NL8204086A - Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam. Download PDF

Info

Publication number
NL8204086A
NL8204086A NL8204086A NL8204086A NL8204086A NL 8204086 A NL8204086 A NL 8204086A NL 8204086 A NL8204086 A NL 8204086A NL 8204086 A NL8204086 A NL 8204086A NL 8204086 A NL8204086 A NL 8204086A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
measurement data
group
point
filtered
measuring
Prior art date
Application number
NL8204086A
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
Priority to NL8204086A priority Critical patent/NL8204086A/nl
Priority to US06/465,936 priority patent/US4549265A/en
Priority to IL70001A priority patent/IL70001A/xx
Priority to CA000439261A priority patent/CA1213082A/en
Priority to EP83201490A priority patent/EP0107253A1/en
Priority to AU20425/83A priority patent/AU564172B2/en
Priority to JP58196299A priority patent/JPS5998276A/ja
Publication of NL8204086A publication Critical patent/NL8204086A/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/006Inverse problem, transformation from projection-space into object-space, e.g. transform methods, back-projection, algebraic methods
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2211/00Image generation
    • G06T2211/40Computed tomography
    • G06T2211/421Filtered back projection [FBP]
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Medical Treatment And Welfare Office Work (AREA)

Description

FHN 10.482
V
'1 N.V. Philips' Gloeilanpenfabrieken te Eindhoven.
Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkings-verdeling in een vlak van een lichaam.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam, waarbij het vlak van het lichaam met een platte, waaiervormige vanuit een bron-punt divergerende bundel doordringende straling vanuit een veelvoud van 5 richtingen wordt doorstraald, waarbij alle richtingen door een centraal punt gaan en in het vlak van het lichaam liggen, en voor elke meetrichting een groep van meetgegevens wordt bepaald, die een maat zijn voor de stra-lingsverzwakking langs een bijbehorende groep van divergerende meetwegen, waarbij elke groep van meetgegevens met een groep convolutiegetallen wordt 10 geoonvolueerd 6f wordt Fourier getransformeerd, gefilterd en teruggetrans-farmeerd, waarna de aldus bewerkte meetgegevens in een matrix van beeldelementen warden teruggeprojecteerd.
De uitvinding heeft verder betrekking cp een inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een 15 lichaam, welke inrichting bevat : ten minste een bron voor het opwekken van een platte, waaiervormige bundel van doordringende straling voor het langs een aantal vanuit de bron divergerende in het vlak liggende meet -wegen doorstralen van het lichaam vanuit een veelvoud van bronposities die regelmatig over ten minste 180° zijn verdeeld, waarbij een centrale 20 straal in de divergerende bundel vanuit elke fcronpositie door een centraal punt gaat, een rij van detektaren voor het detekteren van langs de meetwegen het lichaam gepasseerde straling voor het voor elke bronposi-tie leveren van groepen meetgegevens, die een maat zijn voor de langs het aantal divergerende meetwegen door het lichaam optredende stralingsver-25 zwakking, een verwerkingsinrichting met een geheugen voor het opslaan van meetgegevens, - met een filterinrichting voor het filteren van elke groep meetgegevens en - met een terugprojectie-inrichting voor het terugprojecteren en toevoegen 30 van de gefilterde meetgegevens aan matrixelementen van een geheugen- matrix voer het opslaan van de som van de teruggeprojecteerde, gefilterde meetgegevens, - en een weergeef inrichting voer het weergeven van de in de geheugenmatrix 8204086 a PHN 10.482 2 opgeslagen scam van teruggeprojecteerde meetgegevens.
Ben dergelijke werkwijze en inrichting zijn op zich bekend en hebben de eigenschap, dat deze voor een type beeldreconstructietechniek zijn uitgerust. Hiermee woedt bedoeld de beeldreconstructie met behulp 5 van meetgegevens, die horen tot groepen van parallelle meetwegen, óf met behulp van meetgegevens, die horen tot groepen van vanuit een punt divergerende meetwegen. In het eerste geval is vaak een sortering van meetgegevens nodig, daar de door een puntbron uitgezonden doordringerde (röntgen-) straling altijd een divergerende bundel is. Het omsorteren vraagt extra 10 rekentijd en ook een wezenlijke wachttijd voordat alle meetgegevens, die tot de samen te stellen groep van par allele meetwegen horen, inderdaad gemeten zijn. Zowel extra rekentijd als ook wachttijd zijn ongewenst gebleken. In het tweede geval (reconstructie met behulp van groepen "divergente" meetgegevens) worden extra rekentijd en wachttijd vermeden, maar is echter 15 bijvoorbeeld een correctie voor stralingsopharding (zoals die in het Amerikaanse octrooi 4.217.641 is beschreven) niet mogelijk, ondat daarbij van groepen par allele meetgegevens, die uit het reeds gereconstrueerde beeld worden gehaald, worden toegepast. Het is uiteraard wel mogelijk uit een gereconstrueerd beeld meetgegevens langs divergerende meetwegen te bepalen, 20 maar dat vraagt veel extra rekentijd, hetgeen van nadeel is.
Het is het doel van de uitvinding cm in een werkwijze en inrichting voor het bepalen van de stralingsverzwakkingsverdeling te voorzien, die geschikt zijn om zowel parallele (equidistante of niet) als divergerende (equiangulair of niet) groepen van meetgegevens te verwerken cm een beeld 25 van de stralingsverzwakkingsverdeling te reconstrueren, waarbij zelfs saimige van die groepen van meetgegevens incompleet mogen zijn (hierbij ligt het te onderzoeken lichaam bij sommige hronposities gedeeltelijk buiten de bundel doordringende straling).
Ben werkwijze volgens de uitvinding heeft daartoe tot kenmerk, 30 dat vóór convolutie óf Fourier transformatie elk meetgegeven van een groep met een voorbewerkingsfactor wordt vermenigvuldigd, die is bepaald door de cosinus van de door een centrale verbindingslijn tussen de puntbron en het centraalpunt en de bij het voor te bewerken meetgegeven behorende meetweg ingesloten hoek, waarna de voorbewerkte meetgegevens worden ge-35 convolueerd óf Fourier getransfraneerd, gefilterd en teruggetransformeerd, als ware de voorbewerkte meetgegevens langs parallel aan elkaar lopende meetwegen gemeten, en dat de geconvolueerde of gefilterde meetgegevens met een nabewerkingsfactor worden vermenigvuldigd, die omgekeerd evenredig 8204086 * % 0 « PHN 10.482 3 is net de verandering en rechtevenredig is net het kwadraat van de cosinus van de hoek, die de centrale straal insluit met de bij het geconvolueerde of gefilterde meetgegeven behorende meetweg, waarna de aldus nabewerkte meetgegevens worden teruggeprojecteerd langs de meetwegen, waarlangs de 5 meetgegevens zijn bepaald.
Ben inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe tot kenmerk, dat de verwerkingsinrichting verder rekenmiddelen bevat voor het vermenigvuldigen van elk meetgegeven van elke groep met een voorbewerkingsf actor, die is bepaald door de cosinus van de hoek ingesloten door de verbindings-10 lijn tussen de bron en de detektor, waarmee het meetgegeven is gemeten, en een centrale verbindingslijn tussen de bron en het centraal punt, en voor het vermenigvuldigen van elk gefilterd meetgegeven met een nabewerkings-factor, die omgekeerd evenredig is met de verandering van de docr de centrale verbindingslijn en de bij het gefilterde meetgegeven behorende 15 meetweg ingesloten hoek, als functie van de bijbehorende meetweg, en die evenredig met het kwadraat van de cosinus van die hoek, dat de filter inrichting voer het filteren van de voor bewerkte meetgegevens een filter inrichting is voor het filteren van parallel en equidistant gemeten meetwaarden, en dat de terugprojectie-inrichting middelen bevat voor het ver-20 menigvuldigen van een gefilterd nabewerkt meetgegeven met een afstands-factor, die omgekeerd evenredig is met de het kwadraat van afstand tussen een bronpunt en een projectiepunt van een beeldelement op de centrale verbindingslijn, in welk beeldelement een terugprojectie wordt bepaald.
Bij de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding is het mogelijk cm 25 steeds van dezelfde filtering (via convolutie of Fourier transformatie) gebruik te maken, waarbij elk meetgegeven voor filtering met een voor-bewerkingsfactor en na filtering met een nabewerkingsfactor dient te worden vermenigvuldigd, waarbij de voer- en nabewerkingsfactoren afhankelijk zijn van het type reconstructie en van de relatieve positie van een meetge-30 geven binnen de groep van meetgegevens. Het mogelijk toepassen van slechts één type filtering voer alle typen reconstructie is vooral voor een inrichting voer het uitvoeren van de werkwijze van belang, waarbij het (convolutie-) filter in een elektronische schakeling ("hard-ware" matig) is vastgelegd en dus niet door verandering van een canputerprograrrma aan 35 het type reconstructie zou kunnen worden aangepast. De bij de terugprojectie van de gefilterde meetgegevens toe te passen afstandsfactor is vanuit het divergente type reconstructie aan het par allele type reconstructie aan te passen door deze eenvoudigweg gelijk aan een te stellen.
8204086 *· » PHN 10.482 4
De uitvinding zal aan de hand van in een tekening weergegeven voorbeelden worden toegelicht, in welke tekening : figuur 1a en b een gedeeltelijk in blokschema uitgevoerd overzicht geven van de inrichting volgens de uitvinding, 5 figuur 2 schematisch een gebruikelijke opstelling van de stralen bron en detektoren ten opzichte van elkaar weergeeft, figuur 3 schematisch een verdere opstelling van de stralenbron en detektoren ten opzichte van elkaar toont, figuur 4 schematisch de opstelling van een zogenaamde vierde 10 generatie ccccputertonografie-inrichting geeft, figuur 5 een schematisch overzicht geeft over een toe te passen terugpro jectiegeanetr ie, figuur 6 een stroomdiagram weergeeft van de verwerking van meetgegevens tot een gereconstrueerd beeld, 15 figuur 7 een blokschema van een filterinrichting volgens de uitvinding toont, figuur 8 een terugprojectie-inrichting volgens de uitvinding weergeeft, figuur 9a en b de terugprojectie-inrichting volgens figuur 8 meer 20 in detail tonen, figuur 10 een adresgenerator voor de terugprojectie-inrichting volgens figuur 8 in detail weergeeft, figuur 11 een inzicht over het functioneren van de adresgenerator volgens figuur 10 geeft, en 25 figuur 12 een deel van de besturingsschakeling voor de terugpro jectie-inrichting volgens figuur 8 toont.
Een carputertonografie-inrichting, zoals in figuur 1a schematisch is weergegeven, bevat een stralenbron 1, die bij voorkeur een röntgenbuis is, voor het opwekken van een door spleetdiafragma 2 te diafragmeren over 30 een hoek oC divergerende vlakke bundel 3 röntgenstraling, die een dikte tussen de 1.5 en 35 mm kan hebben. De stralingsbundel 3 valt op een rij £ van afzonderlijke detectoren 5, die elke straling meten, die over een meetweg 3a de betreffende detector 5 bereikt. De breedte van een meetweg en de onderlinge afstand van de meetwegen bepalen de ruimtelijke nauwkeurig-35 heid waarmee een pp een tafel 6 liggend object 7 wordt afgetast en wordt gereconstrueerd. Cm deze nauwkeurigheid (resolutie) op een op zich bekerde wijze te verhogen, kan de detectorrij £ asymmetrisch ten opzichte van een centrale straal 8, die vanuit de bron 1 door een centraal (rotatie)-punt 9 8204086
9 A
4 PHN 10.482 5 gaat, voeden opgesteld.
In een uitvoering treft de centrale straal 8 een detector 5 in het midden van de rij £ in het midden tussen het midden en de rand van de detector 5, zodat 1/4 van de detector 5 aan de ene zijde en 3/4 van deze 5 detector aan de andere zijde van de centrale straal 8 ligt. De detectorrij 4 bevat bijvoorbeeld 576 detectoren 5, waarbij «£ = 43.2° is en de afstand tussen bron 1 en de detectorrij 4 1 m. bedraagt. De rij 4 van detectoren 5 kan bijvoorbeeld zijn cpgebouwd uit een lange met gas gevulde ianisatiekamer, waarin qp een rij parallel aan elkaar opgestelde vlakke 10 electroden zijn geplaatst.
Het stelsel stralingsbron 1 en detectorrij 4_ zijn op een draag-gestel 10 bevestigd dat cm het centrale punt 9 roteerbaar is opgesteld, zodat een laag van het óbject 7 in verschillende (in een vlak liggende) richtingen met stralenbundel 3 kan «orden doorstraald. Het draaggestel 15 10, dat met behulp van lagers 11 wordt geleid, wordt net behulp van een motor 13 en een tandwieloverbrenging 12 aangedreven. De aandrijving kan continue naar ook stapsgewijs zijn, waarbij in het eerste geval de stralingsbron 1 bij voorkeur pulsgewijs straling uitzendt, zodat de rij £ van detectoren 5 voor elke te kiezen tronpositie & een groep van meet-20 gegevens levert.
De door de detectoren 5 geleverde groepen van meetsignalen worden via een versterker 14 aan een signaalcravormer 15 toegevoerd, waarin de meetgegevens worden gedigitaliseerd, waarna de gegevens aan een rekeninrichting 16 warden aangeboden. De meetgegevens worden door de rekenin-25 richting 16 gecorrigeerd voor "off-set", gelogaritmeerd en gecallibreerd aan de hand van in een geheugen 17 epgenenen logaritme- en callibratie-tabellen, waarna de meetgegevens in het geheugen 17 worden opgeslagen.
Een door de rekeninrichting 16 te bepalen beeldmatrix van de stralings-verzwakkingsverdeling kan op een weergeef inrichting 18 (monitor) worden 30 weergegeven. Daartoe wordt elke groep van meetgegevens door een filter inrichting 16a, die of een convolutie of een Fourier transformatie - filtering en een terugtransformatie uitvoert, en daarna door een terugprojeetie-inrichting 16b bewerkt, die de gefilterde meetgegevens over geheugencellen van een in het geheugen 17 opgeslagen beeldmatrix verdeeld.
35 Een teller 19 telt het aantal pulsen dat door een pulsgever 20 wordt gegenereerd, tijdens rotatie van het draaggestel 10, zodat een teller-stand van teller 19 een maat is voor de oriëntatie van het draaggestel 10 en dus een maat is voor de hoekverdraaiing & van de pp eenvolgende meet- 8204086 » * <9 EHN 10.482 6 richtingen, die bij de hoek Θ behorende groep van meetgegevens wordt opbeslagen.
Het is voordelig gebleken de afstand tussen de stralenbron 1 en het object 7 aanpasbaar aan de grootte van het object 7 te maken. Der-5 halve zijn de stralenbron 1 en de detectorrij £ op een drager 21 gemonteerd, die langs geleider ails 22 op lagers 23 en door middel van een met een motor 24 gekoppelde tandwielaandrijving 25 kan worden verplaatst. Met behulp van een schakelaar 27 is via een stuurschakeling 26 de motor 24 aan te drijven.
10 In figuur 1b is de rekeninrichting £6 uit figuur 1a meer gede tailleerd weergegeven. De rekeninrichting £6 bevat de filter inrichting 16a, de terugprojectie-inrichting 16b en een besturingseenheid 16c, die met een gegevensbus DB en een besturingsbus CB met elkaar en met het geheugen 17, de signaalanvormer 15, de monitor en een invoerstation voor gegevens 15 en besturing zijn verbonden (omwille van de eenvoud zijn de laatste twee niet getekend, daar deze ook nog pp zich bekend zijn). De in het geheugen 17 opgeslagen meetgegevens worden via de gegevensbus DB aan de filter inrichting 16a toegevoerd, waar deze worden bewerkt om daarna via een aparte gegevensbus FDB naar de terugprojectie-inrichting 16b gevoerd 20 te worden. Na de terug te projecteren gegevens te hebben bewerkt geeft de terugprojectie-inrichting 16b de teruggeprojecteerde gegevens terug in het geheugen 17 via de gegevensbus DB. De terugprojectie-inrichting 16b heeft bij voorkeur een eigen beeldgeheugen 17b, dat direct toegankelijk is en waarin de teruggeprojecteerde beeldgegevens worden opgeslagen. Er hoeft 25 pas dan van de gegevensbus DB gebruik gemaakt worden, nadat een volledig beeld van de stralingsverzwakkingsverdeling gereconstrueerd is. Oidat het beeldgeheugen 17b direct (en dus veel sneller dan het geheugen 17) toegankelijk is zal een beeldreconstructie in een kortere tijd realiseerbaar zijn.
30 In figuur 2 is schematisch de opstelling van de röntgenbron 1 ten opzichte van de detectoren 5 weergegeven, die bij voorkeur pp een boog van een cirkel liggen, waarvan het centrum in de puntbron 1 ligt.
De meetgegevens van de stralingsverzwakking p(r') zijn langs een aantal meetwegen (...... -1, -k, ....... -2, -1, 0, +1, +2, .......+ k, +1 35 .... ) pp een afstand r' van het centraalpunt 9 gemeten, die symmetrisch ten opzichte van de centrale straal 8 zijn verdeeld. Hoewel in figuur 2 de meetwegen equiangulair zijn getekend is de hieronder volgende afleiding niet daartoe beperkt. De gecanvolueerde waarde p(r), die behoort bij 8204086 % PHN 10.482 7 een meetweg (k) cp een afstand r(k) van het centraal punt 9 is in een algemene convolutie fornule als volgt uit te drukken : P(r) =J^,q(rrr') .p(r').dr' (1-1) waarin : q(rrr') een weegfactor is uit een reeks nog nader te bepalen 5 convolutiegetallen, en de integraal een functie is van de variabele r'. Fornule (1-1) is te herschrijven als een functie van een variabele k : $(r) = J^q(rrr') . p(r') . . d k (1-2)
Fornule (1-2) is voor de discrete situatie, die in figuur 1 is weerge-10 geven te herschrijven als : p(l) = ^Tq(l-k) . p(k) ,dr(k)/dk (1-3) waarin d r(k)/d k de Jacobiaan is, p(l) de geconvolueerde waarde p is behorende bij de meetweg 15 lr q(l-k) een weegfactor is, die afhangt van het indexverschil tussen de meetwegen 1 en k, en p(k) de meetwaarde is, die langs de meetweg met index k is~bepaald.
20 Nu is q(l-k) een weegfactor, die van de variabele (1-k) afhangt, waardoor de volgende uitdrukking voor q(l-k) mag worden gesubstitueerd : q(l-k) = .J^2 sinc?c(l-k) - sinc2r*(l-k)/2 J (1-4),
Sis men stelt dat * (2.s)~1 en (r-r') = s . (1-k) waarbij de vorm tussen i *1 een genormeerde, dimensieloze bekende 25 convolutiefactarreeks voorstelt, die enkel van de variabele (1-k) afhangt en verder steeds met Ramp (1-k) wordt aangeduid om redenen, die verderop —1 worden toegelicht, waarbij de grootheid gelijk is aan (2.s) , waarbij de variabele s de gemiddelde booglengte op een bepaald punt tussen twee metingen uit een groep is (indien de meetwegen parallel en equidistant 30 met een afstand a zouden zijn dan zou RN = (2a) bedragen). indien de hoek die door twee naburige meetwegen k en k+1 wordt ingesloten voldoende klein is dan is de booglengte s nagenoeg gelijk aan de kortste rechte gaande door een punt tussen de twee meetwegen.
Deze booglengte s cp een meetweg k op een afstand U van het bron-35 punt 1 is : s(k,ü) ,υ.(|Ώ2^=]< = D.^pa. (1-5) 6204086 PHN 10.482 8 * « | « waarbij (Tik) de hoek is, die door de centrale straal 8 en de meetweg k wordt ingesloten.
De gemiddelde booglengte in het gebied tussen meetweg k en 1 is gedefinieerd met s(l, k; ü), dat door het geometrische gemiddelde 5 λ . ....
V s(l; ü) . s(k; U) met voldoende nauwkeurigheid wordt benaderd.
Hieruit volgt dat : q(i-k) = 1 · *»>? α-k) (1-6).
10 Verder is r (k) (fontule 1-3) )de afstand van het centraal punt 9 tot de straal k. Wordt de afstand tussen de puntbron 1 en het centraal punt 9 op D gesteld, dan geldt dat r(k) = D . sin<T(k) (1—7).
Worden nu de formules (1-6) en (1-7) in (1-3) ingevuld, dan volgt : 15 p<d =ΣΓκ((4 ·s(1; ü) ·s(k? ϋΓ * β** (i_k) · pw ♦ d^D|d1k^k^
Door gebruik te maken van forxtule (1-5) volgt : p(l) = -2_2 . y · ^fk^} 1 · (1-k) · P(k> · costTlk) 20 Dus _ _D_ /dCT(l)\ Ramp (1-k) . p(k) . cosC^(k) 4 tj2 " ' dl/ ’ ^-k
Ofwel : 5'1» = f-J ΙΨΡ-) 1 · 9(1) 0-8) 25 waarin g(l) = y^ Ranp (1-k) . p(k) . cosCT(k)
Formule (1-8) is een zeer algemeen in elke ccmputertomografie-30 inrichting toe te passen convolutieberekening, waarmee groepen meetgegevens die langs groepen divergerende meetwegen zijn gemeten, kunnen warden verwerkt. Na een weging van elk meetgegeven p(k) met de cosinus van de hoek (Γ (k), die is ingesloten door een bijbehorende meetweg k en de centrale straal 8, worden de aldus voorbewerkte meetgegevens met de genormeerde · 35 dimensieloze convolutiefactor reeks (die in formule (1-4) tussen de haken C-J is gedefinieerd) geconvolueerd, waarna de geconvolueerde meetge- 8204086 4 **1 EHN 10.482 9 4 ' gevens net een nabewerkingsfactor (d(T(l)/dl) vermenigvuldigd zouden moeten worden en bij terugprojectie van een aldus bewerkt meetgegeven p(l) de aan een punt toe te voegen waarde nog eens gewogen moeten worden met D . (4.U^) , waarbij de terugprojectie dient plaats te vinden op 5 een afstand r (1) van het centrum 9 langs de meetweg 1, welke meetweg 1 een hoek ^"(1) met de centrale straal 8 insluit langs welke weg 1 de waarde p(l) is gemeten.
In het navolgende worden bovenstaande algemene formules uitgewerkt voor de verschillende typen anputertcnogr af ie scanners.
10 Indien de meetwaarden p(k) langs meetwegen k worden gemeten, waarbij twee willekeurige naburige meetwegen k en k+1 steeds een evengrote tophoek AcL insluiten (equiangulaire verdeling van de meetwegen k) dan is de grootheid d 0“(l)/dl constant en gelijk aan Ατ*.. De hoek CT (k) is dan gelijk aan (k—%) .A«t. Formule (1-8) is dan overgegaan in :
15 D
P(l, -5- . g(l) (1-9) 4 . U ,A<*
Duidelijk is dat de nabewerkingsfactor A°t"1 onafhankelijk van de variabele 1 is geworden en dat dus de vermenigvuldiging met A^""1 niet 20 apart behoeft te worden uitgevoerd, maar eenvoudig als constante bij een voorafgaande berekening (bijvoorbeeld vóór het uitvoeren van of bij de oonvolutieberekeningen) of bij een erna volgende berekening in de terugprojectie kan worden meegenoten.
Het is eenvoudig na te gaan, dat indien de centrale straal 8 a-25 symmetrisch tussen de meetwegen 1 en -1 was gelegen, bijvoorbeeld Δ<*-/ 4 tussen de meetweg 1 en de centrale straal 8, de formule (1-9) slechts een kleine wijziging zou ondergaan : enkel de voorbewerkingsfactor (cos (k^)4e0 zal veranderen en in het gestelde voorbeeld zal de voorbe-werkingsfactor (cos (k-3/4) .Δο£) bedragen. Ben dergelijke meetopstelling 30 wordt soms toegepast om een verhoging van de resolutie in het te reconstrueren beeld te kunnen realiseren.
Ben typische niet-equiangulaire verdeling van de meetwegen, zoals die in figuur 3 is weergegeven, levert de volgende afleiding voor de benodigde voor- en nabewerkingsfactoren : 35 De meetwaarden p(k) werden met detectoren gemeten, die in een rechte rij zijn gerangschikt en alle straling meten over een meetweg, die een breedte a heeft op een lijn C, die op een afstand D met het focus F van de stralingsbron ligt. Ook hier geldt : 8204086 PHN 10.482 10 > 1
A
¢(1) = ^Tk q(l-k) . POO · ^Tj^· (1-3) en 5 q(l-k) = . Ramp (1-k) (1-4) waarin = ( 4 . s(l;U) . s(k; U))
Uit figuur 3 is af te leiden, dat : tg 0^(i) = (i - h) . a . d'1 cos <T"(i) = Jj + ((1-½) a . D ) j dus isö^i) = arcan ((1-½) a . D 1 )
Verder geldt dat : 15 r(k) = D . sin (<T(k) ) en s (i; ü) =U . , waarbij U de afstand tussen een willekeurig punt t op een ireetweg i en het focuspunt F is.
Gebruikmakend van het voorgaande is aan te tenen dat uit (1-4) 20 en (1-3) en via p(l) = D2 . (4.U2 . d<T'<i)/dl f1 . g(l) (1-8) waarin g(l) = Ranp (1-k) . p(k) . cos 0~(k) k 25 volgt/ dat : 2 p(l) = ——T (1 + ((1-^a/D)2 . T 0+ ((k-^^/D)2)^ . pOO .
4.a.U ΠΓ
Ranp (1-k) (1-10) 30
Dus ook bij het toepassen van een niet-equiangulaire verdeling van meet-wegen, die door een rechte rij van even brede detectoren wordt gevormd is eenzelfde convolutie filter toe te passen als bij een ccmputertcmo-grafie-inrichting, die meetwaarden levert, die langs parallelle equi-35 distante meetwegen zijn bepaald. Ook bij de opstelling volgens figuur 3 2 -½ is een vermenigvuldiging met een voorbewerkingsfactor ((1 + ( (k·^) .a/D) ) 2 en na convolutie met een nabewerkingsfactor nodig (1 + ((1-½) .a/D) ) om hetzelfde (parallel) convolutie filter te kunnen toepassen.
8204086 β ' 4 ΪΗΝ 10.482 11
In figuur 4 is een meetopstelling voor het bepalen van meetgegevens p(k) in een zogenaamde vierde generatie ccmputertonografie-inrichting weergegeven, waarbij een rij van detectoren wordt toegepast, die een ring van equiangulaire ten opzichte van elkaar geplaatste detectoren bevat. In 5 figuur 4 zijn de detectoren op een afstand R1 van het rotatiecentrum 9 stationair opgesteld. De puntbron (focus van de röntgenbuis) roteert op een afstand R2 cm het centrum 9, waarbij voor een reeks van opeenvolgende posities van de puntbron een groep van meetwaarden langs meetwegen n, ....
1, 0, -1, ..... -n worden bepaald met een enkele detector 5. (De ernaast 10 gesitueerde detectoren 5' en 5" leveren elk eveneens een groep van meetgegevens.
Het is natuurlijk ook mogelijk om de röntgenbron (puntbron 1, figuur 1) over de cirkel met straal Rj te laten lopen en de detectoren op de cirkel met de straal te plaatsen. Ben dergelijke omkering heeft geen 15 invloed qp de geldigheid van onderstaande afleiding voor de vocrbewerkings-factoren, het toepassen van het (parallel) convolutie filter en de nabe-werkingsfactoren (met dien verstande dat in de onderstaande formules dan ook Rj en verwisseld moeten warden).
Uitgegaan wordt van de algemene formule : 20 P(l) = —2 . (d(T(l)/dlf1 . g(l) (1-8)
4 IT
waarin g(l) 5J1 R®P(l~k) . p(k) . cos (T(k) 25 Voor de in figuur 4 getekende situatie geldt dat : tan ((Ti) =1^ . sin(i .dot) . + r2 . cos(i .ó*) waaruit is af te leiden dat : —1 R1 + **2 + 2 **1 · d n-11^ 30 (dC-(l)/dl) 1 = J-2-J-1- (1-11) (1*2 + R| . 1*2 . cos (1 . d«t) en R. + R, . cos (k .dot) eos(ew) = -1—i- , <1_12> (Rj + 1*2 + 2 . · ^2 * 003 (k · f 35
Beide fornules (1-11) en (1-12) zijn te herschrijven als (waarbij Rj/R2 = v) 0(1) - (dffVdi)'1 = φ2<:^ίτ”Ι (1-11·) . (1 + v . cos (1‘dot) 8204086 PHN 10.482 12 « v + cos (K , 4d)_ (1-12') Q(k) = cos C"(k) = v2 + 1 + 2v . cos (k*4et)
De algemene formule (1-8) gaat na invullen van (1-11') en (1-12') 5 over in
Am - R1 v2 + 1 + 2v . cos (1 . . g(l) (1-13) P 4 U2 * 1 + v . cos (1 . At<) waarin ln g(l) = y? Ramp (1-k) . p(k) . ,X + cos (k . Δ*.)- u jT v + 1 + 2v . cos (k.AcC)
Duidelijk is dat door toepassing van convolutie-berekening volgens formule (1-13) (niet-equiangulaire hoekverdeling van meetwegen) het overbodig wordt cm door interpolaties een equiangulaire hoekverdeling van de meetwegen te maken, die volgens de convolutie-berekeningen volgens de stand van de techniek nodig zouden zijn.
Opgemerkt dient te worden dat de hoek die in formule (1-13) wordt gebruikt ingesloten wordt door lijnen gaande door het rotatiecentrum 9 vanuit twee opeenvolgende bronposities (1 , m) in tegenstelling tot de 2Q hoek 4c(in formule (1-9), waar de hoek door twee naburige meetwegen wordt ingesloten, die vanuit een bronpositie ^naar twee naburige detectoren 5 gaan.
Bovenstaande afleidingen van convolutie formules zijn afgeleid voor situaties, waarin de meetwaarden p(k) langs een groep van meetwegen 25 in een divergente bundel straling zijn bepaald. Echter worden in. een vezenlij k aantal carpatertonografie-inrichtingen de meetwaarden in groepen aangeboden, die langs parallelle meetwegen zijn bepaald door cmsortering vanuit stellen van divergente groepen van meetwegen zijn verkregen. Uitgaande van formule (1-3) en (1-4) : 30 Pd) = Σ. ^ (HO . p(k) . d r(k)/d k (1-4') k waarbij
Rjy gelijk is aan (2.s) en s de gemiddelde booglengte door een bepaald punt tussen twee meetwegen voorstelt. Bij parallel lopende meetwegen is s 35 dus de gemiddelde afstand tussen de meetwegen. De grootheid is te herschrijven als : ^ •i- 8204086 « ' · Λ PUN 10.482 13 2
Na invullen van in (1-4’) volgt : p(l) = (d r (1) /d l}~1 . Ramp (1-k) . p(k) (1-14) 4 *k 5 Duidelijk is te zien dat alleen na convolutie een weging (vermenigvuldi-ging net een nabewerkingsfactor ((dr(l)/dl)”1) nodig is. De tot nu toe steeds gevonden voorbewerkingsfactor (cos (CT(k) zie formule (1-8) is nu gelijk aan 1, cradat de meetwegen nu parallel lopen (de hoek <T(k) = 0).
De nabewerkingsfactor hangt af van de afstand van de elkaar opvolgerde 10 meetwegen. In het geval dat de groep van parallelle meetwegen wordt verkregen door ansartering vanuit stellen van divergerende meetwegen (die equiangulair zijn verdeeld) dan is de afstand van den meetweg tot een centrale meetweg r(1) = D . sin (1-½) .£oC > waarin D de afstand tussen de bron 1 en het rotatiecentrum 9 voorstelt : 1 het indexnuimer van de 15 meetweg, waarvoor een geconvolueerde meetwaarde wordt bepaald en^eCde door twee naburige, meetwegen in de divergerende bundel ingesloten hoek is.
Rekening houdend met een aldus beschreven afstandsfunctie wordt de convolutie functie in deze situatie : 20 β(1> “ 4Τ2Κ7ΊΓ * ^°08 (1^)#ΔΛ) ! ^ Ramp (1-k) .p(k) (1-15)
Opgemerkt dient te worden dat bij de terugprojectie van de geconvolueerde meetwaarden rekening gehouden dient te worden met de onderlinge afstard van de meetwegen, die niet-equidistant zijn.
25 Duidelijk is dat door toepassing van convolutie berekening volgens formule (1-14) (niet equidistante parallelle verdeling van de meetwegen) het overbodig wordt cm door interpolaties een equidistante verdeling van meetwegen te maken, die volgens de stand van de techniek noodzakelijk zou zijn.
30 Indien de meetwaarde p(k) langs parallelle meetwegen zijn bepaald, die equidistant zijn, dan is in te zien, dat formule (1-14) overgaat in de bekende formule : Ê(l) = Ramp (1-k) . p(k) (1-16) 35 k
Deze formule (1-16) is bijvoorbeeld bekend uit Proc. Nat. Ac ad. Science, USA, Vol. 6S, No. 9, pp 2236-2240, september 1971, waarin deze op gehsel verschillende wijze is afgeleid.
8204086 EHN 10.482 14
In het voorgaande zijn formules (1-8), (1-10), (1-13) en (1-14) voor convolutie-berekeningen aan meetgegevens, die langs niet-equiangu-laire of niet-equidistante (parallelle) verdeelde meetwegen zijn bepaald, afgeleid. Dergelijke formules geven tevens de mogelijk cm toch convolutie-5 berekeningen en terugprojectie-berekeningen uit te voeren in volgende gevallen, waar de verwerking van meetgegevens volgens de stand van de techniek zou staken : I. In het geval dat het aantal bij een groep behorende meetgegevens (bijvoorbeeld 576 meetgegevens) groter is dan de door fliterin-10 richting 16a en/of door de terugprojectie-inrichtingen 16b maximaal aantal verwerkbare gegevens (bijvoorbeeld 512 of 256) in een groep. Er zou dan volgens de stand van de techniek met behulp van interpolaties uit de 576 meetgegevens een nieuwe groep van 512 of 256 meetgegevens berekend moeten werden, die bij equiangulaire verdeelde (of equidistant parallel verdeelde) 15 fictieve (bredere) meetwegen horen. Hierdoor wordt de te bereiken resolutie beperkt. Volgens de uitvinding is het mogelijk uit de ( te grootte) groep van (576) meetgegevens een passende groep van (512 of 256) meetgegevens te vinden, waarbij bijvoorbeeld in het centrum van het te reconstrueren beeld aan de resolutie geen afbreuk wordt gedaan. De in het centrum 20 van de passende nieuwe groep liggende meetgegevens konen overeen met die van de te grootte groep. Tussen de in het centrum van de nieuwe groep liggende meetgegevens en de aan de buiten "randen" van de nieuwe groep gelegen meetgegevens, neemt de "breedte" van de elkaar opvolgende meetge- 2 gevens toe volgens een differentieerbare functie (bijvoorbeeld een cos 25 functie). Een getallen voorbeeld : stel de te grootte groep omvat 576 meetgegevens, de nieuwe groep slechts 512 en de resolutie mag binnen het centrum, dat door 400 meetgegevens is bepaald niet worden aangetast. Dan dienen de (576 - 400) resterende meetgegevens van de te grootte groep over (512 - 400) meetgegevens van de nieuwe groep te worden verdeeld, zo- 30 danig dat een differentieerbare stijgende functie (omdat d((T(l) moet dl bestaan) ontstaat, die loopt vanaf de rand van het centrum naar een maximum, dat niet per sê met de rand van de nieuwe groep hoeft samen te vallen.
Een dergelijke overgang is vooral daar met nut toepasbaar waar 35 meetgegevens met hoge resolutie uitkomst en meetgegevens, die met qpzet met een lage resolutie gemeten zijnf brede detectorelementen aan de rand van de detectorrij 4)fworden gemeten.
8204086 I . .
PHN 10.482 15 II. In het geval dat het aantal van een groep meetgegevens incompleet is. Vooral indien aan een zijde van de groep meetgegevens ontbreken, bijvoorbeeld omdat een arm van de patient buiten de bundel röntgenstraling ligt, (bij verscheidene posities van de röntgenbron), is de groep 5 van meetgegevens zodanig te completeren dat zander fouten te genereren de meetgegevens kunnen worden verwerkt. Er van uitgaande dat de totale som van alle meetgegevens voor elke bronpositie (nagenoeg) gelijk dient te zijn, is voor elke incomplete groep meetgevens een ontbrekend meetgegeven (de totale som minus de som van de meetgegevens van de incomplete groep) te 10 bepalen, dat langs een fictieve trede meetweg met een grote detector zou zijn gemeten (indien aan weerszijde van een groep de meetgegevens incompleet zijn, dan is het zaak het verschil tussen de totale som en de som van de incomplete groep over beide zijden te verdelen in af schatting van de werkelijkheid : hoe ligt de patient ten opzichte van de centrale 15 straal 8 van de röntgenbundel). Vanuit de groep van de gemeten meetgegevens dient dan een overgangstraject gemaakt te worden van steeds breder wordende meetgegevens (volgens een differentieerbare functie) zodanig dat deze op het fictieve, gegenereerde brede meetgegeven aansluiten. Uiteraard gaat het realiseren van een dergelijk overgangstraject ten koste van het 20 op het "brede" meetgegeven aansluitend deel van de meetgegevens, die met de veel hogere resolutie met de detectoren 5 zijn gemeten.
Na convolutie en een eventuele vermenigvuldiging met een nabewer-kingsfactor dienen de aldus bewerkte meetgegevens door de terugprojectie-inrichtingen 16b in een beeldgeheugenmatrix teruggeporjecteerd te worden.
25 De uiteindelijke in een punt p(x, y) resulterende verzwakkingswaarde f(x, y) is te schrijven als : f(x, y)=c^ U-2 . G(l, Θ ) (2-1) 0 waarin c : een constante is; waarin onder andere de afstand tussen het 30 rotatiepunt 9 en de röntgenbron 1 is qpgenomen, U : de afstand tussen de röntgenbron 1 en het punt x, y, en G(l,^) = g(lfƒ) . d<Hl/Ö )/dl ) zie formule (1-8).
Een en ander is in figuur 5 ter verduidelijking weergegeven. In formule „ (2-1) is zowel de variabele U als de variabele 1 afhankelijk van het te kiezen punt p(x, y). Cm een relatief eenvoudige implementatie van de terugprojectie-inrichting 16b mogelijk te maken, wordt formule (2—1 > als volgt getransformeerd : 8204086 ΡΗΝ 10.482 16 ί ' ν 2__ f(x, y) =C ^ 003 p. . G ((Γ^, Θ) (2-2) & Β waarin B = U.cosC?“ = D + rsin (^- ψ ) .
5 De index 1 in formule (2-1) wordt nu uitgedrukt in de hoekG^, daar bij een bepaalde waarde van 1 een bepaalde hoek (Τ' hoort. Een verdere vereenvoudiging van formule (2-2) is mogelijk : f (x, y) = C —12 . H ( , e ) (2-3)
10 waarin Θ B
H (G^,*) =oos2 ((TJ ) . G(CJ , ^ ) - cos2 (¢^)-( / d 1 f! g ((T^ , & ) (2-4)
Uit formule (2-4) volgt dat een geconvolueerde meetwaarde g(l), die 15 behoort bij een hoek ¢/1 in de bundel divergente röntgenstraling, zowel met de factor (d(T^/dl) als met cos te vermenigvuldigen is, waarna pas de eigenlijke terugprojectie in de terugprojectie-inrichting 16b wordt uitgevoerd. Bij de terugprojectie vordt dan een weging uitgevoerd, die cm- gekeerd evenredig is met de afstand tussen het bronpun 1 en het projectie- punt p' van het punt p(x, y) op de lijn 1-9.
De reconstructie van een beeld van een doorstraald object 7 is in de volgende stappen te onderscheiden, die in figuur 6 in een grof diagram zijn weergegeven. Elk meetgegeven van een groep van meetgegevens P(k, &) wordt in een eerste stap I vermenigvuldigd met een bijbehorende 25 voorbewerkingsfactor cos (<ry. In de tweede stap II worden de aldus voor- bewerkte meetgegevens p' (k, Θ) van een groep geconvolueerd of gefilterd als of de meetgegevens langs parallelle meetwegen waren gemeten (in figuur 6 is dit met g(l, Θ ) = R(l-k)0p' (k,^) = F*j {r . F^p' (k,0)jj ^ weergegeven,hierin betekent F^ £. j Fourier transformatie naar k en F |
Fourier terugtransformatie naar 1. In de derde stap III worden de aldus geconvolueerde meetgegevens met een nabewerkingsfactor vermenigvul- digd, die evenredig is met (dC^/dl) en met cos . In de vierde stap IV wordt een aldus verkregen terugprojectiegegeven voor alle op de projec- -2 tie c.g. meetweg 1 liggende punten (x, y) gewogen met B (x, y), waarna 35 in een vijfde en laatste step de gewogen terugprojectiewaarde Δ f (x, y) aan de tot dan toe voor een punt (x, y) berekende terugprojectiewaarde f (x, y) wordt toegevoegd. Daar alle stappen I tot en met V in feite on- 8204086 PHN 10.482 17 « afhankelijk van elkaar zijn kunnen de berekeningen van stap i (i = i, II, III of IV) voor een volgende groep van meetgegevens gestart worden, zodra de uitkomsten van de voorgaande groep van meetgegevens door de stap i + 1 zijn "overgenomen". in de filterinrichting 16a en de terugprojectie-S inrichting 16b (zie figuur 1b) kunnen derhalve met nut een zogenaamde "pipe-line" proces techniek warden toegepast.
In figuur 7 is een blokschema van een uitvoeringsvoorbeeld van een filterinrichting 16a weergegeven. De met de in figuur 1a weergegeven bron 1 en detectoren 5 bepaalde meetgegevens zijn in een bepaald gedeelte 10 17a van het geheugen 17 cpgencmen, waarbij de volgorde van de meetgegevens bepaald is door de positie k van de detector 5 in de detectorrij 4, waarmee de meetgegevens zijn bepaald. De in het geheugendeel 17a opgeslagen meetgegevens warden cpgeroepen met een adres k dat door een adresgenerator in de besturingseenheid 16c wordt gevormd. In zijn eenvoudigste vorm 15 bevat de adresgenerator een pulsgenerator en een daarop aangesloten teller, waarvan de inhoud een adres vormt. Ben gegenereerd adres k wordt ook aan een geheugen 71 aangeboden, waarin de weegfactoren (voorbewerkings-factor en) cos zijn opgeslagen. Zowel het meetgegeven p(k) als de weeg factor cos<Tj^ warden aan een vermenigvuldiger 72 aangeboden, zodat op de 20 uitgang ervan het voarbewerkte meetgegeven p' (k) wordt gegenereerd. De aldus verkregen meetgegevens p' (k) worden in een tussen geheugen 73 opgeslagen, dat uit een verder deel van het geheugen 17 (figuur 1b) kan bestaan. De meetgegevens p' (k) worden door een convolutie-eenheid 74 opgeroepen evenals een rij ccnvolutiefactoren q(l) die in een geheugen 75 25 zijn opgeslagen. De convolutie-eenheid 74 berekent op een qp zichzelf bekende wijze uit elke voorbewerkte groep meetgegevens p' (k) een groep geconvolueerde meetgegevens gfG^). De gefilterde waarde g( 0"^ wordt aan een vermenigvuldiger 76 toegevoerd, waaraan aan een tweede ingang een nabewsrkingsfactor cos 0^(1) . (dtf^/dl) wordt toegevoerd. De nabewer-30 kingsfactoren zijn opgeslagen in een nabewerkingsf actor geheugen 77, dat bij voorkeur een progranmeerbaargeheugen is (evenals geheugen 71), zodat de voor- en nabewerkingsf actoren aan de bron 1 - de detectorrij 4 geometrie kan worden aangepast (n.b. ook hij het uitvallen van een of verscheidene detectorelementen 5). De uitkomst van de vermenigvuldiger 76 wordt aan 35 de terugprojectie-inrichting 16b toegevoerd. Aan de terugprojectie-inrichting 16b wordt tevens in de vorm van enkele konstante waarden de oriëntatie van de bron 1 ten opzichte van het x-y coördinatenstelsel toegevoerd, zodat de terugprojectie-inrichting 16b steeds een terug te projecteren 8204086 PHN 10.482 18 groep van meetgegevens en bijbehorende kanstante waarden over de geometrische oriëntatie ten opzichte van het rotatiepunt 9 (x = y = 0) ontvangt. In plaats van met behulp van een convolutie-eenhe ld 74 kan de gefilterde waarde g(0~^) ook via een Fourier transformatie, filtering en 5 terugtransformatie warden berekend waarbij bijvoorbeeld het Rampfilter of Sheppfilter wordt toegepast, hetgeen (¾) zich zelf geheel bekend is.
In figuur 8 is een terugprojectie-inrichting 16b volgens de uitvinding meer in detail weergegeven. De terugprojectie-inrichting 16b bevat verscheidene (16) parallel werkende terugprojectie segmenten 81, 10 een opteleenheid 82, een geheugenstuurschakeling 83, een beeldgeheugen 17b en een pijplijnbesturingsschakeling 84. Elk segment 81 ontvangt via de has FDB van de filter inrichting 16a een terug te projecteren profiel H«77 &f) en bijbehorende geometrische kanstante waarden en slaat dit als een pakket informatie in een eerste deel van profielgeheugens (94, zie figuur 9) 15 op. Met betrekking tot de bij een profiel H((T,^) cpgeslagen konstante waarden zal een en ander verderop warden toegelicht. Via besturingsschake-ling 84 worden besturings- entelpulsen t aan elk segment 81 aangeboden.
In elk segment 81 wordt voor één bepaald beeldelement met de coördinaten x-y een stralingsverzwakkingsbijdrage Δ f (x, y) uitgerekend. Alle door 20 de segmenten 81 j berekende bijdragen Aj f(x, y) worden opgeteld door de opteleenheid 82, waarna de som van dé verscheidene bijdragen als een geheel bij de voorgaand berekende senten op de geheugenplaats (x,y) van het beeldgeheugen 17b wordt, bij geteld. Het voorgaande wordt uitgevoerd door de geheugens tuur schakeling 83, die daarvoor op het juiste moment via de pijp-25 lijnschakeling een besturingspuls t en het bijbehorende adres (x-y) van het beeldgeheugen 17b ontvangt. Is voor elk (x-y) adres een som van de bijdragen uit elk profiel Θ) berekend, dan wordt in elk segment 81 een omschakeling gepleegd naar een tweede deel van de profielgeheugens (94, figuur 9). In dat tweede deel is tijdens het terugprojecteren van een in 30 het eerste deel qpgeslagen profiel Η ((7£, Θ ^ een tweede profiel opgeslagen. Na omschakeling zullen dus (beginnend bij xQ, yQ ) opnieuw bijdragen voor elk beeldelement x-y berekend warden aan de hand van het in het tweede deel van het profielgeheugen 94 qpgeslagen tweede profiel, waarbij nu in het eerste deel van het profielgeheugen 94 een nieuw profiel wordt ge-35 laden. Het functioneren van het profielgeheugen 94 en de besturingsschake-ling 84 wordt verderop nog nader toegelicht.
Verder wordt opgemerkt, dat vanwege de segmentering 81 van de terugprojectie-inrichting 16b het voordeel wordt verkregen, dat mocht een 8204086 PHN 10.482 19 segment 81 foutief functioneren of geheel uitvallen, toch reconstructies uitgevoerd kunnen warden door uitschakeling van het foutieve segment 81 en aanpassing van de cpteleenheid 82. Uiteraard zal een reconstructie dan langzamer verlopen.
5 In figuur 9a is een hlokschema van een terugprojectiesegment 81 en een deel van de opbeller 82 volgens de uitvinding weergegeven. De terugprojectiesegment 81 bevat in principe een adresgenerator 91, een profieladresgeneratar 92, een weegfactargeneratar 93, een profielgeheugen 94, en een vermenigvuldiger 95, waarvan de uitgang verbonden is met een 10 opbeller 86, die deel uitmaakt van de cpteleenheid 82 uit figuur 8. De adresgenerator 91 krijgt (vanuit de besturingsschakeling 84) telpulsen t toegevoerd en genereert bij elke telpuls twee nieuwe getalwaarden A en B, die een maat zijn voor de positie van beeldelement P net coördinaten x-y, zoals in figuur 5 is weergegeven. On voor elk element P de waarden A en 15 B te bepalen worden aan elk profiel enkele konstante geometrische waarden toegevoegd, die door de bij het te verwerken profiel behorende bronpo- sitie 1 ten opzichte van de oorsprong 9 zijn bepaald. Een en ander zal verderop nog worden toegelicht. Voor dit element P wordt nu een bijdrage berekend. De twee getalwaarden A en B dienen voor het opzoeken van de 20 terugprojectiewaarden Η(0*ν 0) en voor het bepalen van de weegfactor -2 C . B .Degetalwaarde B kan als adres worden gebruikt voor het opzoeken -2 van de weegfactor C . B in een weegfactorgeheugen. in plaats van het -2 opslaan van alle weegfactoren C . B , die met de factor B worden geadresseerd, kan men ook gebruik maken van een geheugen, waarin de waarden 25 1/B zijn opgeslagen. Deze waarden 1/B worden dan met het adres B cpge- 2 roepen en met elkaar vermenigvuldigd zodat de af standsf actor 1/B ontstaat. Men spaart op deze wijze door gebruik te maken van een enkele vermenigvuldiger een heel geheugen uit. De waarde 1/B heeft men op zich eveneens nodig zoals verderop zal blijken. De getalwaarden A en B warden 30 beide aan de profieladresc^neratcr 92 toegevoerd, die een adres als functie van de waarde A/B genereert voor het cpzoeken van de terugprojectie-waarde H. De prof ieladresgenerator 92 kan indien de meetwegen equi-angulair zijn verdeeld een geheugen zijn, waarin een arctantabel ({F- arctan A/B) is opgeslagen, die met de waarden A en B wordt geadresseerd. 35 De proef ieladresgenerator 92 kan ook een geheugen en een vermenigvuldiger bevatten, waarbij het geheugen met de waarde B wordt geadresseerd om daarmede de waarde 1/B cp te zoeken, die aan de vermenigvuldiger wordt toegevoerd evenals de waarde A, zodat de uitgang van de vermenigvuldiger een 8204086 PHN 10.482 20 adres (VB) levert. Indien niet-equid is tante of niet-equiangulair bepaalde groepen van meetgegevens teruggeprojecteerd moeten worden, is het nuttig een extra vrij programmeerbaar geheugen aan de profieladres-generatar 92 toe te voegen, die met het adres A/B wordt geadresseerd .Via 5 het extra geheugen is dan een gewenste adresvertaling van het adres VB naar de- niet-equidistante positie van de meetgegevens binnen de terug te projecteren groep mogelijk. De opgeroepen terugprojectiewaarde Η ((Τ', Θ ) wordt evenals de weegfactor C . B ^ aan de vermenigvuldiger 95 toegevoerd, waarvan de uitgang met een ingang 86a van de opteller 86 is 10 verbonden, die deel uitmaakt van de opteleenheid 82 uit figuur 8. Aan de tweede ingang 86b van opteller 86 is de uitgang van een vermenigvuldiger van een verder segment 81 aangesloten. De som van de beide bijdragen, die aan opteller 86 warden toegevoerd, wordt aan opteller 87 toegevoerd en daar met de bijdrage, die door een derde segment 81 is berekend ver-15 meerderd. De aldus gevormde scm wordt aan ingang 88a van een derde opteller 88 toegevoerd. pp een tweede ingang van de opteller 88 wordt een scm van de bijdragen van drie verdere segmenten toegevoerd, die via twee (niet weergegeven) opteller is gevormd. De uitgang 89 van opteller 88 is verbonden met de geheugens tuur schakeling 83.
20 De nauwkeurigheid van de door de segmenten 81 uit te voeren bere keningen kan zo nodig warden verhoogd door de volgende maatregelen, die aan de hand van figuur 9b worden* toegelicht. Bij elke waarde H(£T^, 0) wordt een increment US{CT^,0) bepaald, dat gelijk is aan het verschil tussen twee naast elkaar liggende waarden H(G"^, Θ) en Η«Π[+1, Θ ) . Dit inere-25 ment HS( G^, &) wordt tegelijk met het door de prof ieladresgenerator 92 gegenereerde adres A/B opgeroepen (in feite bestaat dan het geheugen 94 uit twee parallel aangestuurde geheugens). De beide waarden HfCr^, & ) en HS(CT^, 5» ) worden aan een interpolator 94' toegevoerd (zie figuur 9b). De interpolator 94' werkt als volgt : Het door de adresgenerator 92 gege-30 nereerde adres A/B is groter dan de waarde <7^ en kleiner danO^+1 . Dit betekent dat het meest significante deel MSP van het adres A/B gelijk is aan <7^ en dat het minst significante deel LSP (het gedeelte "achter de karma") een maat is voor de positie van het adres A/B tussen de adressen en (7^ · Het minst significante deel LSP wordt nu toegevoerd aan een 35 vermenigvuldiger 941 evenals het increment HS (dat met MSP (A/B) wordt opgeroepen). Het prcdukt van de aan de vermenigvuldiger 941 aangeboden wraaarden (LSP en HS(0£, Θ ) wordt via opteller 942 aan de profiel-waarden H(0^,0) toegevoegd, waarna de scm aan de vermenigvuldiger 95 wordt 8204086 » ,, FHN 10.482 21 toegevoerd voor verdere verwerking.
Een verdere maatregel om de nauwkeurigheid te verhogen is het aanpassen van het profieladres arctan h/B, dat door de prof ieladresgenera-tor 92 wordt gegenereerd. De door de adresgenerator 91 gegenereerde waar-5 den A en B zijn alleen exact, indien de werkelijk ingencmen positie van de rSntgenfcron 1 en de detectoren 5 owereenstamen met de theoretische posities, die uit de geometrische kanstante waarden gegenereert kunnen worden. Een afwijking 0*^ van de hronpositie 1 ten opzichte van de theoretische waarde kan worden gemeten en als correctiewaarde aan de 10 geometrische waarden bij het bijbehorende profiel worden toegevoegd. De aldus bepaalde afwijking 6^ wordt nu bij het theoretische adres (bepaald door (arctan) A/b) opgeteld met behulp van een opteller 922, die tussen de prof ieladresgener ator 92 en het profielgeheugen 94 is geschakeld. Bij elk profiel H(C^, Q ) hoort dan een konstante corrigerende waarde, die 15 in een buffer 921 wordt cpgeslagen via de bus DFB, zodra een nieuw profiel in het prof ielgeheugen 94 wordt opgeslagen.
De adresgeneratcr 91_ uit figuur 9ais meer in detail in figuur 10 weergegeven. De adresgenerator 91 bevat twee tellers 100a en 100b, waarvan de x-teller 100a telpulsen t ontvangt. Het maximaal door de tellers 100a(en 20 1 00b)te tellen getal n is gelijk aan het aantal elementen xQ, ...... xn in een rij respectievelijk het aantal elementen , .... y^ in een kolcm van de beeldmatrix in het geheugen 17b. In figuur 11 is deze beeldmatrix schematisch weergegeven met de eierenten xq, yQ.....xn ; *0' ^1 · · ·; xfl, yn . In figuur 11 zijn verder weergegeven : de hronpositie 1 na 25 rotatie over een hoek Θ cm een punt 9, dat in de oorsprong (0,0) van het x-y assenstelsel ligt. Af te leiden is dat voor het punt 9 in x^, y^ geldt dat de afstand A tussen p en p' (het projectiepunt van p op de centrale straal 8) uit te drukken is ώ x^ . cos y . sin Θ en de afstand B tussen 1 en p' in xi . sin£ + yi . cos^+ D, 30 waarbij D de afstand tussen de bron 1 en de oorsprong 9 is. We merken op dat bij elke positie op de lijn p-p' een kons tante waarde van B hoort.
De teller 100a (figuur 10) ontvangt stuurpulsen t (zie figuur 8) en telt nu uitgaande van positie xQ alle x-posities af (tot en net xR), waarbij de teller 100b (positie y) niet veranderd. Na het bereiken van 35 de eindpositie xr springt de teller 100a in diens uitgangspositie xQ terug en geeft daarbij een stuurpuls t' aan teller 100b , die daardoor een positie verder stapt. (y± yi+1). Na dit n maal te hebben gedaan is zowel teller 100a als teller 100b in de beginpositie terug en zijn 8204086 ΡΗΝ 10.482 22 ψ adressen van de geheugenmatrix 17b doorlopen.
Behalve de twee tellers 100a en 100b bevat adresgenerator 91 twee parallel werkende telsegirenten a en b, die respectievelijk de getalwaarden A en B genereren in samenwerking met de tellers 100a en 100b.
5 Elk telsegment a en b bevat vier buffers 101a, b; 103a, b; 105a, b; 109a, b? een opbeller 107a, b en een schakelaar 111a, b. In de buffers 101a, b; 103a, b en 105a, b zijn de konstante geometrische getalwaarden opgeslagen, die bij een terug te projecteren profiel Η(0^, Q) horen. De getalwaarden worden in de buffers 101a, b tot en met 105a, b geladen bij het 10 laden van een profiel Η(<Γ·, ff ) in een deel van het profielgeheugen 94. Deze buffers zijn in figuur 9 met 911 aangeduid en ontvangen hun kanstante getalwaarden via de bus DFB. Een eerste kons tante geometrische getalwaarde wordt Aq, Bq genoemd en wordt in buffer 101a, b qpgeslagen.
De getalwaarden AQ en Bq stellen respectievelijk de afstand A en B voor, 15 die haren bij het element xQ, yQ , waarvoor de eerste terugprojectie-waarde wordt berekend. In de buffers 103a, b worden de waarden A1 en B1 opgeslagen, die warden gebruikt cm van de getalwaarden AQ en Bq, die horen bij het element xq, yQ, getalwaarden A' en B' te vormen, die behoren tot het element x^, yQ. Zoals hiervoor reeds beschreven is 20 A' = AQ + x1 . cos Θ - Aq + cos & en is B' = Β + x. . sin# = B + sin Θ . o 1 o
In de buffers 103a, b is dus respectievelijk een waarde evenredig met cos ff, sin ff. Na een eerste telpuls t zullen de getalwaarden Aq, Bq in de buffers 109a, b worden overgenomen en tevens op de adresuitgangen 25 A en B van de adresgeneratar 91 verschijnen. Na een tweede puls t zal de opteller 107a en b de inhoud van de buffers 103a en 109a respectievelijk de inhoud van de buffers 103b en 109b optellen, zodat op de uitgang van de opteller 107a en b de getalwaarde A' en B' verschijnen, die behoren bij het element x^, yQ . Na elke volgende stuurpuls t zal de getalwaarde 30 A', B' met respectievelijk de waarde cos#, sin# toenemen en dus de A en B waarden vormen die horen bij de elementen x., y ; x., „, y , eet. totdat de waarden A en B behoren bij het element xR, yQ zijn uitgerekend. De x-teller 100a geeft dan een puls t*, die tot een volgende puls t, de schakelaars 111a en 111b cmzet en de buffers 105a en b respectievelijk 35 qp de opbellers 107a en b aansluit. In de buffers 105a en 105b zijn de twee geometrische getalwaarden A2 en B2 opgeslagen, die indien ze worden opgeteld bij de getalwaarden A(xn, y ), B(xn, y ), die behoren bij het element (xn, yQ), de getalwaarden A(xq, y^, B(xq, y^ leveren.
8204086 * PHN 10.482 23
Uit figuur 11 is nu af te leiden, dat ^ = xR . cos $ + sin & en dat B0 — x„ . sin 6* + cosfi 2 n
Na een volgende stuurpuls t zullen de schakelaars 111a en b weer in de getekende stand staan. De op dat ogenblik in de buffers 101a 5 en b staande getalwaarden A en B behoren bij het element (xq, ). Ben volgende reeks pulsen t zal de waarden leveren, die horen bij de elementen (x^, y1}, totdat xn wordt bereikt en weer een puls t* wordt opgewekt. etc. Na dat n maal een puls t' is opgewekt (hetgeen betekent dat voor het laatste element xn, yn de A en B getalwaarden zijn berekend, geeft 10 de teller 100b een puls t” af, die de buffers 109a en b leegwist.
De buffers 101a, b, 103a, b en 105a en b worden nu net nieuwe bij een nieuw terug te projecteren profiel H((T^, 6 ) horende geometrischs getalwaarden Aq, Bq, Aj, B.|, A£ en B2 geladen. Het is evident, dat de getalwaarden Aq, Bq, Aj, B,j,A2 en B2 voor elk profiel Η (Ό~,θ )anders is en 15 dat deze waarden veranderen, zodra de afstand tussen bron 1 en rotatiepunt 9 gewijzigd wordt. De getalwaarden Aq, Bq etc. kunnen op bekende wijze door de besturingseenheid 16c voor elk profiel H( Ό-, & ) eenvoudig warden uitgerekend uit de door de opnemer 20 geleverde signalen over de rotatie van het gestel 10 en uit de signalen van bediening van de drukknop 27 20 (zis figuur 1a).
In figuur 12 is schematisch de eenvoudigste vorm van een pijplijn- besturingsschakeling 84 weergegeven. De schakeling 84 bevat slechts een schuif- register 120 en twee tellers 121 en 122. De schakeling 84 ontvangt pulsen t, die aan het schuif register 120 wordt toegevoerd. De pulsen t sturen via de 25 uitgangen ^ van l*t schuif register 120 bufferschakelingen die op verscheidene plaatsen, die omwille van de duidelijkheid slechts met pijlen t^ t2.......t^, tg, tg in de figuren 9a, b en 10 zijn weergegeven.
Deze bufferschakelingen (latch-circuits) zijn in elk segment 81 opgencmen en dienen te voorkomen dat een berekening in een willekeurig deel van seg- 30 ment 81 door een berekening in een voorgaand deel ervan wordt verstoord.
In de tijd tussen de pulsen t ziet elk deel van een segment 81 zijn "eigen” ingangsgrootheden in de voor liggende buffer opgeslagen. Zoals uit de figuren 9a, b en 10 volgt zal pas bij de negende puls tQ (elf pulsen y in het geval van figuur 9b) een bij een adres xq, yQ horende bijdrage 35 Af(xQ, yQ) berekend en beschikbaar zijn aan de uitgang van teller 82.
Deze bijdrage ^f(xQ, yQ) hoort bij de inhoud van het adres xQ, yQ bijge-voegd fe worden. Het x-y adres, dat de pijplijnbesturingsschakeling 84 aan de geheugenstuurschakeling 83 toevoert, wordt gevormd door twee 8204086 ♦ EHN 10.482 24 tellers 121 en 122, waarvan teller 121 het x-aüres genereert en via zijn uitgang de teller 122 stuurt, die het y-adres genereert. In feite werken de tellers 121 en 122 hetzelfde als de tellers 100a en 100b uit figuur 10 en lopen daarmee synchroon. Echter worden de aan de tellers 100a en b 5 toegevoerde pulsen t door het schuifregister 120 negen pulsduren (t^ -tg) vertraagd,zodat de tellers 100a en b al acht pulsen heeft ontvangen als de teller 121 zijn eerste puls ontvangt. De tellers 121 en 122 lopen dus acht "adressen” achter ten opzichte van de tellers 100a en b, zodat de tellers 121 en 122 precies op dat tijdstip het x-y adres genereren als 10 pp de uitgang van cpteleenheid 82 de bijbehorende berekende bijdrage A f (x-y) beschikbaar komt. De aan de teller 121 toegevoerde vertraagde pulsen toverden ook aan de geheugenstuurschakeling 83 ter activering ervan toegevoerd. In figuur 12 is een indicatie "t^" gegeven op de stuurlijn 123 die naar de tellers 100a en b gaat en pp de stuurlijn 124 de 15 indicatie "tg", die naar schakeling 83 gaat, ter verduidelijking van de tijdsvertraging, die het schuifregister 120 op de stuurpulsen t uitoefent. Opgenerkt dient te warden dat de convolutie-inrichting 16a (figuur 7) en de terugprojectie-inrichting 16b (figuren 8, 9a, b 10) pp eenvoudige wijze cmschakelbaar is, waardoor ook (meet-) gegevens, die langs parallelle 20 meetwegen zijn bepaald, kunnen worden verwerkt. Hiertoe wordt de (voor-beverkings) factor cos (Q~k) en waarde Bq (zie figuur 9a en figuur 10) gelijk aan 1 gesteld (verandering van de inhoud van buffer 101b en blokkeren van de uitgangen van de opbeller 107b) .Voorgaande is vooral van belang indien een correctie wordt uitgevoerd in verband net het stralingspphar-25 dingsvarschijnsel. Een dergelijke correctie is in het Amerikaanse octrooi 4.217.641 beschreven, waarbij correctie-gegevens worden bepaald uit het reeds gereconstrueerde beeld. Daarbij worden gegevens op de eenvoudigste wijze verkregen langs (meet-)wegen die parallel (en equidistant) door het gereconstrueerde beeld lopen (zie US. PS 3.778.614) zodat een correctie-30 reconstructie langs diezelfde (meet-)wegen dient te geschieden. De can-putertanograf ie-inrichting volgens de uitvinding komt hieraan volledig tegemoet. 1 8204086

Claims (10)

  1. 9 ΡΗΝ 10.482 25 QCNCLDSIES :
  2. 1. Werkwijze voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam, waarbij het vlak van het lichaam met een platte, waaiervoonige vanuit een bronpunt divergerende burdel doordringende straling vanuit een veelvoud van richtingen wordt doorstraald, waar-5 bij alle richtingen door een centraal punt gaan en in het vlak van het lichaam liggen, en voor elke meetrichting een groep van meetgegevens wordt bepaald, die een maat zijn voor de stralingsverzwakking langs een bijbehorende groep van divergerende meetwegen, waarbij elke groep van meetgegevens met een groep convolutiegetallen wordt geconvolueerd óf 10 wordt Fourier getransformeerd, gefilterd en teruggetransformeerd, waarna de aldus bewerkte meetgegevens in een matrix van beeldelementen worden teruggeprojecteerd, met het kenmerk, dat vóór convolutie óf Fourier transformatie elk meetgegeven van een groep met een voorbewerkingsfactor wordt vermenigvuldigd, die is bepaald door de cosinus van de door een centrale 15 verbindingslijn tussen de puntbron en het centraalpunt en de bij het voor te bevrerken meetgegeven behorende meetweg ingesloten hoek, waarna de voorbewerkte meetgegevens worden geconvolueerd óf Fourier getransformeerd, gefilterd en teruggetransfonteerd, als ware de voor bewerkte meetgegevens langs parallel aan elkaar lopende meetwegen gemeten, en dat de geconvolu-20 eerde of gefilterde meetgegevens met een nabewerkingsfactor worden vermenigvuldigd, die omgekeerd evenredig is met de verandering en rechtevenredig is met het kwadraat van de cosinus van de hoek, die de centrale straal insluit met de bij het geconvolueerde of gefilterde meetgegeven behorende meetweg, waarna de aldus nabewerkte meetgegevens worden 25 teruggeprojecteerd langs de meetwegen, waarlangs de meetgegevens zijn bepaald.
  3. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de terug te projecteren meetgegevens met een afstandsfactor worden vermenigvuldigd, die omgekeerd evenredig is met de afstand tussen het bronpunt en een pro- 30 jectiepunt op de centrale lijn, dat is bepaald door de projectie op de centrale lijn van een beeldelement, waarvoor een bijdrage in de stralingsverzwakking wordt berekend.
  4. 3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de afstand R2 van iet centrale punt tot het bronpunt cngelijk is aan de afstand R1 van het cen- 35 trale punt tot een detectiepositie, waar het lichaam gepasseerde straling wordt gemeten tijdens ten opzichte van het centrale punt equiangulair gesitueerde posities van het bronpunt, waarbij voor elk detectiepositie een groep van meetgegevens, die langs een groep vanuit de detectiepositie 8204086 FHN 10.482 26 divergerende groep van meetwegen zijn gemeten, vrordt verkregen, net het kenmerk, dat de voor hewerkingsf actor Q(k) is bepaald door QdO = - v + 1 + 2v.cos (kdot) 5 v : het quotient is van de afstand R1 en de afstand R2, en k^p<: de door de verbindingslijn tussen een detectiepositie en centrale punt en door een verbindingslijn tussen een bronpunt positie, waarbij het meetgegeven is bepaald, en het centrale punt ingesloten scherpe hoek zijn, 10 en dat de nabewerkingsfactor is bepaald door : nsir) - v2 + 1 + 2v.cos (!>>*.) ~ (1 + v . cos (1*ac) waarbij : 1Δ&·: de hoek is, die door de verbindingslijn tussen een detectiepositie 15 en het centrale punt en door de verbindingslijn tussen het cen trale punt en een bronpos it ie, waarbij het gefilterde meetgegeven is bepaald, is ingesloten en Aoi de door twee verbindingslijnen, die vanuit het centrale punt naar twee op elkaarvolgende bronpo-sities gaan, ingesloten hoek is.
  5. 4. Werkwijze voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam, waarbij het vlak van het lichaam met een platte, waaiervormige vanuit een bronpunt divergerende bundel doordringende straling vanuit een veelvoud van richtingen wordt doorstraald, waarbij alle richtingen door een centraal punt gaan in in het vlak van 25 het lichaam liggen en voor elke meetrichting een groep van meetgegevens wordt bepaald, die een maat zijn voor de stralingsverzwakking langs een bijbehorende groep van divergerende meetwegen, waarna uit de groepen van meetgegevens ondergroepen van meetgegevens werden gevormd, die behoren tot meetwegen, die onderling nagenoeg parallel zijn, waarna elke onder-30 groep van geselecteerde meetgegevens wordt geconvolueerd en daarna in een matrix van beeldelementen wordt teruggeprojecteerd langs de bij de ondergroep behorende meetwegen, met het kenmerk, dat de geconvolueerde meetgegevens worden vermenigvuldigd met een nabewerkingsfactor, die omgekeerd evenredig is met de verandering van de afstand (d r(l)/dl)van een meetweg 35 1 tot het centrale punt.
  6. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de meetwegen in de diver gerende bundel equiangulair zijn verdeeld en een angulaire spatiering A hebben, met het kenmerk, dat de nabewerkingsfactor omgekeerd even- 3204086 j # 9 PHN 10.482 27 redig is net de cosinus van de hoek, die de centrale straal insluit met een meetweg, waarlangs het na te bewerken meetgegeven is bepaald.
  7. 6. Inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsver- deling in een vlak van een lichaam, welke inrichting bevat : ten minste 5 een bron voor het opwekken van een platte, waaiervarmige bundel van doordringende straling voor het langs een aantal vanuit de bron divergerende in het vlak liggende meetwegen doorstralen van het lichaam vanuit een veelvoud van branposities die regelmatig over ten minste 180° zijn verdeeld, vraarbij een centrale straal in de divergerende bundel vanuit elke 10 branpositie door een centraalpunt gaat, een rij van detectoren voor het detecteren van langs de meetwegen het lichaam gepasseerde straling voor het voor dike branpositie leveren van groepen meetgegevens, die een maat zijn voor de langs het aantal divergerende meetwegen door het lichaam optredende stralingsverzwakking, een verwerkingsinrichting met een 15 geheugen voor het opslaan van meetgegevens : - met een f ilter inricht ing voor het filteren van elke groep meetgegevens en - met een terugprojectie-inrichting voor het terugprojecteren en toevoegen van de gefilterde meetgegevens aan matrixelanenten van een geheugenmatrix 20 voor het opslaan van de soa van de teruggeprojecteerde, gefilterde meetgegevens - en een weergeef inr ichting voor het weergeven van de in de geheugenmatrix opgeslagen som van teruggeprojecteerde meetgegevens, met het kenmerk, dat de verwerkings inr icht ing verder rekenmiddelen bevat voor 25 het vermenigvuldigen van elk meetgegeven van elke groep met een voorbewer-kingsfactor, die is bepaald door de cosinus van de hoek ingesloten door de verbindingslijn tussen de bron en de detector, waarmee het meetgegeven is gemeten, en een centrale verbindingslijn tussen de bron en het centraalpunt en voor het vermenigvuldigen van elk gefilterd meetgegeven met een 30 nabewerkingsfactor, die omgekeerd evenredig met de verandering van de door de centrale verbindingslijn en de bij het gefilterde meetgegeven behorende meetweg ingesloten hoek als functie van de bijbehorende meetweg, en die evenredig met het kwadraat van de cosinus van die hoek, dat de filter inrichting voor het filteren van de voorbewerkte meetgegevens een 35 filter inrichting is voer het filteren van parallel en equidistant gemeten meetwaarden, en dat de terugprojectie-inrichting middelen bevat voor het vermenigvuldigen van een gefilterd nabewerkt meetgegeven met een afstands-factor, die omgekeerd evenredig is met de het kwadraat van afstand tussen 8204086 > '· PHN 10.482 28 een bronpunt en een projectiepunt van een beeldelement pp de centrale verbindingslijn, in welk beeldelement een terugprojectie wordt bepaald.
  8. 7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de de rekenmiddelen van de verwerkingsinrichting een eerste vermenigvuldiger 5 en een voorbewerkingsfactcrgeheugen bevatten, waarvan de uitgang met een ingang van de eerste vermenigvuldiger is gekoppeld, waarvan een verdere ingang een invoer voor meetgegevens is en langs een uitgang waarvan de voorbewerkte meetgegevens naar de f ilter inrichting toe voer baar zijn. 8. inrichting volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de rekenmiddelen van de verwerkingsinrichting een tweede vermenigvuldiger en een nahewerkingsfactcrgeheugen omvatten, waarvan de uitgang met een ingang van de tweede vermenigvuldiger is gekoppeld, waarvan een verdere ingang een invoer voor gefilterde meetgegevens is en langs een uitgang 15 waarvan de nabewerkte meetgegevens naar de terugprojectie-inrichting toevoer baar zijn.
  9. 9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de middelen van de terugprojectie-inrichting verscheidene terugprojectieseg-menten en een opteleenheid bevatten, waarbij de terugprojectiesegmenten 20 parallel aan elkaar geschakeld zijn en elk met hun uitgang aan een ingang van de opteleenheid verbonden zijn voor het optellen van de in elk terug-projectiesegment bepaalde in eenzelfde matrixelement teruggeprojecteerde, gefilterde meetgegevens, waarbij vanuit de filterinrichting aan elk terugprojectiesegment een verschillende groep nabewerkte, gefilterde 25 meetgegevens wordt toegevoerd. ·
  10. 10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat elk terugpro jectiesegment een prof ie lgebeugen voor het opslaan van nabewerkte, gefilterde meetgegevens, een afstandsfactorgenerator, een vermenigvuldiger en adresseringsmiddelen bevat, waarbij met door de adresseringsmiddelen ge- 30 genereerde adressen een af standsf actor en een nabewerkte, gefilterde meetgegeven via de afstandsfactorgenerator respectievelijk uit het profiel-geheugen oproepbaar zijn, die langs uitgangen van de af standsf actorgenera-tor en het prof ie lgeheugen naar de vermenigvuldiger worden gevoerd, waarvan de uitgang met een ingang van de opteleenheid is verbonden. 35 8204086
NL8204086A 1982-10-22 1982-10-22 Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam. NL8204086A (nl)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8204086A NL8204086A (nl) 1982-10-22 1982-10-22 Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam.
US06/465,936 US4549265A (en) 1982-10-22 1983-02-14 Method of and device for image reconstruction in computed tomography
IL70001A IL70001A (en) 1982-10-22 1983-10-19 Method of and device for determining the distribution of radiation attenuation in a body section
CA000439261A CA1213082A (en) 1982-10-22 1983-10-19 Method of and device for determining the distribution of radiation attenuation in a body section
EP83201490A EP0107253A1 (en) 1982-10-22 1983-10-19 Method of and device for determining the distribution of radiation attenuation in a body section
AU20425/83A AU564172B2 (en) 1982-10-22 1983-10-20 Determining the distribution of radiation attenuation in a body section
JP58196299A JPS5998276A (ja) 1982-10-22 1983-10-21 物体部位内での放射線減衰の分布を求める方法及び装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8204086A NL8204086A (nl) 1982-10-22 1982-10-22 Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam.
NL8204086 1982-10-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8204086A true NL8204086A (nl) 1984-05-16

Family

ID=19840448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8204086A NL8204086A (nl) 1982-10-22 1982-10-22 Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4549265A (nl)
EP (1) EP0107253A1 (nl)
JP (1) JPS5998276A (nl)
AU (1) AU564172B2 (nl)
CA (1) CA1213082A (nl)
IL (1) IL70001A (nl)
NL (1) NL8204086A (nl)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4635197A (en) * 1983-12-29 1987-01-06 Shell Oil Company High resolution tomographic imaging method
US4712178A (en) * 1984-11-28 1987-12-08 Picker International Inc. Malfunctioning computed tomography detector correction method
US4674045A (en) * 1984-12-31 1987-06-16 Picker International Inc. Filter for data processing
US4752879A (en) * 1985-01-30 1988-06-21 Picker International, Inc. Method and apparatus for medical imaging
JPS6282349A (ja) * 1985-10-08 1987-04-15 Tokyo Keiki Co Ltd 超音波撮像装置
NL8601004A (nl) * 1986-04-21 1987-11-16 Philips Nv Computertomografie-inrichting met gekombineerd recursief- en convolutiefilter.
US4829430A (en) * 1987-11-13 1989-05-09 Mayo Foundation For Medical Education And Research Method for reducing artifacts in ultrasound backscatter tomography
FR2629214A1 (fr) * 1988-03-25 1989-09-29 Thomson Cgr Procede et systeme d'etalonnage d'un scanner a rayons x en utilisant un seul etalon non circulaire
US5079697A (en) * 1989-05-01 1992-01-07 The General Hospital Corporation Distortion reduction in projection imaging by manipulation of fourier transform of projection sample
US5047931A (en) * 1989-05-30 1991-09-10 General Electric Company Parallel computation of fan-beam back-projection reconstruction algorithm in computed tomography
FR2648304B1 (fr) * 1989-06-12 1991-08-30 Commissariat Energie Atomique Procede de determination d'un espace a partir d'un espace discret connu pour la reconstruction d'images bi ou tridimensionnelles, dispositif de mise en oeuvre et application du procede
US5043890A (en) * 1989-06-12 1991-08-27 General Electric Compensation of computed tomography data for objects positioned outside the field of view of the reconstructed image
US5457321A (en) * 1990-02-20 1995-10-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Spect apparatus utilizing fan-parallel data conversion
US5528522A (en) * 1992-10-30 1996-06-18 United States Of America Portable radar or beacon emulator
US5841890A (en) * 1996-05-06 1998-11-24 Northrop Grumman Corporation Multi-dimensional wavelet tomography
US5982845A (en) * 1998-04-07 1999-11-09 Picker International, Inc. Forward projection and backprojection processor
US6324241B1 (en) * 1999-12-30 2001-11-27 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and apparatus for CT reconstruction
US7653224B2 (en) * 2004-02-16 2010-01-26 Hitachi Medical Corporation Image reconstruction method and tomograph
JP5635732B2 (ja) * 2005-12-15 2014-12-03 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 複数繰り返しアルゴリズムの進行的な収束
US7852980B2 (en) * 2007-10-31 2010-12-14 Xoran Technologies, Inc. Computed tomography with resolution recovery
US8938104B2 (en) * 2008-08-29 2015-01-20 Varian Medical Systems International Ag Systems and methods for adaptive filtering
US11403024B2 (en) * 2019-08-28 2022-08-02 Cohesity, Inc. Efficient restoration of content

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398251A (en) * 1974-12-19 1983-08-09 Emi Limited Radiography
DE2521796C3 (de) * 1975-05-16 1979-12-13 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption oder der Emission von Strahlung in einer Ebene eines Körpers
US4149248A (en) * 1975-12-23 1979-04-10 Varian Associates, Inc. Apparatus and method for reconstructing data
GB1577615A (en) * 1976-05-13 1980-10-29 Emi Ltd Radiography
CA1111575A (en) * 1977-01-19 1981-10-27 General Electric Company Apparatus and method for reconstructing data
AU522916B2 (en) * 1977-09-30 1982-07-01 Ohio Nuclear X-ray tomographic apparatus
GB1602071A (en) * 1978-05-12 1981-11-04 Emi Ltd Processing arrangements for medical examination
GB1602072A (en) * 1978-05-12 1981-11-04 Emi Ltd Processing arrangements for constructing representations of parts of bodies

Also Published As

Publication number Publication date
EP0107253A1 (en) 1984-05-02
US4549265A (en) 1985-10-22
JPS5998276A (ja) 1984-06-06
JPH0415505B2 (nl) 1992-03-18
IL70001A0 (en) 1984-01-31
IL70001A (en) 1987-01-30
AU564172B2 (en) 1987-08-06
AU2042583A (en) 1984-05-03
CA1213082A (en) 1986-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8204086A (nl) Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsverzwakkingsverdeling in een vlak van een lichaam.
Kleyna et al. Dark matter in dwarf spheroidals—II. Observations and modelling of Draco
US6256370B1 (en) Method and apparatus for performing tomosynthesis
US5293312A (en) Method and apparatus for computing tomographic scans
JP4508836B2 (ja) コンピュータ断層撮影イメージングシステムにおけるアーチファクトを低減するための方法及び装置
US5771269A (en) Apparatus and method for removing scatter from an x-ray image
EP0782375A1 (en) Apparatus and method for removing scatter from an x-ray image
US20080224050A1 (en) Method of and Software for Calculating a Scatter Estimate for Tomographic Scanning and System for Tomographic Scanning
JPH0919425A (ja) X線コンピュータ断層撮影装置
WO1997015841A1 (en) Multi-slice limited projection pet
EP0981998A1 (en) Methods and apparatus for automatic image noise reduction
EP2671069B1 (en) Detection values processing apparatus
JP2004188163A (ja) 断層撮影装置
EP1927018B1 (en) Improved rebinning for computed tomography imaging
IL116258A (en) Image Recovery Device and Spooler Scanning Method
JPH0838467A (ja) 検出器チャンネル利得較正係数を求める方法
JP2013085955A (ja) 連続マルチスケール再構成において詳細画像を補うx線コンピュータ断層撮像装置(x線ct装置)、医用画像処理装置及び医用画像処理方法
US4144569A (en) Method and arrangement for compensating motion artifacts in computed tomography
WO2005121836A1 (en) Computerized tomography method with helical relative movement and conical beam
EP0991022A2 (en) Methods and apparatus for image reconstruction
CN1304036A (zh) 用于倾斜的螺旋重构多片ct的方法和装置
JPH0667384B2 (ja) 送投影像再生方法と装置
Fritze et al. A scanning microphotometer with an on‐line data reduction for large field Schmidt plates
US7215734B2 (en) Method and system for three-dimensional reconstruction of images
EP0950985A2 (en) Forward projection/backprojection processor

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed