NL1033936C2

NL1033936C2 - Röntgen-CT-apparatuur.

Info

Publication number: NL1033936C2
Application number: NL1033936A
Authority: NL
Inventors: Akihiko Nishide; Akira Hagiwara; Makoto Gohno; Tetsuya Horiuchi
Original assignee: Ge Med Sys Global Tech Co Llc
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2008-10-28
Also published as: US20070286332A1; JP2007325853A; NL1033936A1; DE102007026801A1; CN101084830A; JP4509971B2; US7639776B2

Description

Korte aanduiding: Röntgen-CT-apparatuur.

De uitvinding heeft betrekking op medische röntgen-CT(computertomografie)appa-ratuur en op röntgen-CT-apparatuur, die een reductie in belichting en een verbetering in beeldkwaliteit realiseert onder gebruikmaking van een automatische röntgenbelichtingsfunctie bij een conventionele aftasting (axiale aftasting), een cineaftasting, een schroefvormige af-5 tasting, een parameter-pitch schroefvormige aftasting of een schroefvormige shuttleaftasting.

Röntgen-CT-apparatuur, die een röntgendetector met meerdere rijen of een tweedimensionale röntgenoppervlakdetector van een matrixstructuur, die wordt getypeerd door een vlak paneel, heeft, heeft tot nu toe een reductie in belichting en een verbetering in beeldkwaliteit gerealiseerd onder gebruikmaking van een automatische röntgenbelichtingsfunctie (correspon-10 derend met een "automilliampère" genoemde functie of dergelijke) (verwezen wordt naar bijvoorbeeld Japanse niet-onderzochte octrooipublicatie nr. 2001-178713).

De term "automatische röntgenbelichtingsfunctie" is hierin een functie voor het automatisch instellen van een röntgenbuisstroomvoorwaarde voor het met röntgenstraling bestralen van een subject, corresponderend met een bestralingspositie, om een uniforme beeldkwaliteit 15 karakteristieke waarde, die door een standaarddeviatie van een CT-waarde in een tomografi-sche afbeelding continu in een z-richting wordt getypeerd, te verkrijgen.

Bijvoorbeeld optimaliseert de röntgen-CT-apparatuur een ingestelde waarde van een aan een röntgenbuis geleverde röntgenbuisstroom tijdens aftasten om te voldoen aan een doorsnedeoppervlak (profieloppervlak) in elke z-richtingspositie van het subject en optimaliseert 20 de röntgen-CT-apparatuur een instelwaarde van een röntgenbuisstroom op het moment dat een gegevensverwervingssysteem één maal wordt geroteerd bij fotografie, om te voldoen aan een vlakke mate of aspectverhouding van de vorm van het subject in een xy-vlak, teneinde daardoor een reductie in belichting en een verbetering in beeldkwaliteit te realiseren.

In het bijzonder beschreven, wordt een verkenningsaftasting uitgevoerd op een sub-25 ject voorafgaande aan uitvoering van een actuele aftasting van het subject teneinde daardoor een met een fluoroscopische afbeelding van het subject corresponderende verkenningsafbeel-ding af te beelden of te fotograferen. Daarna berekent een centrale verwerkingseenheid aan de röntgenbuis geleverde respectieve buisstroomwaarden en stelt deze in op basis van de gefotografeerde verkenningsafbeelding op respectieve posities, waarbij bij uitvoeren van de actuele 30 aftasting röntgenstralen in een lichaamsasrichting van het subject respectievelijk een kijkrichting worden toegevoerd en de door het subject doorgelaten röntgenstralen worden gedetecteerd teneinde daardoor röntgenprojectiegegevens te verkrijgen. Hierbij bepaalt de centrale verwerkingseenheid op basis van de verkenningsafbeelding doorsnedeoppervlakken van het

1033936J

-2- subject en doorsnedevormen daarvan om zich aan te passen aan de respectieve posities voor het verkrijgen van de röntgenprojectiegegevens aan de omtrek van het subject bij uitvoering van de actuele aftasting. Daarna past de centrale verwerkingseenheid respectieve instelwaarden van de buisstromen in de respectieve posities aan en stelt deze in om aangepast te zijn 5 aan de in de respectieve posities bepaalde doorsnedeoppervlakken en doorsnedevormen. Vervolgens worden de instelwaarden van de buisstroom aan de röntgenbuis geleverd en wordt de actuele aftasting uitgevoerd op het subject om röntgenprojectiegegevens van het subject te verwerven. Daarna wordt een tomografische afbeelding van het subject gereconstrueerd op basis van de aldus verkregen projectiegegevens.

10 Fig. 16(a), 16(b), 16(c) en 16(d) tonen veranderingen in röntgenbuisstroominstelling bij uitvoering van een schroefvormige aftasting. Hierbij geeft de horizontale as een z-richtingcoör-dinaat aan en geeft de verticale as een röntgenbuisstroomwaarde aan.

In fig. 16(a) wordt een röntgenbuisstroom met een constante waarde geleverd aan een röntgenbuis om respectieve gedeelten of gebieden van een subject, gezien in een z-rich-15 ting, af te beelden of te fotograferen. Hierbij zou er een geval kunnen optreden, waarin belichting met overmatige röntgenstraling plaatsvindt in het geval van een gebied, dat klein in dwars-doorsnedeoppervlak is, en in het geval, waarin een subject een kind is.

Zoals is weergegeven in fig. 16(c), worden daarom profieloppervlakken van het subject in respectieve z-richtingposities bepaald op basis van een verkenningsafbeelding om het 20 doorsnedeoppervlak van het subject in de z-richting in beschouwing te nemen. Daarna wordt de instelwaarde van de röntgenbuisstroom geoptimaliseerd op basis van de bepaalde profieloppervlakken, zodat beeldruis (standaarddeviatie van CT-waarde in elk pixel) ongeveer constant is in de z-richting in elke tomografische afbeelding.

In dit geval wordt overigens de afbeeldingsruis van elke tomografische afbeelding in-25 gesteld als een ruisindexwaarde door middel van het invoeren van instelwaarden op een in-voerscherm, zoals bijvoorbeeld weergegeven in fig. 14.

De doorsnede van het subject is plat, waarvan de lengten in verticale en horizontale richtingen niet identiek zijn zoals bij een ronde vorm en waarvan de aspectverhoudingen verschillen. Wanneer de middenlijnen van de röntgenbuis en de röntgendetector met meerdere 30 rijen in de nabijheid van de x-asrichting worden geplaatst, waarin een subject met een doorsnede van een elliptische vorm, die lang is in een x-asrichting, wordt gefotografeerd, zoals weergegeven in fig. 16(b), worden de röntgenbuisstroomwaarden daarom ingesteld op een waarde groter dan de röntgenbuisstroomwaarden, die noodzakelijk zijn in het geval van een cirkelvorm met hetzelfde oppervlak als de elliptische vorm. Wanneer anderzijds de middenlijnen 35 van de röntgenbuis en de röntgendetector met meerdere rijen in de nabijheid van de y-asrich-ting worden geplaatst, worden de röntgenbuisstroomwaarden ingesteld op waarden kleiner dan de röntgenbuisstroomwaarden, die noodzakelijk zijn in het geval van een cirkelvorm met het- - 3 - zelfde oppervlak als de elliptische vorm. De röntgenbuisstroom wordt dus continu veranderd binnen aanzichthoeken corresponderend met 360°, waardoor de in röntgenprojectiegegevens aanwezige afbeeldingsruis in elke aanzichtrichting bij benadering constant is in elke aanzicht-richting van het subject.

5 Dit wil zeggen, dat de röntgenbuisstroomwaarden worden geoptimaliseerd in de z- richting zoals weergegeven in fig. 16(c), en dat de röntgenbuisstroomwaarden worden geoptimaliseerd zelfs in het xy-vlak, zoals weergegeven in fig. 16(b), waardoor de op basis van driedimensionale informatie in de x-, y- en z-richtingen van het subject geoptimaliseerde röntgenbuisstroomwaarden worden ingesteld zoals weergegeven in fig. 16(d), teneinde daardoor een 10 verbetering in beeldkwaliteit te realiseren.

In bijvoorbeeld het geval, waarin het subject groot is, elke tomografische afbeelding een kleine plakdikte heeft, een aftastsnelheid hoog is of een ruisindexwaarde klein is en een goede beeldkwaliteit vereist is, enz., wordt elke op de hierboven beschreven wijze ingestelde röntgenbuisstroomwaarde echter groter. Wanneer een röntgenbuis, die een lage thermische 15 capaciteit heeft en die gekoeld dient te worden, wanneer een grote röntgenbuisstroom gedurende vele uren wordt afgegeven, of een röntgenbuis, die geen grote röntgenbuisstroom kan afgeven, in de röntgen-CT-apparatuur is gemonteerd, zou er zich daardoor een geval kunnen voordoen, waarin aanpassing aan de ingestelde röntgenbuisstroomwaarden niet mogelijk is.

In een dergelijk geval zou er dus een geval kunnen optreden, waarin de bovenstaande 20 automatische röntgenbelichtingsfunctie zijn volledige functie niet kan vervullen.

In de röntgen-CT-apparatuur, die de röntgendetector met meerdere rijen of de tweedimensionale röntgenoppervlakdetector getypeerd door het vlakke paneel bevat, vertoont het probleem van onnodige röntgenbelichting een toenemende tendens. Er is een verdere vraag naar optimalisatie van de beeldkwaliteit van elke tomografische afbeelding als gevolg van de 25 automatische röntgenbelichtingsfunctie.

Het is daarom een doel van de uitvinding om röntgen-CT-apparatuur te verschaffen, welke apparatuur andere afbeeldings- of aftastingsvoorwaardeparameters aanpast zonder afhankelijk te zijn van een beperking van een buisstroomwaarde van een röntgenbuis zelfs niet wanneer de buisstroomwaarde begrensd is, teneinde daardoor een beeldkwaliteit van 30 een tomografische afbeelding, die correspondeert met de optimale ruisstandaardwaarde bij een automatische röntgenbelichtingsfunctie te realiseren.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van röntgen-CT-apparatuur, die prioriteiten toekent aan meerdere parameters voor afbeeldings- of aftastingsvoorwaarden, die elke gefotografeerde tomografische afbeelding beïnvloeden, en de meerdere parameters, 35 die de gefotografeerde tomografische afbeelding beïnvloeden, in een volgorde op basis van de prioriteiten aanpast, waardoor het mogelijk is om de optimale beeldkwaliteit bij een automatische röntgenbelichtingsfunctie te realiseren.

. : -4-

Volgens een eerste aspect omvat röntgen-CT-apparatuur een röntgengegevensver-wervingsmiddel voor het verwerven van röntgenprojectiegegevens door middel van het uitvoeren van een aftasting, waarbij röntgenstralen vanaf een röntgenbuis naar een subject worden gestraald en de door het subject doorgelaten röntgenstralen door een röntgendetector worden 5 gedetecteerd, terwijl de röntgenbuis en de daartegenover gelegen röntgendetector rond het subject worden geroteerd, waarbij de rotatie-as zich langs een z-richting uitstrekt, welke een lichaamsasrichting is; een afbeeldingsreconstructiemiddel voor het tot een afbeelding reconstrueren van de door het röntgengegevensverwervingsmiddel verworven röntgenprojectiegegevens om een tomografische afbeelding te verkrijgen; en een afbeeldings- of aftastingsvoor-10 waarde-instelmiddel voor het instellen van parameters van twee typen of meer, waaronder een röntgenbuisstroomwaarde, als een voorwaarde voor het verkrijgen van de tomografische afbeelding, waarin het afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde-instelmiddel een instelmiddel bevat voor het in ten minste één partieel belichtingsgebied instellen van ten minste één parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde op een gewenste waarde, die correspondeert met 15 een röntgenbelichtingspositie, als een parameter voor het besturen van de beeldkwaliteit van de tomografische afbeelding.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het eerste aspect kunnen parameters voor afbeeldings- of aftastvoorwaarden, die een ruisindexwaarde beïnvloeden, worden aangepast. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die voldoet aan een ruisindex-20 waarde van een tomografische afbeelding continu in de z-richting.

Volgens een tweede aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de rönt-gen-CT-apparatuur volgens het eerste aspect het instelmiddel een röntgenbuisstroomwaarde op een constante instelt in een gebied, waarin ten minste één van de parameters anders dan de röntgenbuisstroomwaarde op de met de röntgenbelichtingspositie corresponderende ge-25 wenste waarde is ingesteld.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het tweede aspect kunnen parameters voor afbeeldings- of aftastvoorwaarden, die een ruisindexwaarde beïnvloeden, anders dan de rönt-genbuisstroomwaarden worden aangepast, zelfs wanneer een röntgenbuisstroom als een constante waarde dient te worden ingesteld. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te rea-30 liseren, die voldoet aan een ruisindexwaarde van elke tomografische afbeelding continu in de z-richting.

Volgens een derde aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-CT-apparatuur volgens het eerste of tweede aspect, het instelmiddel een röntgenbuisstroomwaarde instelt op een waarde kleiner dan een röntgenbuisstroomwaarde, die bij voorkeur is 35 aangepast om een gewenste beeldkwaliteitskarakteristiek te verkrijgen, in een gebied, waarin ten minste één van de parameters anders dan de röntgenbuisstroomwaarde op de met de röntgenbelichtingspositie corresponderende gewenste waarde is ingesteld.

, - 5 -

Wanneer in de röntgen-CT-apparatuur volgens het derde aspect bijvoorbeeld elke waarde van de röntgenbuisstroomwaarden, die door een automatische röntgenbelichtingsfunc-tie zijn bepaald om de beeldkwaliteit constant te maken in de z-richting, gebaseerd op de door het afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde-instelmiddel ingestelde ruisindexwaarde of beeldkwa-5 liteitindexwaarde, buiten een bereik van een in de röntgenbuis instelbare röntgenbuisstroom valt, wordt de röntgenbuisstroomwaarde ingesteld op een waarde kleiner dan de waarde van de in de röntgenbuis instelbare röntgenbuisstroom, en kan elke parameter voor een afbeeldings-of aftastingsvoorwaarde anders dan de röntgenbuisstroomwaarde, die de ruisindexwaarde beïnvloedt, worden aangepast. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die 10 voldoet aan een ruisindexwaarde van elke tomografische afbeelding continu in de z-richting.

Volgens een vierde aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-CT-apparatuur volgens het eerste of tweede aspect het instelmiddel een röntgenbuisstroomwaarde instelt op een waarde, die vergezeld gaat van een parameter, die is ingesteld op de gewenste waarde in een gebied, waarin ten minste één van de parameters anders dan de rönt-15 genbuisstroomwaarde is ingesteld op de met de röntgenbestralingspositie corresponderende gewenste waarde.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het vierde aspect wordt elke parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde bestuurd en wordt ook elke röntgenbuisstroomwaarde ingesteld als een waarde, die door een automatische röntgenbelichtingsfunctie is bepaald om de 20 beeldkwaliteit constant te maken in de z-richting, gebaseerd op de ruisindexwaarde of de beeldkwaliteitsindexwaarde, ingesteld door het afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde-instelmid-del. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die voldoet aan een ruisindexwaarde van elke tomografische afbeelding continu in de z-richting.

Volgens een vijfde aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-25 CT-apparatuur volgens het eerste aspect het instelmiddel ten minste één van de parameters anders dan de röntgenbuisstroomwaarde instelt op de met de röntgenbelichtingspositie corresponderende gewenste waarde volgens de verplaatsingssnelheid van het subject in de z-richting.

Wanneer in de röntgen-CT-apparatuur volgens het vijfde aspect bijvoorbeeld de ver-30 plaatsingssnelheid van de tafel wordt veranderd tijdens de aftasting, zoals in een schroefvormige shuttleaftasting of een schroefvormige aftasting met variabele pitch, kan elke parameter voor een afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde anders dan de röntgenbuisstroomwaarde, welke parameter een ruisindexwaarde beïnvloedt, worden aangepast. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die voldoet aan een ruisindexwaarde van elke tomografische 35 afbeelding continu in de z-richting.

Volgens een zesde aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot vijfde aspecten de parameter anders dan de .:.: -6- röntgenbuisstroomwaarde, die op de met de röntgenbelichtingsposities corresponderende gewenste waarde is ingesteld, afstand tussen coördinaatposities in de richting van de lichaamsas van het subject van een axiale aftasting, een cineaftasting of een schroefvormige aftasting bevat.

5 In de röntgen-CT-apparatuur volgens het zesde aspect kan elke coördinaatpositie (bij voorbeeld, schroefvormige pitch bij schroefvormige aftasting) in de lichaamsasrichting van het subject worden bestuurd als een parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die voldoet aan een ruisindexwaarde van elke tomografische afbeelding continu in de z-richting, zelfs wanneer de waarde van de rönt-10 genbuisstroom is begrensd.

Volgens een zevende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin de parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde, die op de met de röntgenbestralingsposities corresponderende gewenste waarde is ingesteld, een parameter in gebruik voor een afbeeldings-ruimte z-richting filteringsproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemiddel wordt gebruikt, be-15 vat.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het zevende aspect kan elk van de parameters, die worden gebruikt voor het in het afbeeldingsreconstructiemiddel gebruikte afbeeldingsruimte z-richting filteringsproces, worden bestuurd als de parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die voldoet aan 20 een ruisindexwaarde van elke tomografische afbeelding continu in de z-richting, zelfs wanneer de waarde van de röntgenbuisstroom is begrensd.

Volgens een achtste aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot vijfde aspecten de parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde, die is ingesteld op de met de röntgenbestralingsposities corres-25 ponderende gewenste waarde, een parameter in gebruik voor een projectiegegevensruimte rijrichting filteringsproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemiddel wordt gebruikt, bevat.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het achtste aspect kan elk van de voor het projectiegegevensruimte rijrichting filteringsproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemiddel wordt gebruikt, gebruikte parameters worden bestuurd als de parameter anders dan de röntgenbuis-30 stroomwaarde. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die voldoet aan een ruisindexwaarde van elke tomografische afbeelding continu in de z-richting, zelfs wanneer de waarde van de röntgenbuisstroom is begrensd.

Volgens een negende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot vijfde aspecten de parameter anders dan 35 de röntgenbuisstroomwaarde, die is ingesteld op de met de röntgenbestralingsposities corresponderende gewenste waarde, een parameter in gebruik voor een projectiegegevensruimte kanaalrichting filteringsproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemiddel wordt gebruikt, bevat.

-7-

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het negende aspect kan elk van de voor het projectiegegevensruimte kanaalrichting filteringsproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemid-del wordt gebruikt, gebruikte parameters worden bestuurd als de parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die 5 voldoet aan een ruisindexwaarde van elke tomografische afbeelding continu in de z-richting, zelfs wanneer de waarde van de röntgenbuisstroom is begrensd.

Volgens een tiende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin de parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde, die op de met de röntgenbestralingsposities corresponderende gewenste waarde is ingesteld, een parameter in gebruik voor een in het afbeel-10 dingsreconstructiemiddel gebruikt projectiegegevensruimte aanzichtrichting filteringsproces bevat.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het tiende aspect kan elk van de voor het projectiegegevensruimte aanzichtrichting filteringsproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemid-del wordt gebruikt, gebruikte parameters worden bestuurd als de parameter anders dan de 15 röntgenbuisstroomwaarde. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die voldoet aan een ruisindexwaarde van elke tomografische afbeelding continu in de z-richting, zelfs wanneer de waarde van de röntgenbuisstroom is begrensd.

Volgens een elfde aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot vijfde aspecten de parameter anders dan de 20 röntgenbuisstroomwaarde, die is ingesteld op de met de röntgenbestralingsposities corresponderende gewenste waarde, een in het afbeeldingsreconstructiemiddel gebruikte afbeeldingsre-constructieparameter bevat.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het elfde aspect kan de in het afbeeldingsreconstructiemiddel gebruikte afbeeldingsreconstructieparameter (bijvoorbeeld, de bij de afbeeldings-25 reconstructie gebruikte hoeveelheid projectiegegevens) worden bestuurd als de parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde. Het is daardoor mogelijk om een beeldkwaliteit te realiseren, die voldoet aan een ruisindexwaarde van elke tomografische afbeelding continu in de z-richting, zelfs wanneer de waarde van de röntgenbuisstroom is begrensd.

Volgens een twaalfde aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de rönt-30 gen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot elfde aspecten de parameters van de twee of meer parameters, die op de met de röntgenbestralingspositie corresponderende gewenste waarde ingesteld, zijn ingesteld met daaraan toegewezen prioriteiten in het instelmiddel.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het twaalfde aspect kunnen de parameters anders dan de röntgenbuisstroomwaarde worden aangepast met de daaraan toegewezen priori-35 teiten. Het is daardoor mogelijk om een reductie in ruisindexwaarde als gevolg van de beperking van de röntgenbuisstroomwaarden te voorkomen en zich aan te passen aan een groter bereik van ruisindexwaarden.

-8-

Volgens een dertiende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de rönt-gen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot twaalfde aspecten het afbeeldings- of af-tastingsvoorwaarde-instelmiddel verder een middel voor het instellen van de röntgenbuisstroom of andere parameter op de gewenste waarde, waarbij de omvang van het vlak van de tomogra-5 fische afbeelding in beschouwing is genomen.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het dertiende aspect wordt een tomografische afbeelding, waarvan de beeldkwaliteit in de z-richting is gehandhaafd, verkregen omdat de röntgenbuisstroom of andere parameter op de gewenste waarde kan worden ingesteld, waarbij de omvang van het vlak van de tomografische afbeelding in beschouwing is genomen.

10 Volgens een veertiende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin het afbeel- dings- of aftastingsvoorwaarde-instelmiddel verder een middel voor het instellen van de röntgenbuisstroom of andere parameter op een zodanige gewenste waarde, dat een standaarddeviatie in de nabijheid van een midden van het tomografische afbeeldingsvlak of de nabijheid van een gebied van belang constant wordt, bevat.

15 In de röntgen-CT-apparatuur volgens het veertiende aspect kan elke röntgenbuis- stroomwaarde of andere parameter op een zodanige gewenste waarde worden ingesteld, dat de standaarddeviatie in de nabijheid van het midden van het tomografische afbeeldingsvlak of de nabijheid van het gebied van belang constant wordt. Daardoor wordt een tomografische afbeelding met gehandhaafde beeldkwaliteit in de z-richting verkregen.

20 Volgens een vijftiende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin de aftasting met de röntgenstralen een schroefvormige aftasting met variabele pitch of een schroefvormige shuttleaftasting is.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het vijftiende aspect wordt een tomografische afbeelding met een gehandhaafde beeldkwaliteit in de z-richting verkregen in de schroefvormi-25 ge aftasting met variabele pitch of de schroefvormige shuttleaftasting.

Volgens een zestiende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot vijftiende aspecten het aftasten met de röntgenstralen een bereik bevat, waarin de aftasting in de lichaamsasrichting van het subject wordt stopgezet.

30 In de röntgen-CT-apparatuur volgens het zestiende aspect kan de beeldkwaliteit wor den bestuurd teneinde constant te worden gehouden in de z-richting, zelfs wanneer het gebied, waarin de aftasting wordt stopgezet, bestaat. Het is daardoor mogelijk om een tomografische afbeelding, waarvan de beeldkwaliteit in de z-richting wordt gehandhaafd, te verkrijgen.

Volgens een zeventiende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin de 35 röntgen-CT-apparatuur volgens enige van de eerste tot zestiende aspecten verder een weergavemiddel bevat voor het weergeven van een verandering in parameterwaarde in de lichaamsasrichting van het subject.

-9- ln de röntgen-CT-apparatuur volgens het zeventiende aspect kan een verandering van de parameter in de z-richting worden bevestigd door middel van een verandering in grafiek of numerieke waarde. Er kan worden bevestigd dat de optimale parameterbesturing is uitgevoerd.

5 Volgens een achttiende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-CT-apparatuur volgens het zeventiende aspect de gewenste waarde, die correspondeert met de röntgenbestralingspositie, wordt berekend op basis van het resultaat van een verkenningsafbeelding voor het instellen van aftastingsvoorwaarden, en waarin het weerga-vemiddel een verandering van parameterwaarde in verband met de door de verkenningsaf-10 beelding verkregen afbeelding van het subject weergeeft.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het achttiende aspect kan worden bevestigd dat de optimale parameterbesturing is uitgevoerd door middel van het in een grafiek weergeven en bevestigen van een verandering van de parameter in verband met een verkenningsafbeelding.

Volgens een negentiende aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin het af-15 beeldingsreconstructiemiddel een middel voor het driedimensionaal in een afbeelding reconstrueren van door de röntgendetector gedetecteerde gegevens bevat.

In de röntgen-CT-apparatuur volgens het negentiende aspect kan een tomografische afbeelding, die niet afhankelijk is van een tussenruimte in elke coördinaatpositie in een lichaamsasrichting van een subject, minder gereduceerd in artefact is en waarvan de beeld-20 kwaliteit in de z-richting gehandhaafd wordt, worden verkregen door middel van het uitvoeren van het driedimensionale afbeeldingsreconstructieproces.

Volgens een twintigste aspect is röntgen-CT-apparatuur verschaft, waarin in de röntgen-CT-apparatuur volgens het negentiende aspect het afbeeldingsreconstructiemiddel een middel bevat voor het driedimensionaal tot een afbeelding reconstrueren van gegevens, die 25 door één of meerdere rotaties, waarbij een schroefpitch 1 of minder is, zijn verkregen.

Wanneer de schroefpitch 1 of minder is in de röntgen-CT-apparatuur volgens het twintigste aspect wordt een tomografische afbeelding met een goede beeldkwaliteit verkregen door middel van het gebruiken van de gegevens, die door meer dan één rotatie zijn verkregen.

Volgens de röntgen-CT-apparatuur van de uitvinding kan de beeldkwaliteit van elke 30 tomografische afbeelding, die altijd voldoet aan de optimale ruisstandaardwaarde, worden gerealiseerd in een CT automatische röntgenbelichtingsfunctie zonder afhankelijk te zijn van een bovengrenswaarde van een uitgangswaarde van een buisstroom van een röntgenbuis, zelfs niet wanneer de uitgangswaarde begrensd is.

Volgens de röntgen-CT-apparatuur van de uitvinding worden ook prioriteiten toegewe-35 zen aan meerdere parameters, die elke afbeelding beïnvloeden, en de meerdere parameters, die de afbeelding beïnvloeden, worden in volgorde aangepast op basis van de prioriteiten, -10- waardoor het mogelijk is om op efficiënte wijze de optimale beeldkwaliteit in een CT automatische röntgenbelichtingsfunctie te realiseren als een ander effect.

Dit wil zeggen, dat volgens de uitvinding röntgen-CT-apparatuur kan worden verschaft, welke apparatuur in staat is de beeldkwaliteit te verbeteren.

5

KORTE BECHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Fig. 1 is een blokdiagram, dat röntgen-CT-apparatuur volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding toont.

Fig. 2 is een toelichtend diagram, dat een röntgengenerator (röntgenbuis) en een 10 röntgendetector met meerdere rijen, gezien in een xy-vlak, toont.

Fig. 3 is een toelichtend diagram, dat de röntgengenerator (röntgenbuis) en de röntgendetector met meerdere rijen, gezien in een yz-vlak, toont.

Fig. 4 is een stroomdiagram, dat de stappen van subjectafbeelding toont.

Fig. 5 is een stroomschema, dat een schematische werking voor afbeeldingsrecon-15 structie van de röntgen-CT-apparatuur volgens de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding toont.

Fig. 6 is een stroomschema, dat de details van een voorproces toont.

Fig. 7 is een stroomschema, dat de details van een driedimensionaal afbeeldingsre-constructieproces toont.

20 Fig. 8 is een conceptueel diagram, dat een toestand, waarin lijnen op een reconstruc- tieoppervlak in een röntgenpenetratierichting worden geprojecteerd, toont.

Fig. 9 is een conceptueel diagram, dat op een röntgendetectorvlak geprojecteerde lijnen toont.

Fig. 10 is een conceptueel diagram, dat een toestand, waarin projectiegegevens 25 Dr(aanzicht,x,y) op een reconstructieoppervlak worden geprojecteerd, toont.

Fig. 11 is een conceptueel diagram, dat terugprojectiepixelgegevens D2, die corresponderen met respectieve pixels op een reconstructieoppervlak, toont.

Fig. 12 is een toelichtend diagram, dat een toestand, waarin terugprojectiepixelgegevens D2 bij elkaar worden opgeteld, corresponderend met pixels over alle aanzichten, om te-30 rugprojectiegegevens D3 te verkrijgen, toont.

Fig. 13 is een conceptueel diagram, dat een toestand, waarin lijnen op een cirkelvormig reconstructieoppervlak worden geprojecteerd in een röntgenpenetratierichting, toont.

Fig. 14 is een diagram, dat een afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde-invoerscherm van de röntgen-CT-apparatuur toont.

35 Fig. 15 is een diagram, dat een voor een driedimensionale MPR-weergave en een driedimensionale weergave illustratief voorbeeld toont.

-11-

Fig. 16(a) toont een constante röntgenbuisstroom, fig. 16(b) toont een verandering van een röntgenbuisstroom in een xy-vlak, fig. 16(c) toont een verandering van een röntgenbuisstroom in een z-richting, en fig. 16(d) toont een verandering van een xyz driedimensionale röntgenbuisstroom.

5 Fig. 17(a) laat zien waar een röntgenbuisstroom van de röntgenbuis niet is begrensd, en fig. 17(b) toont een verandering van elke schroefpitch, waarbij een röntgenbuisstroom van de röntgenbuis is begrensd.

Fig. 18 is een stroomschema, dat een automatische röntgenbelichtingsfunctie voor het compenseren van een röntgenbuisstroomtekort door een schroefpitch of een projectiege-10 gevensruimte kanaalrichting filter toont.

Fig. 19(a) is een diagram, dat een tomografische afbeelding van een gebied, dat armen van een subject en het longgebied daarvan bevat, toont en fig. 19(b) is een diagram, dat aanpassingen van röntgenbuisstroomwaarden door middel van kanaalrichting filtering toont.

Fig. 20 is een diagram, dat een voorbeeld 1 van een relatie tussen een schroefpitch, 15 het aantal rotaties voor gebruikte gegevens en röntgenbuisstroom in een schroefvormige aftasting met variabele pitch of een schroefvormige shuttleaftasting toont.

Fig. 21 is een diagram, dat een voorbeeld 2 van een relatie tussen een schroefpitch, het aantal rotaties voor gebruikte gegevens en röntgenbuisstroom in een schroefvormige aftasting met variabele pitch of een schroefvormige shuttleaftasting toont.

20 Fig. 22 is een diagram, dat een voorbeeld 3 van een relatie tussen een schroefpitch, het aantal rotaties voor gebruikte gegevens en röntgenbuisstroom in een schroefvormige aftasting met variabele pitch of een schroefvormige shuttleaftasting toont.

Fig. 23 is een diagram, dat een automatische röntgenbelichtingsfunctie voor het bepalen van een röntgenbuisstroom onder beschouwing van de voor afbeeldingsreconstructie 25 gebruikte hoeveelheid gegevens toont.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

De uitvinding zal hierna in detail worden toegelicht door middel van in de figuren getoonde uitvoeringsvormen. De uitvinding is overigens niet tot of door de uitvoeringsvormen 30 beperkt.

Eerste uitvoeringsvorm Apparatuurconfiguratie

Een configuratieblokdiagram van röntgen-CT-apparatuur volgens een eerste uitvoe-35 ringsvorm van de uitvinding is weergegeven in fig. 1.

Zoals is weergegeven in fig. 1 is de röntgen-CT-apparatuur 100 volgens de uitvinding uitgerust met een bedienerconsole 1, een afbeeldings- of aftasttafel 10 en een aftastportaal 20.

-12-

Zoals is weergegeven in fig. 1 bevat het bedienerconsole 1 een invoerinrichting 2, die een invoer van een bediener ontvangt, een centrale bewerkingseenheid 3, die gegevensbewerking, zoals een voorproces, een afbeeldingsreconstructieproces, een naproces, enz. uitvoert, een gegevensverwervingsbuffer 5, dat door het aftastportaal 20 verworven röntgendetectorge-5 gevens verwerft of verzamelt, een monitor 6, die een uit projectiegegevens, die door middel van het voorbewerken van de röntgendetectorgegevens zijn verkregen, gereconstrueerde tomo-grafische afbeelding weergeeft, en een geheugen of opslaginrichting 7, die programma's, röntgendetectorgegevens, projectiegegevens en tomografische röntgenafbeeldingen opslaat. In de onderhavige uitvoeringsvorm worden afbeeldings- of fotografeervoorwaarden ingevoerd vanaf 10 de invoerinrichting 2 en opgeslagen in de opslaginrichting 7. Een voorbeeld van een afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde-invoerscherm is weergegeven in fig. 14.

Zoals is weergegeven in fig. 1 bevat de aftasttafel 10 een draagtoestel 12, dat een subject in en uit een boring of opening van het aftastportaal 20 brengt respectievelijk haalt, waarbij het subject op het draagtoestel is geplaatst. Het draagtoestel 12 wordt omhoog gehe-15 ven en lineair bewogen op de aftasttafel 10 door middel van een in de aftasttafel 10 gebouwde motor.

Zoals is weergegeven in fig. 1 bevat het aftastportaal 20 een röntgenbuis 21, een röntgenstuureenheid 22, een collimator 23, een bundelvormend röntgenfilter 28, een röntgen-detector 24 met meerdere rijen, een DAS (Data Acquisition System) 25, een rotatiesectiestuur-20 eenheid 26, die de röntgenbuis 21 of dergelijke bestuurt om rond een lichaamsas van het subject te worden geroteerd, en een besturingsstuureenheid 29, die stuursignalen of dergelijke met het bedienerconsole 1 en de aftasttafel 10 uitwisselt. Hier is het bundelvormende röntgenfilter 28 ingericht om het kleinste in dikte te zijn, gezien in de richting van naar het rotatiemidden, corresponderend met het afbeeldingsmidden, gerichte röntgenstralen teneinde in dikte naar het 25 omtreksgedeelte toe te nemen en om in staat te zijn de röntgenstralen verder te absorberen, zoals weergegeven in fig. 2. Daardoor kan in de onderhavige uitvoeringsvorm het lichaamsoppervlak van een subject, waarvan de doorsnedevorm nagenoeg cirkelvormig of elliptisch is, minder aan straling worden blootgesteld. Het aftastportaal 20 kan over ongeveer + 30° in voorwaartse en achterwaartse richting, gezien in de z-richting, gekanteld worden door middel van 30 een aftastportaal-kantelstuureenheid 27.

De röntgenbuis 21 en de röntgendetector 24 met meerdere rijen worden rond het rotatiemidden IC geroteerd, zoals weergegeven in fig. 2. Veronderstellende dat de verticale richting een y-richting is, de horizontale richting een x-richting is, en de verplaatsingsrichting van de tafel en het draagtoestel loodrecht op deze twee richtingen een z-richting is, dan is het vlak, 35 waarin de röntgenbuis 21 en de röntgendetector 24 met meerdere rijen worden geroteerd, een xy-vlak. De richting, waarin het draagtoestel 12 wordt bewogen, correspondeert met de z-richting.

-13-

Fig. 2 en 3 zijn toelichtende diagrammen, die een geometrische inrichting of uitvoering van de röntgenbuis 21 en de röntgendetector 24 met meerdere rijen, gezien vanuit het xy-vlak of yz-vlak, tonen.

Zoals is weergegeven in fig. 2 genereert de röntgenbuis 21 een röntgenbundel, die 5 een kegelbundel CB wordt genoemd. Wanneer de richting van een centrale as van de kegel-bundel CB evenwijdig is aan de y-richting, is dit overigens gedefinieerd als een aanzichthoek 0°. De röntgendetector 24 heeft röntgendetectorrijen, corresponderend met bijvoorbeeld 256 rijen, gezien in de z-richting. De röntgendetectorrijen hebben elk röntgendetectorkanalen corresponderend met bijvoorbeeld 1024 kanalen, gezien in een kanaalrichting.

10 Zoals is weergegeven in fig. 2 wordt de vanaf een röntgenfocuspunt van de röntgen buis 21 uitgezonden röntgenbundel ruimtelijk bestuurd in röntgendosis door middel van het bundelvormende röntgenfilter 28 op een zodanige wijze, dat meer röntgenstralen op het midden van een reconstructieoppervlak of vlak P worden gestraald en minder röntgenstralen op een omtreksgedeelte van het reconstructieoppervlak P worden gestraald. Daarna worden de 15 röntgenstralen door het zich binnen het reconstructieoppervlak P bevindende subject geabsorbeerd en worden de door het subject doorgelaten röntgenstralen als röntgendetectorgegevens verworven door de röntgendetector 24 met meerdere rijen.

Zoals is weergegeven in fig. 3, wordt de vanaf het röntgenfocuspunt van de röntgenbuis 21 uitgezonden röntgenbundel bestuurd in de richting van een plakdikte van een tomogra-20 fische afbeelding door middel van de collimator 23. Dit wil zeggen, dat de röntgenbundel op een zodanige wijze wordt bestuurd, dat de breedte van de röntgenbundel D is op een centrale rota-tieas IC. Vervolgens worden de röntgenstralen in het zich in de nabijheid van de centrale rota-tieas IC bevindende subject geabsorbeerd en worden de door het subject doorgelaten röntgenstralen als röntgendetectorgegevens verworven door de röntgendetector 24 met meerdere 25 rijen.

De door toevoer van de röntgenstralen verworven projectiegegevens worden dus door de röntgendetector 25 met meerdere rijen afgegeven aan het DAS 25 en door het DAS 25 A/D-omgezet. Vervolgens worden de gegevens via een slipring 30 in het gegevensverwervingsbuf-fer 5 ingevoerd. Daarna worden de in het gegevensverwervingsbuffer 5 ingevoerde gegevens 30 door de centrale bewerkingseenheid 3 bewerkt volgens het in de opslaginrichting 7 opgeslagen corresponderende programma, zodat de gegevens tot een tomografische afbeelding worden gereconstrueerd. Daarna wordt de tomografische afbeelding op een weergavescherm van de monitor 6 weergegeven.

Overigens beheersen de röntgenbuis 21 en de röntgenstuureenheid 22 altijd een be-35 lastingsdosis van de röntgenbuis, die correspondeert met de historie van elke tot op dat moment afgegeven röntgenafgifte, door middel van de programmatuur van de centrale bewerkingseenheid 3 of programmatuur van de röntgenstuureenheid 22. De maximum röntgenafgif- - 14 - tevoorwaarde van de röntgenbuis 21 verandert dus voortdurend. De röntgenbuis 21 wordt beschermd en beveiligd door middel van een dergelijke röntgenbuisbelastingbeheersingsfunctie op een zodanige wijze, dat de doorslag van de röntgenbuis 21 niet optreedt.

5 Overzicht van werkingen

Het overzicht van de werking van de röntgen-CT-apparatuur 100 is hieronder weergegeven.

Fig. 4 is een stroomschema, dat het overzicht van de werking van de röntgen-CT-ap-paratuur volgens de onderhavige uitvoeringsvorm toont.

10 In stap P1 wordt het subject op het draagtoestel 12 geplaatst en wordt een uitlijning daarvan uitgevoerd.

Hierbij wordt een centrale positie van plaklicht van het aftastportaal 20 uitgelijnd met een referentiepunt van elk gebied van het op het draagtoestel 12 geplaatste subject.

Vervolgens wordt in stap P2 een verkenningsafbeeldingsverwerving uitgevoerd, zoals 15 weergegeven in fig. 4.

Hierbij wordt een verkenningsafbeelding op normale wijze gefotografeerd onder aan-zichthoeken van 0° en 90°. Overigens kan slechts een 90° verkenningsafbeelding worden gefotografeerd of afgebeeld, zoals in het geval van bijvoorbeeld het hoofd, afhankelijk van elk gebied. De details van het fotograferen van de verkenningsafbeelding zullen later worden be-20 schreven.

Vervolgens wordt in stap P3 een afbeeldings- of fotografeervoorwaarde ingesteld, zoals weergegeven in fig. 4.

Hierbij is de afbeeldings- of aftastvoorwaarde normaal ingesteld terwijl de positie en omvang van een te fotograferen tomografische afbeelding op een verkenningsafbeelding wor-25 den weergegeven. In dit geval wordt de totale röntgendosisinformatie, corresponderend met één schroefvormige aftasting, schroefvormige aftasting met variabele pitch, schroefvormige shuttleaftasting, conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting weergegeven. Wanneer het aantal rotaties van een röntgengegevensverwervingssysteem van een in het aftastportaal liggende rotatiesectie of de ingestelde waarde van een afbeeldingstijd is ingevoerd in 30 een op een dergelijke monitor 6 weergegeven gebruikerkoppeling, zoals weergegeven in fig.

14, wordt röntgendosisinformatie corresponderend met het ingevoerde aantal rotaties in het gebied van belang van het subject of de ingevoerde tijd weergegeven op de op een dergelijke monitor 6 weergegeven gebruikerkoppeling, zoals weergegeven in fig. 14.

Overigens wordt in de onderhavige uitvoeringsvorm de afbeeldings- of aftastingsvoor-35 waarde ingesteld onder gebruikmaking van een zogenoemde automatische belichtingsfunctie. Het instellen van de afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde door middel van de automatische belichtingsfunctie zal later worden beschreven.

-15-

Vervolgens wordt in stap P4 tomografische-afbeeldingsfotografie uitgevoerd, zoals weergegeven in fig. 4.

De details van de tomografische-afbeeldingsfotografie en de afbeeldingsreconstructie zullen later in detail worden beschreven.

5 Vervolgens wordt in stap P5 een gereconstrueerde tomografische afbeelding weerge geven, zoals weergegeven in fig. 4.

Vervolgens wordt in stap P6 een driedimensionale afbeeldingsweergave uitgevoerd, zoals weergegeven in fig. 4.

Hier is een in een z-richting continu gefotografeerde tomografische afbeelding gedefi-10 nieerd als een driedimensionale afbeelding en is driedimensionaal weergegeven, zoals weergegeven in fig. 15.

Als werkwijzen voor de driedimensionale afbeeldingsweergave kunnen worden genoemd, zoals weergegeven in fig. 15, een volume-rendering driedimensionale-afbeeldings-weergavewerkwijze, een MIP (Maximum Intensity Projection) afbeeldingsweergavewerkwijze, 15 een MPR (Multi Plane Reformat) afbeeldingsweergavewerkwijze, een driedimensionale her-projectieafbeeldingsweergavewerkwijze, enz. Deze worden op correcte wijze gebruikt en beschikbaar gesteld volgens diagnostische toepassingen.

Instellen van afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde door middel van automatische belichtings-20 functie

De werking op het moment, dat de röntgen-CT-apparatuur de afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde door middel van de automatische belichtingsfunctie in stap P3 instelt, zal worden toegelicht.

Wanneer de automatische belichtingsfunctie wordt gebruikt bij de afbeeldings- of af-25 tastingsvoorwaarde-instelling in stap P3, berekent de centrale bewerkingseenheid 3 profielop-pervlakken (doorsnedeoppervlakken) in respectieve z-richtingscoördinaatposities voor het verkrijgen van röntgenprojectiegegevens van het subject bij afbeelding op basis van de verken-ningsafbeelding rond de 0°-richting (y-asrichting) of 90°-richting (x-asrichting), welke afbeelding is verkregen in de hierboven genoemde stap P2. Vervolgens wordt de optimale röntgenbuis-30 stroomwaarde in elke z-richtingscoördinaatpositie ingesteld als de afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde op basis van elk van de berekende profieleoppervlakken. De monitor 6 geeft een afbeelding weer, die indicatief is voor de ingestelde afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde. Een verandering van parameter in de z-richting van de automatische röntgenbelichtingsfunctie wordt weergegeven teneinde te corresponderen met de verkenningsafbeelding onder gebruikmaking 35 van ten minste één werkwijze, die een grafiek of numerieke waarden gebruikt.

Fig. 17(a) toont ingestelde röntgenbuisstroomwaarden en schroefp'itches, waarbij de thermische capaciteit van de röntgenbuis voldoende groot is en geen beperking aan de buis- -16- stroom van de röntgenbuis wordt opgelegd. Zoals is weergegeven in fig. 17(a), wordt hier een plan gemaakt om bijvoorbeeld gebieden 1 en 2 van een subject te fotograferen of af te beelden onder voorwaarde, dat de schroefpitch HP is ingesteld op 1, en om een gebied 3 van het subject te fotograferen onder voorwaarde, dat de schroefpitch HP is ingesteld op 2. Vervolgens 5 wordt de optimale röntgenbuisstroom bepaalt in elke z-richtingscoördinaatpositie van het subject op basis van de verkenningsafbeelding, gezien in de 90°-richting. In dit geval wordt beslist dat de instelwaarde van de röntgenbuisstroom correspondeert met een verandering in het pro-fieloppervlak, gezien in de z-richting, van het subject, zoals weergegeven in fig. 16(c) en zoals hierboven vermeld. In aanvulling op het bovenstaande kan de instelwaarde van de röntgen-10 buisstroom worden bepaald om te corresponderen met een verandering in röntgenpenetratie-weg binnen het xy-vlak van het subject, zoals weergegeven in fig. 16(b) en hierboven beschreven. Wanneer de thermische capaciteit van de röntgenbuis voldoende groot is en geen beperking aan de buisstroom van de röntgenbuis is opgelegd, wordt dus de optimale afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde op adequate wijze verkregen door middel van het aanpassen van de in-15 stelling van de röntgenbuisstroom.

Wanneer echter de thermische capaciteit van de röntgenbuis niet voldoende groot is en de röntgenbuisstroom begrensd is, zoals weergegeven in fig. 17(b), wordt een plan gemaakt om de gebieden 1 en 2 van het subject met de schroefpitch HP van 1 af te tasten en het gebied 3 met de schroefpitch HP2 van 2 te fotograferen. Wanneer de optimale röntgenbuisstroom in 20 elke z-richtingscoördinaatpositie wordt bepaald op basis van de verkenningsafbeelding, zoals gezien in de 90°-richting, zou deze een bovengrenswaarde van een instelbare röntgenbuisstroom kunnen overschrijden, zoals hierboven beschreven.

In een dergelijk geval werd aftasting tot nu toe uitgevoerd bij de bovengrenswaarde van de röntgenbuisstroom. Daardoor bestond er een geval, waarin een binnen een bereik a, 25 dat voorbij de bovengrenswaarde van de röntgenbuisstroom is ingesteld, gezien in de z-rich-ting, liggende afbeelding in beeldkwaliteit werd gereduceerd. In de uitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt dus verslechtering van de beeldkwaliteit voorkomen door het veranderen van een parameter voor een andere afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde gerelateerd aan de beeldkwaliteit in een dergelijk geval. Een locatie, waarin de schroefpitch HP op 2 is ingesteld, 30 zoals aangegeven door een volgetrokken lijn in fig. 17(b) wordt veranderd in een schroefpitch HP3 binnen het bereik a, zoals aangegeven door een onderbroken lijn in fig. 17(b). Dit voorkomt achteruitgang van de beeldkwaliteit in de onderhavige uitvoeringsvorm.

Veronderstellende dat de schroefpitch is ingesteld op (HP3/HP2) maal, zoals hierboven beschreven, wordt de hoeveelheid röntgenbuisstroom bij een eenheid z-richtingsbreedte 35 per eenheidstijd, waarbij de schroefpitch in beschouwing is genomen, ongeveer equivalent aan de instelling van de röntgenbuisstroom op (HP2/HP3) maal bij röntgenbuisstroomomzetting in termen van beeldkwaliteit voor beeldruis. Indien de schroefpitch HP naar 3 wordt veranderd -17- met betrekking tot alleen het gedeelte van het bereik a, zoals weergegeven in fig. 17(b), kan daardoor een equivalente beeldkwaliteit worden verkregen, zelfs wanneer de aan de röntgen-buis 21 geleverde röntgenbuisstroom relatief laag is. Door middel van het verlagen van de schroefpitch naar HP3 met betrekking tot de vastgestelde röntgenbuisstroom, kan de te bepa-5 len röntgenbuisstroom worden gereduceerd tot (HP3/HP2) maal in fig. 17(b). Zelfs wanneer de röntgenbuisstroom als een instelbaar bereik wordt afgetast, kan dus de beeldkwaliteit van de optimale afbeeldingsruis worden verkregen. Wanneer de schroefpitch niet wordt gereduceerd, kan een verbetering in beeldruis worden verkregen door middel van een projectiegegevens-ruimte kanaalrichting filtering of dergelijke, corresponderend met andere afbeeldingsruisverbe-10 teringsmiddelen.

Processtroom voor het instellen van afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde door middel van automatische belichtingsfunctie

Een processtroom voor het instellen van een afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde 15 door middel van een automatische belichtingsfunctie zal hieronder worden toegelicht.

Fig. 18 is een stroomschema, dat een processtroom voor het instellen van een afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde door middel van een automatische belichtingsfunctie toont. Een automatische röntgenbelichtingsfunctie voor het compenseren van een röntgenstroomtekort onder gebruikmaking van een schroefpitch of een projectiegegevensruimte kanaalrichting filter, 20 zal hieronder worden toegelicht.

In stap A1 wordt een profieloppervlak in elke z-richting bepaald uit een verkenningsaf-beelding, zoals weergegeven in fig. 18, om de optimale röntgenbuisstroomwaarde in elke z-richtingspositie te verkrijgen.

Vervolgens wordt in stap A2 z = zs, zoals weergegeven in fig. 18.

25 Hierin is een z-richtingbegincoördinaat gedefinieerd als zs. Dit wil zeggen, dat in de onderhavige of actuele stap de centrale bewerkingseenheid 3 gegevensbewerking op een zodanige wijze uitvoert, dat elke z-richtingscoördinaatpositie wordt ingesteld op een beginwaarde om een afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde in elke z-richtingscoördinaatpositie te besturen.

Vervolgens wordt er in stap A3 bepaald of een röntgenbuisstroom in de z-positie kan 30 worden afgegeven, zoals weergegeven in fig. 18. Indien er is bepaald, dat de afgifte daarvan kan worden uitgevoerd (indien het gevonden antwoord JA blijkt te zijn), gaat de processtroom verder naar stap A4. fndien er is bepaald, dat de afgifte daarvan niet kan worden uitgevoerd (indien het gevonden antwoord NEE blijkt te zijn), gaat de processtroom verder naar stap A5.

Hierin bepaalt de centrale bewerkingseenheid 3 dat, wanneer om een binnen het be-35 reik van af te geven röntgenbuisstromen op respectieve tijden liggende röntgenbuisstroom van de röntgenbuis wordt verzocht, de instelwaarde van de röntgenbuisstroom door de centrale -18- bewerkingseenheid 3 aan de röntgenstuureenheid 22 kan worden afgegeven via de bestu-ringsstuureenheid 29.

Wanneer anderzijds om een buiten het bereik van de af te geven röntgenbuisstromen op de respectieve tijden liggende röntgenbuisstroom van de röntgenbuis wordt verzocht, be-5 paalt de centrale bewerkingseenheid 3 dat de instelwaarde van de röntgenbuisstroom door de centrale bewerkingseenheid 3 niet aan de röntgenstuureenheid 22 kan worden afgegeven via de besturingsstuureenheid 29.

In stap A4, z = ζ+Δζ, zoals weergegeven in fig. 18.

Dit wil hier zeggen, dat de centrale bewerkingseenheid 3 gegevensbewerking op een 10 zodanige wijze uitvoert, dat de z-richtingscoördinaatpositie wordt ingesteld op de volgende z-richtingscoördinaatpositie.

In stap A5 wordt er bepaald of de schroefpitch kan worden gereduceerd of verlaagd, zoals weergegeven in fig. 18. Indien er is bepaald, dat de schroefpitch kan worden gereduceerd (indien het gevonden antwoord JA blijkt te zijn), gaat de processtroom verder naar stap A6.

15 Indien er is bepaald dat de schroefpitch niet kan worden gereduceerd (indien het gevonden antwoord NEE blijkt te zijn), gaat de processtroom verder naar stap A7.

In het bijzonder beschreven, bepaalt de centrale bewerkingseenheid 3 dat, wanneer de verplaatsingssnelheid in de z-richting van het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 binnen een bestuurbaar bereik valt, de schroefpitch kan worden gereduceerd.

20 Wanneer anderzijds de verplaatsingssnelheid in de z-richting van het draagtoestel van de aftasttafel 10 binnen een onbestuurbaar bereik valt, bepaalt de centrale bewerkingseenheid 3 dat de schroefpitch niet kan worden gereduceerd.

In stap A8 wordt de schroefpitch veranderd, zoals weergegeven in fig. 18.

Hierbij verandert de centrale bewerkingseenheid 3 de oorspronkelijk ingestelde 25 schroefpitch naar een andere, met de minimumsnelheid corresponderende schroefpitch en stelt deze schroefpitch in op basis van het bereik, waarin de verplaatsingssnelheid in de z-richting van het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 kan worden bestuurd.

Zoals is weergegeven in fig. 18 wordt in stap A7 projectiegegevensruimte kanaal-rich-ting filtering uitgevoerd.

30 Hierbij bewerkstelligt de centrale bewerkingseenheid 3 de projectiegegevensruimte kanaalrichting filtering op voorbewerkte röntgenprojectiegegevens of röntgenprojectiegege-vens, die aan een bundelhardeningscorrectie zijn onderworpen. Hier wordt overigens de term "projectiegegevensruimte kanaalrichting filtering" in het bijzonder op röntgenprojectiegegevens van respectieve rijen uitgevoerde kanaalrichting ruimtefilteringsprocesconvolutie genoemd.

35 Zoals is weergegeven in fig. 18 wordt in stap A8 bepaald of z > ze. Indien z > ze (in dien het gevonden antwoord JA blijkt te zijn), wordt het proces beëindigd. Indien niet aan z > ze -19- wordt voldaan (indien het gevonden antwoord NEE blijkt te zijn), keert de processtroom terug naar stap A3. Echter is een z-richtingseindcoördinaat gedefinieerd als ze.

Volgens de bovenstaande processtroom wordt aan de parameter van elke röntgen-buisstroom, die correspondeert met de parameter van de afbeeldingsruis, prioriteit gegeven.

5 Vervolgens wordt aan de met de parameter van de afbeeldingsruis bij elke schroefvormige aftasting corresponderende schroefpitch prioriteit gegeven. Vervolgens wordt aan de met de parameter van de .afbeeldingsruis corresponderende projectiegegevensruimte kanaalrichting filtering prioriteit gegeven, waardoor de optimale afbeeldingsruis kan worden gerealiseerd. Dit wil zeggen, dat prioriteiten worden toegewezen aan de parameters van de meerdere delen van 10 afbeeldingsruis om deze te besturen, waardoor de optimale afbeeldingsruis wordt gerealiseerd. Een gunstig effect wordt teweeggebracht, doordat de beeldkwaliteit verder kan worden geoptimaliseerd door middel van het op deze wijze instellen van de prioriteiten tussen de meerdere parameters en het sequentieel instellen van de parameters op basis van de prioriteiten.

15 Overzicht van bewerkingen bij tomografische-afbeeldingsfotografie en verkenningsafbeel-dingsfotografie

Het overzicht van bewerkingen bij de uitvoering van tomografische-afbeeldingsfoto-grafie (stap P4 in fig. 4) en verkenningsafbeeldingsfotografie (stap P2 in fig. 4) zullen hieronder worden weergegeven.

20 Fig. 5 is een stroomschema, dat het overzicht van de bewerkingen voor de tomografi- sche-afbeeldingsfotografie en verkenningsafbeeldingsfotografie van de röntgen-CT-apparatuur 100 van de uitvoeringsvorm volgens de uitvinding toont.

Zoals is weergegeven in fig. 5 wordt in stap S1 eerst gegevensverwerving uitgevoerd.

Wanneer hierbij de gegevensverwerving wordt uitgevoerd door een schroefvormige 25 aftasting, wordt de werking van het roteren van de röntgenbuis 21 en de röntgendetector 24 met meerdere rijen rond het subject en het uitvoeren van gegevensverwerving van röntgende-tectorgegevens terwijl het op de aftasttafel 10 geplaatste draagtoestel 12 lineair wordt bewogen, uitgevoerd. Vervolgens wordt een lineaire-tafelbeweging z-richtingscoördinaatpositie Ztafel(aanzicht) opgeteld bij röntgendetectorgegevens D0(aanzicht,j,i) aangegeven door een 30 kijkhoekaanzicht, een detectorrijnummer j en een kanaalnummer i. Bij de schroefvormige aftasting voor het verwerven of verzamelen van de röntgendetectorgegevens op deze wijze, wordt gegevensverwerving in een bereik met constante snelheid uitgevoerd.

Wanneer gegevensverwerving wordt uitgevoerd door middel van een schroefvormige aftasting met variabele pitch of een schroefvormige shuttleaftasting, wordt de gegevensverwer-35 ving zelfs bij versnelling en vertraging uitgevoerd in aanvulling op de gegevensverwerving in het bereik met constante snelheid.

- 20 -

De z-richtingscoördinaatpositie kan worden opgeteld bij röntgenprojectiegegevens of kan worden verbonden met röntgenprojectiegegevens als een ander bestand. Wanneer de röntgenprojectiegegevens driedimensionaal tot een afbeelding worden gereconstrueerd na de schroefvormige aftasting met variabele pitch, wordt informatie over de z-richtingscoördinaatpo-5 sitie gebruikt. Door deze informatie te gebruiken na de schroefvormige aftasting, conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting, kan een verbetering in de nauwkeurigheid van elke gereconstrueerde tomografische afbeelding en een verbetering in de beeldkwaliteit daarvan worden gerealiseerd.

Positiebesturingsgegevens voor het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 kunnen wor-10 den gebruikt voor de z-richtingscoördinaatpositie. Als alternatief kan daarvoor ook een z-richtingscoördinaatpositie op elke tijd, die uit een na het instellen van de afbeeldings- of aftastings-voorwaarde ingestelde afbeeldingsbewerking wordt voorspeld, worden gebruikt.

Wanneer de gegevensverwerving wordt uitgevoerd door middel van de conventionele aftasting (axiale aftasting) of de cineaftasting, wordt het gegevensverwervingssysteem één 15 maal of meerdere malen geroteerd, terwijl het op de aftasttafel 10 geplaatste draagtoestel 12 op een gegeven z-richtingspositie is gefixeerd, teneinde daardoor gegevensverwerving van röntgendetectorgegevens uit te voeren. Het draagtoestel 12 wordt desgewenst naar de volgende z-richtingspositie verplaatst en daarna wordt het gegevensverwervingssysteem wederom één maal of meerdere malen geroteerd om gegevensverwerving van röntgendetectorgegevens 20 uit te voeren.

Bij de verkenningsafbeeldingsfotografie wordt de werking van het fixeren van de rönt-genbuis 21 en de röntgendetector 24 met meerdere rijen en het uitvoeren van gegevensverwerving van röntgendetectorgegevens, terwijl het op de aftasttafel 10 geplaatste draagtoestel 12 lineair wordt bewogen, uitgevoerd.

25 Zoals is weergegeven in fig. 5 wordt vervolgens in stap S2 een voorproces uitgevoerd.

Hierbij wordt het voorproces uitgevoerd op de röntgendetectorgegevens D0(aanzicht,j,i) om deze in projectiegegevens om te zetten. Zoals is weergegeven in fig. 6 omvat het voorproces een verschuivingscorrectie van stap S21, een logaritmische omzetting van stap S22, een röntgendosiscorrectie van stap S23 en een gevoeligheidscorrectie van stap S24. 30 Indien de voorbewerkte röntgendetectorgegevens worden weergegeven bij de verken- ningsafbeeldingsfotografie, waarbij een pixelomvang in de kanaalrichting en een pixelomvang in de z-richting, corresponderend met de richting van lineaire beweging van het draagtoestel, samenvallend zijn gemaakt met een weergavepixelomvang van de monitor 6, zijn de röntgendetectorgegevens vervolgens voltooid als de corresponderende verkenningsafbeelding.

35 Zoals is weergegeven in fig. 5 wordt vervolgens in stap S3 een bundelhardeningscor- rectie uitgevoerd.

-21-

Hierbij wordt de bundelhardeningscorrectie bewerkstelligd op de voorbewerkte projec-tiegegevens D1(aanzichtj,i). Veronderstellende dat bij de bundelhardeningscorrectie van stap S3 de aan de gevoeligheidscorrectie S24 in het voorproces S2 onderworpen projectiegegevens zijn gedefinieerd als D1(aanzicht,j,i) en gegevens na de bundelhardeningscorrectie van stap S3 5 zijn gedefinieerd als D11 (aanzichtj.i), dan wordt de bundelhardeningscorrectie uitgedrukt in de vorm van bijvoorbeeld een polynoom, zoals gegeven door de volgende vergelijking (1).

D11(aanzichtj,i) = D1 (aanzicht,j,i)(B0(j.i)+Bi(j.i)D1 (aanzicht,j,i)+B2Ö.i)D1 (aanzichtj.i)2) (1) 10 Aangezien op dit moment de onafhankelijke bundelhardeningscorrecties kunnen worden uitgevoerd voor elke j rij van de detectoren, kan het verschil tussen röntgenenergie-karakteristieken voor elke rij van de detector worden gecorrigeerd indien buisspanningen van respectieve gegevensverwervingssystemen verschillend zijn bij de afbeeldings- of aftastings-voorwaarde.

15 Zoals is weergegeven in fig. 5, wordt vervolgens in stap S4 een z-filter convolutiepro- ces uitgevoerd.

Hierbij wordt het z-filter convolutieproces voor het toepassen van filters in de z-richting (rijrichting) bewerkstelligd op de aan de bundelhardeningscorrectie onderworpen projectiegegevens D11 (aanzichtj.i).

20 Dit wil zeggen dat, na het voorproces bij elke aanzichthoek en elk gegevensverwer- vingssysteem, projectiegegevens van de röntgendetector met meerdere rijen D11 (aanzichtj.i) (waarin i = 1 tot CH en j = 1 tot ROW), die aan de bundelhardeningscorrectie zijn onderworpen, worden vermenigvuldigd in de rijrichting door filters, waarin rijrichtingfilteromvangen, als uitgedrukt in de volgende vergelijkingen (2) en (3), bijvoorbeeld vijf rijen bedragen. Er wordt echter 25 aan vergelijking (3) voldaan.

(wi(i),w2(i,w3(i),w4(i),w5(i)) (2) Σ wk(') =1 (3) k=1 30 De gecorrigeerde detectorgegevens D12(aanzichtj,i) worden gegeven zoals uitge drukt in de volgende vergelijking (4) 5 D12(aanzichtj,i) = Σ (D11 (aanzicht,j+k-3,i)wk(j)) (4) k=1 5 -22-

Veronderstellende dat de maximumwaarde van het kanaal CH is en de maximumwaarde van de rij ROW is, worden overigens de volgende vergelijkingen (5) en (6) tot stand gebracht.

D11(aanzicht,-1,i) = D11(aanzicht,0,i) = D11 (aanzicht, 1,i) (5) D11 (aanzicht,ROW,i) = D11 (aanzicht, ROW+1 ,i) = D11 (aanzicht,ROW+2,i) (6) 10 Wanneer rijrichtingfiltercoëfficiënten voor elk kanaal worden veranderd, kan de plak- dikte worden bestuurd afhankelijk van de afstand vanaf een afbeeldingsreconstructiemidden. In een tomografische afbeelding is het omtreksgedeelte daarvan in het algemeen groter in plakdikte dan het reconstructiemidden daarvan. Daarom worden de rijrichtingfiltercoëfficiënten in de centrale en omtreksgedeelten veranderd en worden de rijrichtingfiltercoëfficiënten sterk 15 veranderd in breedte in de nabijheid van een centraal kanaal en weinig veranderd in breedte in de nabijheid van een kanaal aan de omtrek, waardoor het mogeiijk is om de plakdikte in het omtreksgedeelte en het afbeeldingsreconstructiemidden uniform te maken.

Het op deze wijze besturen van de rijrichtingfiltercoëfficiënten in de centrale kanalen en de kanalen aan de omtrek van de röntgendetector 24 met meerdere rijen maakt het moge-20 lijk om de plakdikte in de centrale en omtreksgedeelten te besturen. Het enigszins groter maken van de plakdikte door elk rijrichtingsfilter levert uitgebreide verbeteringen in zowel artefacten als ruis op. De mate van de verbetering in artefacten en de mate van verbetering in ruis kan dus eveneens worden bestuurd. Dit wil zeggen, dat het mogelijk is om een driedimensionaal gereconstrueerde tomografische afbeelding, dat wil zeggen, beeldkwaliteit in het 25 xy-vlak, te besturen. In aanvulling op het bovenstaande kan een tomografische afbeelding met een kleine plakdikte ook worden gerealiseerd door het instellen van rijrichting(z-richting)filter-coëfficiënten op deconvolutiefilters.

Zoals is weergegeven in fig. 5 wordt vervolgens in stap S5 een reconstructiefunctie-convolutieproces uitgevoerd.

30 Dit wil zeggen, dat aan het z-filterconvolutieproces onderworpen projectiegegevens D12 (aanzicht, j, i) worden onderworpen aan Fourier-transformatie en met een reconstructie-functie worden vermenigvuldigd, gevolgd door onderwerping aan een inverse Fourier-transformatie. Veronderstellende dat bij het reconstructiefunctieconvolutieproces S5 gegevens na het z-filterconvolutieproces zijn gedefinieerd als D12, gegevens na het reconstructiefunctieconvolu-35 tieproces zijn gedefinieerd als D13 en de convolutiereconstructiefunctie is gedefinieerd als Ker-nel(j), dan wordt het reconstructiefunctieconvolutieproces uitgedrukt zoals gegeven door de volgende vergelijking (7): - 23 - D13(aanzicht,j,i) = D12(aanzicht,j,i)*Kemel(j) (7)

Dit wil zeggen dat, aangezien het onafhankelijke reconstructiefunctieconvolutieproces 5 kan worden uitgevoerd voor elke j rij van de detectoren, het reconstructiefunctie Kemel(j) verschillen in ruiskarakteristiek en resolutiekarakteristiek voor elke rij kan corrigeren.

Zoals is weergegeven in fig. 5 wordt vervolgens in stap S6 een driedimensionaal te-rugprojectieproces uitgevoerd.

Hierbij wordt het driedimensionale terugprojectieproces bewerkstelligd op de aan het 10 reconstructiefunctieconvolutieproces onderworpen projectiegegevens D13(aanzicht,j,i) om te-rugprojectiegegevens D3(x,y,z) te bepalen. Een gereconstrueerde afbeelding wordt driedimensionaal gereconstrueerd op een xy-vlak, dat correspondeert met een vlak loodrecht op de z-as. Een hieronder weer te geven reconstructieoppervlak of vlak P wordt verondersteld evenwijdig te zijn aan het xy-vlak. Het driedimensionale terugprojectieproces zal later onder verwijzing 15 naar fig. 5 worden toegelicht.

Zoals is weergegeven in fig. 5 wordt vervolgens in stap S7 een naproces uitgevoerd.

Hierbij wordt het afbeeldingsfilterconvolutie, CT-waardeomzetting en dergelijke bevattende naproces bewerkstelligd op de terugprojectiegegevens D3(x,y,z) om een CT-afbeel-ding of tomografische afbeelding D31(x,y) te verkrijgen.

20 Veronderstellende dat bij het afbeeldingsfilteringsconvolutieproces in het naproces een tomografische afbeelding na de driedimensionale terugprojectie is gedefinieerd als D31(x,y,z), de gegevens na de afbeeldingsfilterconvolutie zijn gedefinieerd als D32(x,y,z) en een in een convolutieproces op het xy-vlak, dat correspondeert met een tomografische-afbeeldingsvlak, uitgevoerd tweedimensionaal afbeeldingsfilter is gedefinieerd als Filter(z), dan wordt de vol-25 gende vergelijking (8) tot stand gebracht.

D32(x,y,z) = D31(x,y,z)*Filter(z) (8)

Aangezien het onafhankelijke afbeeldingsfilterconvolutieproces voor elke j rij van de 30 detectoren kan worden uitgevoerd, wil dit zeggen, dat het mogelijk is om verschillen in ruiskarakteristiek en resolutiekarakteristiek voor elke rij te corrigeren.

Als alternatief kan een hieronder weergegeven afbeeldingsruimte z-richting filtercon-volutieproces worden uitgevoerd na het tweedimensionale afbeeldingsfilterconvolutieproces.

Het afbeeldingsruimte z-richting filterconvolutieproces kan worden uitgevoerd voorafgaande 35 aan het tweedimensionale afbeeldingsfilterconvolutieproces. Verder kan een driedimensionaal afbeeldingsfilterconvolutieproces worden uitgevoerd om een effect teweeg te brengen teneinde - 24 - het tweedimensionale afbeeldingsfilterconvolutieproces en het afbeeldingsruimte z-richting fil-terproces te delen.

Veronderstellende dat bij het afbeeldingsruimte z-richting filterconvolutieproces een aan het afbeeldingsruimte z-richting filterconvolutieproces onderworpen tomografische afbeel-5 ding is gedefinieerd als D33(x,y,z) en een aan het tweedimensionale afbeeldingsfilterconvoiu-tieproces onderworpen tomografische afbeelding is gedefinieerd als D32(x,y,z), dan wordt de volgende relatie (vergelijking 9) tot stand gebracht. v(i) is echter een coëfficiëntrij, zoals hieronder uitgedrukt (in vergelijking 10) in de vorm van afbeeldingsruimte z-richting filtercoëfficiënten, waarbij de breedte in de z-richting 21+1 is.

10 D32(x,y,z) = ^D32(x,y,z + i)v(i) (9) ï=-l v(-l),v(-l+1).....v(-1),v(0),v(1) v(l-1),v(l) (10) 15 Bij de schroefvormige aftasting kan de aifbeeldingsruimtefiltercoëfficiënt v(i) een af beeldingsruimte z-richting filtercoëfficiënt onafhankelijk van een z-richtingspositie zijn. Wanneer de tweedimensionale röntgenoppervlakdetector 24 of de röntgendetector 24 met meerdere rijen, die een grote detectorbreedte heeft gezien in de z-richting, in het bijzonder wordt gebruikt, kan de afbeeldingsruimte z-richting filtercoëfficiënt v(i) echter worden onderworpen aan gede-20 tailleerde aanpassingen afhankelijk van rijposities van respectieve tomografische afbeeldingen bij het uitvoeren van de conventionele aftasting (axiale aftasting) of de cineaftasting, indien de afbeeldingsruimte z-richting filtercoëfficiënt v(i) is gegeven als elk van afbeeldingsruimte z-rich-ting filtercoëfficiënten afhankelijk van de posities van de rijen van de röntgendetector in de z-richting. Daarom is dit verder effectief.

25 De aldus verkregen tomografische afbeeldingen worden op de monitor 6 weergege ven.

Driedimensionaal terugprojectieproces

Het overzicht van de werking op het moment dat het driedimensionale terugprojec-30 tieproces wordt uitgevoerd (S6 in fig. 5) bij werking van de röntgen-CT-apparatuur 100 is hieronder weergegeven.

Fig. 7 is een stroomschema, dat de details van het driedimensionale terugprojectieproces (stap S6 in fig. 6) toont.

In de onderhavige uitvoeringsvorm wordt een te reconstrueren afbeelding driedimen-35 sionaal gereconstrueerd op een xy-vlak, dat correspondeert met een vlak loodrecht op de z-as.

- 25 -

Dit wil zeggen, dat het reconstructieoppervlak P verondersteld wordt evenwijdig aan het xy-vlak te zijn.

In stap S61 wordt eerst aandacht gegeven aan één van alle aanzichten (d.w.z., aanzichten corresponderend met 360° of aanzichten corresponderend met "180°+ waaierhoeken"), 5 die noodzakelijk zijn voor afbeeldingsreconstructie van een tomografische afbeelding, zoals weergegeven in tig. 7. De met respectieve pixels op een reconstructieoppervlak P corresponderende projectiegegevens Dr worden onttrokken.

Zoals is weergegeven in fig. 8(a) en 8(b), wordt hier een vierkant oppervlak van 512 x 512 pixels, dat evenwijdig is aan het xy-viak verondersteld een reconstructieoppervlak P te zijn.

10 Verder zijn een pixelrij L0 evenwijdig aan een x-as van y=0, een pixelrij L63 van y = 63, een pixelrij L127 van y = 127, 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 als rijen genomen. Indien projectiegegevens op lijnen TO tot T511, die zijn verkregen door het projecteren van deze pixelrijen L0 tot L511 op het vlak van de röntgende-15 tector 24 met meerdere rijen in een röntgenpenetratierichting, worden onttrokken, zoals weergegeven in fig. 9, resulteren deze dus vervolgens in projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y) van de pixelrijen L0 tot L511. Echter corresponderen x en y met respectieve pixels (x,y) van de tomografische afbeelding.

De röntgenpenetratierichting wordt bepaald afhankelijk van geometrische posities van 20 het röntgenfocuspunt van de röntgenbuis 21, de respectieve pixels en de röntgendetector 24 met meerdere rijen. Aangezien echter bekend is dat de z-coördinaten z(aanzicht) van röntgendetectorgegevens D0(aanzicht,j,i) zijn opgeteld bij röntgendetectorgegevens als de lineaire-beweging z-richtingspositie van de tafel Ztafel(aanzicht), kan de röntgenpenetratierichting op nauwkeurige wijze worden bepaald binnen het röntgenfocuspunt en het geometrische gege-25 vensverwervingssysteem van de röntgendetector met meerdere rijen, zelfs in het geval dat de röntgendetectorgegevens D0(aanzicht,j,i) zijn geplaatst onder versnelling en vertraging.

Wanneer enkele lijnen buiten de röntgendetector 24 met meerdere rijen zijn geplaatst, gezien in de kanaalrichting, zoals in het geval van bijvoorbeeld de lijn TO, die is verkregen door middel van het projecteren van bijvoorbeeld de pixelrij L0 op het vlak van de röntgendetector 24 30 met meerdere rijen in de röntgenpenetratierichting, worden overigens de corresponderende projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y) op "0" ingesteld. Wanneer deze lijn buiten de röntgendetector 24 met meerdere rijen is geplaatst gezien in de z-richting, worden de corresponderende projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y) door middel van extrapolatie bepaald.

Zoals is weergegeven in fig. 10 kunnen dus de met de respectieve pixels van het re-35 constructieoppervlak P corresponderende projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y) worden onttrokken.

- 26 -

Zoals is weergegeven in fig. 7 worden vervolgens in stap S62 de projectiegegevens Dr(aanzicht,x,y) vermenigvuldigd met een kegelbundelreconstructieweegcoëfficiënt om projectiegegevens D2(aanzicht,x,y) te creëren, zoals weergegeven in fig. 11.

De kegelbundelreconstructieweegfunctie w(i,j) is nu als volgt. Wanneer de hoek, die 5 de het focuspunt van de röntgenbuis 21 en een pixel g(x,y) op het reconstructieoppervlak P (xy-vlak) in aanzicht = Pa verbindende lineaire lijn vormt met een centrale as Bc van een röntgen-bundel, wordt verondersteld γ te zijn en het tegenovergestelde aanzicht daarvan wordt verondersteld aanzicht = βb te zijn in het geval van waaierbundelafbeefdingsreconstructie, worden in het algemeen hun relaties uitgedrukt als gegeven door de volgende vergelijking (11).

10 pb = pa + 180°-2Y (11)

Wanneer de hoeken, die de door het pixel g(x,y) op het reconstructieoppervlak P heengaande röntgenbundel en zijn tegenovergestelde röntgenbundel vormen met het recon- 15 structievlak P, worden verondersteld ya respectievelijk Yb te zijn, worden deze vermenigvuldigd met kegelbundelreconstructieweegcoëfficiënten coa en tob afhankelijk daarvan en bij elkaar opgeteld om terugprojectiepixelgegevens D2(0,x,y) te bepalen. In dit geval worden deze gegevens gegeven als uitgedrukt in de volgende vergelijking (12).

20 D2(0,x,y) = toa D2(0,x,y)_a+cob D2(0,x,y)_b (12) waarin D2(0,x,y)_a wordt verondersteld terugprojectiegegevens van aanzicht pa te zijn en D2(0,x,y)_b wordt verondersteld terugprojectiegegevens van aanzicht Pb te zijn.

Overigens wordt de som van de kegelbundelreconstructieweegcoëfficiënten, die cor- 25 responderen met de tegenovergesteld aan elkaar zijnde bundels, uitgedrukt door de volgende vergelijking (13): coa + (ob=1 (13) 30 De bovenstaande optelling met vermenigvuldiging van de kegelbundelreconstructie- weegcoëfficiënten toa en tob maakt een reductie in kegelhoekartefact mogelijk.

Bijvoorbeeld kunnen door de volgende vergelijkingen bepaalde waarden worden gebruikt als de kegelbundelreconstructieweegcoëfficiënten (oa en u>b. Overigens geeft ga de weegcoëfficiënt van het aanzicht pa en geeft gb de weegcoëfficiënt van het aanzicht pb aan.

35 Wanneer 1/2 van een waaierbundelhoek wordt verondersteld ymax te zijn, worden de volgende relaties tot stand gebracht zoals gegeven door de volgende vergelijkingen (14) tot (19): ga = f(Ymax,aa,Pa) (14) - 27 - gb = f(Ymax,ab,pb) (15) xa = 2gaq/(gaq+gbq) (16) 5 xb = 2gbq/(gaq+gbq) (17) wa = xa2(3-2xa) (18) 10 wb = xb2(3-2xb) (19) hier geldt bijvoorbeeld q = 1.

Veronderstellende dat max zijn gedefinieerd als functies, die de maximumwaarde nemen als voorbeelden van ga en gb, worden ga en gb gegeven zoals uitgedrukt in de vol-15 gende vergelijkingen (20) en (21).

ga = max[0,{(n/2+Ymax)-|pa|}]|tan(aa))| (20) gb = max[0,{(TT/2+Ymax)-|pb|}]|tan(ab))| (21) 20

In het geval van de waaierbundelafbeeldingsreconstructie wordt elk pixel op het re-constructieoppervlak P verder vermenigvuldigd met een afstandscoëfficiënt. Veronderstellende dat de afstand vanaf het focuspunt van de röntgenbuis 21 tot elk van de detectorrij j en kanaal i van de röntgendetector 24 met meerdere rijen, corresponderend met de projectiegegevens Dr, 25 rO is en de afstand vanaf het focuspunt van de röntgenbuis 21 tot elk pixel op het reconstructie-oppervlak P, corresponderend met de projectiegegevens Dr, r1 is, dan wordt de afstandscoëfficiënt gegeven door (r1/r2)2.

In het geval van parallelle bundelafbeeldingsreconstructie kan elk pixel op het recon-structieoppervlak P worden vermenigvuldigd met alleen de kegelbundelreconstructieweegcoëf-30 ficiënt w(i,j). Zoals is weergegeven in fig. 7 worden vervolgens in stap S63 de projectiegegevens D2(aanzicht,x,y) opgeteld bij de corresponderende terugprojectiegegevens D3(x,y) daarvan in verband met elk pixel.

In het bijzonder beschreven, worden de projectiegegevens D2(aanzicht,x,y) opgeteld bij hun corresponderende terugprojectiegegevens D3(x,y), die vooraf in verband met elk pixel 35 zijn vrijgemaakt (zoals weergegeven in fig. 12).

-28-

Zoals is weergegeven in fig. 7 wordt er vervolgens in stap S64 bepaald of terugprojec-tiegegevens D2, die corresponderen met alle voor afbeeldingsreconstructie noodzakelijke aanzichten, zijn opgeteld.

Wanneer niet alle optellingen zijn uitgevoerd (NEE), worden hier stappen S61 tot S63 5 herhaald met betrekking tot alle aanzichten (d.w.z., aanzichten corresponderend met 360° of aanzichten corresponderend met "180°+ waaierhoeken"), die noodzakelijk zijn voor afbeeldingsreconstructie van de tomografische afbeelding om terugprojectiegegevens D3(x,y) te verkrijgen, zoals weergegeven in fig. 12. Wanneer anderzijds alle optellingen zijn uitgevoerd (JA), wordt het onderhavige of actuele proces beëindigd, zoals weergegeven in fig. 7.

10 Overigens kan het reconstructieoppervlak P als een cirkelvormig oppervlak worden in gesteld, waarvan de diameter 512 pixels bedraagt, zonder dit oppervlak als het vierkante oppervlak van 512 x 512 pixels in te stellen, zoals weergegeven in fig. 13(a) en 13(b).

Zoals hierboven is beschreven bevat de röntgen-CT-apparatuur 100 de aftasttafel 10, die het draagtoestel 12, waarop het subject is geplaatst, in de afbeeldingsruimte beweegt, het 15 aftastportaal 20, dat röntgenstraling aan het op het draagtoestel 12 geplaatste en in de afbeeldingsruimte gebrachte subject toevoert en de aftasting uitvoert voor het detecteren van de door het subject doorgelaten röntgenstralen om daardoor projectiegegevens te verkrijgen, de centrale verwerkingseenheid 3, die de werking van de aftasttafel 10 en het aftastportaal 20 bestuurt om de aftasting uit te voeren, om daardoor meerdere projectiegegevens in een tijdreeks 20 te verwerven en door middel van berekening een tomografische afbeelding van het subject te reconstrueren uit de door het uitvoeren van de aftasting verkregen projectiegegevens, en een monitor 6, die de door de centrale bewerkingseenheid 3 gereconstrueerde tomografische afbeelding weergeeft op zijn weergavescherm (zie fig. 1). Hierbij beweegt de aftasttafel 10 het op het draagtoestel 12 geplaatste subject in de z-richting, welke richting correspondeert met de 25 axiale lichaamsrichting van het subject, op basis van elk door de centrale bewerkingseenheid 3 afgegeven stuursignaal. Het aftastportaal 20 bevat de röntgenbuis 21, die röntgenstralen vanaf de omtrek van het door de aftasttafel 10 bewogen subject toevoert aan het subject, om te roteren rond de as in de zich in de z-richting uitstrekkende richting, en de röntgendetector 24 met meerdere rijen, die de door de röntgenbuis 21 uitgestraalde en door het subject doorgelaten 30 röntgenstralen detecteert. De respectieve onderdelen worden bestuurd op basis van de door de centrale bewerkingseenheid 3 afgegeven stuursignalen. De röntgenbuis 21 voert de röntgenstralen op zodanige wijze aan het subject toe, dat deze röntgenstralen in een kegelvorm worden gebracht, die in de langs de richting van rotatie van de röntgenbuis, die rond het subject wordt geroteerd, zich uitstrekkende kanaalrichting en de langs de rotatieasrichting van de rota-35 tie daarvan zich uitstrekkende rijrichting is uitgespreid. In de röntgendetector 24 met meerdere rijen zijn een aantal röntgendetectoren voor het detecteren van de door de röntgenbuis 21 uit- - 29 - gestraalde en door het subject doorgelaten röntgenstralen gerangschikt in een matrixvorm om te corresponderen met de kanaal- en rijrichtingen (zie fig. 2 en 3).

Bij het fotograferen van het subject onder gebruikmaking van de röntgen-CT-appara-tuur 100 voert de bediener de voorwaarde voor het uitvoeren van de actuele aftasting op het 5 subject in de invoerinrichting 2 in.

Vervolgens stelt de centrale bewerkingseenheid 3 parameters voor de werking van het aftastportaal 20 en de aftasttafel 10 voor uitvoering van de actuele aftasting in op basis van de in de invoerinrichting 2 ingevoerde voorwaarde.

Hierbij stelt de centrale bewerkingseenheid 3 de parameters voor het aansturen van 10 de respectieve onderdelen in onder gebruikmaking van de zogenoemde automatische röntgen-belichtingsfunctie, op een zodanige wijze, dat de actuele aftasting wordt uitgevoerd op het subject door middel van bijvoorbeeld het systeem met schroefvormige aftasting.

Wanneer de actuele aftasting eerst met een schroefpitch, die correspondeert met eerste schroefpitchinstelgegevens H1, wordt uitgevoerd op het subject op basis van de in de in-15 voerinrichting 2 ingevoerde voorwaarde, berekent de centrale bewerkingseenheid 3 in de onderhavige uitvoeringsvorm respectieve röntgenbuisstroomwaarden, die aan de röntgenbuis 21 in respectieve posities worden geleverd voor het verkrijgen van röntgenprojectiegegevens in een lichaamsasrichting van het subject en aanzichtrichtingen rond het subject. De opslaginrich-ting 7 slaat de berekende waarden op als eerste buisstroominstelgegevens A1. Nadat bijvoor-20 beeld een doorsnedeoppervlak van het subject en de doorsnedevorm daarvan zijn bepaald op basis van een verkenningsafbeelding van het gefotografeerde subject voorafgaande aan uitvoering van de actuele aftasting, berekent de centrale bewerkingseenheid 3 röntgenbuisstroomwaarden, die aan de röntgenbuis 21 in respectieve posities worden geleverd bij uitvoering van de actuele aftasting op een zodanige wijze, dat deze corresponderen met het vooraf-25 bepaalde doorsnedeoppervlak en doorsnedevorm, en definieert de berekende röntgenbuisstroomwaarden als eerste buisstroominstelgegevens A1. Vervolgens bepaalt de centrale bewerkingseenheid 3 of de als de eerste buisstroominstelgegevens A1 ingestelde respectieve röntgenbuisstroomwaarden binnen een referentie- of standaardbereik S, toepasbaar op de röntgenbuis 21, liggen. Wanneer deze waarden op dat moment binnen het standaardbereik S 30 liggen, beslist de centrale bewerkingseenheid 3 dat de eerste buisstroominstelgegevens A1 een aan de röntgenbuis 21 geleverde instelwaarde bij de actuele aftasting zijn. Wanneer de eerste buisstroominstelgegevens A1 anderzijds niet binnen het standaardbereik S liggende röntgenbuisstroomwaarden bevatten, zoals weergegeven in fig. 17(b), past de centrale bewerkingseenheid 3 deze gegevens aan om de röntgenbuisstroomwaarde in een gedeelte a, dat 35 niet binnen het standaardbereik S bij de eerste buisstroominstelgegevens A1 is gelegen, op de waarden binnen het standaardbereik S te brengen, zonder te beslissen dat de röntgenbuisstroomwaarden gerelateerd aan de eerste buisstroominstelgegevens A1 de aan de röntgenbuis - 30 - 21 bij de actuele aftasting geleverde instelwaarden zijn, teneinde daardoor de eerste buis-stroominstelgegevens A1 in tweede buisstroominstelgegevens A2 te veranderen, welke tweede buisstroominstelgegevens A2 op hun beurt in de opslaginrichting 7 worden opgeslagen. Wanneer elke röntgenbuisstroomwaarde de bovengrenswaarde van het standaardbereik S over-5 schrijdt, zoals bijvoorbeeld weergegeven in fig. 17(b), wordt de röntgenbuisstroomwaarde, die ligt in het gedeelte a, dat niet binnen het standaardbereik S ligt, aangepast om dichter bij de bovengrenswaarde te liggen. De centrale bewerkingseenheid 3 bepaalt de met de tweede buisstroominstelgegevens A2 gerelateerde respectieve röntgenbuisstroomwaarden als instelwaarden voor de aan de röntgenbuis 21 bij de actuele aftasting geleverde röntgenbuisstroom-10 waarden. Daarbij wordt de instelwaarde van een schroefpitch in het gedeelte a, waarop de niet binnen het standaardbereik S bij de eerste buisstroominstelgegevens A1 gelegen röntgenbuisstroomwaarden zijn ingesteld, aangepast om te corresponderen met de verhouding van elk van de aan de eerste buisstroominstelgegevens A1 gerelateerde röntgenbuisstroomwaarden en elk van de aan de tweede buisstroominstelgegevens A2 gerelateerde röntgenbuisstroomwaarden. 15 Door middel van zijn aanpassing verandert de centrale bewerkingseenheid 3 eerste schroef-pitchinstelgegevens H1 in tweede schroefpitchinstelgegevens H2 en doet de opslaginrichting 7 deze tweede schroefpitchinstelgegevens H2 opslaan. De centrale bewerkingseenheid 3 bepaalt de tweede schroefpitchinstelgegevens H2 als de instelwaarde van de schroefpitch bij de actuele aftasting. De als een computer gebruikte centrale bewerkingseenheid 3 stelt dus de pa-20 rameters, waaronder de röntgenbuisstroomwaarden en de schroefpitches in door middel van gegevensbewerking daarvan.

Vervolgens wordt de werking van het aftastportaal 20 en de aftasttafel 10 bestuurd door de centrale bewerkingseenheid 3 op basis van de ingestelde parameters om het subject af te tasten, teneinde daardoor röntgenprojectiegegevens te verkrijgen.

25 De centrale bewerkingseenheid 3 reconstrueert vervolgens een tomografische af beelding van het subject op basis van de aldus verkregen röntgenprojectiegegevens. Daarna geeft de monitor 6 de tomografische afbeelding op zijn weergavescherm weer.

In de onderhavige uitvoeringsvorm worden de aan de röntgenbuis 21 geleverde röntgenbuisstroomwaarden dus ingesteld door de automatische röntgenbelichtingsfunctie bij 30 uitvoering van de actuele aftasting. Wanneer de door de automatische röntgenbelichtingsfunctie ingestelde röntgenbuisstroomwaarden niet binnen het standaardbereik van de in de röntgenbuis 21 instelbare röntgenbuisstroomwaarden liggen, worden de röntgenbuisstroomwaarden in het gedeelte, dat niet binnen het standaardbereik ligt, veranderd om binnen het standaardbereik te liggen, en de ingestelde waarde van elke schroefpitch wordt veranderd om te 35 corresponderen met de verhouding van elk van de vooraf veranderde röntgenbuisstroomwaarden en elk van de naderhand veranderde röntgenbuisstroomwaarden. Zelfs wanneer de door de automatische röntgenbelichtingsfunctie ingestelde röntgenbuisstroomwaarden niet binnen -31 - het standaardbereik van de in de röntgenbuis 21 instelbare röntgenbuisstroomwaarden liggen, kan daardoor in de onderhavige uitvoeringsvorm een tomografische afbeelding, die soortgelijk in beeldkwaliteit als de door uitvoering van de aftasting bij de door de automatische röntgenbe-lichtingsfunctie ingestelde röntgenbuisstroomwaarden verkregen tomografische afbeelding 5 worden verkregen. In de onderhavige uitvoeringsvorm kan de beeldkwaliteit van de tomografische afbeelding continu in de z-nchting dus uniform worden gemaakt en meer geoptimaliseerd worden.

Tweede uitvoeringsvorm 10 Hieronder zal een tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding worden toegelicht.

De eerste uitvoeringsvorm toont het voorbeeld, waarin de optimale beeldkwaliteit kan worden verkregen door middel van het aanpassen van de schroefpitch, die correspondeert met één van op de beeldkwaliteit invloed uitoefenende parameters met betrekking tot het bereik, waarin de instelwaarde van de röntgenbuisstroom in de z-richting de bovengrenswaar-15 de heeft overschreden, zelfs wanneer de ingestelde waarde van de röntgenbuisstroom is ingesteld binnen een bereik, dat niet groter is dan de bovengrenswaarde. Anderzijds toont de onderhavige uitvoeringsvorm een voorbeeld, waarin, zelfs wanneer een ingestelde waarde van een röntgenbuisstroom is ingesteld binnen een bereik niet groter dan een bovengrenswaarde, de optimale beeldkwaliteit kan worden verkregen door middel van het aanpassen 20 van kanaalrichting filtering corresponderend met één van parameters, die op andere beeldkwaliteit invloed uitoefenen.

Behoudens dit punt is de onderhavige uitvinding gelijk aan de eerste uitvoeringsvorm. Daarom zullen gelijke onderdelen niet worden toegelicht.

Fig. 19(a) toont een tomografische afbeelding van een gedeelte, dat armen en een 25 longgebied in een subject bevat.

Met het oog op het meer uniform maken van ruis van röntgenprojectiegegevens in respectieve aanzichtrichtingen, bestaat er in een dergelijk geval behoefte aan het leveren van een grotere röntgenbuisstroom aan een röntgenbuis 21, gezien in een 90° richting, die correspondeert met een x-richting, om afbeeldingsruis van röntgenprojectiegegevens in een 0° rich-30 ting, die correspondeert met een y-richting, en afbeeldingsruis van röntgenprojectiegegevens in de 90° richting, die correspondeert met de x-richting, te brengen.

Zoals is weergegeven in fig. 16(b), wil dit zeggen, dat er behoefte bestaat aan het veranderen van de röntgenbuisstroom in het xy-vlak.

In dit geval is een grotere röntgenbuisstroom vereist gezien in elk van aanzichtrichtin-35 gen 90° en 270°, zoals is weergegeven in fig. 19(b). Het verdient de voorkeur om een kanaalrichting filterproces op bereiken b1, b2, b3 en b4 uit te voeren, in welke bereiken de te bepalen röntgenbuisstromen een bovengrens van een röntgenbuisstroomwaarde hebben overschreden, - 32 - en röntgenprojecliegegevens worden verkregen in de nabijheid van de bereiken, zoals weergegeven in fig. 19(b). Hierbij kan de sterkte van kanaalrichting filtering vooraf worden aangepast op een zodanige wijze, dat röntgenprojectiegegevens, met een tekort aan röntgenbuisstroom en verslechterd in S/N, zonder dat de röntgenbuisstroom in staat is om op de bovengrenswaar-5 de of grotere waarde te worden ingesteld, worden verbeterd in S/N, en beeldruis van een voor de laatste maal verkregen tomografische afbeelding een ruisindex kan verkrijgen. Wanneer in het bijzonder beschreven, een röntgenbuisstroom, die in overeenstemming met de vereiste röntgenbuisstroom af te geven is, klein is, wordt de sterkte van de kanaalrichting filtering in sterke mate aangepast om röntgenprojectiegegevens in aangrenzende kanalen sterker aan 10 een convolutiebewerking te onderwerpen, waardoor een ruisverbetering in röntgenprojectiegegevens wordt verkregen. Daardoor is de in elke tomografische afbeelding ontwikkelde ruis gereduceerd door de in de bereiken b1, b2, b3 en b4 verkregen röntgenprojectiegegevens. Wanneer de röntgenbuisstroom, die in overeenstemming met de vereiste röntgenbuisstroom kan worden afgegeven, daarentegen aanvaardbaar groot is, wordt de sterkte van de kanaalrichting 15 filtering omlaag aangepast om de röntgenprojectiegegevens in de aangrenzende kanalen aan minder convolutiebewerking te onderwerpen, hetgeen leidt tot een ruisverbetering in röntgenprojectiegegevens. Daardoor wordt de in elke tomografische afbeelding ontwikkelde ruis gereduceerd door de in de bereiken b1, b2, b3 en b4 verkregen röntgenprojectiegegevens. Wanneer hierbij een röntgenbuisstroom, die in een bereik van op respectieve tijden af te geven 20 röntgenbuisstromen van de röntgenbuis ligt, wordt vereist, bepaalt de centrale bewerkingseen-heid 3 dat de ingestelde waarde van de corresponderende röntgenbuisstroom door de centrale bewerkingseenheid 3 aan de röntgenstuureenheid 22 kan worden afgegeven via de bestu-ringsstuureenheid 29.

Wanneer anderzijds een röntgenbuisstroom buiten het bereik van de op de respectie-25 ve tijden af te geven röntgenbuisstromen door de röntgenbuis wordt verzocht, beoordeelt de centrale bewerkingseenheid 3 dat de ingestelde waarde van de corresponderende röntgenbuisstroom niet door de centrale bewerkingseenheid 3 aan de röntgenstuureenheid 22 via de besturingsstuureenheid 29 kan worden afgegeven.

Deze aanpassing kan vooraf de sterkte van kanaalrichting filtering met betrekking tot 30 longitudinale aanzichten, d.w.z. aanzichten, waarin de vastgestelde röntgenbuisstroom de bovengrens van de röntgenbuisstroomwaarde heeft overschreden, bepalen uit een ovaalverhou-ding rond een op basis van de verkenningsafbeelding voorspelde sectie van het subject. Een stijging van de röntgenbuisstroomwaarde kan dus worden voorkomen door de sterkte van de kanaalrichting filtering in een z-richtingscoördinaatpositie, waarin een grotere röntgenbuis-35 stroomwaarde in het bijzonder is bepaald of gezien in een aanzichtrichting, meer vergroten. Dit wil zeggen, dat het veranderen van de sterkte van de kanaalrichting filtering, zoals weergegeven in fig. 19(b), het mogelijk maakt om een ingestelde waarde van een röntgenbuisstroom, die - 33 - is aangegeven door een volgetrokken lijn, te reduceren tot een ingestelde waarde van een röntgenbuisstroom, die door een stippellijn is aangegeven.

Op een wijze gelijk aan die van de eerste uitvoeringsvorm, kan de onderhavige uitvoeringsvorm dus een tomografische afbeelding gelijk in beeldkwaliteit aan een tomografische af-5 beelding, die is verkregen door middel van het uitvoeren van een aftasting bij elke door de automatische röntgenbelichtingsfunctie ingestelde röntgenbuisstroomwaarde, zelfs wanneer de door de automatische röntgenbelichtingsfunctie ingestelde röntgenbuisstroomwaarden niet binnen het standaardbereik van de in de röntgenbuis 21 in te stellen röntgenbuisstroomwaarden liggen. De onderhavige uitvinding kan dus de beeldkwaliteit van elke tomografische afbeel-10 ding verbeteren terwijl de uniformiteit van de beeldkwaliteit van de tomografische afbeelding continu in de z-richting wordt gewaarborgd.

Overigens kan de besturing van de röntgenbuisstroom en de besturing van de sterkte van de kanaalrichting filtering in de tweede uitvoeringsvorm zelfs worden toegepast op een schroefvormige aftasting en een cineaftasting. Indien één rotatie in beschouwing wordt geno-15 men, kunnen deze besturingen zelfs op een conventionele aftasting (axiale aftasting) worden toegepast.

Derde uitvoeringsvorm

Hieronder zal een derde uitvoeringsvorm volgens de uitvinding worden toegelicht.

20 De eerste en tweede uitvoeringsvormen hebben elk beschreven waar de beeldkwaliteit in de z-richting wordt geoptimaliseerd bij de schroefvormige aftasting of de conventionele aftasting (axiale aftasting) of cineaftasting continu in de z-richting.

In de onderhavige uitvoeringsvorm wordt elke röntgenbuisstroom geoptimaliseerd onder beschouwing van een schroefpitch bij een schroefvormige aftasting met variabele pitch of 25 een schroefvormige shuttleaftasting en veranderingen in het aantal rotaties voor projectiegege-vens, die bij afbeeldingsreconstructie worden gebruikt.

Behoudens dit punt is de onderhavige uitvoeringsvorm gelijk aan de eerste en tweede uitvoeringsvormen. Daarom zullen gelijke onderdelen niet worden toegelicht.

Fig. 20, 21 respectievelijk 22 zijn diagrammen, die een relatie tussen een schroefpitch, 30 het aantal rotaties voor gebruikte gegevens en röntgenbuisstromen bij een schroefvormige aftasting met variabele pitch of een schroefvormige shuttleaftasting tonen.

Zoals is weergegeven in fig. 20, 21 en 22 wordt de schroefpitch veranderd in een z-richting of in een tijdrichting t bij de schroefvormige aftasting met variabele pitch of de schroefvormige shuttleaftasting. Op een startpunt zO en een stoppunt z3 is de schroefpitch in het bij-35 zonder op 0 ingesteld. Dit wil zeggen, dat op het startpunt zO en het stoppunt z3 een aftasttafel of een röntgengegevensverwervingssysteem wordt gedwongen gedurende een gegeven eindige tijdsperiode stil te staan. Wanneer de afbeeldingsreconstructie wordt uitgevoerd bij ver- -34- snelling en vertraging van de aftasttafel of het röntgengegevensverwervingssysteem, kan S/N worden verbeterd onder gebruikmaking van röntgenprojectiegegevens over één rotatie.

Wanneer de schroefvormige aftasting met variabele pitch of de schroefvormige shuttleaftasting wordt uitgevoerd, zoals weergegeven in fig. 20, dwingt een centrale bewer-5 kingseenheid 3 de aftasttafel tussen tijden tO en t1 stil te staan, terwijl deze in zO geplaatst is, zoals weergegeven in de z-richting. Gedurende een periode tussen de tijden t1 en t2 wordt de aftasttafel versneld en tussen zO en z1 verplaatst, zoals gezien in de z-richting. Tijdens een periode tussen de tijden t2 en t3 wordt de aftasttafel met een constante snelheid tussen z1 en z2 verplaatst, zoals gezien in de z-richting. Tijdens een periode tussen de tijden t3 en t4 wordt 10 de aftasttafel tussen z2 en z3, gezien in de z-richting, verplaatst terwijl de aftasttafel wordt vertraagd. Tijdens een periode tussen de tijden t4 en t5 wordt de aftasttafel gedwongen stil te staan, terwijl deze zich op z3, gezien in de z-richting, bevindt.

Zoals is weergegeven in fig. 20 is de schroefpitch tussen de tijden tO en t1 ingesteld op 0. Daarna wordt een draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 versneld tussen de tijden t1 en t2 15 en is de schroefpitch tussen de tijden t2 en t3 ingesteld op 1. Vervolgens wordt het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 tussen de tijden t3 en t4 vertraagd en is de schroefpitch ingesteld om terug te keren naar 0 tussen de tijden t4 en t5.

Terwijl de voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens worden gebruikt onder één rotatie op de tijd tO, zoals weergegeven in fig. 20, worden de röntgenprojec-20 tiegegevens op de maximumwaarde n van rotatie (n>1) gebruikt halverwege tussen de tijden tO en t2 en worden de röntgenprojectiegegevens teruggebracht naar de rotatie 1 op de tijd t2.

De voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens zijn constant onder één rotatie tussen de tijden t2 en t3. Terwijl de voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens worden gebruikt onder één rotatie op de tijd t3, worden de röntgen-25 projectiegegevens bij de maximumwaarde n van rotatie gebruikt halverwege tussen de tijden t3 en t5. Op de tijd t5 worden de voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens uiteindelijk teruggebracht naar één rotatie. In een gedeelte, waarin de schroefpitch in het bijzonder niet groter is dan 1, kan het bereik van de voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens groter worden gedefinieerd en kan de beeldkwaliteit worden verbe-30 tend. Dit is in het bijzonder effectief bij versnelling/vertraging van de schroefvormige shuttleaftasting en de schroefvormige aftasting met variabele pitch. Overigens betekent de bovenstaande term "röntgenprojectiegegevens bij n rotatie" "röntgenprojectiegegevens, die zijn verkregen door middel van het n maal rond het subject bij het aftasten van het subject roteren van een door een röntgenbuis 21 en een röntgendetector 24 met meerdere rijen gevormd gegevens-35 verwervingssysteem". De term "voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens worden gebruikt onder één rotatie" betekent, dat "de afbeeldingsreconstructie wordt uitge- -35- voerd onder gebruikmaking van röntgenprojectiegegevens, die zijn verkregen door middel van het éénmaal rond het subject roteren van de röntgenbuis 21 bij het aftasten van het subject".

Om in een dergelijk geval een werkwijze voor het reconstrueren van een afbeelding en de beeldkwaliteit daarvan dichter bij de afbeeldingsreconstructie van de normale conven-5 tionele aftasting (axiale aftasting) in de nabijheid van de tijden tO en t5 te brengen en om een werkwijze voor het reconstrueren van een afbeelding en de beeldkwaliteit daarvan dicht bij de afbeeldingsreconstructie van de normale schroefvormige aftasting tussen de tijden t2 en t3 te brengen, worden de voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens ingesteld op één rotatie tussen de tijden tO en t5 en tussen de tijden t2 en t3.

10 De röntgenbuisstroom wordt zodanig bestuurd, dat de beeldkwaliteit constant is tus sen de tijden tO en t5. Zoals is weergegeven in fig. 20 is de röntgenbuisstroom op de tijd tO ingesteld op mA2 (groter dan mA1 mA2>mA1) en halverwege tussen de tijden tO en t2 ingesteld op mA1, indicatief voor een met de minimumwaarde corresponderende röntgenbuisstroom. Op de tijd t2 is de röntgenbuisstroom ingesteld om terug te keren naar mA2 groter mA1.

15 Daarna is de röntgenbuisstroom constant ingesteld op mA2 groter dan mA1 tussen de tijden t2 en t3. Vervolgens is de röntgenbuisstroom halverwege tussen de tijden t3 en t5 ingesteld op mA1, corresponderend met de röntgenbuisstroom, die indicatief is voor de minium-waarde. Op de tijd t5 is de röntgenbuisstroom ingesteld om terug te keren naar mA2 groter dan mA1.

20 Overigens worden een voor afbeeldingsreconstructie gebruikte schroefpitch HP, een röntgenbuisstroom mA en een aanzichthoekbereik L van röntgenprojectiegegevens aangepast om te voldoen aan de hieronder uitgedrukte relatie (in de volgende vergelijking 22) tussen de tijden tO en t2 en tussen de tijden t3 en t5. In de z-richting wordt dus een constante beeldkwaliteit verkregen.

25 Overigens geeft de term "aanzichthoekbereik L van voor afbeeldingsreconstructie ge bruikte röntgenprojectiegegevens" een hoekbereik vanaf een starthoek voor een aanzichthoek van voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens tot een eindhoek voor de aanzichthoek van voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens aan.

Dit wordt ingesteld op basis van de hoek tussen de eindhoek en de starthoek.

30 = Const (constant) (22)

Dit wil zeggen, dat in de z-richting de constante beeldkwaliteit wordt verkregen door het besturen van het product van de röntgenbuisstroom mA en het aanzichthoekbereik L van 35 röntgenprojectiegegevens en de verhouding van de schroefpitches teneinde constant of nagenoeg constant te zijn.

- 36 -

Bij de schroefvormige aftasting met variabele pitch of de schroefvormige shuttleaftas-ting stelt de centrale bewerkingseenheid 3 de aftasttafel op een zodanige wijze in, dat deze tafel stilstaat op zO tussen tijden tO en tl, zoals weergegeven in fig. 21. Vervolgens stelt de centrale bewerkingseenheid 3 de aftasttafel op een zodanige wijze in, dat deze wordt verplaatst 5 onder versnelling tussen zO en z1 in de z-richting tijdens een periode van de tijd t1 tot de tijd t2. Tussen de tijden t2 en t3 stelt de centrale bewerkingseenheid 3 de aftasttafel op een zodanige wijze in, dat deze met een constante snelheid tussen z1 en z2 in de z-richting wordt verplaatst. Tussen de tijden t3 en t4 stelt de centrale bewerkingseenheid 3 de aftasttafel op een zodanige wijze in, dat deze wordt verplaatst onder vertraging tussen z2 en z3 in de z-richting. Verder stelt 10 de centrale bewerkingseenheid 3 de aftasttafel op een zodanige wijze in, dat deze stilstaat op z3, gezien in de z-richting, tussen de tijden t4 en t5.

In een dergelijk geval is de schroefpitch tussen de tijden tO en t1 ingesteld op O, zoals weergegeven in fig. 21. Het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 wordt tussen de tijden t1 en t2 versneld. Tussen de tijden t2 en t3 wordt de schroefpitch HP constant gehouden, bijvoorbeeld 15 op 1. Het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 wordt vertraagd tussen de tijden t3 en t4 en de schroefpitch keert terug naar 0 tussen de tijden t4 en t5.

De voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens worden gereduceerd van rotatie n tot rotatie één tussen de tijden tO en t2. Vervolgens worden de röntgenprojectiegegevens ingesteld om constant te zijn onder één rotatie tussen de tijden t2 en t3. Verder 20 worden de röntgenprojectiegegevens ingesteld om van rotatie één tot rotatie n toe te nemen tussen de tijden t3 en t4.

Daardoor wordt een grotere hoeveelheid röntgenprojectiegegevens gebruikt tussen de tijden tO en t2 en tussen de tijden t3 en t4 om de beeldkwaliteit te verbeteren. De röntgenbuis-stroom kan doordoor worden gereduceerd tussen de tijden tO en t2 en tussen de tijden t3 en t4 25 om de beeldkwaliteit constant te houden tussen de tijden tO en t4. In een gedeelte, waarin in het bijzonder de schroefpitch niet groter dan 1 is, kan het bereik van de voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens groter worden gedefinieerd en kan de beeldkwaliteit daardoor worden verbeterd. Dit is in het bijzonder effectief bij versnelling/vertraging van de schroefvormige shuttleaftasting en de schroefvormige aftasting met variabele pitch.

30 Veronderstellende dat mA2>mA1, zoals weergegeven in fig. 21, dan wordt dus de röntgenbuisstroom op een kleine waarde mA1 van de röntgenbuisstroom ingesteld op de tijd tO. Tussen de tijden tO en t2 wordt de röntgenbuisstroom van de kleine röntgenbuisstroomwaarde mA1 vergroot tot een röntgenbuisstroomwaarde mA2, die groter dan mA1 is. Op de tijd t2 is de röntgenbuisstroom ingesteld om de grote waarde mA2 te hebben. Tussen de tijden t2 en t3 is 35 de röntgenbuisstroom ingesteld om constant de grote waarde mA2 te hebben. Tussen de tijden t3 en t5 wordt de röntgenbuisstroom van de grote röntgenbuisstroomwaarde mA2 naar de kleine röntgenbuisstroomwaarde mA1 verlaagd.

- 37 -

Overigens worden een schroefpitch HP, een röntgenbuisstroom mA en een aanzicht-hoekbereik L van voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgenprojectiegegevens bestuurd volgens de bovenstaande relatie (de voorgaande vergelijking 22) tussen de tijden tO en t2 en tussen de tijden t3 en t5. Aldus wordt een constante beeldkwaliteit verkregen in de z-richting op 5 een wijze gelijk aan die in het bovenstaande geval.

Dit wil zeggen, dat de constante beeldkwaliteit wordt verkregen in de z-richting door middel van het aanpassen van het product van de röntgenbuisstroom mA en het aanzichthoek-bereik L van röntgenprojectiegegevens en de verhouding van de schroefpitches teneinde constant of nagenoeg constant te zijn.

10 In een dergelijk geval worden de voor afbeeldingsreconstructie gebruikte projectiege- gevens ingesteld op rotatie één tussen de tijden t2 en t3 om de afbeeldingsreconstructie voor de normale schroefvormige aftasting te benaderen tussen de tijden t2 en t3. Tussen de tijden tO en t2 en tussen de tijden t3 en t5 wordt de snelheid, waarmee het draagtoestel 12 van de af-tasttafel 10 zich in de z-richting verplaatst, welke snelheid is gedefinieerd als een relatieve 15 snelheid voor de aftasttafel en het gegevensverwervingssysteem, verder verlaagd wanneer de tijden tO en t5 worden genaderd.

Daarom worden röntgenprojectiegegevens bij rotatie n gebruikt voor afbeeldingsreconstructie op de tijden tO en t5 om de beeldruis verder te verbeteren zonder het vergroten van een plakdikte, die correspondeert met de dikte van een tomografische afbeelding, gezien in de 20 z-richting, dat wil zeggen, het reduceren van de resolutie in de z-richting van de tomografische afbeelding.

Bij de schroefvormige aftasting met variabele pitch of de schroefvormige shuttleaftas-ting stelt de centrale bewerkingseenheid 3 de aftasttafel op een zodanige wijze in, dat deze stilstaat op zO tussen de tijden tO en t1, zoals weergegeven in fig. 22. Tussen de tijden t1 en t2 25 beweegt de aftasttafel, terwijl deze wordt versneld tussen zO en z1. Tussen de tijden t2 en t3 doet de centrale bewerkingseenheid 3 de aftasttafel met een constante snelheid tussen z1 en z2 bewegen. Vervolgens doet de centrale bewerkingseenheid 3 de aftasttafel tussen de tijden t3 en t4 bewegen, terwijl de aftasttafel wordt vertraagd tussen z2 en z3. Tussen de tijden t4 en t5 doet de centrale verwerkingseenheid 3 de aftasttafel stilstaan op z3.

30 De schroefpitch is ingesteld op 0 tussen de tijden tO en t1. Het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 wordt tussen de tijden t1 en t2 versneld. Tussen de tijden t2 en t3 is de schroefpitch HP ingesteld om constant te zijn, zoals bijvoorbeeld 1. Het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 wordt vertraagd tussen de tijden t3 en t4 en de schroefpitch HP is ingesteld om tussen de tijden t4 en t5 naar 0 terug te keren.

35 Tussen de tijden tO en t5 worden de voor afbeeldingsreconstructie gebruikte röntgen projectiegegevens constant gehouden en zijn deze ingesteld op rotatie één. In dit geval wordt een aanzichthoekbereik voor voor de afbeeldingsreconstructie van de gebruikte röntgenprojec- - 38 - tiegegevens gebruikte röntgenprojectiegegevens op een zodanige wijze constant gehouden, dat prioriteit wordt gegeven aan het constant houden van de tijdsresolutie van een tomografi-sche afbeelding.

Daarom is de röntgenbuisstroom ingesteld op een kleine röntgenbuisstroomwaarde 5 mA1 op een tijd tO, zoals weergegeven in fig. 22, zodat de beeldkwaliteit constant wordt gehouden tussen de tijden tO en t4. De röntgenbuisstroom wordt vanaf de kleine röntgenbuisstroomwaarde mA1 vergroot tot een grote röntgenbuisstroomwaarde mA2 tussen de tijden tO en t2.

Op deze tijd neemt de röntgenbuisstroom overigens ook toe wanneer de schroefpitch groter wordt. Deze kan hierbij bij voorkeur op een zodanige wijze worden bestuurd, dat de verhouding 10 van de schroefpitch en de röntgenbuisstroom constant of nagenoeg constant is. Op de tijd t2 is de röntgenbuisstroom ingesteld op de grote röntgenbuisstroomwaarde mA2, en wordt de röntgenbuisstroom constant op mA2 gehouden tussen de tijden t2 en t3. Op de tijd t3 is de röntgenbuisstroom ingesteld op de röntgenbuisstroomwaarde mA2 en wordt vanaf de grote röntgenbuisstroomwaarde mA2 verminderd tot de kleine röntgenbuisstroomwaarde mA1 tussen de 15 tijden t3 en t5. Op deze tijd is overigens de röntgenbuisstroom ook verminderd wanneer de schroefpitch kleiner wordt. Deze kan hierbij bij voorkeur op een zodanige wijze worden bestuurd, dat de verhouding van de schroefpitch en de röntgenbuisstroom constant of nagenoeg constant is. Op de tijd t5 is de röntgenbuisstroom teruggekeerd naar de kleine röntgenbuisstroomwaarde mA1.

20 De centrale bewerkingseenheid 3 past dus de röntgenbuisstroom op een zodanige wijze aan, dat de beeldkwaliteit van de tomografische afbeelding de beeldkwaliteit, die door de normale conventionele aftasting of de schroefvormige aftasting, zoals weergegeven in fig. 20, wordt verkregen, benadert. Zoals is weergegeven in fig. 21 past de centrale bewerkingseenheid 3 de röntgenbuisstroom zodanig aan, dat de belichting met röntgenstralen meer wordt geredu-25 ceerd bij versnelling/vertraging. Verder past de centrale bewerkingseenheid 3 de röntgenbuisstroom op een zodanige wijze aan, dat de kwaliteit van de tomografische afbeelding wordt gehandhaafd zoals deze is. Zoals is weergegeven in fig. 22, past de centrale bewerkingseenheid de röntgenbuisstroom op een zodanige wijze aan, dat de tijdsresolutie van de tomografische afbeelding constant wordt gehouden.

30 In het bovenstaande voorbeeld wordt op de eerste plaats de besturing van de schroefpitch, die correspondeert met een parameter voor de beeldkwaliteit van de tomografische afbeelding, en van een parameter voor de hoeveelheid van bij de afbeeldingsreconstructie gebruikte gegevens aangepast en daarna wordt de röntgenbuisstroom aangepast. Om een veranderingstabel van uit de verkenningsafbeelding verkregen röntgenbuisstroomwaarden in 35 de z-richting toe te passen wordt op de eerste plaats de parameter voor het besturen van de beeldkwaliteit van de tomografische afbeelding, die röntgenbuisstroom wordt genoemd, gebruikt. In aanvulling op dit geval wordt een parameter anders dan de röntgenbuisstroom voor -39- het besturen van andere beeldkwaliteit aangepast op een voorkeursbasis. De veranderingsta-bel van de z-richting röntgenbuisstroomwaarden uit de verkenningsafbeelding, die allereerst werd verkregen door aanpassingen van deze parameters, wordt gecorrigeerd en daarna wordt de röntgenbuisstroom aangepast, waardoor de automatische belichtingsfunctie van de röntgen-5 CT-apparatuur ook kan worden gerealiseerd.

Een processtroomschema voor elk van de in fig. 20, 21 en 22 weergegeven uitvoeringsvormen zal hieronder worden weergegeven.

Bij de in elk van de in fig. 20, 21 en 22 weergegeven uitvoeringsvormen uitgevoerde schroefvormige aftasting met variabele pitch of schroefvormige shuttleaftasting voert de cen-10 trale bewerkingseenheid 3 elke bewerking uit, zoals weergegeven in fig. 23.

Zoals is weergegeven in fig. 23, worden in stap A11 uit een verkenningsafbeelding profieloppervlakken in respectieve z-richtingen bepaald, en worden de optimale röntgenbuisstroomwaarden in respectieve z-richtingsposities bepaald.

Zoals is weergegeven in fig. 23 wordt vervolgens in stap A12 z = zs ingesteld. Een z-15 richtingstartcoördinaat is echter gedefinieerd als zs.

Zoals is weergegeven in fig. 23 worden vervolgens in stap A14 schroefpitches in de respectieve z-richtingsposities bepaald uit operationele besturingspatronen in de schroefvormige aftasting met variabele pitch en de schroefvormige shuttleaftasting.

Zoals is weergegeven in fig. 23 worden vervolgens in stap A14 voor afbeeldingsrecon-20 structie in de respectieve z-richtingsposities gebruikte gegevensbereiken bepaald uit de operationele besturingspatronen.

Zoals is weergegeven in fig. 23 worden vervolgens in stap A15 de optimale röntgenbuisstroomwaarden gecorrigeerd onder beschouwing van de gebruikte hoeveelheid gegevens, door of uit de door de operationele besturingspatronen bepaalde schroefpitches en de voor 25 afbeeldingsreconstructie gebruikte gegevensbereiken.

Zoals is weergegeven in fig. 23 wordt er vervolgens in stap A16 bepaald of een rönt-genbuisstroom op de positie van z kan worden afgegeven. Indien het gevonden antwoord JA blijkt te zijn, gaat het proces verder naar stap A17. Indien het gevonden antwoord NEE blijkt te zijn, gaat het proces vervolgens verder naar stap A18.

30 Zoals is weergegeven in fig. 23, wordt vervolgens in stap A17 z = ζ+Δζ ingesteld.

Zoals is weergegeven in fig. 23 wordt vervolgens in stap A18 projectiegegevensruimte kanaalrichting filtering uitgevoerd.

Zoals is weergegeven in fig. 23 wordt vervolgens in stap A19 bepaald of z > ze. Indien het gevonden antwoord JA blijkt te zijn, wordt het proces beëindigd. Indien het gevonden ant-35 woord NEE blijkt te zijn, keert het proces terug naar stap A13. Eeri z-richtingeindcoördinaat is echter gedefinieerd als ze.

- 40 -

Elk hierboven vermeld voorbeeld kan overigens een soortgelijk effect teweegbrengen, zelfs wanneer een parameter voor beeldkwaliteit anders dan de schroefp'rtch en de lengte van het gebruikte bereik van röntgenprojectiegegevens, die voor afbeeldingsreconstructie worden gebruikt, wordt gebruikt als de parameter van de beeldkwaliteit van de tomografische afbeel-5 ding, die bij voorkeur wordt bestuurd op de röntgenbuisstroom.

Volgens de röntgen-CT-apparatuur 100 van de hierboven beschreven onderhavige uitvoeringsvorm is röntgen-CT-apparatuur met de tweedimensionale röntgenoppervlakdetector van de matrixstructuur, getypeerd door de röntgendetector met meerdere rijen of de vlak-pa-neel röntgendetector, in staat een zodanige beeldkwaliteit van de tomografische afbeelding te 10 realiseren, dat altijd aan de optimale ruisstandaardwaarden wordt voldaan bij uitvoering van de conventionele aftasting (axiale aftasting), de cineaftasting, de schroefvormige aftasting, de schroefvormige aftasting met variabele pitch of de schroefvormige shuttleaftasting, zonder afhankelijk te zijn van de bovengrenswaarde van de buisstroom van de röntgenbuis, zelfs wanneer de bovengrenswaarde begrensd is. De optimale beeldkwaliteit kan worden gerealiseerd 15 door middel van het toekennen van prioriteit aan meerdere parameters, die een afbeelding beïnvloeden, en het op basis van de prioriteiten in volgorde aanpassen van dergelijke parameters.

De afbeeldingsreconstructiewerkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan overigens een driedimensionale afbeeldingsreconstructiewerkwijze op basis van een conventionele 20 bekende Feldkamp-werkwijze zijn. Verder kan een andere driedimensionale afbeeldingsrecon-structiewerkwijze worden toegepast. Als alternatief kan tweedimensionale afbeeldingsreconstructie worden gebruikt.

Hoewel de onderhavige uitvinding is beschreven op basis van de schroefvormige aftasting, kunnen soortgelijke effecten zelfs in het geval van de conventionele aftasting (axiale 25 aftasting) en de cineaftasting teweeg worden gebracht.

Hoewel de onderhavige uitvoeringsvorm het geval heeft beschreven, waarin het af-tastportaal 20 niet is gekanteld, kunnen soortgelijke effecten zelfs in het geval van een zogenoemde gekantelde aftasting, die wordt uitgevoerd in een toestand, waarin het aftastportaal 20 is gekanteld, teweeg worden gebracht 30 Hoewel de onderhavige uitvoeringsvorm het geval heeft beschreven, waarin de rönt- genprojectiegegevensverwerving niet is gesynchroniseerd met het biologische signaal, kunnen soortgelijke effecten zelfs wanneer synchronisatie met een biologisch signaal, in het bijzonder een hartsignaal, is genomen, teweeg worden gebracht.

Hoewel de onderhavige uitvoeringsvorm de röntgen-CT-apparatuur met de tweedi-35 mensionale röntgenoppervlakdetector van de matrixstructuur, die door de röntgendetector met meerdere rijen of de vlak-paneel röntgendetector wordt getypeerd, heeft beschreven, kunnen -41- soortgelijke effecten zelfs in het geval van röntgen-CT-apparatuur met een röntgendetector met één rij teweeg worden gebracht.

In de onderhavige uitvoeringsvorm wordt het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10 overigens in de z-richting verplaatst, teneinde daardoor de schroefvormige aftasting, de 5 schroefvormige aftasting met variabele pitch en de schroefvormige shuttleaftasting te realiseren. Soortgelijke effecten kunnen echter ook teweeg worden gebracht door middel van het bewegen van het aftastportaal 20 of de binnen het aftastportaal 20 gelegen rotatiesectie 15 ten opzichte van het draagtoestel 12 van de aftasttafel 10.

In de onderhavige uitvoeringsvorm worden de rij-richting(z-richting) filters, waarvan 10 elke rij verschillend van coëfficiënt is, aan een convolutiebewerking onderworpen in de richting van de rijen van röntgenprojectiegegevens van de respectieve kanalen, die aan het voorproces of bundelhardeningsproces zijn onderworpen, om variaties in beeldkwaliteit aan te passen, teneinde daardoor een uniforme plakdikte voor elke rij te verschaffen, het optreden van artefacten te voorkomen en het realiseren van de kwaliteit van een afbeelding met weinig ruis te realise-15 ren. Hoewel verschillende z-richting filtercoëfficiënten daarvoor zijn beschouwd, kan enige z-richting filtercoëfficiënt soortgelijke effecten teweegbrengen.

Hoewel de onderhavige uitvoeringsvorm de medische röntgen-CT-apparatuur heeft beschreven, kan deze zelfs op röntgen-CT-PET-apparatuur, röntgen-CT-SPEC-apparatuur en dergelijke gecombineerd met industriële röntgen-CT-apparatuur of andere apparatuur worden 20 toegepast.

- 42 -

Onderdelenlijst Fig. 1 100 röntgen-CT-apparatuur 1 bedienerconsole 2 invoerinrichting 3 centrale bewerkingseenheid 5 gegevensverwervingsbuffer 6 monitor 7 opslaginrichting 10 aftasttafel 12 draagtoestel 15 rotatiesectie 20 aftastportaal 21 röntgenbuis 22 röntgenstuureenheid 23 collimator 24 röntgendetector met meerdere rijen 26 rotatiesectiestuureenheid 27 stuureenheid voor het kantelen van aftastportaal 28 bundelvormend röntgenfïlter 29 stuureenheid 30 slipring 40 optische camera

Fig.2 21 röntgenbuis 201 röntgenfocuspunt 28 bundelvormend röntgenfïlter P reconstructieoppervlak CB röntgenbundel (kegelbundel) 202 röntgendetectorvlak 203 rotatiemidden 204 centrale as van bundel 24 röntgendetector met meerdere rijen 205 kanaalrichting - 43 -

Fig. 3 21 röntgenbuis 23 röntgencollimator D breedte van röntgendetector met meerdere rijen op centrale rotatieas IC centrale rotatieas CB röntgenbundel BC centrale as van bundel 24 röntgendetector met meerdere rijen 301 detectorrichting

Fig. 4 401 start P1 voer uitlijning voor plaatsing van subject op draagtoestel 12 uit P2 verwerf verkenningsafbeelding P3 stel afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde in P4 fotografeer tomografische afbeelding P5 geef met tomografische afbeelding corresponderende afbeelding weer P6 geef driedimensionale afbeelding weer 402 einde

Fig. 5 501 start 51 gegevensverwerving 52 voorproces 53 bundelhardeningscorrectie 54 z-filter convolutieproces 55 reconstructiefunctieconvolutieproces 56 driedimensionaal terugprojectieproces 57 naproces 502 einde

Fig. 6 601 start 521 verschuivingscorrectie 522 logaritmische omzetting 523 röntgendosiscorrectie 524 gevoeligheidscorrectie - 44 - 602 einde

Fig. 7 701 start driedimensionaal terugprojectieproces 561 onttrek projectiegegevens Dr, die corresponderen met respectieve pixels

van reconstructieoppervlak P

562 vermenigvuldig respectieve projectiegegevens Dr met kegelbundelrecon- structieweegcoëfficiënten om temgprojectiegegevens D2 te creëren 563 tel temgprojectiegegevens D2 bij temgprojectiegegevens D3 op voor elk pixel 564 zijn temgprojectiegegevens D2, die corresponderen met alle voor afbeel-dingsreconstructie noodzakelijke aanzichten, opgeteld? 702 einde

703 NEE

704 JA

Fig.8 (a) 21 röntgenbuis 801 reconstructieoppervlak (xy-vlak) 802 oorsprong (b) 21 röntgenbuis P reconstructieoppervlak 803 xy-vlak 804 rotatieas 805 z-as 24 röntgendetector met meerdere rijen

Fig. 9 24 röntgendetector met meerdere rijen 901 rijrichting van detector 902 kanaalrichting

Fig. 10 1001 reconstructieoppervlak - 45 -

Fig. 11 1101 reconstructieoppervlak

Fig. 13 (a) 21 röntgenbuis 1301 reconstructieoppervlak (b) 21 röntgenbuis P reconstructieoppervlak 1302 xy-vlak 1303 rotatieas 1304 z-as 24 röntgendetector met meerdere rijen

Fig. 14 1401 longgebied 1402 tomografische afbeelding 1403 biologisch signaal 1404 gedeeltelijk vergroot afbeeldingsreconstructieoppervlak 1405 cyclus 1406 tijd 1407 biologisch-signaalweergave 1408 startpositie 1409 eindpositie 1410 aantal afbeeldingen 1411 afbeeldingsinterval 1412 plakdikte 1413 afbeeldingsoppervlak 1414 buisspanning 1415 buisstroom 1416 dosisinformatie 1417 reconstructieoppervlak 1418 midden 1419 diameter 1420 het volgende wordt weergegeven bij instelling van röntgenbuisstroom 1421 vaste röntgenbuisstroomwaarde - 46 - 1422 automatische belichtingsfunctieruisindexwaarde 1423 het volgende wordt weergegeven bij omschakeling van TAB naar P-Recon 1424 reconstructiefunctie 1425 afbeeldingsfilter 1426 matrixomvang 1427 aftasting 1428 P-recon 1429 R-recon 1430 laat lokaliseerder zien 1431 afbeelding

Fig. 15 1501 tomografische afbeelding 1502 hart 1503 long 1504 lever 1505 zx-vlak 1506 driedimensionale weergave 1507 driedimensionale MPR-weergave 1508 longgebied 1509 zx-vlakafbeelding

Fig. 16 1601 verkenningsafbeelding (a) 1602 röntgenbuisstroomwaarde 1603 constante röntgenbuisstroom 1604 z-richting (b) 1602 röntgenbuisstroomwaarde 1605 röntgenbuisstroomverandering binnen xy-vlak 1604 z-richting (c) 1602 röntgenbuisstroomwaarde 1606 röntgenbuisstroomverandering in z-richting 1604 z-richting (d) - 47 - 1602 röntgenbuisstroomwaarde 1607 xyz driedimensionale röntgenbuisstroomverandering 1604 z-richting

Fig. 17 (a) 1701 verkenningsafbeelding 1702 z-richting 1703 röntgenbuisstroom 1704 schroefpitch 1705 gebied 1 1706 gebied 2 1707 gebied 3 (b) 1703 röntgenbuisstroom 1708 bovengrenswaarde 1709 ondergrenswaarde 1702 z-richting 1704 schroefpitch 1705 gebied 1 1706 gebied 2 1707 gebied 3

Fig. 18 1801 start A1 bepaal profieloppervlak in elke z-richting uit verkenningsafbeelding en be paal optimale röntgenbuisstroomwaarde in elke z-richtingspositie A3 kan röntgenbuisstroom in positie z worden afgegeven? A5 kan schroefpitch worden verminderd? A6 verander schroefpitch A7 voer projectiegegevensruimte kanaalrichting filtering uit 1802 einde

103 JA

1804 NEE

Fig. 19 (a) -48- 1901 y-richting (0° richting) 1902 long 1903 hart 1904 bot 1906 z-richting (90° richting) 1905 arm (b) 1907 röntgenbuisstroom 1908 bovengrenswaarde van röntgenbuisstroom 1909 z-richting 1910 kanaalrichting filtersterkte 1911 aanzichtrichting

Fig. 20 2001 z-coördinaat 2002 tijd 2003 schroefpitch 2004 röntgenprojectiegegevens gebruikt voor afbeeldingsreconstructie 2005 n-rotatie 2006 één-rotatie 2007 röntgenbuisstroom

Fig. 21 2101 z-coördinaat 2102 tijd 2103 schroefpitch 2104 röntgenprojectiegegevens gebruikt voor afbeeldingsreconstructie 2105 n-rotatie 2106 één rotatie 2107 röntgenbuisstroom

Fig. 22 2201 z-coördinaat 2202 tijd 2203 schroefpitch 2204 projectiegegevens gebruikt voor afbeeldingsreconstructie 2205 eén-rotatie - 49 - 2206 röntgenbuisstroom

Fig. 23 2301 start A11 bepaal profieleoppervlakken in respectieve z-richtingen uit verkenningsaf- beelding en bepaal optimale röntgenbuisstroomwaarden op respectieve z-richtingsposities A13 bepaal schroefpitches op respectieve z-richtingsposities uit operationele besturingspatronen bij schroefvormige aftasting met variabele pitch en schroefvormige shuttleaftasting A14 bepaal gegevensbereiken gebruikt voor afbeeldingsreconstructie op res pectieve z-richtingsposities uit operationele besturingspatronen A15 corrigeer optimale röntgenbuisstroomwaarden onder beschouwing van gebruikte hoeveelheid gegevens uit door operationele besturingspatronen bepaalde schroefpitches en voor afbeeldingsreconstructie gebruikte gegevensbereiken A16 kan röntgenbuisstroom op positie z worden afgegeven? A18 voer projectiegegevensruimte kanaalrichting filtering uit 2302 einde 2303 Ja 2304 Nee 1 03 3 936 .

Claims

1. Röntgen-CT-apparatuur (100), omvattende: een röntgengegevensverwervingsmiddel (25) voor het verwerven van röntgenprojec-tiegegevens door middel van het uitvoeren van een aftasting, waarbij röntgenstralen vanaf een röntgenbuis (21) naar een subject worden gestraald en de door het subject doorgelaten rönt-5 genstralen door een röntgendetector (24) worden gedetecteerd, terwijl de röntgenbuis (21) en de tegenover liggende röntgendetector (24) rond het subject worden geroteerd, waarbij de draaias zich langs een z-richting uitstrekt, welke een lichaamsasrichting is; een afbeeldingsreconstructiemiddel (3) voor het tot een afbeelding reconstrueren van de door het röntgengegevensverwervingsmiddel verworven röntgenprojectiegegevens om een 10 tomografische afbeelding te verkrijgen; en een afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde-instelmiddel (2) voor het instellen van parameters van twee soorten of meer, waaronder een röntgenbuisstroomwaarde, als een voorwaarde voor het verkrijgen van de tomografische afbeelding, waarin het afbeeldings- of aftastingsvoorwaarde-instelmiddel (2) een instelmiddel be-15 vat voor het in ten minste één partieel belichtingsgebied instellen van ten minste één parameter anders dan de röntgenbuisstroomwaarde op een gewenste waarde, die correspondeert met een röntgenbelichtingspositie, als een parameter voor het besturen van de beeldkwaliteit van de tomografische afbeelding.

2. Röntgen-CT-apparatuur (100) volgens conclusie 1, waarin het instelmiddel (2) een 20 röntgenbuisstroom op een constante waarde instelt in een gebied, waarin ten minste één van de parameters anders dan de röntgenbuisstroomwaarde op de met de röntgenbelichtingspositie corresponderende gewenste waarde is ingesteld.

3. Röntgen-CT-apparatuur (100) volgens conclusie 1, waarin het instelmiddel (2) een röntgenbuisstroom instelt op een waarde kleiner dan een röntgenbuisstroomwaarde, die bij 25 voorkeur is aangepast om eervgewènste beeldkwaliteitskarakteristiek te verkrijgen, in een gebied, waarin ten minste één van de parameters anders dan de röntgenbuisstroomwaarde op de met de röntgenbelichtingspositie corresponderende gewenste waarde is ingesteld.

4. Röntgen-CT-apparatuur (100) volgens conclusie 1, waarin het instelmiddel (2) een röntgenbuisstroom instelt op een waarde, die vergezeld gaat van een op de gewenste waarde 30 ingestelde parameter, in een gebied, waarin ten minste één van de parameters anders dan de röntgenbuisstroomwaarde is ingesteld op de met de röntgenbelichtingspositie corresponderende gewenste waarde.

5. Röntgen-CT-apparatuur (100) volgens conclusie 1, waarin het instelmiddel (2) ten minste één van de parameters anders dan de röntgenbuisstroomwaarde instelt op de met de 1033936J - 51 - röntgenbelichtingspositie corresponderende gewenste waarde volgens de verplaatsingssnel-heid van het subject in de z-richting.

6. Röntgen-CT-apparatuur (100) volgens conclusie 1, waarin de parameter anders dan de röntgenbuisstroom, die op de met de röntgenbelichtingsposities corresponderende ge-5 wenste waarde is ingesteld, enige van de afstand tussen coördinaatposities in de richting van de lichaamsas van het subject van een axiale aftasting, een cineaftasting of een schroefvormige aftasting, een parameter in gebruik voor een beeldruimte z-richting filterproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemiddel (3) wordt gebruikt, een parameter in gebruik voor een projectie-gegevensruimte ri-richting filterproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemiddel (3) wordt ge-10 bruikt, een parameter in gebruik voor een projectiegegevensruimte kanaalrichting filterproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemiddel (3) wordt gebruikt, een parameter in gebruik voor een projectiegegevensruimte aanzichtrichting filterproces, dat in het afbeeldingsreconstructiemiddel (3) wordt gebruikt, en een afbeeldingsreconstructieparameter, die in het afbeeldingsreconstructiemiddel (3) wordt gebruikt, bevat. 15

7. Röntgen-CT-apparatuur (100) volgens enige van conclusies 1 -6, verder omvattende een weergavemiddel (6) voor het weergeven van een verandering in parameterwaarde in de lichaamsasrichting van het subject.

8. Röntgen-CT-apparatuur (100) volgens conclusie 7, waarin de met de röntgenbelichtingspositie corresponderende gewenste waarde wordt berekend op basis van het resultaat van 20 een verkenningsafbeelding voor het instellen van aftastingsvoorwaarden, en waarin het weergavemiddel (6) een verandering in parameterwaarde in verband met de door middel van de verkenningsafbeelding verkregen afbeelding van het subject weergeeft. I 03 3 93 6 ii