NL8000120A - Werkwijze voor het bepalen van de lichaamsrand voor de rekonstruktie van de absorptie van straling in een vlak gebied van een lichaam. - Google Patents

Werkwijze voor het bepalen van de lichaamsrand voor de rekonstruktie van de absorptie van straling in een vlak gebied van een lichaam. Download PDF

Info

Publication number
NL8000120A
NL8000120A NL8000120A NL8000120A NL8000120A NL 8000120 A NL8000120 A NL 8000120A NL 8000120 A NL8000120 A NL 8000120A NL 8000120 A NL8000120 A NL 8000120A NL 8000120 A NL8000120 A NL 8000120A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
radiation
area
edge
examination
determined
Prior art date
Application number
NL8000120A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Publication of NL8000120A publication Critical patent/NL8000120A/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1077Measuring of profiles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/08Auxiliary means for directing the radiation beam to a particular spot, e.g. using light beams
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40Imaging
    • G01N2223/419Imaging computed tomograph
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S378/00X-ray or gamma ray systems or devices
    • Y10S378/901Computer tomography program or processor

Description

9 Μ PHD 79-004 1 N.V. Philips’ Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
Werkwijze voor het bepalen van de lichaamsrand voor de re-konstruktie van de absorptie van straling in een vlak gebied van een lichaam.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van de rand van een op een onderzoekstafel liggend lichaam voor de rekonstruktie van een absorptiever-deling van straling in een vlak onderzoeksgebied van het 5 lichaam, waarbij met een stralingsbron het binnen een lig-plaatsgebied liggend onderzoeksgebied in verschillende in het onderzoeksvlak liggende richtingen telkens voor elke richting over een aantal stralingswegen volledig door meet-stralen wordt doorstraald voor de bepaling van absorptie-M waarden, waarbij het ligplaatsgebied door een in het onderzoeksgebied liggend, door het lichaam sterk of volledig geabsorbeerde, tenminste in een direkt aan het onderzoeksgebied grenzend en aan het ligplaatsgebied tangerend gebied verlopende hulpstraling wordt bestraald, door de meting 15 waarvan met hulpdetektoren de positie van aan het lichaam tangerende hulpmeetstralen worden bepaald, uit welke posities randpunten van het lichaam worden bepaald, waaruit samen met de absorptiewaarden de absorptieverdeling wordt ge-rekonstnueerd.
20 Een dergelijke werkwijze is reeds uit de publika- tie ’’Reconstruction from truncated scan data” van W. Wagner, gepubliceerd in MEDITA, speciale uitgave 1/78 bekend. Met deze werkwijze is het mogelijk, de absorptieverdeling van straling, bijvoorbeeld röntgenstraling, in een in het door-25 straalde vlak (onderzoeksvlak) liggend onderzoeksgebied van een bijvoorbeeld menselijk lichaam te rekonstrueren. Het onderzoeksgebied kan daarbij geheel of gedeeltelijk het doorstraalde lichaamsgebied omvatten, in het laatste geval worden bijvoorbeeld alleen afzonderlijke organen van het 30 lichaam onderzocht. Dit betekent, dat het onderzoeksgebied een belangrijk kleinere diameter heeft dan het in het vlak liggende ligplaatsgebied voor het opnemen van het lichaam.
Het buiten het onderzoeksgebied liggende lichaamsgebied 800 0 1 20 ’ f PHD 79-004 2 wordt hierbij in tegenstelling tot het onderzoeksgebied niet in elke richting volledig doorstraald, zodat de stra-lingsbelasting van het lichaam wordt beperkt.
Om fouten in de gerekonstrueerde absorptieverde-5 ling van het onderzoeksgebied te vermijden, moeten voor de buiten het onderzoeksgebied liggende lichaamsgebieden, die niet volledig door de meetstralen worden doorstraald, fik-tieve absorptiegegevens (Q(PfV^) bepaald worden, die met enige nauwkeurigheid overeenkomen met de werkelijke absorp-10 tiewaarden (θ(ρ,Ί^)). Hiertoe is het echter noodzakelijk tenminste de lichaamsrand te kennen. Deze wordt, zoals in de bovengenoemde publikatie beschreven, met behulp van hulpstralingsbronnen gemeten, die een door het lichaam sterk of volledig geabsorbeerde, in het vlak liggende hulpstra-I5 ling uitzenden. De hulpstraling wordt direkt in het aan het onderzoeksgebied grenzende gebied geëmitteerd, waarbij deze aan de rand van het ligplaatsgebied tangeert. Een deel van de hulpstraling gaat hierbij langs het lichaam en bereikt een in het vlak liggende reeks hulpdetektoren, met behulp 2° waarvan de afstand van de aan het lichaam tangerende hulp-meetstralen door het onderzoeksgebied wordt bepaald. Door draaiing van het stelsel hulpstralingsbron-hulpdetektoren rond het lichaam wordt dus in een groot aantal verschillende richtingen aan het lichaam tangerende hulpmeetstralen opgewekt. De rand van het lichaam wordt dan tenminste bij benadering door de tangerende hulpmeetstralen beschreven.
De ter rekonstruktie van de absorptieverdeling van het onderzoeksgebied benodigde fiktieve absorptiegegevens worden zo bepaald, dat voor elke richting de buiten het onderzoeksgebied liggende, niet door de meetstralen doorstraalde gebieden van het lichaam in stroken worden onderverdeeld, die tenminste bij benadering in dezelfde richting lopen als de meetstralen en die nagenoeg eenzelfde breedte hebben als de stralingswegen, waarover de meetstra-35 len lopen. De lengte van een strook is begrensd door de lichaamsrand. Aan elke strook wordt nu een vooraf gekozen, per eenheid van lengte gedefinieerde absorptiekoëfficiënt toegewezen, die tenminste de gemiddelde lichaamsabsorptie- 800 0 1 20 » * PHD 79-004 3 koëfficiënt. Door vermenigvuldiging van de vooraf gekozen absorptiekoëfficiënt met een bijbehorende strooklengte wordt dan een absorptiegegeven bepaald, die aan de bijbehorende strook wordt toegewezen.
5 Met de aldus bepaalde absorptiegegevens, die ver der worden behandeld, alsof ze via een meting zijn verkregen en met de absorptiewaarden wordt dan de absorptieverde-ling gerekonstrueerd bij belangrijk lagere stralingsbelas-ting van het lichaam.
10 Bij toepassing van voorgaand beschreven werkwij ze is het echter noodzakelijk, dat de onderzoekstafel niet het ligplaatsgebied doorkruist om de hulpstraling ongehinderd erdoorheen te kunnen laten gaan. In de regel worden echter onderzoekstafels gebruikt, die over hun totale lengte ^ uit voor de hulpstraling (licht) ondoordringbaar materiaal zijn vervaardigd, bijvoorbeeld (ondoorzichtig) kunststof, zodat bij toepassing van deze werkwijze de lichaamsrand slechts gedeeltelijk bepaalbaar is.
Het is daarom de taak van de uitvinding een werk-2D
wijze aan te geven, met behulp waarvan de rand van een op een doorgaande, voor de hulpstraling ondoordringbare onderzoekstaf el liggend lichaam volledig te bepalen is.
De werkwijze volgens de uitvinding heeft daartoe tot kenmerk, dat voor de bepaling van eerste randpunten van oc het lichaam alleen die hulpmeetstralen worden benut, die alleen het lichaam raken, en dat op elke stralingsweg, die door een van de eerste randpunten van het lichaam en door het onderzoeksgebied loopt, een verder randpunt wordt bepaald, waarvan een afstand tot het eerste randpunt in de 30 richting van het lichaam overeenkomt met een waarde, die gelijk is aan een quotiënt (L(p,'l^')) van een bij de stralingsweg behorende absorptiewaarde (Q(p,^)) en een vooraf gekozen, gemiddelde absorptiekoëfficiënt (yu), waarbij p een afstand is tussen een centrum van het onderzoeksgebied 35 en een stralingsweg en v een hoekpositie van de stralings-bron ten opzichte van het centrum van het onderzoeksgebied.
Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden bij een onderzoekinrichting, waarin een "ondoorzichtige" onder- Ö Π Π Π 1 9 fl PHD 79-004 k zoekstafel wordt toegepast met de niet aan de onderzoeks-tafel rakende hulpmeetstralen alleen delen van de lichaams-rand respektievelijk het tegenover de onderzoekstafel liggend gebied van de lichaamsrand gemeten. Hiertoe worden bij 5 een bepaalde hoek If , die ten opzichte van een koördinaatas van een koördinatensysteem is gedefinieerd, waarvan de oorsprong samenvalt met het centrum van het onderzoeksgebied, uitgaande van de oorsprong en naar de door de hulpmeetstralen getangeerde randgebied van het lichaam wijzende vekto-10 ren gedefinieerd, die elk verscheidene hulpmeetstralen snijden. De lengte (het eindpunt) van de vektoren wordt daarbij door de positie van dat snijpunt bepaald, dat het dichtst bij de oorsprong ligt. Hierop wordt later nog nader ingegaan. De eindpunten van de vektoren geven dan een eerste I5 groep randpunten van het lichaam weer. Uitgaande van de zo gemeten eerste groep randpunten wordt dan op alle door de eerste randpunten en door het onderzoeksgebied heengaande stralingswegen een lengte, die voor elke weg gedefinieerd
door (ρ,Τ^) is vastgelegd door het quotiënt L(p,1^), in de 2G
richting van het lichaam uitgezet, zodat een verdere groep randpunten ontstaat, die ongeveer tegenover de eerst groep randpunten ligt. Met behulp van de eerste groep en de verdere groep randpunten wordt de lichaamsrand bijna volledig bepaald.
25
Volgens een verdere uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding wordt op elke door de zo bepaalde verdere groep randpunten heengaande stralingsweg, uitgaande van de verdere randpunten in de richting van het lichaam telkens een extra randpunt bepaald, waarvan de af- 9Π stand tot het verdere randpunt wordt bepaald door een waarde, die overeenkomt met de quotiënt (ΐ/ίρ,ΐΤ")) uit de bij elke stralingsweg behorende absorptiewaarde en met een vooraf gekozen, gemiddelde absorptiekoëfficiëntjx.
Door elk verder randpunt loopt eveneens een groot 35 aantal in het vlak liggende stralingswegen, waarop in de richting van het lichaam een lengte, die met een quotiënt Ι^ρ,Ι?') overeenkomt, voor het verkrijgen van extra randpunten wordt uitgezet. Hierdoor wordt verkregen, dat het aan- 800 0 1 20 PHD 79-004 5 tal van de de lichaamsrand tenminste bij benadering beschrijvende randpunten belangrijk wordt vergroot.
Volgens een andere uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding wordt voor het bepalen van een 5 verbeterd randpunt verscheidene van het centrum van het onderzoeksgebied uitgaande en tot aan de randpunten gaande vektoren A(r,JP) in een vooraf gekozen hoekgebied gemiddeld. Hierdoor wordt de rand van het lichaam nauwkeuriger bepaald. Onder de gemeten randpunten moeten hier de eerste, verdere ^ en de extra randpunten worden verstaan.
De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een in tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, in welke tekening:
Fig. 1 een doorsnede door een schematisch weerge-^ geven röntgentomografie-apparaat toont,
Fig. 2 het verloop van de aan het lichaam tange-rende hulpmeetstralen weergeeft,
Fig. 3 een in het onderzoeksvlak liggende doorsnede van het lichaam met door eerste randpunten lopende stralingswegen toont en
Fig. 4 een blokschakeling van een elektronische eenheid voor het uitvoeren van de werkwijze toont.
Fig. 1 toont een doorsnede door een schematisch weergegeven röntgentomografie-apparaat, dat een stralings-25 bron 1 voor het uitzenden van een waaiervormige röntgen- stralingsbundel 2 bevat, die in het snijvlak (vlak van de tekening) verloopt, het onderzoeksvlak omvat en door middel van een loden diafragma 3 is begrensd. De röntgenstralings- bundel 2 doordringt een te onderzoeken lichaam 4 en bereikt 30 een rij detektoren 5» die uit afzonderlijke in het onderzoeksvlak naast elkaar liggende stralingsdetektoren 6 bestaat. Het systeem stralingsbron 1 - detektorrij 5 is rond een centrale as 7» die loodrecht op het vlak van onderzoek staat, draaibaar, waarbij de positie van het systeem ten op-35 zichte van een in het onderzoeksvlak liggend, rechthoekig koördinatensysteem X, Y door een draaiingshoekx?'* wordt aangegeven, die door de centrale straal 9 (tussen de bron 1 en het midden van de detektorrij 5) van de waaiervormige strati Λ Λ A A 0 Λ PHD 79-004 6 lingsbundel 2 met de Y-as wordt ingesloten. De oorsprong van het koördinatensysteem X, Y, waardoorheen de centrale as 7 gaat, is tegelijkertijd centrum van het onderzoeksgebied 10 van het röntgentomografie-apparaat. Dit is het in 5 het onderzoeksvlak liggend gebied, dat onder elke draai-ingshoek ^volledig door via stralingswegen 11 verlopende meetstralen wordt doorstraald, waarbij de breedte van de stralingswegen 11 door de breedte van de detektoren 6 is bepaald. De positie van een stralingsweg wordt verder door 10 de afstand p tot het centrum van het onderzoeksgebied 10 aangegeven.
Als ligplaats voor het te onderzoeken lichaam 4 (met streeplijnen aangegeven), dat in een het onderzoeksgebied 10 concentrisch omgevend ligplaatsgebied 12 ligt, is 10 een loodrecht op het onderzoeksvlak instelbare onderzoeks-tafel 8 genomen. De mechanische houder ervan is voor de overzichtelijkheid niet weergegeven.
Door een wijziging in de positie van het lichaam 4 binnen het ligplaatsgebied 12 kan worden bereikt, dat het 20 onderzoeksgebied 10 naar believen, dat zo nodig in grootte door instelling van het diafragma 3 kan worden veranderd, verschillende te onderzoeken gebieden binnen het lichaam 4 omvat. Hierbij mag het lichaam 4 de grens van ligplaatsgebied 12 niet overschrijden.
25
Verder zijn in optische hulpstralingsbronnen 13, 13’ voorzien, waarvan de posities zich op de uiteinden van de detektorrij 5 bevinden en die twee in het onderzoeksvlak liggende hulpstralingsbundels met de randstralen 15, 15* en 16, 16* in de richting van twee uit verschillende afzonder- J lijke detektoren bestaande hulpdetektorinrichtingen 14, 14* uitzenden. De hulpdetektorinrichtingen 14, 14*, die evenals de hulpstralingsbronnen 13, 13* deelnemen in de rotatie van het detektorsysteem, zijn naast de stralingsbron 1 opgesteld, zodat ze de randstralen 16, 16·, die tevens de be- 35 grenzing van de röntgenstralingsbundel 2 beschrijven, en de aan het ligplaatsgebied 12 tangerende randstralen 15, 15* kunnen detekteren. Daardoor ontstaat een kompakte konstruk-tie van de installatie. Raakt bijvoorbeeld een hulpmeet- 80 0 0 1 20 PHD 79-004 7 straal 17 de rand van het lichaam 4, dan zullen de hulpde-tektoren van de hulpdetektorinrichting 14 tussen de hulp-meetstraal 17 en de stralingsbron 1 geen straling ontvangen en dus geen signaal opwekken, terwijl de aan de andere zij-5 de van de hulpmeetstraal 17 liggende detektoren vein de hulpdetektorinrichting 14 straling ontvangen en een elektrisch signaal aan een niet nader weergegeven elektronische eenheid afgeven. Op deze wijze kan de positie van een aan het lichaam 4 tangerende hulpmeetstraal 17 gemakkelijk 10 worden bepaald. Door draaiing van de stralingsbron/detektor-inrichting om de centrale as 7 worden nu voor elke hoek hulpmeetstralen 17 bepaald, waarvan echter alleen die stralen worden geëvalueerd, die alleen aan het lichaam 4 en niet aan de onderzoekstafel 8 tangeren. Daarvoor zijn van 15 te voren de koördinaten van de hulpmeetstralen 17» die aan de onderzoekstafel 8 tangeren, uit de positie (inrichtings-koördinaten) van de (stationaire) onderzoekstafel 8 afgeleid, zodat een eenduidige bepaling van al of niet tangeren van de hulpmeetstralen 17 aan de tafel 8 gewaarborgd is.
20 Natuurlijk kan het tomografie-apparaat ook met een enkele hulpstralingsbron 13 en een bijbehorende, er tegenover liggende hulpdetektorinrichting 14 zijn uitgerust, als bij een rotatie van het aftastapparaat over minder dan 3600 is gewaarborgd, dat de hulpmeetstralen 17 steeds de 20 van de onderzoekstafel 8 afgekeerde zijde van het lichaam 4 aftasten. De hulpstralingsbronnen 13» 13' kunnen bijvoorbeeld zichtbaar licht emitterende luminescentiedioden of infrarode straling emitterende laserdioden zijn. Het is voordelig een gemeenschappelijke lichtbron met twee licht-30 vezelgeleiders te koppelen, waarvan de uiteinden in de posities bij 13 en 13' zo dicht,mogelijk bij de grensstralen 16, 16’ zijn geplaatst. De hulpstralingsbronnen en de hulp-detektorinrichtingen kunnen samen met de stralingsbron 1 en de detektorinrichting 2 om de as 7 worden gedraaid. Hierbij
OC
kunnen ze met de uit stralingsbron 1 en detektorinrichting 5 bestaande meetinrichting star zijn verbonden. Als de door de hulpstralingsbronnen opgewekte straling wordt gemoduleerd, bijvoorbeeld amplitude-, frequentie-, of impulsmodu- PHD 79-004 8 latie, wordt de meting van de hulpstraling ongevoeliger voor omgevingslicht en ruis.
Het is eveneens mogelijk, ultrasoon geluid als hulpstraling te gebruiken. Daarbij kunnen volgens het prin-5 cipe van de zogenaamde "phased arrays" meer dan één ultrasone zender worden toegepast, die tegelijkertijd met dezelfde frequentie, echter in verschillende fase worden ge-aktiveerd, waarbij de fase respektievelijk de faseverschillen tussen de afzonderlijke ultrasone zenders met geschikte 10 vertragingsschakelingen voortdurend worden veranderd. Daardoor wijzigt voortdurend de richting van de ultrasone bundel, zodat deze het oppervlak van de bijbehorende ultrasone ontvanger aan de andere kant van het onderzoeksgebied aftast.
15 In Fig. 2 is het verloop van de aan het lichaam 4 tangerende hulpmeetstralen 17 nauwkeuriger weergegeven. Met 4, 7> 8 en 10 zijn dezelfde begrippen aangeduid als in Fig.
1. Getoond is verder een waaier van hulpmeetstralen 15 uit-gaande van de hulpstralingsbron 13 in een bepaalde rotatie-20 positie van het meetsysteem (detektorinrichtingen en stralingsbronnen). In deze positie raakt een aan de onder-zoekstafel 8 tangerende hulpmeetstraal 16 niet de rand van het lichaam 4 en moet dus niet voor de vorming van de li-chaamsrand gebruikt worden. De hulpmeetstralen 17 echter, ^ die uit opeenvolgende metingen bij verschillende hoeken werden bepaald en die tangentiaal met het lichaam 4 verlopen, beschrijven een van de onderzoekstafel 8 afgekeerd deel van de lichaamsrand.
Een willekeurige weg van de onderzoekstafel 8 ^ wijzende vektor A(r,^») (centrale vektor), die onder de hoek p ten opzichte van de X-as van een in het centrum van het onderzoeksgebied 10 liggend koördinatensysteem X, Y loopt, snijdt nu verschillende hulpmeetstralen 17 op de punten a, b, c... Om een eerste randpunt I8a~c enzovoort (zie 35 \
Fig. 3) te kunnen bepalen, worden alle snijpunten a, b, c.. van de vektor A(r,^) met de hulpmeet stralen 17 bepaald, waarvan dan de het dichtst bij het centrum van het onderzoeksgebied 10 liggende hulpmeetstraal volgens de formule 1 met 800 0 1 20 * ·* PHD 79-004 9 A(r,^) = Min &[/χ2 (f, #) + Y2 (f, tfjj (l) als een eerste randpunt wordt bepaald. Hierbij, zijn X (f. *) 5 en Y (f, telkens de koördinaten van de snijpunten a, b, c... van de vektor A(r,^) met de hulpmeet straal 17 in de richting ^ . Deze koördinaten worden met de formules Χ((?,τλ) s · (sin^ . tan ψ + cos (2) 10 en * PtW · (sin coslA. cot j*)"1 (3) ^ bepaald.
Daarbij is P^ w de afstand tussen een met behulp van de hulpdetektorinrichting 14, 14* gemeten en aan het lichaam 4 tangerende hulpmeetstraal 17 en het centrum van het onderzoeksgebied, waarvan de positie verder uit de hoek-ίυ positie v van het systeem straler 1 - stralingsdetektoren 6 en van de geometrische inrichting van hulpstralingsbronnen 13j 13* en uit de hulpdetektorinrichtingen 14, 14* resulteert.
Door een groot aantal vektoren A(r,jp), die alle weg van de onderzoekstafel 8 gericht zijn en waartussen bijvoorbeeld een gelijk gekozen hoekafstand Δψ bestaat, kunnen zo tenminste bij benadering bovenste eerste randpun-ten l8a-c... enzovoort (zie Fig. 3) worden bepaald.
In de weergave volgens Fig. 3 is aangenomen, dat het bovenste randverloop van het lichaam 4 (doorgetrokken lijn) reeds bepaald is. Bij het doorstralen van het lichaam 4 met parallel of waaiervormig lopende meetstralen -beide straalgeometrieën kunnen op bekende wijze in elkaar worden omgezet - loopt door elk eerste randpunt meer dan 35 een stralingsweg 11 in verschillende, in het vlak liggende richtingen en door het onderzoeksgebied 10. Zet men nu uitgaande van de eerste randpunten l8a-c in de richting van het lichaam 4 op elke stralingsweg 11 een lengte uit, die PHD 79-004 10 uit het quotiënt L(p,Ί^) = /yU is bepaald, waarbij yu een vooraf* gekozen gemiddelde absorptiekoëfficiënt is, die de lichaamsabsorptiekoëfficiënt bij benadering beschrijft, dan verkrijgt men verdere randpunten 19, die ten-5 minste bij benadering de naar de onderzoekstafel 8 toegekeerde rand van het lichaam k beschrijven.
De lengte van de bij de verdere randpunten 19 behorende vektoren A(r,^) wordt daarbij door een multiplika-tieve faktor F zodanig gekorrigeerd, dat geen van de vekto-^ ren met de punt door de onderzoekstafel 8 heensteekt. Hiertoe worden eerst andere vektoren A’ in dezelfde richtingen ψ gevormd, waarbij de lengten J A'j ervan uit de afstanden van de snijpunten van de vektorstralen met de onderzoeksta-fel tot het centrum van de onderzoeksgebied resulteren. De ^ multiplikatieve faktor wordt dan berekend uit: F"1 = (MAXj,^|A(r, j*)/A* als dit maximum ongeveer bij de hoek V optreedt en Αψ de 20 « ° * hoekstap aangeeft.
Voor de verdere vergroting van het aantal randpunten of eventueel voor het sluiten van gaten tussen de eerste randpunten kunnen op de door de verdere randpunten 19 en het onderzoeksgebied 10 heengaande stralingswegen 11, 25 zoals boven reeds beschreven, opnieuw de quotiënten L(p,^), uitgaande1 van de verdere randpunten 19» in de richting van het lichaam k voor het verkrijgen van extra randpunten worden uitgezet.
Omdat de werkelijke absorptie langs de stralings-30 wegen 11 slechts bij benadering door de gemiddelde absorp-tiekoëfficiëntenyu kan worden weergegeven, is het voordelig, de grootte van de afzonderlijke vektoren A(r,^), waarvan de eindpunten de randpunten weergeven, te middelen.
Hiertoe worden naar de verdere en eventueel ook naar de ex-35 tra randpunten wijzende vektoren gevormd, waarvan de grootte telkens in kleine hoekgebieden Af voor het verkrijgen van verbeterde randpunten wordt gemiddeld.
In Fig. h wordt de werkwijze aan de hand van een 80 0 0 1 20 PHD 79-00¾ 11 blokschakeling nader beschreven. De met behulp van de de-tektoren 6 gemeten meetwaarden Χ(ρ,Τ^*) (intensiteiten) res-pektievelijk de referentieintensiteit I worden in een logaritme rings eenheid 21 gelogaritmeerd, die tegelijkertijd 5 absorptiewaarden Q(p,TJ”) vormt, die in een informatiege-heugen 22 worden opgeslagen. Deze absorptiewaarden worden later gebruikt, om in de centrale rekenmachine 23 de ab-sorptieverdeling^u(x, y) in het onderzoeksgebied 10 te re-konstrueren, die op de monitor 24 worden weergegeven.
Een eerste rekeneenheid 25 berekent nu bij elk der in het geheugen 20 opgeslagen en aan het lichaam 4 tan-gerende hulpmeetstralen 17 de snijpunten X {?,&), Y(if,·*) met de wegen telkens van de centrale vektoren A(r,^p). Hiertoe worden gebruikelijke werkwijzen voor de snijpunt- ie 0 berekening gebruikt. Vervolgens bepaalt de eenheid 25 telkens de kleinste afstand van de snijpunten tot het middelpunt 7 (Fig. 1) van het onderzoeksgebied 10 elk langs een centrale vektorweg A(r,jp). Het snijpunt met de kleinste afstand vormt dus telkens de eindpuntkoördinaat van een 20 vektor, respektievelijk een eerste randpunt 18a, b, c. De gemeten eerste randpunten 18 worden dan in het tussenge-heugen 25a opgeslagen. Een rekeneenheid 26 zoekt nu bij elk van de in het tussengeheugen 25a opgeslagen eerste randpunten 18 de erdoorheen lopende stralingswegen 11 en de bij elke stralingsweg 11 behorende absorptiewaarde qCp,^), die in het informatiegeheugen 22 is opgeslagen. Uit elk van de absorptiewaarden berekent een rekeneenheid 27 een met een lengte overeenkomende quotiënt Ι/(ρ,Ί^) en zet deze voor het vaststellen van verdere randpunten 19 telkens op de bijbe-30 horende stralingsweg 11 uit.
Hierbij worden verdere centrale vektoren in de richting van de onderste lichaamsrand gevormd, waarvan de eindpunten de verdere randpunten 19 weergeven. Deze verdere randpunten 19 worden in een verder tussengeheugen 27a op-35 geslagen. Samen met de reeds in het geheugen 25a opgeslagen eerste randpunten worden met behulp van de in Fig. 4 weergegeven eenheid 28 verbeterde randpunten die de lichaams-randpunten weergeven, bepaald, door het totale hoekgebied O Λ Λ Λ 1 9 ft PHD 79-004 12 ψ de in afzonderlijke, begrensde hoeksekties Af? te verdelen en de grootte van de in elke hoeksektie 4, φ liggende vektoren A(r, f) volgens bekende werkwijzen te middelen.
Een verdere rekeneenheid 29 levert dan met be-5 hulp van de vastgestelde rand van het lichaam k op de aan het begin beschreven wijze de absorptiegegevens Q(p, +), die voor het bepalen van een rekonstruktiebeeld van het onderzoeksgebied 10 eveneens worden toegevoerd aan het infor-matiegeheugen 22.
10 15 20 25 30 35 800 0 1 20

Claims (3)

1. Werkwijze voor het bepalen van de rand van een op een onderzoekstafel liggend lichaam voor de rekonstruktie van een absorptieverdeling van straling in een vlak onderzoeksgebied van het lichaam, waarbij met een stralingsbron 5 het binnen een ligplaatsgebied liggend onderzoeksgebied in verschillende in het onderzoeksvlak liggende richtingen telkens voor elke richting op een aantal stralingswegen volledig doör meetstralen wordt doorstraald voor het bepalen van absorptiewaarden (q(p,*^"))» waarbij het ligplaats-^ gebied door een in het onderzoeksvlak liggende, door het lichaam sterk of volledig geabsorbeerd, tenminste in een direkt aan het onderzoeksgebied grenzend en aan het ligplaatsgebied tangerende gebied verlopende hulpstraling wordt bestraald, door de meting waarvan met hulpdetektoren de po-15 sitie van aan het lichaam tangerende hulpmeetstralen wordt bepaald, uit welke posities randpunten van het lichaam worden bepaald, waaruit samen met de absorptiewaarden de absorptieverdeling wordt gerekonstrueerd, met het kenmerk, dat voor het bepalen van eerste randpunten van het lichaam 20 alleen die hulpmeetstralen worden benut, die alleen het lichaam raken, en dat op elke stralingsweg, die door een van de eerste randpunten van het lichaam en door het onderzoeksgebied loopt, een verder randpunt wordt bepaald, waarvan een afstand tot het eerste randpunt in de richting van het 25 lichaam overeenkomt met een waarde, die gelijk is aan een quotiënt (L(p,^)) van een bij de stralingweg behorende ab- sorptiewaarde (q(p,1^)) en een vooraf gekozen, gemiddelde absorptiekoëfficiënt j,u), waarbij p een afstand is van een stralingsweg tot een centrum van het onderzoeksgebied enlT" 30 een hoekpositie van de stralingsbron ten opzichte van het centrum van het onderzoeksgebied is.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat op elke door de zo vastgestelde verdere randpunten heengaande stralingsweg, uitgaande van de verdere randpun-35 ten in de richting van het lichaam een extra randpunt wordt bepaald, waarvan de afstand tot het verdere randpunt wordt bepaald door de waarde, die overeenkomt met de quo- 800 0 1 20 PHD 79-004 14 tiënt (L(p,1^)) uit de bij elke stralingsweg behorende ab-sorptiewaarde (q(p,T^)) en met een vooraf gekozen, gemiddelde absorptiekoëfficiënt (yu).
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het ken- ® merk, dat voor het bepalen van een verbeterd randpunt verscheidene van het centrum van het onderzoeksgebied uitgaande en tot aan de randpunten wijzende vektoren A(r,γ) in vooraf gekozen boekgebieden Λψ worden gemiddeld. 10 15 20 25 30 35 800 0 1 20
NL8000120A 1979-01-15 1980-01-09 Werkwijze voor het bepalen van de lichaamsrand voor de rekonstruktie van de absorptie van straling in een vlak gebied van een lichaam. NL8000120A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2901406 1979-01-15
DE19792901406 DE2901406A1 (de) 1979-01-15 1979-01-15 Verfahren zur ermittlung des koerperrandes zur rekonstruktion der absorption von strahlung in einem ebenen bereich eines koerpers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8000120A true NL8000120A (nl) 1980-07-17

Family

ID=6060622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8000120A NL8000120A (nl) 1979-01-15 1980-01-09 Werkwijze voor het bepalen van de lichaamsrand voor de rekonstruktie van de absorptie van straling in een vlak gebied van een lichaam.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4375696A (nl)
JP (1) JPS5596407A (nl)
DE (1) DE2901406A1 (nl)
FR (1) FR2446105A1 (nl)
GB (1) GB2040138B (nl)
NL (1) NL8000120A (nl)
SE (1) SE8000221L (nl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4442489A (en) * 1979-06-16 1984-04-10 U.S. Philips Corporation Device for computed tomography
NL7905282A (nl) * 1979-07-06 1981-01-08 Philips Nv Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsabsorptieverdeling in een vlak van een lichaam.
US4368389A (en) * 1980-06-26 1983-01-11 Blum Alvin S Photon emission tomographic apparatus and method
JPS60124904U (ja) * 1984-01-31 1985-08-23 株式会社島津製作所 輪郭検出装置
US4969110A (en) * 1988-08-01 1990-11-06 General Electric Company Method of using a priori information in computerized tomography
US5133981A (en) * 1989-11-17 1992-07-28 Atrix Laboratories, Inc. Purification of benzophenanthridine alkaloids extracts from alkaloid extracts
US5270926A (en) * 1990-12-21 1993-12-14 General Electric Company Method and apparatus for reconstructing a three-dimensional computerized tomography (CT) image of an object from incomplete cone beam projection data
US5333164A (en) * 1991-12-11 1994-07-26 General Electric Company Method and apparatus for acquiring and processing only a necessary volume of radon data consistent with the overall shape of the object for efficient three dimensional image reconstruction
FR2700259A1 (fr) * 1993-01-13 1994-07-13 Gen Electric Cgr Dispositif automatique de collimation d'un faisceau de rayons X d'un scanner et procédé de mise en Óoeuvre.
US6055449A (en) * 1997-09-22 2000-04-25 Siemens Corporate Research, Inc. Method for localization of a biopsy needle or similar surgical tool in a radiographic image

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3922552A (en) * 1974-02-15 1975-11-25 Robert S Ledley Diagnostic X-ray systems
DE2551584A1 (de) * 1975-11-17 1977-05-26 Siemens Ag Roentgen-schichtgeraet zur herstellung von transversal-schichtbildern
DE2753260A1 (de) * 1977-11-30 1979-05-31 Philips Patentverwaltung Verfahren zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption einer strahlung
US4181858A (en) * 1977-12-30 1980-01-01 Emi Limited Adjustable compensating device for radiographic apparatus
DE2802593A1 (de) * 1978-01-21 1979-07-26 Philips Patentverwaltung Geraet zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption von strahlung in einem ebenen bereich

Also Published As

Publication number Publication date
US4375696A (en) 1983-03-01
GB2040138A (en) 1980-08-20
DE2901406A1 (de) 1980-07-24
SE8000221L (sv) 1980-07-16
FR2446105B1 (nl) 1983-07-22
GB2040138B (en) 1983-08-17
FR2446105A1 (fr) 1980-08-08
JPS5596407A (en) 1980-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6044288A (en) Apparatus and method for determining the perimeter of the surface of an object being scanned
US10799128B2 (en) Optical vital signs sensor
US7280222B2 (en) Compact optical apparatus
US6359960B1 (en) Method for identifying and locating markers in a 3D volume data set
US4278888A (en) Apparatus for determining the spatial distribution of the absorption of radiation in a body
US4384209A (en) Method of and device for determining the contour of a body by means of radiation scattered by the body
NL8000120A (nl) Werkwijze voor het bepalen van de lichaamsrand voor de rekonstruktie van de absorptie van straling in een vlak gebied van een lichaam.
US9417060B1 (en) X-ray theodolite
US6417839B1 (en) System for position and orientation determination of a point in space using scanning laser beams
EP0071667A1 (en) Device for determining the real or the virtual distance of a source of light from a measuring plane
JP2753517B2 (ja) 1つまたは複数の円形偏心ファントムを用いたx線スキャナの較正方法とシステム
KR102033233B1 (ko) 멀티 모달 검출 시스템 및 방법
US10466040B2 (en) Sensor device for measuring a surface
EP0639259A1 (en) Apparatus for detecting relative movement
US6559935B1 (en) Sensors of relative position and orientation
EP3789798A2 (en) Detector modules, detectors and medical imaging devices
Kanade et al. An optical proximity sensor for measuring surface position and orientation for robot manipulation
US4674871A (en) Spectral analyzer and direction indicator
JP2008512670A (ja) コヒーレント散乱撮像
NO134925B (nl)
US4172978A (en) Radiography
EP0062642A1 (en) MOTION MEASURING APPARATUS AND LOCATION POINTS USED WITH THIS APPARATUS.
NO149402B (no) Anordning for bestemmelse av retningskoordinatene til et fjerntliggende objekt
US4820030A (en) Lens arrangement
US4178505A (en) Device for determining the direction towards a remote object

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed