldreconstructiemiddel in staat is de plakdikte te bestu-25 ren door middel van het met een weegcoëfficiënt vermenigvuldigen van de projectiegegevens van elk aanzicht.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het vijftiende aspect kan de plakdikte gelijk worden gemaakt in alle afbeeldingsbereiken of kan de plakdikte gelijk worden gemaakt in elk van 30 de afbeeldingsbereiken door middel van het besturen van de plakdikte van de tomogrammen, die beeldreconstructie ondergaan, door het aanpassen van de weegcoëfficiënt van elk bij elk stel van coördinaten in de z-richting aanwezig aanzicht, door het besturen van de plakdikte door middel van het met een weegcoëfficiënt vermenigvuldigen van de projec-35 tiegegevens van elk aanzicht van schroefvormige aftasting met variabele pitch. Dit zorgt ervoor dat de beeldkwaliteit van tomogrammen van schroefvormige aftasting met variabele pitch meer uniform kunnen zijn in de z-richting.

Volgens een zestiende aspect verschaft de uitvinding de rönt-40 gen-CT-apparatuur volgens het vijftiende aspect, waarin het beeldre- - 10 - constructiemiddel in staat is projectiegegevens van niet minder dan 360° als de projectiegegevens te gebruiken.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het zestiende aspect kunnen projectiegegevens van niet minder dan 360° 5 worden gebruikt, wanneer tomogrammen van een grotere plakdikte dienen te worden verkregen, door middel van het besturen van de plakdikte door het vermenigvuldigen van de projectiegegevens van elk aanzicht met een weegcoëfficiënt. Dit maakt het mogelijk om de plakdikte in alle afbeeldingsbereiken gelijk te maken of om de plakdikte in elk af-10 beeldingsbereik gelijk te maken door het besturen van de plakdikte van de tomogrammen, die beeldreconstructie ondergaan. Dit zorgt ervoor dat de beeldkwaliteit van tomogrammen van schroefvormige aftasting met variabele pitch uniformer kunnen zijn in de z-richting.

Volgens een zeventiende aspect verschaft de uitvinding de rönt-15 gen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot zestiende aspecten, waarin het beeldreconstructiemiddel in staat is de plakdikte door middel van gewogen optelling te besturen, door in de z-richting opeenvolgende beeld-gereconstrueerde tomogrammen met een weegcoëfficiënt te vermenigvuldigen.

20 In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het zeventiende aspect kan de plakdikte worden bestuurd door de in de z-richting opeenvolgende beeld-gereconstrueerde tomogrammen in elk positie in de z-richting met een weegcoëfficiënt te vermenigvuldigen. Dit maakt het mogelijk om de plakdikte in alle afbeeldingsbereiken gelijk 25 te maken of om de plakdikte in elk afbeeldingsbereik gelijk te maken door het besturen van de plakdikte van de tomogrammen, die beeldreconstructie ondergaan. Dit zorgt ervoor dat de beeldkwaliteit van tomogrammen van schroefvormige aftasting met variabele pitch uniformer kan zijn in de z-richting.

30 Volgens een achttiende aspect verschaft de uitvinding de rönt gen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot zeventiende aspecten, waarin het röntgengegevensverzamelmiddel het aftastportaal omvat, welk aftastportaal schroefvormige aftasting met variabele pitch onder een helling op het xy-vlak uitvoert.

35 De hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het acht tiende aspect kan ook zogenoemde "hellende aftasting" of "gekantelde aftasting" uitvoeren door middel van het uitvoeren van schroefvormige aftasting met variabele pitch, waarbij het aftastportaal helt ten opzichte van het xy-vlak.

Volgens een negentiende aspect verschaft de uitvinding de rönt-gen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot achttiende aspecten, waarin het röntgengegevensverzamelmiddel een vlakke röntgendetector of een röntgendetector, die een aantal vlakke röntgendetectoren combi-5 neert, omvat.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het negentiende aspect is, ongeacht het feit of een boogvormige multi-rij röntgendetector wordt gebruikt als tweedimensionale röntgenoppervlak-detector, een door een vlak-paneel röntgendetector gerepresenteerde 10 vlakke röntgendetector wordt gebruikt of een röntgendetector, die een aantal vlakke röntgendetectoren combineert, wordt gebruikt, de röntgendetector gedistribueerd over een equivalent van een bepaalde hoek in de kanaalrichting en roteert deze röntgendetector ook tezamen met een rotatielichaam in het aftastportaal over een equivalent van de de-15 tectorbreedte in de z-richting om röntgenprojectiegegevens in de 360° aanzichtrichtingen te kunnen verkrijgen, hetgeen het mogelijk maakt om schroefvormige aftasting met variabele pitch te realiseren.

Volgens een twintigste aspect verschaft de uitvinding de röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot negentiende aspec-20 ten, waarin: het röntgengegevensverzamelmiddel aanstuurbaar is voor het meten van z-richting coördinaatpositie van ten minste één aanzicht, en het reconstructiemiddel aanstuurbaar is voor reconstructie onder gebruikmaking van een gemeten waarde van de z-richting coördinaatpositie van ten minste één aanzicht of een voorspelde waarde van 25 de z-richting coördinaatpositie van ten minste één aanzicht.

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het twintigste aspect kan een nauwkeuriger beeldreconstructie worden bewerkstelligd door het verzamelen van gegevens terwijl de meting of voorspelling van de z-richting coördinaatpositie van elk aanzicht of 30 alle aanzichten op regelmatige intervallen tezamen met röntgenprojectiegegevens worden afgetast, en het gebruiken van de z-richting coördinaatpositie in tweedimensionale beeldreconstructie of driedimensionale beeldreconstructie, resulterend in tomogrammen met minder artefacten met betrekking tot beeldkwaliteit.

35 Volgens een eenentwintigste aspect verschaft de uitvinding de röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot twintigste aspecten, waarin: het röntgengegevensverzamelmiddel aanstuurbaar is voor het achtereenvolgens herhalen van röntgengegevensverzameling in een bepaald bereik van z-richting coördinaatposities.

- 12 -

In de hierboven beschreven röntgen-CT-apparatuur volgens het eenentwintigste aspect worden röntgenprojectiegegevens verzameld, zelfs wanneer de afbeeldingstafel (of het draagtoestel) wordt versneld op het moment van het starten van de afbeelding door middel van 5 schroefvormige aftasting met variabele pitch van een bepaald bereik van z-richtingscoördinaten, en worden röntgenprojectiegegevens ook verzameld, terwijl de afbeeldingstafel wordt vertraagd op het moment van het beëindigen van de afbeelding door middel van schroefvormige aftasting met variabele pitch in één richting. Wanneer afbeelding van 10 een bereik van dezelfde z-richtingscoördinaten een aantal malen op beide wijzen is herhaald, kunnen de tijdsintervallen van gegevensverzameling door middel van schroefvormige aftasting met variabele pitch in het voorwaartste vertragende deel en het achterwaartse versnellende deel worden verkort. Dit maakt het mogelijk om variaties van in de 15 tijdsrichting opeenvolgende tomogrammen zichtbaar te maken.

Ook wanneer een bereik van dezelfde z-richtingscoördinaten een aantal malen in dezelfde z-richting is afgebeeld, kunnen variaties van tomogrammen op regelmatige intervallen in de tijdsrichting worden waargenomen.

20 In elk geval is de positionele overeenstemming van beelden in de z-richting bij herhaalde afbeelding verbeterd door middel van het verzamelen van gegevens tezamen met röntgenprojectiegegevens door het meten of vóórspellen van z-richting coördinaatposities, en het uitvoeren van beeldreconstructie onder gebruikmaking van deze z-richting 25 coördinaatposities.

De röntgen-CT-apparatuur of de röntgen-CT-afbeeldingswerkwijze verschaffen het effect van het mogelijk maken dat de z-richting beeldkwaliteit van in de z-richting opeenvolgende tomogrammen kan worden gewaarborgd bij schroefvormige aftasting met variabele pitch door 30 röntgen-CT-apparatuur met een multi-rij röntgendetector of een tweedimensionale röntgenoppervlakdetector van een matrixstructuur, die door een vlak-paneel röntgendetector wordt gerepresenteerd.

Fig. 1 is een blokdiagram van röntgen-CT-apparatuur in één modus voor het uitvoeren van de uitvinding.

35 Fig. 2 is een diagram, dat een röntgenopwekinrichting (röntgen- buis) en een multi-rij röntgendetector, zoals gezien in het xy-vlak, toont.

Fig. 3 is een diagram, dat een röntgenopwekinrichting (röntgen-buis) en een multi-rij röntgendetector, gezien in het xy-vlak, toont.

- 13 -

Fig. 4 is een stroomschema, dat de stappen van het afbeelden van een subject toont.

Fig. 5 is een stroomschema, dat de werking van de röntgen-CT-apparatuur, die betrekking heeft op één modus voor het uitvoeren van 5 de uitvinding, uiteenzet.

Fig. 6 is een stroomschema, dat details van voorbehandelingen toont.

Fig. 7 is een stroomschema, dat details van driedimensionale beeldreconstructiebewerking toont.

10 Fig. 8 zijn conceptuele diagrammen, die een toestand van het projecteren van lijnen op een reconstructiegebied in de röntgenzend-richting tonen.

Fig. 9 is een conceptueel diagram, dat een toestand van het projecteren van lijnen op een reconstructiegebied in de röntgenzend-15 richting toont.

Fig. 10 is een conceptueel diagram, dat op detectorvlakken geprojecteerde lijnen toont.

Fig. 11 is een conceptueel diagram, dat een toestand van het projecteren van projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y) op het reconstruc-20 tiegebied toont.

Fig. 12 is een conceptueel diagram, dat terugprojectiepixelge-gevens D2 van pixels op het reconstructiegebied toont.

Fig. 13 is een diagram, dat een toestand toont, waarin terug-projectiegegevens D3 worden verkregen door het pixel-voor-pixel onder-25 werpen van de terugprojectiepixelgegevens D2 aan geheel-aanzichtoptel-ling.

Fig. 14 is een conceptueel diagram, dat een toestand van het projecteren van lijnen op een cirkelvormig reconstructiegebied in de röntgenzendrichting toont.

30 Fig. 15 is een diagram, dat een afbeeldingsvoorwaarde-invoer- scherm voor de röntgen-CT-apparatuur toont.

Fig. 16 is een diagram, dat het bereik, waarin schroefvormige aftasting mogelijk is, toont.

Fig. 17 is een diagram, dat een geval van schroefvormige aftas-35 ting met constante snelheid toont.

Fig. 18 is een diagram, dat een geval van schroefvormige aftasting met variabele snelheid toont.

Fig. 19 is een diagram, dat een geval toont, waarin de gege-vensverzamellijn hellend is.

- 14 -

Fig. 20 is een stroomschema van Uitvoeringsvoorbeeld 1 van schroefvormige aftasting met variabele pitch.

Fig. 21 is een diagram, dat de werking van Uitvoeringsvoorbeeld 1 van schroefvormige aftasting met variabele pitch toont.

5 Fig. 22 is een stroomschema van Uitvoeringsvoorbeeld 2 van schroefvormige aftasting met variabele pitch.

Fig. 23 is een diagram, dat de werking van Uitvoeringsvoorbeeld 2 van schroefvormige aftasting met variabele pitch toont.

Fig. 24 is een diagram, dat filterconvolutie van projectiegege-10 vens in de z-richting toont.

Fig. 25 is een diagram, dat filterconvolutie van beeldruimte in de z-richting toont.

Fig. 26 is een diagram, dat de bewerking van projectiegegevens-aanzicht toont.

15 Fig. 27 is een tabel, die de voordelen en nadelen van de werk wijze van het uitvoeren van filterconvolutie op projectiegegevens in de z-richting en de werkwijze van het uitvoeren van filterconvolutie op beeldruimte in de z-richting met elkaar vergelijkt.

Fig. 28 is een diagram, dat inconsistenties in de z-richting 20 filterbreedte van projectiegegevens toont.

Fig. 29 is een diagram dat een inconsistentie-vrij beeldruimte z-richtingsfilter toont.

Fig. 30 is een diagram, dat projectiegegevensaanzichtweging over één omwenteling of meer toont.

25 Fig. 31 is een tabel van projectiegegevensruimte z-filtercoëf- ficiënten en beeldruimte z-filtercoëfficiënten in schroefvormige aftasting met variabele pitch.

Fig. 32 is een diagram, dat de werking van shuttleraodus schroefvormige aftasting met variabele pitch toont.

30 Fig. 33 is een diagram, dat de werking van schroefvormige af tasting met variabele pitch toont.

Fig. 34 is een diagram, dat de positionele relatie tussen de gegevensverzamellijn en het tomogram in conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting toont.

35 Fig. 35 is een diagram, dat de positionele relatie tussen de gegevensverzamellijn en het tomogram in schroefvormige aftasting toont.

Fig. 36 is een diagram, dat de positionele relatie tussen een aanzicht a en een aanzicht b, die tegenover elkaar gelegen zijn, en 40 een tomogram toont.

- 15 -

Fig. 37 is een diagram, dat het totale afbeeldingsbereik en deelafbeeldingsbereiken toont.

Fig. 38 is een diagram, dat een bereik toont, waarin tomogram-beeldreconstructie mogelijk is in Uitvoeringsvoorbeeld 1.

5 Fig. 39 is een diagram, dat een bereik toont, waarin tomogram- beeldreconstructie mogelijk is in Uitvoeringsvoorbeeld 2.

Fig. 40 is een diagram, dat de relatieve acties van de rönt-gengegevensverzamellijn en het subject bij tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch in de z-richting toont.

10 Fig. 41(a) is een diagram, dat de tijdsresolutie op verschil lende punten in tweeweg schroefvormige shuttleaftasting toont.

Fig. 41(b) is een diagram, dat de tijdsresolutie op verschillende punten in eenweg schroefvormige shuttleaftasting toont.

Fig. 42 is een diagram, dat Voorbeeld 1 van de relatie tussen 15 de schroefpitch, het aantal omwentelingen van gebruikte gegevens en de röntgenbuisstroom van tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting heen en weer in de z-richting toont.

Fig. 43 is een diagram, dat Voorbeeld 2 van de relatie tussen 20 de schroefpitch, het aantal omwentelingen van gebruikte gegevens en de röntgenbuisstroom van tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting heen en weer in de z-richting toont.

Fig. 44 is een diagram, dat Voorbeeld 3 van de relatie tussen 25 de schroefpitch, het aantal omwentelingen van gebruikte gegevens en de röntgenbuisstroom van tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting heen en weer in de z-richting toont.

Fig. 45 is een stroomschema van een .automatische röntgenbe-30 lichtingsfunctie, die de röntgenbuisstroom onder beschouwing van de in de beeldreconstructie te gebruiken hoeveelheid gegevens bepaalt.

De uitvinding zal in detail worden beschreven onder verwijzing naar in de tekeningen getoonde modi voor het uitvoeren daarvan. Overigens is dit niet bedoeld om de uitvinding te beperken.

35 Fig. 1 is een blokdiagram van een configuratie van röntgen-CT- apparatuur in één modus voor het uitvoeren van de uitvinding. De röntgen-CT-apparatuur 100 is uitgerust met een bedieningsconsole 1, een afbeeldingstafel 10 en een aftastportaal 20.

Het bedieningsconsole 1 is uitgerust met een invoerinrichting 2 40 voor het ontvangen van invoeren van de bediener, een centrale ver- - 16 - werkingseenheid 3 voor het uitvoeren van voorbehandelingen, beeldre-constructiebewerking, nabehandelingen en dergelijke, een gegevens-verzamelbuffer 5 voor het verzamelen van door het aftastportaal 20 verzamelde projectiegegevens, een monitor 6 voor het weergeven van 5 uit projectiegegevens, die door voorbehandeling van röntgendetector-gegevens zijn verkregen, gereconstrueerde tomogrammen, en een opslag-eenheid 7 voor het opslaan van programma's, röntgendetectorgegevens, projectiegegevens en röntgentomogrammen.

Afbeeldingsvoorwaarden worden via deze invoerinrichting 2 inge-10 voerd en in de opslageenheid 7 opgeslagen. Fig. 15 toont een voorbeeld van een invoerscherm van afbeeldingsvoorwaarden.

De afbeeldingstafel 10 is uitgerust met een draagtoestel 12, dat een daarop geplaatst subject door de opening van het aftastportaal 20 heen in en uit het aftastportaal plaatst. Het draagtoestel 12 wordt 15 omhoog geheven, omlaag gebracht en langs de tafellijn bewogen door een in de afbeeldingstafel 10 ingebouwde motor.

Het aftastportaal 20 is uitgerust met röntgenopwekinrichting 21, een röntgenstuureenheid 22, een collimator 23, een bundelvormend röntgenfilter 28, een multi-rij röntgendetector 24, een DAS (Data Ac-20 quisition System) 25, een stuureenheid 26 voor de rotatie-eenheid voor het besturen van de röntgenopwekinrichting 21 en andere inrichtingen die rond de lichaamsas van het subject roteren, en een regelende stuureenheid 29 voor het uitwisselen van stuursignalen en dergelijke met het bedieningsconsole 1 en de afbeeldingstafel 10. Het bundelvor-25 mende röntgenfilter is een röntgenfilter, dat het kleinst in filter-dikte is in de richting van röntgenstralen naar het rotatiemidden toe, welk rotatiemidden het afbeeldingsmidden is, en neemt in filterdikte toe om in staat te zijn meer röntgenstralen te absorberen. Om deze reden kan blootstelling aan straling van het lichaamsoppervlak van een 30 subject, waarvan de doorsnedevorm dicht bij een cirkel of een ovaal ligt, worden verminderd. Verder kan het aftastportaal 20 door middel van een aftastportaalhellingsstuureenheid 27 in de z-richting over ongeveer + 30° onder een naar voren of achteren hellende hoek worden geplaatst .

35 De röntgenopwekinrichting 21 en de multi-rij röntgendetector 24 maken omwentelingen rond het rotatiemidden IC. Er wordt verondersteld dat de verticale richting de y-richting is, de horizontale richting de x-richting is en de bewegingsrichting van de tafel en het draagtoestel loodrecht op deze richtingen de z-richting is, en het rotatievlak van 40 de röntgenopwekinrichting 21 en de multi-rij röntgendetector 24 het - 17 - xy-vlak is. Verder is de bewegingsrichting van het draagtoestel 12 de z-richting.

Fig. 2 en fig. 3 tonen aanzichten van de geometrische inrichting van de röntgenopwekinrichting 21 en de multi-rij röntgendetector 5 24, zoals gezien vanuit het xy-vlak of het yz-vlak.

De röntgenopwekinrichting 21 genereert een röntgenbundel, die bekend staat als kegelbundel CB. Wanneer de richting van de middenas van de kegelbundel CB evenwijdig is aan de y-richting, wordt de aan-zichthoek verondersteld 0° te zijn.

10 De multi-rij röntgendetector 24 heeft bijvoorbeeld 256 detec- torrijen in de z-richting. Elke röntgendetectorrij heeft bijvoorbeeld 1024 röntgendetectorkanalen.

Nadat een de röntgenfocus van de röntgenopwekinrichting 21 verlatende röntgenbundel een zodanige ruimtelijke besturing door het 15 röntgenbundel-vormende filter 28 heeft ondergaan, dat meer röntgenstralen het midden van het reconstructiegebied P bestralen en minder röntgenstralen de omtrekken van het reconstructiegebied P bestralen, worden binnen het reconstructiegebied P aanwezige röntgenstralen door het subject geabsorbeerd en worden doorgelaten röntgenstralen door de 20 multi-rij röntgendetector 24 als röntgendetectorgegevens verzameld, zoals is weergegeven in fig. 2.

Zoals is weergegeven in fig. 3 ondergaat de de röntgenfocus van de röntgenopwekinrichting 21 verlatende röntgenbundel besturing door de röntgencollimator 23 in de plakdikterichting van het tomogram, met 25 name op een zodanige wijze, dat de röntgenbundelbreedte B is op de ro-tatiemiddenas IC, en worden röntgenstralen door het nabij de rotatie-middenas IC aanwezige subject geabsorbeerd en worden doorgelaten röntgenstralen door de multi-rij röntgendetector 24 als röntgendetectorgegevens verzameld.

30 Na bestraling met röntgenstralen verzamelde projectiegegevens na bestraling met röntgenstralen worden door de multi-rij röntgendetector 24 geleverd en onderworpen aan A/D-omzetting door het DAS 25, en ingevoerd in het gegevensverzamelbuffer 5 via een slipring 30. De in het gegevensverzamelbuffer 5 ingevoerde gegevens worden door de 35 centrale verwerkingseenheid 3 verwerkt volgens een programma in de op-slageenheid 7 om tot een tomogram te worden gereconstrueerd, welk tomogram op de monitor 6 wordt weergegeven.

Fig. 4 is een stroomschema, dat de werking van de röntgen-CT-apparatuur volgens deze uitvoeringsvorm uiteenzet.

- 18 -

In stap PI wordt het subject op het draagtoestel 12 geplaatst en uitgelijnd. Het op het draagtoestel 12 geplaatste subject ondergaat uitlijning van het referentiepunt van elk gebied met de centrale positie van het plaklicht van het aftastportaal 20.

5 In stap P2 worden verkenningsbeelden verzameld. Verkennings- beelden worden gewoonlijk opgepikt bij 0° en 90°, maar in sommige gevallen, bijvoorbeeld voor het hoofd, worden slechts 90° verkenningsbeelden opgepikt. Details van verkenningsafbeelding zullen naderhand worden beschreven.

10 In stap P3 worden afbeeldingsvoorwaarden ingesteld. Gewoonlijk wordt afbeelding uitgevoerd terwijl de positie en de omvang van het af te beelden tomogram worden weergegeven op het verkenningsbeeld als af-beeldingsvoorwaarden. In dit geval wordt informatie over de totale röntgendosis per omwenteling van schroefvormige aftasting, schroefvor-15 mige aftasting met variabele pitch, schroefvormige shuttleaftasting, conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting weergegeven. Verder zal bij cineaftasting, indien het aantal omwentelingen of de tijdslengte is ingevoerd, röntgendosisinformatie voor het ingevoerde aantal omwentelingen of de ingevoerde tijdslengte in betreffend ge-20 bied worden weergegeven.

In stap P4 wordt tomografie uitgevoerd. Details van de tomografie zullen naderhand worden beschreven.

Twee uitvoeringsvoorbeelden van gegevensverzameling door middel van schroefvormige aftasting met variabele pitch zullen hieronder wor-25 den beschreven.

Uitvoeringsvoorbeeld 1: De afbeeldingstafel 10 of het draagtoestel 12 (die hierna tezamen als afbeeldingstafel 10 worden aangeduid, wordt in de z-richting bewogen om röntgengegevens tijdens de versnelling, constante-snelheidswerking en vertraging van de afbeel-30 dingstafel 10 te verzamelen, en de werking van de afbeeldingstafel 10 is voltooid na de beëindiging van het verzamelen van röntgengegevens.

Uitvoeringsvoorbeeld 2: Voordat de afbeeldingstafel 10 of het draagtoestel 12 (die hierna tezamen als de afbeeldingstafel 10 worden aangeduid) in de z-richting wordt bewogen, wordt de afbeeldingstafel 35 10 in stilstand gehouden; nadat röntgengegevens door middel van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting, die wordt uitgevoerd bij de waaierhoek+180° of 360°, of in een aantal omwentelingen wordt uitgevoerd, zijn verzameld, wordt de afbeeldingstafel 10 bewogen om röntgengegevens tijdens de versnelling, constante-40 snelheidswerking en vertraging van de afbeeldingstafel 10 te verzame- - 19 - len; na stopzetting van de werking van de afbeeldingstafel 10, wordt conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting uitgevoerd om röntgengegevens bij de waaierhoek+180° of 360° of in een aantal omwentelingen te verzamelen, terwijl de afbeeldingstafel 10 in stilstand 5 is. Daarna wordt het verzamelen van röntgengegevens beëindigd; en ook bestraling met röntgenstralen wordt beëindigd.

üitvoeringsvoorbeeld 1

Fig. 20 toont een stroomschema van alle operationele stappen 10 van dit üitvoeringsvoorbeeld 1.

In stap Pil wordt de röntgengegevensverzamellijn, die de rönt-genopwekinrichting 21 en de multi-rij röntgendetector 24 omvat, geroteerd.

In deze stap kan de röntgengegevensverzamellijn, die de röntge-15 nopwekinrichting en de multi-rij röntgendetector 24 omvat, ook in de z-richting hellend ten opzichte van het xy-vlak zijn.

In stap P12 wordt het draagtoestel 12 op de afbeeldingstafel 10 naar een aangewezen positie bewogen.

In dit geval worden de startpositie en de eindpositie van de 20 afbeelding op het gebruikerkoppelingsscherm of de monitorweergave of dergelijke ingesteld voor het vooraf instellen van afbeeldingsvoor-waarden van tomografie. Indien het mogelijk is om de startpositie van de afbeelding, de eindpositie van de afbeelding en de omvang van het afbeeldingsoppervlak op een verkenningsbeeld in te stellen, zal dit 25 dikwijls bijdragen aan operationeel gemak.

In stap P13 wordt de lineaire beweging van het draagtoestel 12 in de z-richting gestart.

In stap P14 beginnen de van de röntgenopwekinrichting 21 afkomstige röntgenstralen met bestraling en wordt het verzamelen van 30 gegevens door de multi-rij röntgendetector 24 gestart.

Indien het verzamelen van gegevens dient te worden gestart tijdens de versnelling van de lineaire beweging van het draagtoestel 12 in de z-richting, worden röntgengegevens verzameld terwijl de z-richting coördinaatpositie van elk aanzicht wordt gemeten. Of worden rönt-35 gengegevens verzameld terwijl op correcte wijze de z-richting coördinaatpositie wordt voorspeld.

In stap PI5 wordt de lineaire bewegingssnelheid van het draagtoestel 12 in de z-richting vergroot door middel van het variëren volgens een bepaalde tijdsfunctie. In dit proces wordt de buisstroom zo-40 danig bestuurd, dat het product van de röntgenbestralingstijd per een- - 20 - heidslengte in de z-richting en de buisstroom in hoofdzaak constant blijft. Fig. 21 toont een voorbeeld van de tijdsfunctie van de snelheid.

Binnen het versnellingsbereik van het draagtoestel 12 zal de 5 snelheid van het draagtoestel nog steeds laag zijn, en kan het subject aan een hoge dosis röntgenstralen worden blootgesteld. Indien het product van de röntgenbestralingstijd per eenheidslengte in de z-richting en de buisstroom constant wordt gehouden, kan om deze reden de niet-noodzakelijke bestraling van het subject worden verminderd.

10 In stap P16 wordt de lineaire bewegingssnelheid van het draag toestel 12 vertraagd, waarbij de variatie in vertraging is gebaseerd op een bepaalde tijdsfunctie.

In stap P17 wordt er beoordeeld of de eindpositie van de aftasting al dan niet is bereikt en indien het antwoord JA is, zal worden 15 voortgegaan naar stap P18, terwijl indien het antwoord NEE is, voortgegaan zal worden naar stap PI5.

In stap P18 wordt bestraling met röntgenstralen stopgezet op hetzelfde moment als waarop het verzamelen van röntgengegevens wordt beëindigd.

20 In stap P19 wordt de beweging van het draagtoestel 12 stopge zet .

Fig. 21 toont de werking van Uitvoeringsvoorbeeld 1.

De snelheid v(t) van de afbeeldingstafel 10 of het draagtoestel 12 neemt toe tussen tijdstippen 0 en t2, blijft op een constante snel-25 heid vl tussen tijdstippen t2 en t3 en neemt af tussen tijdstippen t3 en t5.

Indien de af te beelden z-richting coördinaatpositie z=z0 is op het tijdstip tO, zal als gevolg van de beweging van de afbeeldingstafel 10 of het draagtoestel 12 de afbeeldingspositie z=z0 op het tijd-30 stip tl, z=zl op het tijdstip t2, z=z2 op het tijdstip t3, z=z3 op het tijdstip t4 en z=z4 op het tijdstip t5 zijn.

Röntgengegevens worden verzameld tussen de tijdstippen tl en t4: tussen de tijdstippen tl en t2 is een versneld röntgengegevensver-zamelgebied, tussen de tijdstippen t2 en t3 is een constante-snelheid 35 röntgengegevensverzamelgebied, en tussen de tijdstippen t3 en t4 is een vertraagd röntgengegevensverzamelgebied. Tussen de tijdstippen 0 en tl en tussen t4 en t5 worden geen röntgengegevens verzameld.

- 21 - ‘ Uitvoeringsvoorbeeld 2

Fig. 22 toont een stroomschema van de operationele stappen van Uitvoeringsvoorbeeld 2.

In stap P21 wordt de röntgengegevensverzamellijn, die de rönt-5 genopwekinrichting 21 en de multi-rij röntgendetector 24 omvat, geroteerd. In deze stap kan de röntgengegevensverzamelli jn, die de rönt-genopwekinrichting en de multi-rij röntgendetector 24 omvat, ook in de z-richting hellend ten opzichte van het xy-vlak zijn.

In stap P22 wordt het draagtöestel 12 op de afbeeldingstafel 10 10 naar een aangewezen positie bewogen. In dit geval worden de startpositie en de eindpositie van de afbeelding op het gebruikerkoppelings-scherm of de monitorweergave of dergelijke ingesteld voor het vooraf instellen van afbeeldingsvoorwaarden van tomografie. Indien het mogelijk is om de startpositie van de afbeelding, de eindpositie van de 15 afbeelding en de omvang van het afbeeldingsoppervlak op een verken-ningsbeeld in te stellen, zal dit eveneens bijdragen aan operationeel gemak.

In stap P23 beginnen de van de röntgenopwekinrichting 21 afkomstige röntgenstralen met bestraling en wordt het verzamelen van 20 gegevens door de multi-rij röntgendetector 24 gestart. Tijdens rönt-gengegevensverzameling wordt vanaf het tijdstip waarop de röntgengegevensverzamelli jn nog steeds in stilstand is, röntgengegevensverzame-ling uitgevoerd, terwijl de z-richting coördinaatpositie in de rönt-genprojectiegegevens van elk aanzicht worden gemeten. Als alternatief 25 worden röntgengegevens verzameld terwijl de z-richting coördinaatpositie wordt voorspeld.

In stap P24 wordt de lineaire beweging van het draagtöestel 12 in de z-richting gestart nadat het verzamelen van röntgengegevens in 360° is beëindigd.

30 In stap P25 wordt de lineaire bewegingssnelheid van het draag- toestel 12 in de z-richting vergroot door middel van het variëren volgens een bepaalde tijdsfunctie. In dit proces wordt de röntgenbuis-stroom zodanig bestuurd, dat het product van de röntgenbestralingstijd per eenheidslengte in de z-richting en de buisstroom in hoofdzaak con-35 stant te houden. Fig. 23 toont een voorbeeld van de ti jdsfunctie van de snelheid. Binnen het versnellingsbereik van het draagtöestel 12 zal de snelheid van het draagtöestel nog steeds laag zijn, en kan het subject aan een hoge dosis röntgenstralen worden blootgesteld. Indien het product van de röntgenbestralingstijd per eenheidslengte in de z-rich- - 22 - ting en de buisstroom constant wordt gehouden, kan om deze reden de niet-noodzakelijke bestraling van het subject worden verminderd.

In stap P26 wordt de lineaire bewegingssnelheid van het draagtoestel 12 verlaagd op basis van een bepaalde tijdsfunctie.

5 In stap P27 wordt er beoordeeld, of de eindpositie van de af tasting al dan niet is bereikt en indien het antwoord JA is, zal het stroomschema voortgaan naar stap P28 of, indien het antwoord NEE is, naar stap P25.

In stap P28 wordt de beweging van het draagtoestel 12 stopge- 10 zet.

In stap S29 worden, nadat de beweging van het draagtoestel 12 is stopgezet, bestraling met röntgenstralen en het verzamelen van röntgengegevens stopgezet na voltooiing van het verzamelen van rönt-gengegevens equivalent aan 360°.

15 Fig. 23 toont de werking van Uitvoeringsvoorbeeld 2.

De snelheid v(t) van de afbeeldingstafel 10 of het draagtoestel 12 is 0 tussen de tijdstippen 0 en tl, neemt tussen de tijdstippen tl en t2 toe, is een constante snelheid vl tussen de tijdstippen t2 en t3, neemt af tussen de tijdstippen t3 en t4 en is 0 tussen de tijd-20 stippen t4 en t5.

Indien de af te beelden z-richting coördinaatpositie z=z0 is op het tijdstip tO, zal als resultaat van de beweging van de afbeeldingstafel 10 of het draagtoestel 12 de afbeeldingspositie z=z0 zijn tussen de tijdstippen 0 en tl, z=zl zijn op tijdstip t2, z=z2 zijn op 25 het tijdstip t3, z=z3 zijn tussen de tijdstippen t4 en t5.

Röntgengegevens worden verzameld tussen de tijdstippen tO en t5: tussen de tijdstippen tO en tl is een gebied van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting, tussen de tijdstippen tl en t2 is een gebied van versnelde röntgengegevensverzameling, tussen 30 de tijdstippen t2 en t3 is een constante-snelheid röntgengegevensver-zamelgebied, tussen de tijdstippen t3 en t4 is een gebied van vertraagde röntgengegevensverzameling en tussen de tijdstippen t4 en t5 is een gebied van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting .

35 Het verzamelen van gegevens van schroefvormige aftasting met variabele pitch wordt uitgevoerd door de röntgengegevensverzameling in Uitvoeringsvoorbeeld 1 of Uitvoeringsvoorbeeld 2, zoals hierboven beschreven.

Hoewel de afbeeldingstafel 1C of het draagtoestel 12 in Uitvoe-40 ringsvoorbeeld 1 en Uitvoeringsvoorbeeld 2 wordt bewogen, kan echter - 23 - ' hetzelfde effect worden verkregen door middel van het bewegen van het aftastportaal 20.

Hoewel het stroomschema van fig. 22 voor Uitvoeringsvoorbeeld 2 360° voor röntgengegevensverzameling door middel van conventionele af-5 tasting (axiale aftasting) of cineaftasting veronderstelt, kan verder hetzelfde effect worden verkregen door middel van halve aftasting bij de waaierhoek+180° of door middel van cineaftasting of door middel van aftasting met meer dan één omwenteling.

Terwijl de duur van röntgengegevensverzameling in Uitvoerings-10 voorbeeld 1 is zoals weergegeven in fig. 21, zal het bereik, waarin tomografische beelden kunnen worden gereconstrueerd, overigens kunnen zijn zoals weergegeven in fig. 38. Röntgengegevens worden verzameld tussen de tijdstippen tl en t4 en de röntgengegevensverzamellijn beweegt in deze periode over een afstand van I=z3-z0 tussen de z-rich-15 tingscoördinaten zO en z3.

Tijdens deze periode tussen zO en z3 ondergaat het versnelde röntgengegevensverzamelgebied schroefvormige aftasting met variabele pitch, ondergaat het röntgengegevensverzamelgebied met constante snelheid schroefvormige aftasting en ondergaat het vertraagde röntgengege-20 vensverzamelgebied schroefvormige aftasting met variabele pitch. Aangezien elk gebied schroefvormige aftasting ondergaat, kunnen tomogram-men geen beeldreconstructie ondergaan in het bereik, waarin de z-rich-tingscoördinaat kleiner is dan zO, en in het bereik, waarin de z-rich-tingscoördinaat groter is dan z3. Om deze reden ligt het bereik van 25 tomografische beeldreconstructie in het deel van afstand 1 van [z0,z3.

Anderzijds is de duur van röntgengegevensverzameling in Uitvoeringsvoorbeeld 2 zodanig, zoals weergegeven in fig. 23, dat röntgengegevens worden verzameld vanaf het tijdstip 0 tot het tijdstip t5, en de röntgengegevensverzamelli jn beweegt in deze periode over een af-30 stand van I=z3-z0 tussen de z-richtingscoördinaten zO (waarin z0=0) en z3.

Op deze afstand tussen zO en z3 ondergaat het versnelde röntgengegevensverzamelgebied overigens schroefvormige aftasting met variabele pitch, ondergaat het röntgengegevensverzamelgebied met con-35 stante snelheid schroefvormige aftasting en ondergaat het vertraagde röntgengegevensverzamelgebied schroefvormige aftasting met variabele pitch.

In aanvulling hierop wordt verder in de punten z=z0 en z=z3 conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting uitge-40 voerd. Eer wordt nu verondersteld, dat de breedte van de röntgenbundel - 24 - in de z-richting ter plaatse van het rotatiemidden van de röntgengege-vensverzamellijn 2d is. In dit geval is zowel in het bereik, waarin de z-richtingscoördinaat kleiner dan zO is [zO-d,zO en in het bereik, waarin de z-richtingscoördinaat groter is dan z3 [z3,z3+d, tomografie 5 ook mogelijk door middel van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting. Om deze reden vindt beeldreconstructie van to-mogrammen in Uitvoeringsvoorbeeld 2 plaats in het deel van afstand l+2d van [z0-d,z3+d.

Om Uitvoeringsvoorbeeld 1 en Uitvoeringsvoorbeeld 2 met elkaar 10 te vergelijken, terwijl bestraling met röntgenstralen door middel van conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting in de punten z=z0 en z=z3 met de waaierhoek+180° of 360° groter is in Uitvoeringsvoorbeeld 2, is het bereik, waarin tomografische beeldreconstructie mogelijk is, overeenkomstig vergroot met d voorwaarts en achter-15 waarts in de z-richting of met een totaal van 2d.

Gezien vanuit het gezichtspunt van het beweegbare bereik van de afbeeldingstafel 10 of het draagtoestel 12, terwijl de bewegingsaf-stand van de röntgengegevensverzamellijn [z0,z3 is in uitvoeringsvoorbeeld 1 en in Uitvoeringsvoorbeeld 2, is het bereik, waarin tomografi-20 sche beeldreconstructie mogelijk is, met d voorwaarts en achterwaarts in de z-richting of met een totaal van 2d vergroot.

Gezien vanuit het gezichtspunt van beeldreconstructie kan aan deze behoefte in Uitvoeringsvoorbeeld 1 slechts worden voldaan door middel van een beeldreconstructiealgoritme voor schroefvormige aftas-25 ting, welke schroefvormige aftasting met variabele pitch is, waarin de bewegingsafstand van de afbeeldingstafel 10 of het draagtoestel 12 per aanzicht varieert, Uitvoeringsvoorbeeld 2 vereist een beeldreconstructiealgoritme voor conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting in aanvulling op dat voor de schroefvormige aftasting met 30 variabele pitch. Daarom wordt beeldreconstructie uitgevoerd, terwijl tussen deze twee beeldreconstructiealgoritmen wordt overgeschakeld in het verloop van opeenvolgende beeldreconstructie van tomogrammen.

Fig. 5 is een stroomschema, dat de werking van tomografie en verkenningsafbeelding door middel van de röntgen-CT-apparatuur 100 35 volgens de uitvinding uiteenzet.

In stap SI worden in schroefvormige aftasting röntgendetector-gegevens verzameld, terwijl de röntgenbuis 21 en de multi-rij röntgen-detector 24 rond het subject roteren en het draagtoestel 12 lineair beweegt op de tafel, waarbij de röntgendetectorgegevens worden verza-40 meld door het optellen van de z-richtingpositie z tafel (aanzicht) bij - 25 - röntgendetectorgegevens DO(aanzicht,j,i) gerepresenteerd door de aan-zichthoek aanzicht, het detectorrijnummer j en het kanaalnummer i. In schroefvormige aftasting worden gegevens verzameld in een bereik met constante snelheid.

5 In schroefvormige aftasting met variabele pitch of in schroef vormige shuttleaftasting wordt gegevensverzameling in schroefvormige aftasting niet alleen uitgevoerd in een bereik met constante snelheid maar ook tijdens versnelling en tijdens vertraging.

Verder worden in conventionele aftasting (axiale aftasting) of 10 cineaftasting röntgendetectorgegevens verzameld door de gegevensverza-mellijn één omwenteling of een aantal omwentelingen te roteren, terwijl het draagtoestel 12 in een bepaalde z-richtingspositie op de af-beeldingstafel 10 wordt vastgehouden. Röntgendetectorgegevens worden verder verzameld door de gegevensverzamellijn één omwenteling of een 15 aantal omwentelingen te roteren, zoals vereist wordt na verplaatsing naar de volgende z-richtingspositie.

Anderzijds worden bij verkenningsafbeelding, röntgendetectorgegevens verzameld, terwijl de röntgenbuis 21 en de multi-rij röntgende-tector 24 in stilstand worden gehouden en het draagtoestel 12 lineair 20 beweegt op de afbeeldingstafel 10.

In stap S2 worden röntgendetectorgegevens DO(aanzicht,j,i) voorbehandeld om in projectiegegevens te worden omgezet. De voorbehandelingen omvatten verschuivingscorrectie in stap S21, logaritmische omzetting in stap S22, röntgendosiscorrectie in stap S23 en gevoelig-25 heidscorrectie in stap S24, zoals weergegeven in fig. 6.

Door het weergeven van de voorbehandelde röntgendetectorgegevens die met de pixelomvang in de kanaalrichting en de pixelomvang in de z-richting, die de lineaire bewegingsrichting van het draagtoestel is, in overeenstemming zijn gebracht, in overeenstemming gebracht met 30 de weergavepixelomvang van de monitor 6, wordt in verkenningsafbeelding het verkenningsbeeld voltooid.

In stap S3 worden de voorbehandelde projectiegegevens Dl(aanzicht, j,i) onderworpen aan bundelhardeningscorrectie. De bundelharde-ningscorrectie in stap S3 kan bijvoorbeeld worden uitgedrukt in een 35 polynoomvorm, zoals hieronder gerepresenteerd (Mathematische uitdrukking 1), waarbij de projectiegegevens, die gevoeligheidscorrectie in stap S24 van de voorbehandeling S2 hebben ondergaan, worden gerepresenteerd door Dl (aanzicht, j , i) en de gegevens na de bundelhardeningscorrectie in stap S3 worden gerepresenteerd door Dll(aanzicht,j,i).

40 - 26 -

Mathematische uitdrukking 1 Dll(aanzicht,j,i) =

Dl(aanzicht,j,i) · (B0 (j,i)+BX(j , i) *D1(aanzicht,j,i) +B2 (j,i) ·

Dl(aanzicht,j,i)2) (Formule 1) 5

Aangezien elke j rijen van detectoren kunnen worden onderworpen aan bundelhardeningscorrectie onafhankelijk van elkaar, kunnen, indien de buisspanning van elke gegevensverzamellijn verschilt van andere afhankelijk van afbeeldingsvoorwaarden, verschillen in detec-10 torkarakteristieken van rij tot rij worden gecompenseerd.

In stap S4 worden de projectiegegevens Dll(aanzicht,j,i), die bundelhardeningscorrectie hebben ondergaan, onderworpen aan z-fil-terconvolutie, door middel waarvan filtering wordt uitgevoerd in de z-richting (de rijrichting).

15 De gegevens Dll(aanzicht, j, i) (i=l tot CH, j=l tot ROW) van de multi-rij röntgendetector, die bundelhardeningscorrectie hebben ondergaan na de voorbehandeling bij elke aanzichthoek en op elke gegevensverzamelli jn, worden dus bijvoorbeeld onderworpen aan filtering, waarvan de filteromvang in de rijrichting vijf rijen is, zoals gere-20 presenteerd door onderstaande (Formule 2) en (Formule 3).

Mathematische uitdrukking 2 (wi(i) ,wa(i) ,w3(i) ,w4(i) ,w5(i) ), (Formule 2) 25 mits 5 £ Wk(i) = 1 (Formule 3) k-1 30 De gecorrigeerde detectorgegevens D12(aanzicht,j,i) zullen door onderstaande (Formule 4) worden gerepresenteerd.

Mathematische uitdrukking 3 5 35 D12 (aanzicht, j, i) = £ (Dl l(a an zicht, j + k - 3, i) · w^ij) ) (Formule 4) k-1 - 27 -

Overigens zal, indien de maximum kanaalbreedte wordt verondersteld CH te zijn en de maximum rijwaarde wordt verondersteld ROW te zijn, de volgende (Formule 5) en (Formule 6) geldig zijn.

5 Dll(aanzicht,-1, i) = Dll(aanzicht,0,i) = Dll(aanzicht,1,i) (Formule 5)

Dll (aanzicht,ROW,i) = Dll(aanzicht,ROW+1,i) = Dll(aanzicht,ROW+2,i) (Formule 6) 10

Anderzijds kan de plakdikte worden bestuurd volgens de afstand vanaf het midden van beeldreconstructie door middel van het kanaal-tot-kanaal variëren van de filtercoëfficiënt in de rijrichting. Aangezien de plakdikte gewoonlijk groter is aan de omtrek dan in het 15 midden van reconstructie in een tomogram, kan de plakdikte in hoofdzaak uniform worden gemaakt, of deze zich nu aan de omtrek of in het midden van beeldreconstructie bevindt, door middel van het zodanig differentiëren van de filtercoëfficiënt in de rijrichting tussen het centrale deel en de omtrek, dat het bereik van de filtercoëfficiënt in 20 de rijrichting sterker wordt gevarieerd in de nabijheid van het centrale kanaal en minder wordt gevarieerd in de nabijheid van het kanaal aan de omtrek.

Door middel van het op deze wijze besturen van de filtercoëfficiënt in de rijrichting tussen de centrale kanalen en de kanalen aan 25 de omtrek van de multi-rij röntgendetector 24, kan de besturing van de plakdikte ook worden gedifferentieerd tussen het centrale gedeelte en de omtrek. Door middel van het gering vergroten van de plakdikte met het rijrichtingsfilter, kunnen zowel artefacten als ruis in hoofdzaak worden verbeterd. De mate van verbetering van artefacten en die van 30 ruis kan daardoor worden bestuurd. Met andere woorden, kan een tomogram, dat driedimensionale beeldreconstructie heeft ondergaan, namelijk beeldkwaliteit in het xy-vlak, worden bestuurd. In een andere mogelijke uitvoeringsvorm kan een tomogram van een kleine plakdikte worden gerealiseerd door middel van het gebruiken van deconvolutiefilte-35 ring voor de filtercoëfficiënt in de rijrichting (z-richting).

In stap S5 wordt convolutie van de reconstructiefunctie uitgevoerd. Het resultaat van Fourier-transformatie wordt vermenigvuldigd met de reconstructiefunctie om een inverse Fourier-transformatie te verkrijgen. Wanneer gegevens na de z-filterconvolutie door D12 worden 40 gerepresenteerd, gegevens na de convolutie van de reconstructiefunctie - 28 - door D13 worden gerepresenteerd en de aan een convolutie te onderwerpen reconstructiefunctie door Kernei (j) wordt gerepresenteerd, kan de bewerking voor de in stap S5 uit te voeren convolutie van de recon-structiefunctie op de volgende wijze worden uitgedrukt.

5

Mathematische uitdrukking 5 D13(aanzicht,j,i) = D12(aanzicht,j,i)*Kernel(j) (Formule 7) 10 Aangezien de reconstructiefunctie Kernei(j) onafhankelijke convolutie van de reconstructiefunctie op elke j rijen van detectoren mogelijk maakt, kunnen dus verschillen in ruiskarakteristieken en resolutiekarakteristieken van rij tot rij worden gecompenseerd.

In stap S6 worden de projectiegegevens D13(aanzicht,j,i) , die 15 convolutie van de reconstructiefunctie hebben ondergaan, onderworpen aan driedimensionale terugprojectie om teruggeprojecteerde gegevens D3(x,y,z) te verkrijgen. Het te reconstrueren beeld wordt gereconstrueerd tot een driedimensionaal beeld op een vlak loodrecht op de z-as, het xy-vlak. Het volgende reconstructieoppervlak P wordt veronder-20 steld evenwijdig aan het xy-vlak te liggen. Deze driedimensionale terugprojectie zal naderhand onder verwijzing naar fig. 7 worden beschreven.

In stap S7 worden de teruggeprojecteerde gegevens D3(x,y,z) onderworpen aan beeldruimte z-richting filterconvolutie. Wanneer het to-25 mogram, dat de beeldruimte z-richting filterconvolutie heeft ondergaan, wordt gerepresenteerd door D4(x,y,z), zal het volgende gelden:

Mathematische uitdrukking 6 30 D4(x,y,z) = £ d3(x, y, z + i) · v(i) (Formule 8) i = -l

In het voorgaande representeert v(i) beeldruimte z-richting filterconvolutiecoëfficiënten met een breedte in de z-richting van 21+1, die de volgende reeks van coëfficiënten vormen.

35 - 29 -

Mathematische uitdrukking 7 v(-l), v(-1+1)......v(-1), v(0), v(l),.....v(1-1), v (1) (Formule 9) 5 In schroefvormige aftasting kan de beeldruimte filtercoëffi- ciënt v(i) een beeldruimte z-richting filtercoëfficiënt zijn, die niet afhankelijk is van de z-richtingspositie. In het bijzonder in conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting, waarin een tweedimensionale röntgenoppervlakdetector 24 of een multi-rij 10 röntgendetector 24 een grote detectorbreedte in de z-richting heeft, indien de beeldruimtefiltercoëfficiënt v(i) een beeldruimte z-richting filtercoëfficiënt afhankelijk van de positie van de rij van röntgende-tecties in de z-richting is, zal dit zelfs nog effectiever zijn, omdat dit gedetailleerde aanpassing afhankelijk van de rijpositie van elk 15 tomogram mogelijk maakt.

In stap S8 wordt een tomogram D4(x,y,z), dat beeldruimte z-richting filterconvolutie heeft ondergaan, onderworpen aan nabehandelingen, waaronder beeldfilterconvolutie en CT-waardeomzetting, om een tomogram D41(x,y) te verkrijgen.

20 In de beeldfilterconvolutie als nabehandeling, waarbij de gege vens, die driedimensionale terugprojectie hebben ondergaan, worden gerepresenteerd door D41(x,y,z), de gegevens, die beeldfilterconvolutie hebben ondergaan, door D42(x,y,z) worden gerepresenteerd en het beeld-filter door Filter(z) wordt gerepresenteerd: 25

Mathematische uitdrukking 8 D42(x,y,z) = D41(x,y,z)*Filter(z) (Formule 10) 30 Aangezien onafhankelijke beeldfilterconvolutie kan worden uit gevoerd voor elke j rijen van detectoren, kunnen dus verschillen in ruiskarakteristieken en resolutiekarakteristieken van rij tot rij worden gecompenseerd.

Het verkregen tomogram wordt weergegeven op de monitor 6. Fig. 35 7 is een stroomschema, dat details van het driedimensionale te- rugprojectieproces, stap S6 in fig. 5, toont.

In deze uitvoeringsvorm wordt het te reconstrueren beeld gereconstrueerd tot een driedimensionaal beeld op een vlak loodrecht op de z-as en in het xy-vlak. Het volgende reconstructieoppervlak P wordt 40 verondersteld evenwijdig aan het xy-vlak te liggen.

- 30 -

In stap S61 wordt aandacht geschonken aan één aanzicht uit alle aanzichten die benodigd zijn voor beeldreconstructie van een tomogram (namelijk 360° aanzichten of ”180° + waaierhoek" aanzichten), en met de pixels in het reconstructieoppervlak P corresponderende projectie-5 gegevens Dr worden onttrokken.

Zoals is weergegeven in fig. 8(a) en fig. 8(b), wordt verondersteld dat een vierkant oppervlak van 512 x 512 pixels evenwijdig aan het xy-vlak het reconstructieoppervlak P is, en dat een pixelrij L0 van y = 0, een pixelrij L63 van y = 63, een pixelrij L127 van y = 127, 10 een pixelrij L191 van y = 191, een pixelrij L255 van y = 255, een pixelrij L319 van y = 319, een pixelrij L383 van y = 383, een pixelrij L447 van y = 447 en een pixelrij L511 van y = 511, alle evenwijdig aan de x-as van y = 0, als rijen zijn genomen, zullen, indien projectiege-gevens op lijnen TO tot T511 zijn onttrokken zoals weergegeven in fig. 15 10, waarin deze pixelrijen L0 tot L511 op het vlak van de multi-rij röntgendetector 24 in de röntgenzendrichting zijn geprojecteerd, deze projectiegegevens projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y) van pixelrijen L0 tot L511 vormen. Er is echter voorzien, dat x en y overeenstemmen met pixels (x,y) in het tomogram. Een geval, waarin de gegevensverzamel-20 lijn hellend is, is weergegeven in fig. 9.

De röntgenzendrichting wordt bepaald door de geometrische posities van de röntgenfocus van de röntgenbuis 21, de pixels en de multi-rij röntgendetector 24. Aangezien de z-coördinaat z(aanzicht) van de röntgendetectorgegevens DO(aanzicht,j,i) bekend is als de z-richting 25 van de lineaire tafelbeweging Z tafel(aanzicht) verbonden met de röntgendetectorgegevens, kan de röntgenzendrichting op nauwkeurige wijze worden bepaald in het geometrische systeem van de röntgenfocus en de multi-rij röntgendetector voor gegevensverzameling, zelfs wanneer de röntgendetectorgegevens DO(aanzicht,j,i) tijdens versnelling of ver-30 traging worden verkregen.

Indien een deel van de lijnen uit de kanaalrichting van de multi-rij röntgendetector 24 gaat, zoals bijvoorbeeld de lijn T0 doet, resulterend uit de projectie van de pixelrij L0 op het vlak in de multi-rij röntgendetector 24 in de röntgenzendrichting, worden de 35 overeenstemmende projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y) op "0” ingesteld. Of indien deze lijnen uit de z-richting gaan, zal dit worden bepaald door het extrapoleren van projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y).

Op deze wijze kunnen projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y), die overeenstemmen met de pixels van het reconstructieoppervlak P, worden 40 onttrokken, zoals weergegeven in fig. 11.

- 31 -

Terugkerend naar fig. 7, worden in stap S62 projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y) vermenigvuldigd met een kegelbundelreconstructieweeg-coëfficiënt om projectiegegevens D2(aanzicht,x,y), weergegeven in fig. 12, te creëren.

5 De kegelbundelreconstructieweegcoëfficiënt w(i,j) is hier als volgt. Bij het reconstrueren van een waaierbundelbeeld geldt in het algemeen de volgende relatie (Formule 9), waarin γ de hoek is, die een de focus van de röntgenbuis 21 en een pixel g(x,y) op het reconstructiegebied P (op het xy-vlak) verbindende rechte lijn maakt met de mid-10 denas Bc van de röntgenbundel, waarbij aanzicht = pa en het daaraan tegenovergestelde aanzicht aanzicht = pb is:

Mathematische uitdrukking 9 15 pb=pa+180°-2Y (Formule 9)

Met de door de röntgenbundel, die door het pixel g(x,y) op het reconstructiegebied P gaat, en de met betrekking tot het reconstruc-tievlak P daaraan tegenovergestelde röntgenbundel gevormde hoeken, 20 respectievelijk gerepresenteerd door aa en ab, worden de teruggeprojecteerde pixelgegevens D2(0,x,y) bepaald door optelling na vermenigvuldiging met reconstructieweegcoëfficiënten ma en mb. In dit geval geldt (Formule 10).

25 Mathematische uitdrukking 10 D2(0,x,y) = ma · D2(0,x,y)_a + mb · D2(0,x,y)_b (Formule 10) 30 waarin gegevens D2(0,x,y)_a worden verondersteld teruggeprojecteerde gegevens van aanzicht pa te zijn en gegevens D2(0,x,y)_b worden verondersteld de teruggeprojecteerde gegevens van aanzicht Pb te zijn.

Overigens wordt de som van de onderling tegengestelde bundels van kegelbundelreconstructieweegcoëfficiënten gerepresenteerd door 35 (Formule 11):

Mathematische uitdrukking 11 ma + mb = 1 (Formule 11) 40 - 32 -

Door het optellen van de producten van vermenigvuldiging met kegelbundelreconstructieweegcoëfficiënten coa en cob kunnen kegelhoekar-tefacten worden verminderd.

Bijvoorbeeld kunnen door de volgende formules verkregen recon-5 structieweegcoëfficiënten ma en mb worden gebruikt. In deze formules is ga de weegcoëfficiënt van het aanzicht βη en is gb de weegcoëffi-ciënt van het aanzicht β^

Wanneer 1/2 van de waaierbundelhoek ymax is, gelden onderstaande (Formule 12) tot (Formule 17).

10

Mathematische uitdrukking 12 gb = f (ymax,aa,pa) (Formule 12) 15 gb = f (ymax, ab, βΒ) (Formule 13) xa = 2 · gaq/ (gaq + gbq) (Formule 14) xb = 2 · gbq/(gaq + gbq> (Formule 15) 20 wa = xa2 (3 - 2xa) (Formule 16) wb = xb2 · (3 - 2xb) (Formule 17) 25 (Bijvoorbeeld wordt q=l verondersteld)

Indien max[ wordt verondersteld een functie te zijn, die de grootste waarde aanneemt als een voorbeeld van ga en gb, zullen bijvoorbeeld onderstaande (Formule 18) en (Formule 19) gelden.

30

Mathematische uitdrukking 13 ga = max[0,{(n/2 + ymax) - ^a|}] · |tan(aa) | (Formule 18) 35 gb = max[0,{(n/2 + ymax) - |βΒ|}2 · |tan(ab)| (Formule 19)

In het geval van waaierbundelbeeldreconstructie wordt elk pixel van het reconstructiegebied P verder vermenigvuldigd met een afstandscoëfficiënt. De afstandscoëfficiënt is (rl/ro)2, waarin rO de - 33 - afstand vanaf de focus van de röntgenbuis 21 tot de detectorrij j en het kanaal i van de multi-rij röntgendetector 24, overeenstemmend met de projectiegegevens Dr, is en rl de afstand vanaf de focus van de röntgenbuis 21 tot een pixel, dat overeenstemt met de projectiegege-5 vens Dr op het reconstructiegebied P, is.

In het geval van parallelle-bundelbeeldreconstructie is het voldoende om elk pixel van het reconstructiegebied P slechts met de kegelbundelreconstructieweegcoëfficiënt w(i,j) te vermenigvuldigen.

In stap S63 worden projectiegegevens D2(aanzicht,x,y), in over-10 eenstemming met pixels, opgeteld bij teruggeprojecteerde gegevens D3(x,y), die vooraf zijn vrijgemaakt, zoals weergegeven in fig. 13.

In stap S64 worden stappen S61 tot S63 herhaald voor alle aanzichten, die noodzakelijk zijn voor CT-beeldreconstructie (namelijk 360° aanzichten of "180° + waaierhoek" aanzichten om teruggeprojec-15 teerde gegevens D3(x,y) te verkrijgen, zoals weergegeven in fig. 13.

Overigens kan het reconstructiegebied P ook een cirkelvormig oppervlak van 512 pixels in diameter zijn, zoals weergegeven in fig. 14(a) en fig. 14(b), in plaats van een vierkant oppervlak van 512 x 512 pixels.

20 Aangezien de positionele relatie tussen de z-coördinaatpositie zO van de gegevensverzamellijn en de z-coördinaatpositie zd van het tomogram ten alle tijde constant is in conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting, zoals weergegeven in fig. 34, kan driedimensionale terugprojectie worden uitgevoerd door middel van vermenig-25 vuldiging met slechts deze weegcoëfficiënt voor kegelbundelreconstruc-tie in conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting.

Aangezien daarentegen de positionele relatie tussen de z-coördinaatpositie zO, zl en z2 van de gegevensverzamellijn en de z-coördinaatpositie zd van het tomogram constant varieert in schroefvormige 30 aftasting of schroefvormige aftasting met variabele pitch, zoals weergegeven in fig. 35, is een weegcoëfficiënt hw(d), die afhankelijk is van de afstand d tussen de gegevensverzamellijn en het tomogram in elk van deze aanzichten, of een weegcoëfficiënt hw(aanzicht) voor het voorspellen van de afstand d tot het tomogram vanaf elk aanzicht om de 35 weegcoëfficiënt te bepalen, vereist in aanvulling op deze weegcoëffi-ciënt voor kegelbundelreconstructie in schroefvormige aftasting of schroefvormige aftasting met variabele pitch.

Bij schroefvormige aftasting is vermenigvuldiging met deze weegcoëfficiënt hw(d) of hw(aanzicht) noodzakelijk in aanvulling op de 40 weegcoëfficiënt voor kegelbundelreconstructie.

- 34 -

In het bijzonder wanneer conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting wordt gevolgd door een versnelling om schroefvormige aftasting uit te voeren, en verder wordt gevolgd door een vertraging om conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting 5 uiteindelijk uit te voeren, zoals in Uitvoeringsvoorbeeld 2, is het om deze reden noodzakelijk om vooraf het gebruik van twee beeldrecon-structiealgoritmen, waaronder het beeldreconstructiealgoritme voor conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting en een beeldreconstructiealgoritme voor schroefvormige aftasting, mogelijk te 10 maken.

In dit geval kunnen er ook twee beeldreconstructiealgoritmen, waaronder een beeldreconstructiealgoritme voor conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting zonder een weegcoëfficiënt hw(d) of hw(aanzicht) en een beeldreconstructiealgoritme voor schroefvormige 15 aftasting met een weegcoëfficiënt hw(d) of hw(aanzicht) gereed worden gemaakt.

Als alternatief kan in het geval van schroefvormige aftasting, waarvoor de weegcoëfficiënt hw(d) of de weegcoëfficiënt hw(aanzicht) is voorzien van een parameter, dit zo zijn ingericht, dat een coëffi-20 ciënt, die afhankelijk is van de positionele relatie tussen de gege-vensverzamellijn en het tomogram, en een andere coëfficiënt, die afhankelijk is van de afstand tussen de gegevensverzamellijn en het tomogram, worden afgegeven, waarbij de afgifte een vaste waarde of "1" is in het geval van conventionele aftasting (axiale aftasting) of ci-25 neaftasting, en omschakeling tussen de twee beeldreconstructiealgoritmen, waaronder het beeldreconstructiealgoritme voor conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting en het beeldreconstructiealgoritme voor schroefvormige aftasting, in overeenstemming met de parameter mogelijk is gemaakt.

30 Om de relatie tussen elke aanzichthoek en de z-richting coördi- naatpositie te beschouwen, zal overigens het volgende geldig zijn in schroefvormige aftasting in het gebied van constante snelheid of in normale schroefvormige aftasting.

Zoals is weergegeven in fig. 17, is er in één omwenteling van 35 schroefvormige aftasting een vooruitgang over een aanzichthoek van 0° op het tijdstip tO, een aanzichthoek van 180° op het tijdstip tl en een aanzichthoek van 0° op het tijdstip t2 of in termen van afstand in de z-richting 11 tussen de tijdstippen tO en tl en 12 tussen de tijdstippen tl en t2. De tafelsnelheid is constant in dit proces, 11 en 12 - 35 - zullen worden gerepresenteerd door onderstaande (Formule 20), (Formule 21) en (Formule 22).

Mathematische uitdrukking 14 5 lx = |v(t)dt (Formule 20) 0 2 la = ƒ v(t)dt (Formule 21) 10 li = 12 (Formule 22)

De aanzichthoek en z-richting coördinaatpositie hebben dus een evenredige en lineaire relatie. Bij schroefvormige aftasting met variabele pitch zal echter het volgende gelden.

15 Verder zal het geval van schroefvormige aftasting met variabele pitch hierna worden weergegeven in fig. 18.

Fig. 19 toont het geval van schroefvormige aftasting met variabele pitch, waarbij de gegevensverzamellijn hellend is.

Eén omwenteling van schroefvormige aftasting in ieder geval 20 veronderstellend, is de aanzichthoek 0° op het tijdstip tO, is de aanzichthoek 180° op het tijdstip tl en is de aanzichthoek 0° op het tijdstip t2.

De afgelegde afstanden 11 en 12 in de z-richting bij een tafel-snelheid van v(t) worden vervolgens gerepresenteerd door onderstaande 25 (Formule 23) en (Formule 24).

Mathematische uitdrukking 15 li = ƒv(t)dt (Formule 23) 0 30 2 la = ƒ v(t)dt (Formule 24)

In dit geval zijn li en 12 niet altijd gelijk. Dit maakt het mogelijk om de positie van de gegevensverzamellijn in de z-richting te - 36 - • meten of te voorspellen. De positie 1(t) van de gegevensverzamellijn in de z-richting op het tijdstip 1 kan worden gerepresenteerd door onderstaande (Formule 25) .

5 Mathematische uitdrukking 16 1 (t) = | v(t)dt (Formule 25) 0

De aanzichthoeken en de z-richting coördinaatpositie hebben dus 10 geen evenredige of lineaire relatie. Indien er echter een beeldrecon-structiepositie zl, een bepaald aanzicht a en een ander daaraan tegenovergesteld aanzicht b aanwezig zijn, zoals weergegeven in fig. 36, is een werkwijze van het vermenigvuldigen van het aanzicht a met een weegcoëfficiënt van (Formule 26) en het aanzicht b met een weegcoëffi-15 ciënt van (Formule 27) denkbaar als een voorbeeld van het gebruik van weegcoëfficiënten,

Mathematische uitdrukking 17 20 la/(la + lb) (Formule 26) lb/(la + bb) (Formule 27)

Als alternatief zou het vermenigvuldigen met weegcoëfficiënten 25 volgens (Formule 26) en (Formule 27) als parameters hetzelfde doel kunnen bereiken.

Door middel van het vermenigvuldigen van elke reeks van aan-zichtgegevens met een weegcoëf ficiënt kan beeldreconstructie door middel van schroefvormige aftasting met variabele pitch worden verkregen. 30 Zoals hierboven is beschreven, kan de plakdikte worden bestuurd door gebruik te maken van ten minste één of een combinatie van enkele van de volgende methoden voor beeldreconstructie.

1. z-filterconvolutie.

35 2. Beeldreconstructie door middel van het vermenigvuldigen van elk aanzicht van röntgenprojectiegegevens met een weegcoëfficiënt.

- 37 - 3. Gewogen-optellingsbewerking van beelden resulterend uit de vermenigvuldiging met weegcoëfficiënten van in de z-richting opeenvolgende beeld-gereconstrueerde tomogrammen.

5 Zoals in de tabel van fig. 27 is vermeld, bevatten technieken voor het besturen van de plakdikte in röntgen-CT-apparatuur in het algemeen de methode van het toepassen van z-richting filterconvolutie op projectiegegevens weergegeven in fig. 24, de methode van het toepassen van z-richting filterconvolutie op beeldruimtegegevens weergegeven in 10 fig. 25 en de methode van het toepassen van gewogen-aanzichtbewerking op projectiegegevens weergegeven in fig. 26.

Zoals vermeld in de tabel van fig. 27, bevatten de voordelen van de methode van het toepassen van z-richting filterconvolutie op projectiegegevens de beschikbaarheid van tomogrammen met een grote 15 plakdikte door het op de projectiegegevens toepassen van de z-richting filterconvolutie en het slechts één maal uitvoeren van driedimensionale beeldreconstructie. De nadelen van de methode van het toepassen van z-richting filterconvolutie op projectiegegevens bevatten de afhankelijkheid van de breedte van het z-richtingsfilter in de beeldruimte 20 van de positie van elk pixel, omdat één type van z-richting filterconvolutie wordt toegepast op de projectiegegevens in de rijrichting ongeacht de posities van pixels in het tomogram, resulterend in inconsistentie in de breedte van de teruggeprojecteerde röntgenbundel en dienovereenkomstig het optreden van artefacten.

25 Anderzijds bevatten de voordelen van de methode van het toepas sen van z-richting filterconvolutie op de beeldruimtgegevens nauwkeurige z-richting filterbewerking en de resulterende hoge beeldkwaliteit van de tomogrammen, omdat tomogrammen met een grote plakdikte kunnen worden verkregen door middel van toepassing van de z-richting filter-30 convolutie op de beeldruimte. De nadelen van de methode van het toepassen van z-richting filterconvolutie op de beeldruimte bevatten een lange bewerkingstijd omdat een aantal tomogrammen beeld-gerecon-strueerd worden in de z-richting.

De voordelen van de methode van het toepassen van gewogen-aan-35 zichtbewerking op projectiegegevensaanzichten bevatten de snelle beschikbaarheid van tomogrammen, die een grote plakdikte hebben, door louter vermenigvuldiging met weegcoëfficiënten toe te passen op de projectiegegevens om beeldreconstructie te verkrijgen. Een ander voorbeeld is, dat vermenigvuldiging van projectiegegevens van 360° of meer 40 met weegcoëfficiënten mogelijk is. De nadelen van de methode van het - 38 - ' toepassen van gewogen-aanzichtbewerking op projectiegegevensaanzicht bevatten een verslechtering van tijdsresolutie omdat het verkrijgen van een grote plakdikte projectiegegevens van 360° of meer vereist.

Deze drie technieken voor het besturen van de plakdikte hebben 5 dus elk hun eigen voordelen en nadelen. In kleinere multi-rij röntgen-detectoren van slechts ongeveer 16 rijen was de werkwijze van het toepassen van z-richting filterconvolutie op projectiegegevens in algemeen gebruik in conventionele praktijk, zelfs voor een multi-rij rönt-gendetector 24 en een röntgendetectorbreedte van ongeveer 20 mm in de 10 z-richting. De reden daarvoor is dat beeldterugprojectie conventioneel een lange tijd vraagt, en het toepassen van de z-richting filterconvolutie op de projectiegegevensruimte, hetgeen minder frequente beeldterugprojectie benodigt, de voorkeur verdiende boven het toepassen van de z-richting filterconvolutie op beeldruimte, hetgeen frequentere 15 beeldterugprojectie vereist.

Bij het toepassen van de z-richting filterconvolutie op projectiegegevensruimte wordt een gewogen-coëfficiënt filtercoëfficiënt toegepast in de z-richting, welke richting de rijrichting is, op de projectiegegevens en daarna zijn de convolutie van reconstructiefunctie 20 en beeldterugprojectie elk slechts één maal vereist, hetgeen slechts een korte tijd vraagt om een beeld te reconstrueren.

Aangezien echter de röntgendetectorbreedte van de multi-rij röntgendetector 24 in de z-richting is toegenomen, treden soms inconsistenties in het toepassen van de z-richting filterconvolutie op pro-25 jectiegegevens op. Bijvoorbeeld wordt er verondersteld dat de plakdikte van het in het midden van op de röntgendetector geprojecteerde reconstructie gezochte tomogram equivalent is aan vier maal de breedte van het z-richtingsfilter, zoals weergegeven in fig. 10. In dit geval worden bij driedimensionale beeldreconstructie projectiegegevens, 30 waarop convolutie is toegepast door het z-richtingsfilter van de breedte equivalent aan vier rijen, driedimensionaal teruggeprojecteerd ongeacht de posities van pixels in het tomogram.

Zoals is weergegeven in fig. 28, bedraagt de breedte van het projectiegegevens z-richtingsfilter in de pixels van het tomogram aan 35 de zijde van de röntgenbuis 21 wl. De breedte van het projectiegegevens z-richtingsfilter aan de zijde van de multi-rij röntgendetector 24 bedraagt w2. In dit geval geldt duidelijk w2 > wl.

Des te groter de plakdikte van het beeld-gereconstrueerde tomogram, des te significanter dit verschijnsel is. Wanneer de röntgenbun-40 delbreedte verschilt met de positie in het tomogram, zoals w2 > wl, - 39 - zullen bovendien artefacten in het tomogram optreden. Een grotere plakdikte van het beeld-gereconstrueerde tomogram maakt het dus meer waarschijnlijk dat artefacten zich voordoen in projectiegegevens z-richting filterconvolutie.

5 Des te groter de schroefpitch bij schroefvormige aftasting des te groter het verschil in de z-richtingspositie van de gegevens van röntgenbundelbreedten wl en w2, hetgeen het voor artefacten nog gemakkelijker maakt om zich voor te doen.

Anderzijds worden bij de z-richting filterconvolutie van beeld-10 ruimte tomogrammen 1, 2 en 3 van een kleinere plakdikte vooraf onderworpen aan beeldreconstructie, zoals weergegeven in fig. 29. In dit geval zijn de tomogrammen van een kleinere plakdikte minder onderhevig aan inconsistenties als gevolg van verschillen in röntgenbundelbreedte op de posities van pixels in tomogrammen, met het resultaat, dat arte-15 facten minder waarschijnlijk zullen optreden en dat de beeldkwaliteit hoger is. Aangezien de z-richting filterconvolutie van beeldruimte wordt toegepast op deze beelden van de kleinere plakdikte, welke hoger van beeldkwaliteit zijn, is ook de beeldkwaliteit van de tomogrammen van de groter plakdikte, die uiteindelijk aan beeldreconstructie wor-20 den onderworpen, eveneens hoog.

Zoals duidelijk blijkt uit het voorgaande is z-richting filterconvolutie van projectiegegevensruimte geschikter voor beeldreconstructie wanneer de plakdikte kleiner is, terwijl z-richting filter-convolutie van beeldruimte geschikter is voor beeldreconstructie wan-25 neer de plakdikte groter is.

Om de voor het bewerkstelligen van beeldreconstructie vereiste tijd verder te verkorten is het voor beeldreconstructie, waarin de plakdikte groter is, adviseerbaar om z-richting filterconvolutie van projectiegegevensruimte te gebruiken tot de maximum plakbreedte, die 30 niet gevoelig is voor uit inconsistenties in röntgenbundelbreedte als gevolg van z-richting filterconvolutie van projectiegegevensruimte voortkomende artefacten, en indien de plakdikte verder dient te worden vergroot, is het adviseerbaar om z-richting filterconvolutie van beeldruimte te gebruiken.

35 Om dit te beschrijven onder verwijzing naar het stroomschema van fig. 5, wordt een z-richting filterconvolutie van projectiegegevensruimte toegepast tot de maximum plakbreedte, die niet gevoelig is voor artefacten in de z-richting filterconvolutie van projectiegegevensruimte van stap S4 en, indien de plakdikte verder dient te worden 40 vergroot, wordt beeldreconstructie uitgevoerd tot de uiteindelijke - 40 - ' plakdikte in de beeldruimte z-richting filterconvolutie in stap S7.

Dit maakt het mogelijk om de plakdikte te besturen door middel van beeldruimte z-richting filterconvolutie.

De balans tussen de projectiegegevensruimte z-richting filter-5 convolutie en de beeldruimte z-richting filterconvolutie in dit geval hangt af van de plakdikte en de breedte van elke rij van röntgendetec-torkanaal in de multi-rij röntgendetector 24 in de rijrichting. De balans hangt ook af van de schroefpitch bij schroefvormige aftasting.

Met andere woorden is het te adviseren om op optimale wijze de projec-10 tiegegevensruimte z-richting filtercoëfficiënt en de beeldruimte z- richting filtercoëfficiënt te bepalen nadat deze plakdikte, röntgende-tectorbreedte in de rijrichting en schroefpitch zijn geselecteerd.

Terwijl projectiegegevensaanzichtweegwerking een techniek is afkomstig van de schroefvormige aftasting door röntgen-CT-apparatuur 15 met slechts één röntgendetectorrij opwaarts, is deze op gelijke wijze effectief voor tweedimensionale röntgenoppervlakdetectoren. Hoewel projectiegegevens van 360° gewoonlijk worden gebruikt bij schroefvormige aftasting, kunnen door het gebruik van projectiegegevens van ongeveer 10% of 20% meer aanzichten voor beeldreconstructie, effecten 20 van het verbeteren van de S/N-verhouding en het reduceren van artefacten worden verkregen. Door het aanpassen van de daarop toegepaste weegcoëfficiënt kan verder ook de plakdikte worden bestuurd. Ook bij schroefvormige aftasting met variabele pitch kan de plakdikte worden bestuurd door middel van een dergelijke projectiegegevensaanzichtweeg-25 werking voor één omwenteling of meer.

Fig. 30 toont één voorbeeld van dit aspect.

Fig. 30 toont projectiegegevens nadat waaier-naar-parallelom-zetting is uitgevoerd. Na het toepassen van een weegfunctie in de aan-zichtrichting op projectiegegevens, die in de kanaalrichting of de 30 straalrichting en de aanzichtrichting expanderen, worden deze onderworpen aan reconstructiefunctieconvolutie, driedimensionale terugprojectie en nabehandelingen, zoals weergegeven in fig. 26, en vervolgens kan het tomogram worden weergegeven. De weegfunctie in fig. 30 kan zodanig zijn, dat de som van tegengestelde aanzichten en aanzichten in 35 dezelfde richting 1,0 wordt.

Verder is fig. 31 een tabel van projectiegegevensruimte z-filtercoëf ficiënten en beeldruimte z-filtercoëfficiënten bij ingestelde afbeeldingsvoorwaarden in schroefvormige aftasting met variabele pitch. Door driedimensionale beeldreconstructie te gebruiken kunnen 40 tomogrammen van uniforme kwaliteit in termen van beeldruis in de z- - 41 - richting worden verkregen, zelfs bij schroefvormige aftasting met variabele pitch tezamen met röntgenbuisstroombesturing in de z-richting. Met andere woorden kunnen tomogrammen, die uniform in beeldkwaliteit-karakteristieken zijn, waaronder artefact, plakdikte en ruis in de z-5 richting, worden verkregen. In dit geval is het essentieel om het pro-jectiegegevensruimte z-filter en het beeldruimte z-filter voor elk van de verschillende schroefpitches te optimaliseren.

In het geval van fig. 31 wordt optimalisatie van de projectie-gegevensruimte z-filtercoëfficiënt en de beeldruimte z-filtercoëffi-10 ciënt uitgevoerd met een aanzicht om dergelijke beeldkwaliteitskarak-teristieken als de maximale schroefpitchruis en artefacten in schroefvormige aftasting met variabele pitch of shuttle-modus schroefvormige aftasting met variabele pitch te optimaliseren. Naast het voorschrijven van de filtercoëfficiënt van elk bij de maximale schroefpitch, 15 worden in dit geval de projectiegegevensruimte z-filtercoëfficiënt en de beeldruimte z-filtercoëfficiënt voorgeschreven om optimaal te zijn voor elke schroefpitch, omdat de schroefpitch varieert van 0 tot zijn maximum. Als alternatief kunnen de projectiegegevensruimte z-filter-coëfficiënt en de beeldruimte z-filtercoëfficiënt ook worden voorge-20 schreven als functies, die de schroefpitches als hun parameters hebben.

De ruisindicatoren en de artefactindicatoren in fig. 31 zijn doelen voor beeldkwaliteit, die door een afbeeldingsvoorwaarde-instel-middel is ingesteld, welk instelmiddel bijvoorbeeld een in fig. 15 25 weergegeven afbeeldingsvoorwaarde-invoerscherm is. In het bijzonder betreffen de artefactindicatoren parameters zoals de schroefpitch, projectiegegevensruimte z-filter, beeldruimte z-filter, projectiegege-vensaanzichtweging en plakdikte, en de ruisindicatoren betreffen ook de röntgenbuisstroom in aanvulling op deze parameters.

30 Om de beeldkwaliteitsniveaus tijdens versnelling en vertraging bij schroefvormige aftasting met variabele pitch in dergelijke beeld-kwaliteitsindicatoren, zoals de ruisindicatoren en de artefactindicatoren in fig. 31, om te zetten, zijn projectiegegevensruimte z-filter-coëfficiënten VZsXX en VZfXX en beeldruimte z-filtercoëfficiënten 35 IZsXX en IZfXX voorgeschreven voor elke schroefpitch tijdens versnelling of vertraging. Hierbij representeert XX het referentienummer van de coëfficiënt.

Voorbeelden van projectiegegevensruimte z-filtercoëfficiënten VZs en VZf verwijzen naar bewerking, die wordt gerepresenteerd door -42- (Formule 2) en (Formul 3), weergegeven bij z-filterconvolutie van stap S4 in fig. 5.

Een conceptuele illustratie van projectiegegevensruimte z-fil-terconvolutie is gegeven in fig. 24. Dit is een bewerking om een con-5 volutiebewerking van een in de rijrichting (z-richting) variërende weegcoëfficiënt op in de kanaalrichting en de rijrichting in elk aanzicht expanderende projectiegegevens uit te voeren en om dit op alle aanzichten toe te passen. Dit maakt de bundelbreedte van de projectiegegevens van elke detectorrij in de rijrichting (z-richting) mogelijk. 10 Wanneer in het bijzonder een deconvolutiefilter wordt gebruikt, kan de bundelbreedte in de rijrichting (z-richting) worden verkleind.

Voorbeelden van beeldruimte z-filtercoëfficiënten IZs en IZf verwijzen naar een bewerking, die door bij beeldruimte z-filterconvolutie van stap S7 in fig. 5 weergegeven (Formule 8) en (Formule 9) 15 wordt gerepresenteerd.

Een conceptuele illustratie van beeldruimte z-filterconvolutie is gegeven in fig. 25. In tomogrammen, die opeenvolgende beeldreconstructie in de z-richting hebben ondergaan, wordt een weegcoëfficiënt, die varieert in de rijrichting (z-richting) in een convolutiebewer-20 king, op elk pixel van elk van een dergelijk tomogram en nabije tomogrammen toegepast. Deze bewerking wordt toegepast op alle tomogrammen opeenvolgend in de z-richting.

Dit maakt het mogelijk om de plakdikte van elk tomogram te besturen. Wanneer in het bijzonder een deconvolutiefilter wordt ge-25 bruikt, kan de plakdikte worden gereduceerd.

Op deze wijze kan de beeldkwaliteit worden geoptimaliseerd door het besturen van de projectiegegevensruimte z-richtingsfiltercoëfficiënt en de beeldruimte z-richtingsfiltercoëfficiënt voor elke afbeel-dingsvoorwaarde.

30 Bijvoorbeeld kan de beeldkwaliteit in de beeldkwaliteitspriori- teitsmodus worden geoptimaliseerd door het besturen van de projectie-gegevensruimte z-richtingsfiltercoëfficiënt en de beeldruimte z-richtingsf iltercoëf ficiënt voor elk van de indicatoren met betrekking tot de beeldkwaliteitskarakteristieken, waaronder bijvoorbeeld artefacten 35 en beeldruis bij elke schroefpitch.

Overigens kan de beeldkwaliteit op het optimale niveau worden gehouden door middel van het aanpassen van deze projectiegegevensruimte z-filtercoëfficiënten IZXX en beeldruimte z-filtercoëfficiënten VZXX door vooraf gebruik te maken van tomogrammen van een fantoom- of 40 standaardsubject.

- 43 - ‘ Als aanvulling wordt de shuttle-modus schroefvormige aftasting met variabele pitch gebruikt voor het controleren van perfusie of dergelijke in een aftastmodus, waarin schroefvormige aftasting met variabele pitch een aantal malen wordt herhaald, terwijl in een bepaald be-5 reik [zO, zl van z-richtingscoördinaten wordt versneld of vertraagd, zoals weergegeven in fig. 32.

In tegenstelling hiertoe is normale schroefvormige aftasting met variabele pitch een aftastmodus, waarin de aftasting wordt uitgevoerd tijdens versnelling of vertraging om de schroefpitch in een be-10 paald bereik [zO, zl van z-richtingscoördinaten te variëren, zoals weergegeven in fig. 33.

Anderzijds zijn er gevallen, waarin schroefvormige aftasting met variabele pitch wordt uitgevoerd, zoals een ontwikkelde vorm van het voorgaande, in een bereik [zO, z7 van z-richtingscoördinaten, 15 waarbij schroefvormige aftasting wordt uitgevoerd bij een con stante snelheid, bij een tafelsnelheid vl en een schroefpitch pl in een bereik [zl, z2 van z-richtingscoördinaten, bij een tafelsnelheid v2 en een schroefpitch p2 in een bereik [z3, z4 van z-richtingscoördinaten, en bij een tafelsnelheid v3 en een schroefpitch p3 in een be-20 reik [z5, z6 van z-richtingscoördinaten: versnelling in het z-richtingscoördinaatbereik [zO, zl; versnelling in het z-richtingscoördinaatbereik [z2, z3; vertraging in het z-richtingscoördinaatbereik [z4, z5; en vertraging in het z-richtingscoördinaatbereik [z6, z7. Dit is 25 bijzonder effectief wanneer schroefvormige aftasting met hoge snelheid van een aantal organen of een aantal subjectgebieden gewenst is.

Door middel van de hierboven beschreven werkwijze van het besturen van de plakdikte, kan het gehele bereik R0 van afbeeldende schroefvormige aftasting met variabele pitch beeld-gereconstrueerd 30 worden bij dezelfde plakdikte, zoals weergegeven in fig. 37.

Op overeenkomstige wijze kan ook beeldreconstructie bij voor verschillende gebieden of verschillende gebieden van belang gevarieerde plakdikte worden verkregen, bij verschillende plakdikten voor Rl, R2, R3 en R4.

35

Uitvoeringsvoorbeeld 3

In Uitvoeringsvoorbeeld 1 of Uitvoeringsvoorbeeld 2 worden z-coördinaten op elk tijdstip voorspeld, zoals weergegeven in de grafiek van fig. 21 of fig. 23. Of z-richting coördinaatposities worden geme-40 ten met een codeereenheid of dergelijke, die op de afbeeldingstafel 10 - 44 - ‘ of het draagtoestel 12 is verschaft en bij het onttrekken van röntgen-projectiegegevens in fig. 10 op het moment van driedimensionale beeldreconstructie voor het meten van de z-richting coördinaatpositie van elk aanzicht of alle aanzichten op vaste intervallen kan nauwkeurige 5 driedimensionale terugprojectie worden bewerkstelligd, waarbij de z-richting coördinaatpositie van elk aanzicht of alle aanzichten op vaste intervallen, becijferd uit deze voorspelde of gemeten aanzichten, in beschouwing wordt genomen.

Dit maakt tomogrammen van hoge beeldkwaliteit, uniform in 10 beeldkwaliteit in de z-richting en relatief vrij van artefacten beschikbaar.

Uitvoeringsvoorbeeld 4

Uitvoeringsvoorbeeld 3 representeerde een geval, waarin tomo-15 grammen van hoge beeldkwaliteit, uniform in beeldkwaliteit in de z-richting en relatief vrij van artefacten, worden verkregen door nauwkeurige driedimensionale terugprojectie van driedimensionale beeldreconstructie door het meten of voorspellen van de z-richting coördinaatpositie van elk aanzicht of alle aanzichten op vaste intervallen. 20 Op overeenkomstige wijze kunnen in het geval van tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch tomogrammen van hoge beeldkwaliteit, uniform in beeldkwaliteit in de z-richting en relatief vrij van artefacten worden verkregen. Fig. 40 toont de relatieve posities en relatieve snelheid van de röntgengegevensverzamellijn en het subject in 25 tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch. De volgende beschrijving verwijst naar de werking van een 1,5-omwentelingsequivalent van tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch.

Röntgengegevensverzameling wordt gestart een weinig voorafgaande aan het tijdstip tO.

30 In het bereik van tijdstippen [tO, tl, is de beweging tussen z- richtingscoördinaten [zO, zl met een versnelling al en een beginsnel-heid 0.

In het bereik van tijdstippen [tl, t2, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [zl, z2 bij een versnelling 0 en een constante 35 snelheid vl.

In het bereik van tijdstippen [t2, t3, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [z2, z3 met een versnelling a2 en een beginsnel-heid vl.

- 45 -

In het bereik van tijdstippen [t3, t4, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [z3, z4 bij een vertraging 0 en een constante snelheid v2.

In het bereik van tijdstippen [t4, t5, is de beweging tussen z-5 richtingscoördinaten [z4, z5 met een vertraging a3 en een beginsnel-heid v2

In het bereik van tijdstippen [t5, t6, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [z5, z4 met een vertraging a3 en een beginsnel-heid 0.

10 In het bereik van tijdstippen [t6, tl, is de beweging tussen z- richtingscoördinaten [z4, z3 met een versnelling 0 en een constante snelheid -vl.

In het bereik van tijdstippen [tl, t8, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [z3, z2 met een vertraging a4 en een beginsnel-15 heid -vl.

In het bereik van tijdstippen [t8, t9, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [z2, zl met een versnelling 0 en een constante snelheid -v2.

In het bereik van tijdstippen [t9, tlO, is de beweging tussen 20 z-richtingscoördinaten [zl, zO met een versnelling al en een begin-snelheid -v2.

In het bereik van tijdstippen [tlO, til, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [zO, zl met een versnelling al en een begin-snelheid 0.

25 In het bereik van tijdstippen [til, tl2, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [zl, z2 met een versnelling 0 en een constante snelheid vl.

In het bereik van tijdstippen [tl2, tl3, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [z2, z3 met een vertraging a2 en een beginsnel-30 heid vl.

In het bereik van tijdstippen [tl3, tl4, is de beweging tussen z-richtingscoördinaten [z3, z4 met een versnelling 0 en een constante snelheid v2.

In het bereik van tijdstippen [tl4, tl5, is de beweging tussen 35 z-richtingscoördinaten [z4, z5 met een vertraging a3 en een beginsnel-heid v2.

Na tijdstip tl5 wordt de röntgengegevensverzameling beëindigd.

Door middel van het op deze wijze uitvoeren van tweeeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch kan een tijdreeks van 40 driedimensionale beelden, die tomogrammen opeenvolgend in de z-rich- - 46 - ting in het z-richtingscoördinaatbereik van [zO, z5 omvatten, worden verkregen.

In het hierboven beschreven geval worden een driedimensionaal beeld van [tO, t5, een driedimensionaal beeld van [t5, tlO en een 5 driedimensionaal beeld van [tlO, t!5 verkregen als een tijdreeks van driedimensionaal beeld. Door middel van het meten of voorspellen van de z-richting coördinaatpositie van elk aanzicht of alle aanzichten op vaste intervallen en het nauwkeurig uitvoeren van driedimensionale terugprojectie van driedimensionale beeldreconstructie, kunnen positie-10 afwijkingen tussen voorwaartse en achterwaartse benen van beelden van tweeweg afgebeelde schroefvormige aftasting met variabele pitch worden gereduceerd. In het bijzonder kan cine-weergave van driedimensionale beelden uit een driedimensionaal beeld van [tO, t5 tot een driedimensionaal beeld van [t5, tlO tot een driedimensionaal beeld van [tlO, 15 tl5 worden uitgevoerd zonder waarneembare positieafwijkingen.

Uitvoeringsvoorbeeld 5

Onder verwijzing naar Uitvoeringsvoorbeeld 4, wordt een werkwijze van het oppikken van een tijdreeks van driedimensionale beelden 20 door middel van tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch beschreven. Als een aanpassing van deze werkwijze is het verder mogelijk om de onderhavige uitvinding toe te passen op perfusiemeting, welke tot stand werd gebracht onder gebruikmaking van een tijdreeks van tweedimensionale beelden door middel van conventionele cineaftas-25 ting.

Een tijdreeks van door tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch opgepikte driedimensionale beelden kan worden onderworpen aan driedimensionale perfusiemeting. Dit maakt de driedimensionale verdeling van waar te nemen bloedstromingen mogelijk.

30 In het geval van schroefvormige aftasting met variabele pitch door middel van eenwegherhaling, weergegeven in fig. 41(b), is de tijdsresolutie constant in een periode T2 op de z-richting coördinaat-posities zO, za, zb, zc en z3. Om deze reden kan een berekeningsmethode soortgelijk aan de conventionele perfusiemeting door middel van een 35 tijdreeks van tweedimensionale beelden worden toegepast.

In het geval van tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch, weergegeven in fig. 41(a), is de tijdsresolutie echter Tlla, T12a, Tlla en T12a in z9 op de z-richting coördinaatposities zO, za, zb, zc en z3; waarbij de tijdsresolutie oneven is, soms lang doch kort 40 op andere tijden.

- 47 -

Op zb (mits zb = (zO + z3)/2 wordt verondersteld) geldt echter Tllb = Tl2b = T13b, waarbij een constante tijdsresolutie wordt verkregen bij Tllb. In tweeweg schroefvormige shuttleaftasting, aangezien de tijdsresolutie van beelden soms variabel is afhankelijk van de z-rich-5 ting coördinaatpositie, vereist perfusiemeting dus voorzichtigheid.

Overigens zijn in een eenweggedeelte van schroefvormige aftasting met variabele pitch, zoals weergegeven in fig. 41(a) en fig.

41(b), de z-richting coördinaatposities op verschillende tijdstippen t essentieel niet lineair, maar curvilineair, zoals weergegeven in fig. 10 40, maar dit is in deze illustratie vereenvoudigd tot een rechte.

Uitvoeringsvoorbeeld 6

Bij schroefvormige shuttleaftasting en tweeweg schroefvormige aftasting met variabele pitch heen en weer in de z-richting, aangezien 15 het een aftastingsproces is, dat uit versnellingsdelen, vertragingsde-len en constante-snelheidsdelen van verschillende snelheden of één snelheid bestaat, zal het constant houden van de beeldkwaliteit van tomogrammen in de z-richting in het algemeen een automatisch belich-tingsmechanisme voor de röntgen-CT-apparatuur vereisen.

20 Met betrekking tot deze modus voor het uitvoeren van de uitvin ding, zal hieronder optimalisatie van de röntgenbuisstroom, die de schroefpitch in schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting heen en weer in de z-richting in röntgen-CT-apparatuur, die een automatisch belichtingmechamisme heeft, in 25 rekening brengt en variaties in het aantal omwentelingen van projec-tiegegevens voor beeldreconstructie worden toegelicht.

Zoals is weergegeven in fig. 42, fig. 43 en fig. 44 varieert de schroefpitch in schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting heen en weer in de z-richting met de 30 z-richting of de richting van tijdstippen t. In de relatieve acties van het subject en de röntgengegevensverzamellijn wordt de schroefpitch 0 in het bijzonder op het startpunt zO en het stoppunt z3. In enkele gevallen staat het draagtoestel 12 of de afbeeldingstafel 10, waarop het subject is geplaatst, van de röntgengegevensverzamellijn 35 stil gedurende een bepaalde tijdslengte in de relatieve acties tussen het subject en de röntgengegevensverzamellijn op het startpunt zO of het stoppunt z3. Bovendien kan de S/N-verhouding worden verbeterd door gebruik te maken van röntgenprojectiegegevens voor gebruik in beeldreconstructie voor meer dan één omwenteling op het moment van versnel- - 48 - ling of vertraging van het draagtoestel 12 of de afbeeldingstafel 10, waarop het subject is geplaatst, of de röntgengegevensverzamellijn.

In schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting heen en weer in de z-richting, weergegeven in 5 fig. 42, worden de z-coördinaten op de volgende wijze bestuurd.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, tussen de tijdstippen [tO, tl staat stil op zO.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, tussen de tijdstippen [tl, t2 beweegt tussen [zO, zl onder versnel-10 ling.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, tussen de tijdstippen [t2, t3 beweegt tussen [zl, z2 met een constante snelheid.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, 15 tussen de tijdstippen [t3, t4 beweegt tussen [z2, z3 onder vertraging.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, tussen de tijdstippen [t4, t5 staat stil op z3.

De schroefpitch wordt op de volgende wijze bestuurd.

Deze is 0 tussen de tijdstippen [tO, tl.

20 Deze wordt versneld tussen de tijdstippen [tl, t2.

Deze wordt constant met een schroefpitch HP1 tussen de tijdstippen [t2, t3.

Deze wordt vertraagd tussen de tijdstippen [t3, t4.

Deze keert terug naar 0 tussen de tijdstippen [t4, t5.

25 De röntgenprojectiegegevens voor gebruik in beeldreconstructie bestuurd op de volgende wijze, mits n > 1 geldt, zoals aangegeven in fig. 42.

Deze ondergaan één omwenteling op het tijdstip tO.

Röntgenprojectiegegevens van de maximumwaarde n omwentelingen 30 worden gebruikt op de weg tussen tijdstippen [tO, t2.

Deze keren terug naar één omwenteling op het tijdstip t2.

Deze zijn constant bij één omwenteling tussen de tijdstippen [t2, t3.

Deze ondergaan één omwenteling op het tijdstip t3, maar rönt-35 genprojectiegegevens van de maximumwaarde n omwentelingen worden gebruikt op de weg tussen de tijdstippen [t3, t5.

Deze keren terug naar één omwenteling op het tijdstip t5.

In het bijzonder in de delen, waarin de schroefpitch 1 of minder bedraagt, kan het bereik van röntgenprojectiegegevens voor gebruik 40 in beeldreconstructie breder zijn, hetgeen bijdraagt aan beeldkwali- - 49 - teitsverbetering. Dit blijkt in het bijzonder effectief te zijn bij versnellende of vertragende schroefvormige shuttleaftasting en schroefvormige aftasting met variabele pitch heen en weer in de z-richting.

5 In dit geval worden de röntgenprojectiegegevens voor gebruik bij beeldreconstructie onderworpen aan één omwenteling tussen de tijdstippen [tO, t5 en tussen de tijdstippen [t2, t3, om deze dichterbij te brengen bij beeldreconstructie door middel van gebruikelijke conventionele aftasting (axiale aftasting) tussen de tijdstippen [tO, t5 10 en om deze dichterbij te brengen bij beeldreconstructie door middel van schroefvormige aftasting tussen de tijdstippen [t2, t3.

De besturing van de röntgenbuisstroom om de beeldkwaliteit uniform te houden tussen de tijdstippen [tO, t4 beschouwend, wordt om deze reden de röntgenbuisstroom bestuurd zoals aangegeven in fig. 42, 15 mits mA2 > mAl geldt.

Op het tijdstip tO is de röntgenbuisstroom mA2.

Op de weg tussen de tijdstippen [tO, t2 wordt de röntgenbuisstroom omlaaggebracht naar zijn minimum mAl.

Op het tijdstip t2 keert de röntgenbuisstroom terug naar mA2.

20 Tussen de tijdstippen [t2, t3 is de röntgenbuisstroom constant op mA2.

Op het tijdstip t3 is de minimum röntgenbuisstroom mA2.

Tussen de tijdstippen [t3, t5 wordt de minimum röntgenbuisstroom mAl gebruikt.

25 Op het tijdstip t5 keert de röntgenbuisstroom terug naar mA2.

Overigens kan het besturen van de relatie tussen de schroef-pitch HP, de röntgenbuisstroom mA en de lengte L van het bereik van röntgenprojectiegegevens voor gebruik in beeldreconstructie volgens onderstaande (Formule 22) tussen de tijdstippen [tO, t2 en tussen de 30 tijdstippen [t3, t5 een constant niveau van'beeldkwaliteit in de z-richting geven.

Mathematische uitdrukking 18

mA · L

35 la/(la + lb)-Const (Constante) (Formule 22)

HP

Door het aldus besturen van de verhouding van het product van de röntgenbuisstroom mA en de lengte L van het bereik van röntgenprojectiegegevens en de schroefpitch HP, om deze constant of in - 50 - hoofdzaak constant te houden, kan dus een constant niveau van beeldkwaliteit in de z-richting worden verkregen.

Bij de schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting heen en weer in de z-richting, getoond in 5 fig. 43, worden de z-coördinaten van de röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, op de volgende wijze bestuurd.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, tussen de tijdstippen [t0, tl staat stil op zO.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, 10 tussen de tijdstippen [tl, t2 beweegt tussen [zO, zl onder versnelling.

15 De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, tussen de tijdstippen [t3, t4 beweegt tussen [z2, z3 onder vertraging.

De schroefpitch wordt op de volgende wijze bestuurd.

20 Tussen de tijdstippen [tO, tl is de schroefpitch 0.

Tussen de tijdstippen [tl, t2, wordt deze versneld.

Tussen de tijdstippen [t2, t3 is deze constant op de schroefpitch HP1.

Tussen de tijdstippen [13, t4 vertraagt deze.

25 Tussen de tijdstippen [t4, t5 keert deze terug naar 0.

De röntgengegevensverzamellijn voor gebruik bij beeldreconstructie wordt bestuurd op de volgende wijze, mits n > 1.

Tussen de tijdstippen [tO, t2, neemt deze af van n omwentelingen naar één omwenteling.

30 Tussen de tijdstippen [t2, t3, is deze constant op één omwente ling .

Tussen de tijdstippen [t3, t4 neemt deze toe vanaf één omwenteling naar n omwentelingen.

Om deze reden worden meer röntgenprojectiegegevens gebruikt 35 tussen de tijdstippen [tO, t2 en tussen de tijdstippen [t3, t4 en is de beeldkwaliteit verbeterd. Met het oog op het constant houden van de beeldkwaliteit tussen de tijdstippen [tO, t4, kan de röntgenbuisstroom daardoor worden gereduceerd tussen de tijdstippen [tO, t2 en tussen de tijdstippen [t3, t4. In het bijzonder in de delen, waarin de schroef-40 pitch 1 of minder bedraagt, kan het bereik van röntgenprojectiegege- - 51 - vens voor gebruik bij beeldreconstructie breder zijn, hetgeen bijdraagt aan beeldkwaliteitsverbetering. Dit blijkt in het bijzonder effectief te zijn bij versnelling of vertraging van schroefvormige shuttleaftasting en schroefvormige aftasting met variabele pitch.

5 Om deze reden is het de bedoeling om de röntgenbuisstroom zoda nig te besturen dat de beeldkwaliteit constant wordt gehouden tussen de tijdstippen [tO, t4. De röntgenbuisstroom wordt bestuurd zoals aangegeven in fig. 43, mits mA2 > mAl.

Op het tijdstip tO is de röntgenbuisstroom mAl.

10 Tussen de tijdstippen [tO, t2 vindt er een toename plaats vanaf de röntgenbuisstroom mAl naar de röntgenbuisstroom mA2.

Op het tijdstip t2 is de röntgenbuisstroom mA2.

Tussen de tijdstippen [t2, t3 is de röntgenbuisstroom constant op mA2.

15 Op het tijdstip t3 is de röntgenbuisstroom mA2.

Tussen de tijdstippen [t3, t5 vindt er een afname plaats vanaf de röntgenbuisstroom mA2 naar de röntgenbuisstroom mAl.

Op het tijdstip t5 is de röntgenbuis teruggekeerd naar mAl.

Tussen de tijdstippen [tO, t2 en tussen de tijdstippen [t3, t5 20 geeft het besturen van de relatie tussen de schroefpitch HP, de röntgenbuisstroom mA en de lengte L van het bereik van röntgenprojec-tiegegevens voor gebruik bij beeldreconstructie volgens hierboven genoemde (Formule 22) overigens een constant niveau van beeldkwaliteit in de z-richting.

25 Door het aldus besturen van de verhouding van het product van de röntgenbuisstroom mA en de lengte L van het bereik van röntgen-projectiegegevens en de schroefpitch HP om deze constant of in hoofdzaak constant te houden, kan dus een constant niveau van beeldkwaliteit in de z-richting worden verkregen.

30 Om in dit geval dichterbij beeldreconstructie door normale schroefvormige aftasting tussen de tijdstippen [t2, t3 te komen, worden de projectiegegevens voor gebruik in beeldreconstructie tussen de tijdstippen [t2, t3 één omwenteling geroteerd. Tussen de tijdstippen [tO, t2 en tussen de tijdstippen [t3, t5 neemt de snelheid van 35 voortgang in de z-richting als de relatieve snelheid tussen de af- beeldingstafel en de gegevensverzamellijn af, wanneer het tijdstip tO en het tijdstip t5 wordt genaderd.

Om deze reden wordt verbetering met betrekking tot beeldruis bewerkstelligd met het vergroten van de plakdikte, welke de plakdikte 40 van het tomogram in de z-richting is, met name zonder opoffering van - 52 - resolutie van het tomogram in de z-richting. Het is daarbij de bedoeling om de röntgenbuisstroom te verlagen en blootstelling aan röntgenstralen te verminderen. Om deze reden worden röntgenprojec-tiegegevens van n omwentelingen gebruikt voor beeldreconstructie op 5 het tijdstip tO en het tijdstip t5.

Bij de schroefvormige aftasting met variabele pitch of de schroefvormige shuttleaftasting, getoond in fig. 44, worden de z-coör-dinaten op de volgende wijze bestuurd.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, 10 tussen de tijdstippen [tO, tl staat stil op zO.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, tussen de tijdstippen [tl, t2 beweegt tussen [zO, zl onder versnelling .

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, 15 tussen de tijdstippen [t2, t3 beweegt tussen [zl, z2 met een constante snelheid.

De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, tussen de tijdstippen [t3, t4 beweegt tussen [z2, z3 onder versnelling.

20 De röntgengegevensverzamellijn, zoals gezien vanaf het subject, tussen de tijdstippen [t4, t5 staat stil op z3.

De schroefpitch wordt op de volgende wijze bestuurd.

Tussen de tijdstippen [tO, tl is deze 0.

Tussen de tijdstippen [tl, t2 versnelt deze.

25 Tussen de tijdstippen [t2, t3 is deze constant op een schroef pitch HP1.

Tussen de tijdstippen [t3, t4 vertraagt deze.

Tussen de tijdstippen [14, t5 is deze teruggekeerd naar 0.

De röntgenprojectiegegevens voor gebruik bij beeldreconstructie 30 worden constant gehouden en over één omwenteling geroteerd tussen de tijdstippen [tO, t5. In dit geval wordt prioriteit gegeven aan het constant houden van de tijdsresolutie van het tomogram en worden de röntgenprojectiegegevens voor gebruik constant gehouden.

Om deze reden wordt er beoogd om de röntgenbuisstroom te bestu-35 ren om de beeldkwaliteit constant te houden tussen de tijdstippen [tO, t4. De röntgenbuisstroom wordt bestuurd zoals weergegeven in fig. 44, mits mA2 > mAl geldt.

Op het tijdstip tO is de röntgenbuisstroom mAl.

Tussen de tijdstippen [tO, t2 neemt de röntgenbuisstroom toe 40 van mAl naar mA2. Indien de schroefpitch vervolgens toeneemt zal ove - 53 - rigens de röntgenbuis ook toenemen. Het is adviseerbaar om de besturing zodanig te bewerkstellingen, dat de verhouding tussen de schroef-pitch en de röntgenbuisstroom constant of in hoofdzaak constant wordt gehouden.

5 Op het tijdstip t2 is de röntgenbuisstroom mA2.

Tussen de tijdstippen [t2, t3 is de röntgenbuisstroom constant mA2.

Op het tijdstip t3 is de röntgenbuisstroom mA2.

Tussen de tijdstippen [t3, t5 neemt de röntgenbuisstroom af van 10 mA2 naar mAl. Indien de schroefpitch vervolgens afneemt, zal overigens de röntgenbuisstroom ook afnemen. Het is adviseerbaar om de besturing zodanig te bewerkstellingen, dat de verhouding tussen de schroefpitch en de röntgenbuisstroom constant of in hoofdzaak constant wordt gehouden.

15 Op het tijdstip t5 is de röntgenbuisstroom teruggekeerd naar mAl.

Op deze wijze is getracht de besturing zodanig uit te voeren om de beeldkwaliteit van tomogrammen naar normale conventionele aftasting en schroefvormige aftasting, zoals getoond in fig. 42, te brengen. De 20 in fig. 43 getoonde besturing is bedoeld om blootstelling aan röntgenstralen tijdens versnelling en vertraging te verminderen zonder de beeldkwaliteit van tomogrammen op te offeren. De in fig. 44 getoonde besturing is bedoeld om de tijdsresolutie van tomogrammen constant te houden.

25 In deze gevallen werd topprioriteit gegeven aan de besturing van de schroefpitch, die de variabele van de beeldkwaliteit van tomogrammen is, en de bij beeldreconstructie gebruikte variabelen van ge-gevenshoeveelheid, gevolgd door de besturing van de röntgenbuisstroom. Met het oog op de compatibiliteit met de variatietabel van de röntgen-30 buisstroom in de z-richting, verkregen uit verkenningsbeelden, in plaats van het eerst gebruiken van de röntgenbuisstroom, die een variabele is voor het besturen van de beeldkwaliteit van tomogrammen, werden op deze wijze andere variabelen voor het besturen van de beeldkwaliteit met prioriteit bestuurd, en werd de variatietabel van de 35 röntgenbuisstroom in de z-richting, verkregen uit verkenningsbeelden, gecorrigeerd door middel van het besturen van deze variabelen. Het is mogelijk om een automatische belichtingsfunctie voor de röntgen-CT-ap-paratuur te realieren door middel van het besturen van de röntgenbuisstroom daarna.

- 54 -

De processtroom in de hierboven beschreven uitvoeringsmodus, getoond in fig. 42, fig. 43 en fig. 44, wordt hieronder gevolgd.

De in fig. 43, fig. 43 en fig. 44 getoonde schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting wordt 5 bestuurd in de in fig. 45 in kaart gebrachte processtroom.

In stap All wordt het profieloppervlak in elke z-richting berekend uit verkenningsbeelden om de optimale waarde van de röntgenbuis-stroom in elke z-richtingspositie te identificeren.

In stap A12 wordt z = zs verondersteld mits zs de begincoördi-10 naat in de z-richting is.

In stap A13 wordt de schroefpitch in elke z-richtingspositie berekend uit het operationele besturingspatroon van de schroefvormige aftasting met variabele pitch en de schroefvormige shuttleaftasting.

In stap A14 wordt het bereik van gegevens voor gebruik bij 15 beeldreconstructie in elke z-richting berekend uit het operationele besturingspatroon.

In stap A15 worden de uit het operationele besturingspatroon bepaalde schroefpitch en de hoeveelheid gegevens, die dienen te worden gebruikt op basis van het bereik van gegevens voor gebruik bij beeld-20 reconstructie beschouwd en wordt de optimale waarde van de röntgen-buisstroom dienovereenkomstig gecorrigeerd.

In stap Al6 wordt er beoordeeld of de röntgenbuisstroom in de z-positie al dan niet kan worden afgegeven en indien het antwoord JA is, zal het proces voortgaan naar stap S17 of, indien het antwoord NEE 25 is, naar stap A18.

In stap A17 wordt z = z + Δζ verondersteld.

In stap A18 wordt filtering van projectiegegevensruimte in de kanaalrichting uitgevoerd.

In stap A19 wordt er beoordeeld of z al dan niet gelijk is aan 30 of groter is dan ze en, indien z gelijk is aan of groter is dan ze, dat wil zeggen JA, wordt het proces voltooid of, indien z niet gelijk is aan of niet groter is dan ze, dat wil zeggen NEE, keert het proces terug naar stap A13, mits de z-richting eindcoördinaat ze is.

In het hierboven beschreven geval zou het gebruik van de 35 schroefpitch en andere beeldkwaliteitsvariabelen dan de lengte van het bereik, dat door de röntgenprojectiegegevens bij beeldreconstructie wordt gebruikt als de beeldkwaliteitsvariabele van tomogrammen, met prioriteit boven de röntgenbuisstroom dienen te worden gebruikt, overigens een soortgelijk effect kunnen verschaffen.

- 55 -

In de röntgen-CT-apparatuur 100 verschaft de röntgen-CT-appara-tuur of de röntgen-CT-afbeeldingswerkwijze volgens de uitvinding het effect van het in conventionele aftasting (axiale aftasting) of cine-aftasting of schroefvormige aftasting reduceren van blootstelling aan 5 de röntgenkegelbundel, die zich in de z-richting uitstrekt, op het moment van starten en beëindigen van de conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting of schroefvormige aftasting door de röntgen-CT-apparatuur, die een conventionele multi-rij röntgendetector of een tweedimensionale röntgendetector, gerepresenteerd door een vlak-10 paneelröntgendetector, heeft.

Overigens kan de beeldreconstructiemethode in deze uitvoeringsvorm de gebruikelijke driedimensionale beeldreconstructiemethode volgens de reeds bekende Feldkamp-methode zijn. Deze methode kan zelfs enige andere driedimensionale beeldreconstructiemethode zijn.

15 Ook worden in deze uitvoeringsvorm een uniforme plakdikte van rij tot rij en een beeldkwaliteit in termen van artefacten en ruis verkregen door rij-directionele (z-richting) filterconvolutie met van rij tot rij verschillende coëfficiënten uit te voeren, teneinde daardoor fluctuaties in beeldkwaliteit als gevolg van verschillen in rönt-20 genkegelhoek aan te passen, en zijn verschillende z-richting filter-coëfficiënten denkbaar voor dit doel, die elk een soortgelijk effect kunnen geven.

Hoewel deze uitvoeringsvorm is beschreven onder de aanname van het gebruik van röntgen-CT-apparatuur voor medische doeleinden, kan 25 deze uitvoeringsvorm ook worden gebruikt als röntgen-CT-apparatuur voor industriële doeleinden of als röntgen-CT-PET-apparatuur of als röntgen-CT-SPECT-apparatuur in combinatie met enige andere apparatuur.

Hoewel de optimalisatie van de projectiegegevensruimte z-richting filtercoëfficiënt en de beeldruimte z-filtercoëfficiënt in deze 30 uitvoeringsvorm werd aangestipt in fig. 31 met betrekking tot het geval van schroefvormige aftasting met variabele pitch, zijn in feite talrijke manieren van optimalisatie denkbaar afhankelijk van verschillen in procestijds-, beeldkwaliteits-, en plakdiktedoelen, en kunnen andere gevallen van conventionele aftasting (axiale aftasting) of ci-35 neaftasting of schroefvormige aftasting of schroefvormige shuttleaf-tasting worden verondersteld soortgelijke effecten te verschaffen.

- 56 - ONDERDELENLIJST Fig. 1 100 röntgen-CT-apparatuur 1 bedieningsconsole 2 invoerinrichting 3 centrale verwerkingseenheid 5 gegevensverwervingsbuffer 6 monitor 7 opslageenheid 10 aftasttafel 12 draagtoestel 15 rotatie-eenheid 20 aftastportaal 21 röntgenbuis 22 röntgenstuureenheid 23 collimator 24 multi-rij röntgendetector of tweedimensionale röntgenopper-vlakdetector

2 5 DAS

26 stuureenheid voor rotatie-eenheid 27 stuureenheid voor aftastportaalinclinatie 28 röntgenbundel-vormend filter 29 regelingsstuureenheid 30 slipring 40 optische camera

Fig. 2 21 röntgenbuis 201 röntgenfocus 24 multi-rij röntgendetector 28 röntgenbundel-vormend filter dP röntgendetectorvlak P reconstructieoppervlak IC rotatiemidden (ISO) CB röntgenbundel (kegelbundel) BC middenas van bundel 202 kanaalrichting - 57 -

Fig. 3 21 röntgenbuis 23 röntgencollimator D breedte van multi-rij röntgendetector op rotatiemiddenas 24 multi-rij röntgendetector IC rotatiemiddenas CB röntgenbundel BC middenas van bundel 301 detectorrichting

Fig. 4 401 start PI plaats subject op draagtoestel 12 en lijn positie uit P2 verzamel verkenningsbeelden P3 stel afbeeldingsvoorwaarden in P4 pik tomogram op 402 einde

Fig. 5 501 start 51 verzamel gegevens 52 voorbehandelingen 53 corrigeer bundelhardening 54 z-filterconvolutieproces 55 reconstructiefunctieconvolutieproces 56 driedimensionale terugprojectieproces 57 nabehandelingen 502 einde

Fig. 6 601 start 521 corrigeer verschuiving 522 logaritmische omzetting 523 corrigeer röntgendosis 524 corrigeer gevoeligheid 602 einde - 58 -

Fig. 7 701 start van driedimensionale terugprojectieproces 561 onttrek projectiegegevens Dr, die overeenstemmen met elk

pixel in reconstructiegebied P

562 vermenigvuldig elk stel van projectiegegevens Dr met kegel-bundelreconstructieweegcoëfficiënt om terugprojectiegegevens D2 te creëren 563 tel terugprojectiegegevens D2 pixel-voor-pixel op bij terug-projectiegegevens D3 564 terugprojectiegegevens D2 opgeteld bij alle voor beeldrecon structie noodzakelijke aanzichten? 702 einde

Fign. 8 (a) 21 röntgenbuis P reconstructiegebied (xy-vlak) 801 oorsprong (0,0) (b) 21 röntgenbuis 24 multi-rij röntgendetector P reconstructiegebied (xy-vlak) 802 xz-vlak IC rotatieas 803 Z-as

Fig. 9 21 röntgenbuis 24 multi-rij röntgendetector P reconstructiegebied 901 xz-vlak IC rotatieas 902 Z-as

Fig. 10 24 multi-rij röntgendetector 1001 detectorrijrichting 1002 kanaalrichting - 59 -

Fig. 11, fig. 12 P reconstructiegebied 1101 aanzicht = 0° 1201 aanzicht = o°

Fign. 14 (a) 21 röntgenbuis P reconstructiegebied (xy-vlak) (b) 21 röntgenbuis 24 multi-rij röntgendetector P reconstructiegebied 1401 xz-vlak IC rotatieas 1402 Z-as

Fig. 15 1501 longgebied 1502 tomogram 1503 gedeeltelijk vergroot beeldreconstructiegebied 1504 bio-signaal 1505 periode 1506 tijd t 1507 bio-signaalweergave 1508 plakdikte (mm) 1509 reconstructiefunctie 1510 matrixomvang 1511 doseringsinformatie 1512 type 3 1513 beeldfilter 1514 aantal beelden 1515 eindlocatie 1516 startlocatie 1517 beelden 1518 toon localisator 1519 aftasten 1520 P-recon 1521 R-recon - 60 - 1522a reconstructiegebied 1522b midden: (x,y) 1522c diameter: 10

Fig. 16 1601 opstartafstand (gebied waarin schroefvormige aftasting onmogelijk is) 1602 totale lengte van draagtoestel 1603 gebied waarin schroefvormige aftasting mogelijk is Fig. 17 21 röntgenbuis (0° positie) 24a multi-rij röntgendetector (180° positie) 24b multi-rij röntgendetector (0° positie) 1701 aanzichthoek van 180° 1702 aanzichthoek van 0° 1703 Z-as

Fig. 18 21a röntgenbuis (0° positie) 24a multi-rij röntgendetector (180° positie) 21b röntgenbuis (180° positie) 24b multi-rij röntgendetector (0° positie) 24c multi-rij röntgendetector 1801 Z-as

Fig. 19 21a röntgenbuis (0° positie) 21b röntgenbuis 24a multi-rij röntgendetector (180° positie) 21c röntgenbuis (180° positie) 24b multi-rij röntgendetector (0° positie) 24c multi-rij röntgendetector 1901 Z-as

Fig. 20 2001 start

Pil röntgengegevensverzamellijn, die röntgenopwekinrichting 21 en multi-rij röntgendetector 24 omvat, wordt geroteerd - 61 - P12 draagtoestel 12 op afbeeldingstafel 10 wordt naar aangewezen positie bewogen P13 lineaire beweging van draagtoestel 12 in z-richting wordt gestart P14 röntgenstralen worden door röntgenopwekinrichting 21 uitge straald en gegevensverzameling van multi-rij röntgendetector 24 wordt gestart P15 lineaire bewegingssnelheid van draagtoestel 12 in z-richting wordt vergroot door middel van variatie in overeenstemming met een bepaalde tijdsfunctie. In dit proces wordt de buis-stroom zodanig bestuurd dat het product van röntgenbestra-lingstijd per eenheidslengte in z-richting en buisstroom in hoofdzaak constant wordt gehouden.

P16 lineaire beweging van draagtoestel 12 wordt zodanig ver traagd met variatie in vertraging op basis van bepaalde tijdsfunctie P17 is eindpositie van aftasting bereikt? P18 bestraling met röntgenstralen wordt stopgezet gelijktijdig met beëindiging van het verzamelen van röntgengegevens P19 beweging van draagtoestel 12 wordt stopgezet 2002 einde

Fig. 21 2101 snelheid v(t) 2102 tijdstip t 2103 z-coördinaten 2104 verzameling van röntgengegevens 2105 versneld röntgengegevensverzamelgebied 2106 constante-snelheid röntgengegevensverzamelgebied 2107 vertraagd röntgengegevensverzamelgebied

Fig. 22 2201 start P21 röntgengegevensverzamellijn, die röntgenopwekinrichting 21 en multi-rij röntgendetector 24 omvat, wordt geroteerd P22 draagtoestel 12 op afbeeldingstafel 10 wordt naar aangewezen positie bewogen - 62 - P23 door röntgenopwekinrichting 21 worden röntgenstralen uitge straald en gegevensverzameling van multi-rij röntgendetector 24 wordt gestart P124 lineaire beweging van draagtoestel 12 in z-richting wordt gestart nadat het verzamelen van röntgengegevens in 360° is voltooid P25 lineaire bewegingssnelheid van draagtoestel 12 in z-richting wordt vergroot op basis van een bepaalde tijdsfunctie. In dit proces wordt de buisstroom zodanig bestuurd dat het product van röntgenbestralingstijd per eenheidslengte in z-richting en buisstroom in hoofdzaak constant wordt gehouden.

P26 lineaire bewegingssnelheid van draagtoestel 12 wordt ver traagd op basis van een bepaalde tijdsfunctie P27 is eindpositie van aftasting bereikt? P28 beweging van draagtoestel 12 wordt stopgezet P29 nadat beweging van draagtoestel 12 is stopgezet worden be straling met röntgenstralen en röntgengegevensverzameling stopgezet na voltooiing van het verzamelen van röntgengegevens equivalent aan 360° 2202 einde

Fig. 23 2301 snelheid v(t) 2302 tijdstip t 2303 z-coördinaten 2304 verzameling van röntgengegevens 2305 versneld röntgengegevensverzamelgebied 2306 constante-snelheid röntgengegevensverzamelgebied 2307 vertraagd röntgengegevensverzamelgebied 2308 conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting

Fig. 24 2401 voorbehandelde geprojecteerde gegevens 2402 kanaalrichting 2403 rijrichting 2404 aanzichtrichting 2405 midden van rijrichting 2406 convolutie - 63 - 2407 weegcoëfficiënt van geprojecteerde gegevensruimte z-rich-tingsfiltering 2408 rijrichting (z-richting)

Fig. 25 2501 tomogram 2502 z-richting 2503 beeldruimte z-richting filtercoëfficiënt Fig. 26 2601 kanaalrichting 2602 rijrichting 2603 aanzichtrichting 2604 0° 2605 weegcoëfficiënt 2606 180° 2607 360°

Fig. 28 21 röntgenbuis 2801 plakdikte van tomogram 2802 projectiegegevens z-richtingsfilterbreedte wl aan röntgen- buiszijde 2803 projectiegegevens z-richtingsfilterbreedte w2 aan röntgen-buiszijde 2804 z-richting 2805 tomogram 24 multi-rij röntgendetector 2806 z-richtingsfilterbreedte op projectiegegevens (equivalent aan vier rijen)

Fig. 29 21 röntgenbuis 2901 tomogram 1 2902 tomogram 2 2903 tomogram 3 2904 z-richting 2905 tomogram 24 multi-rij röntgendetector - 64 -

Fig. 30 3001 kanaalrichting of straalrichting 3002 weegcoëfficiënt 3003 aanzichtrichting 3004 0° 3005 360° 3006 720-0° 3007 720° 3008 na vermenigvuldiging met weegcoëfficiënt optellen van elk stel van gegevens, die over 360° afwijken om samen te voegen tot gegevens equivalent aan 0 tot 360°

Fig. 32 3201 y-richting 21 röntgenbuis 3202 z-richting 24 multi-rij röntgendetector 24 of tweedimensionale röntgenop- pervlakdetector 3203 tafelsnelheid (schroefpitch) 3204 maximum tafelsnelheid of maximum schroefpitch 3205 tijd

Fig. 33 3301 tafelsnelheid (schroefpitch) 3302 maximum tafelsnelheid of maximum schroefpitch 3303 tijd 3304 tafelsnelheid 3305 schroefpitch

Fig. 34 21 röntgenbuis 3401 tomogram 24 tweedimensionale röntgenoppervlakdetector

Fig. 35 24 multi-rij röntgendetector (180° richting) 21a röntgenbuis (0° richting) 21b röntgenbuis (180° richting) - 65 - 24b tweedimensionale röntgenoppervlakdetector (0° richting) 3501 tomogram

Fig. 36 3601 tomogrampositie 3602 aanzicht a 3603 aanzicht b

Fig. 37 3701 hart 3702 longgebied 3703 lever 3704 z-richting 3705 gedeeltelijk afbeeldingsbereik R1 3706 gedeeltelijk afbeeldingsbereik R2 3707 gedeeltelijk afbeeldingsbereik R3 3708 gedeeltelijk afbeeldingsbereik R4 3709 totaal afbeeldingsbereik R0

Fig. 38 21 röntgenbuis 3801 z-richting 24 multi-rij röntgendetector 3802 tomogram beeld-reconstrueerbaar bereik

Fig. 39 21 röntgenbuis 3901 z-richting 24 multi-rij röntgendetector 3902 tomogram beeld-reconstrueerbaar bereik

Fig. 40 4001 relatieve snelheid van röntgengegevensverzamellijn en subject 4002 versnelling al 4003 vertraging a2 4006 vertraging a3 4004 tijd - 66 - 4005 relatieve posities van röntgengegevensverzamellijn en sub ject 4007 vertraging a4

Fig. 41 4101 rontgengegevensverzamelling 4102 periode Tllb 4103 periode T12b 4104 periode T13b 4105 periode Tlla 4106 periode T12a 4107 peridoe Tl3a 4108 tijd (a) tijdsresolutie in elk punt in tweeweg schroefvormige shuttleaf-tasting met variabele pitch

4109 terugkeer naar startpunt zO

4110 periode T2 (b) tijdsresolutie in elk punt in tweeweg schroefvormige shuttleaftasting met variabele pitch

Fig. 42 4201 Z-coördinaat 4202 tijd 4203 schroefpitch 4204 röntgenprojectiegegevens gebruikt bij beeldreconstructie 4205 n omwentelingen 4206 één omwenteling 4207 röntgenbuisstroom

Fig. 43 4201 Z-coördinaat 4302 tijd 4303 schroefpitch 4304 röntgenprojectiegegevens gebruikt bij beeldreconstructie 4305 n omwentelingen 4306 één omwenteling 4307 röntgenbuisstroom

Fig. 44 - 67 - 4401 z-coördinaat 4402 tijd 4403 schroefpitch 4404 röntgenprojectiegegevens gebruikt bij beeldreconstructie 4405 1 omwenteling 4406 röntgenbuisstroom

Fig. 45 4501 start

All profieloppervlak in elke z-richting wordt berekend uit ver- kenningsbeelden om optimale waarde van röntgenbuisstroom in elke z-richtingspositie te identificeren A12 z = zs wordt verondersteld A13 schroefpitch in elke z-richtingspositie wordt berekend uit operationeel besturingspatroon van schroefvormige aftasting met variabele pitch en schroefvormige shuttleaftasting

Al4 bereik van gegevens voor gebruik bij beeldreconstructie in elke z-richting wordt berekend uit operationeel besturingspatroon A15 uit het operationele besturingspatroon bepaalde schroefpitch en te gebruiken hoeveelheid gegevens op basis van bereik van gegevens voor gebruik bij beeldreconstructie worden beschouwd en optimale waarde van röntgenbuisstroom wordt gecorrigeerd A16 kan röntgenbuisstroom in z-positie worden afgegeven?

Al7 z = z + Δζ wordt verondersteld A18 filtering van projectiegegevensruimte in kanaalrichting wordt uitgevoerd A19 z = ze? 4502 einde 1 03 3 52 7 ..

Claims

1. Röntgen-CT-apparatuur, omvattende: een röntgengegevensverzamelmiddel voor het verzamelen van door een subject doorgelaten röntgenprojectiegegevens, waarbij het subject tussen een röntgenopwekinrichting en een multi-rij röntgendetector is 5 gepositioneerd, terwijl de röntgenopwekinrichting en de multi-rij röntgendetector rond een daartussen gepositioneerd rotatiemidden worden geroteerd; een beeldreconstructiemiddel voor het uitvoeren van beeldreconstructie uit de door het röntgengegevensverzamelmiddel verzamelde 10 projectiegegevens; een beeldweergavemiddel voor het weergeven van een door middel van beeldreconstructie verkregen tomogram; en een aftastingsvoorwaarde-instelmiddel voor het instellen van verschillende aftastingsvoorwaarden van tomografieaftasting, 15 waarin het röntgengegevensverwervingsmiddel (20) aanstuurbaar is voor schroefvormige aftasting met variabele pitch, waarbij röntgenprojectiegegevens van het subject op een aftasttafel (10) worden verzameld door middel van het bewegen van de aftasttafel (10) terwijl de snelheid ten opzichte van een aftastportaal (20) in een z-richting 20 loodrecht op een xy-vlak, dat het rotatievlak van de röntgenopwekinrichting en de tweedimensionale röntgenoppervlakdetector (24) is, wordt gevarieerd en waarbij het starten van de röntgengegevensverzame-ling en het starten van de beweging van de aftasttafel (10) ten opzichte van het aftastportaal en/of het stopzetten van de röntgengege-25 vensverzameling en het stopzetten van de beweging van de aftasttafel (10) ten opzichte van het aftastportaal (20) asynchroon worden uitgevoerd.

2. Röntgen-CT-apparatuur volgens conclusie 1, waarin het röntgengegevensverwervingsmiddel aanstuurbaar is voor de schroefvormi- 30 ge aftasting met variabele pitch, waarbij het starten van het verzamelen van röntgengegevens wordt uitgevoerd na het starten van de beweging van de aftasttafel (10) ten opzichte van het aftastportaal (20) .

3. Röntgen-CT-apparatuur volgens conclusie 1 of 2, waarin het röntgengegevensverwervingsmiddel aanstuurbaar is voor de schroef- 35 vormige aftasting met variabele pitch, waarbij het stopzetten van de beweging van de aftasttafel (10) ten opzichte van het aftastportaal (20) wordt uitgevoerd na het stopzetten van de röntgengegevensverzame-ling. 1033527. - 69 -

4. Röntgen-CT-apparatuur volgens conclusie 1, waarin het röntgengegevensverwervingsmiddel aanstuurbaar is voor de schroefvormige aftasting met variabele pitch, waarbij het starten van de beweging van de aftasttafel (10) ten opzichte van het aftastportaal (20) wordt 5 uitgevoerd na het starten van de röntgengegevensverzameling.

5. Röntgen-CT-apparatuur volgens conclusie 1 of 2, waarin het röntgengegevensverwervingsmiddel aanstuurbaar is voor de schroefvormige aftasting met variabele pitch, waarbij het stopzetten van het verzamelen van röntgengegevens wordt uitgevoerd na het stopzetten van 10 de beweging van de aftasttafel (10) ten opzichte van het aftastportaal (20) .

6. Röntgen-CT-apparatuur volgens conclusie 4, waarin het verzamelen van röntgengegevens wordt uitgevoerd door middel van het roteren van de rotatie-eenheid (26) van het aftastportaal (20) gedu- 15 rende een periode, waarin de aftasttafel (10) en het aftastportaal (20) ten opzichte van elkaar in stilstand zijn.

7. Röntgen-CT-apparatuur volgens conclusie 6, waarin een aanzichthoek, waarover de rotatie-eenheid van het aftastportaal (20) roteert om röntgengegevens te verzamelen gedurende de periode, waarin 20 de aftasttafel (10) en het aftastportaal (20) ten opzichte van elkaar in stilstand zijn, niet minder bedraagt dan de waaierhoek+180°.

8. Röntgen-CT-apparatuur volgens enige van conclusies 1 tot 7, waarin het röntgengegevensverwervingsmiddel het aftastportaal (20), dat schroefvormige aftasting met variabele pitch bij een inclinatie 25 ten opzichte van het xy-vlak uitvoert, bevat. 1 03 3 5 2 7 .