DE10036142A1 - Röntgen-Computertomographieeinrichtung - Google Patents
Röntgen-ComputertomographieeinrichtungInfo
- Publication number
- DE10036142A1 DE10036142A1 DE10036142A DE10036142A DE10036142A1 DE 10036142 A1 DE10036142 A1 DE 10036142A1 DE 10036142 A DE10036142 A DE 10036142A DE 10036142 A DE10036142 A DE 10036142A DE 10036142 A1 DE10036142 A1 DE 10036142A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- value
- attenuation
- overall
- partial
- weakening
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000012925 reference material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 28
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 claims description 59
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 27
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 10
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229940039231 contrast media Drugs 0.000 description 1
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/58—Testing, adjusting or calibrating thereof
- A61B6/582—Calibration
- A61B6/583—Calibration using calibration phantoms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S378/00—X-ray or gamma ray systems or devices
- Y10S378/901—Computer tomography program or processor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Es wird eine Röntgen-Computertomographieeinrichtung mit retrospektiver Strahlaufhärtungskorrektur vorgeschlagen. Dabei wird aus Gesamtschwächungswerten, die aus Röntgenprojektionen einer zu untersuchenden Körperschicht ermittelt werden, ein Gesamtbild der Körperschicht rekonstruiert. Aus diesem Gesamtbild wird mindestens ein Teilbild extrahiert, das im Wesentlichen nur eine Körpersubstanz, vorzugsweise Knochensubstanz, zeigt. Aus diesem mindestens einen Teilbild werden durch Reprojektion Teilschwächungswerte ermittelt, auf deren Grundlage für jeden Gesamtschwächungswert ein Korrekturwert ermittelt wird. Der Korrekturwert ergibt sich dabei aus dem Strahlaufhärtungsfehler, der für eine Materialkombination zweier unterschiedlicher Referenzmaterialien festgestellt ermittelt wird.
Description
Die Erfindung befasst sich mit der Strahlaufhärtungskorrektur
in einer Röntgen-Computertomographieeinrichtung.
In der Röntgen-Computertomographie tritt infolge des poly
chromatischen Spektrums der von einer Röntgenquelle ausge
sendeten Strahlung und der energieabhängigen Absorption der
Röntgenstrahlung im Körper des zu untersuchenden Patienten
eine Verschiebung der mittleren Energie der Röntgenstrahlung
hin zu höheren Werten auf. Dieser Effekt wird Strahlaufhär
tung genannt. Er ist um so stärker, je länger die durch
strahlte Strecke im Körper ist. Im rekonstruierten Bild der
durchstrahlten Körperschicht führt dieser Strahlaufhärtungs
effekt zu unerwünschten Bildartefakten, die die genaue medi
zinische Interpretation des Bilds beeinträchtigen.
Zur Korrektur solcher strahlaufhärtungsbedingter Bildarte
fakte sind Standardalgorithmen (etwa die sogenannte Polynom
korrektur) bekannt, die solange zufriedenstellende Ergebnisse
produzieren, wie sich das spektrale Absorptions- bzw. Schwä
chungsverhalten der durchstrahlten Körpersubstanzen nicht
wesentlich vom spektralen Schwächungsverhalten einer Refe
renzsubstanz unterscheidet, für die der Korrekturalgorithmus
entwickelt wurde. Im Regelfall wird Wasser als Referenzsub
stanz verwendet, da Wasser ein vergleichbares spektrales
Schwächungsverhalten wie Weichteilgewebe im menschlichen Kör
per zeigt und der menschliche Körper zu einem großen Teil aus
Weichteilgewebe besteht. In Körperregionen, wo im wesent
lichen ausschließlich Weichteilgewebe anzutreffen ist, lassen
sich Strahlaufhärtungsfehler dann weitestgehend beseitigen.
Durchläuft die Röntgenstrahlung jedoch auch Knochengewebe,
ist dies nicht mehr so, da Knochengewebe ein von Wasser er
heblich abweichendes spektrales Schwächungsverhalten zeigt.
Gleiches gilt beispielsweise auch für kontrastmittelgefüllte
Gefäße. Da für die im Rahmen der Untersuchung eines Patienten
gewonnen Messwerte zunächst nicht bekannt ist, in welchem
Maße Weichteilgewebe und Knochengewebe für die Strahlschwä
chung verantwortlich waren, ist eine zufriedenstellende
Strahlaufhärtungskorrektur allein aus Kenntnis der Messwerte
heraus nicht möglich.
Es wurden daher sogenannte retrospektive Korrekturverfahren
entwickelt, bei denen aus den gemessenen Gesamtschwächungs
werten zunächst ein Gesamtbild der durchstrahlten Körper
schicht rekonstruiert wird und dieses Gesamtbild daraufhin
analysiert und in Teilbilder zerlegt wird. Jedes der Teil
bilder zeigt nur einen Teil der verschiedenen Körpersubstan
zen. Im Regelfall wird ein Knochenbild und ein Weichteilbild
erzeugt. Aus den einzelnen Teilbildern werden dann durch Re
projektion Teilschwächungswerte berechnet, die die Strahl
schwächung durch den betreffenden Teil der Körpersubstanzen,
also beispielsweise Knochengewebe oder Weichteilgewebe, an
geben. Für die Teilschwächungswerte jedes Teilbilds werden
daraufhin Korrekturwerte ermittelt, die zu den ursprünglich
gemessenen Gesamtschwächungswerten addiert werden. Die Kor
rekturwerte werden beispielsweise Korrekturkennlinien ent
nommen, die im voraus für die jeweiligen Körpersubstanzen
anhand schwächungsmäßig vergleichbarer Referenzmaterialien
gesondert ermittelt wurden. Aus den so korrigierten Gesamt
schwächungswerten wird ein zweites Mal ein - nun strahlauf
härtungskorrigiertes - Gesamtbild der durchstrahlten Körper
schicht rekonstruiert.
Nähere Informationen zu retrospektiven Korrekturverfahren
finden sich beispielsweise in "A Comparative Study of Two
Postreconstruction Beam Hardening Correction Methods" von G.
T. Herman, S. S. Trivedi, IEEE Transactions on Medical Ima
ging, MI-2, 1983, S. 128 ff., und in "A Method for Correcting
Bone Induced Artifacts in Computer Tomography Scanners" von
P. M. Joseph, R. D. Spital, Journal of Computer Assisted
Tomography, Nr. 2, 1978, S. 100 ff.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die bekannten retro
spektiven Korrekturverfahren strahlaufhärtungsbedingte Bild
artefakte zwar deutlich im Vergleich zu herkömmlichen Stan
dardalgorithmen reduzieren können. Es werden jedoch weiterhin
Bildartefakte beobachtet, deren Beseitigung oder zumindest
Reduzierung wünschenswert ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Computertomographie
einrichtung mit verbesserter Strahlaufhärtungskorrektur be
reitzustellen.
Bei einer ersten Lösungsvariante geht die Erfindung aus von
einer Röntgen-Computertomographieeinrichtung, umfassend
- - eine Strahler-Detektor-Anordnung, welche für jede Röntgen- Projektion einer Körperschicht eines zu untersuchenden Pati enten einen Satz von Intensitätsmesswerten liefert, deren jeder für die Intensität der durch die Körperschicht hin durchtretenden Röntgenstrahlung in je einem Projektionsteil bereich des gesamten Projektionsbereichs repräsentativ ist, und
- - eine mit der Strahler-Detektor-Anordnung verbundene elek
tronische Auswerte- und Rekonstruktionseinheit, welche dazu
ausgelegt ist:
- a) für jeden Intensitätsmesswert einen Gesamtschwächungs wert zu ermitteln, der für die in der Körperschicht im betreffenden Projektionsteilbereich hervorgerufene tat sächliche Gesamtschwächung der Röntgenstrahlung reprä sentativ ist,
- b) ausgehend von den Gesamtschwächungswerten ein Gesamtbild der Körperschicht zu rekonstruieren,
- c) aus diesem Gesamtbild ein erstes Teilbild zu extrahie ren, in welchem im wesentlichen nur solche Bildteile des Gesamtbilds enthalten sind, die einem ersten Teil der verschiedenen in der Körperschicht vorkommenden Substan zen entsprechen,
- d) anhand dieses ersten Teilbilds in Zuordnung zu jedem Gesamtschwächungswert je einen ersten Teilschwächungs wert zu ermitteln, welcher ein Maß für die Schwächung ist, die die Röntgenstrahlung im jeweiligen Projektions teilbereich durch den ersten Teil der Substanzen er fährt,
- e) aus dem Gesamtbild der Körperschicht ein zweites Teil bild zu extrahieren, in welchem im wesentlichen nur sol che Bildteile des Gesamtbilds enthalten sind, die einem vom ersten Teil verschiedenen zweiten Teil der Substan zen in der Körperschicht entsprechen,
- f) anhand dieses zweiten Teilbilds in Zuordnung zu jedem Gesamtschwächungswert je einen zweiten Teilschwächungs wert zu ermitteln, welcher ein Maß für die Schwächung ist, die die Röntgenstrahlung im jeweiligen Projektions teilbereich durch den zweiten Teil der Substanzen er fährt,
- g) anhand von vorab ermittelten und in der Auswerte- und Rekonstruktionseinheit gespeicherten Strahlaufhärtungs- Korrekturinformationen für jeden Gesamtschwächungswert einen Korrekturwert in Abhängigkeit von den jeweiligen beiden Teilschwächungswerten zu ermitteln und
- h) für jeden Gesamtschwächungswert einen strahlaufhärtungs
korrigierten Gesamtschwächungswert nach der folgenden
Gleichung zu ermitteln:
gcorr = g + k(t1, t2) (1),
wobei g den Gesamtschwächungswert bezeichnet, gcorr den strahlaufhärtungskorrigierten Gesamtschwächungswert be zeichnet, t1 den ersten Teilschwächungswert bezeichnet, t2 den zweiten Teilschwächungswert bezeichnet und k(t1, t2) den von t1 und t2 abhängigen Korrekturwert bezeich net.
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass zur Ermittlung der
Strahlaufhärtungs-Korrekturinformationen für eine Materialkombination
eines ersten Referenzmaterials und eines hiervon
verschiedenen zweiten Referenzmaterials ein Satz von Refe
renz-Gesamtschwächungswerten gref(s1, s2) ermittelt wird, die
für die durch diese Materialkombination hervorgerufene tat
sächliche Gesamtschwächung der Röntgenstrahlung bei verschie
denen Dicken des ersten und des zweiten Referenzmaterials
repräsentativ sind, wobei s1 einen ersten Einzelschwächungs
wert bezeichnet, der für die theoretische lineare Schwächung
der Röntgenstrahlung durch das erste Referenzmaterial bei der
jeweiligen Dicke des ersten Referenzmaterials repräsentativ
ist, und s2 einen zweiten Einzelschwächungswert bezeichnet,
der für die theoretische lineare Schwächung der
Röntgenstrahlung durch das zweite Referenzmaterial bei der
jeweiligen Dicke des zweiten Referenzmaterials repräsentativ
ist, und dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit dazu
ausgelegt ist, für den Korrekturwert einen solchen Wert zu
verwenden, dass folgende Gleichung gilt:
k(t1, t2) = t1 + t2 - gref(s1 = t1, s2 = t2) (2)
Bei einer alternativen zweiten Lösungsvariante geht die Er
findung aus von einer Röntgen-Computertomographieeinrichtung,
umfassend
- - eine Strahler-Detektor-Anordnung, welche für jede Röntgen- Projektion einer Körperschicht eines zu untersuchenden Pati enten einen Satz von Intensitätsmeßwerten liefert, deren je der für die Intensität der durch die Körperschicht hindurch tretenden Röntgenstrahlung in je einem Projektionsteilbereich des gesamten Projektionsbereichs repräsentativ ist, und
- - eine mit der Strahler-Detektor-Anordnung verbundene elek
tronische Auswerte- und Rekonstruktionseinheit, welche dazu
ausgelegt ist:
- a) für jeden Intensitätsmesswert einen Gesamtschwächungs wert zu ermitteln, der für die in der Körperschicht im betreffenden Projektionsteilbereich hervorgerufene tat sächliche Gesamtschwächung der Röntgenstrahlung reprä sentativ ist,
- b) ausgehend von den Gesamtschwächungswerten ein Gesamtbild der Körperschicht zu rekonstruieren,
- c) aus diesem Gesamtbild ein Teilbild zu extrahieren, in welchem im wesentlichen nur solche Bildteile des Gesamt bilds enthalten sind, die einem ausgewählten Teil der verschiedenen in der Körperschicht vorkommenden Substan zen entsprechen,
- d) anhand dieses Teilbilds in Zuordnung zu jedem Gesamt schwächungswert je einen Teilschwächungswert zu ermit teln, welcher ein Maß für die Schwächung ist, die die Röntgenstrahlung im jeweiligen Projektionsteilbereich durch den ausgewählten Teil der Substanzen erfährt,
- e) anhand von vorab ermittelten und in der Auswerte- und Rekonstruktionseinheit gespeicherten Strahlaufhärtungs- Korrekturinformationen für jeden Gesamtschwächungswert einen Korrekturwert in Abhängigkeit vom jeweiligen Teil schwächungswert zu ermitteln und
- f) für jeden Gesamtschwächungswert einen strahlaufhärtungs
korrigierten Gesamtschwächungswert nach der folgenden
Gleichung zu ermitteln:
gcorr = g + k(t) (3),
wobei g den Gesamtschwächungswert bezeichnet, gcorr den strahlaufhärtungskorrigierten Gesamtschwächungswert be zeichnet, t den Teilschwächungswert bezeichnet und k(t) den von t abhängigen Korrekturwert bezeichnet.
Erfindungsgemäß ist bei der zweiten Lösungsvariante vorgese
hen, dass zur Ermittlung der Strahlaufhärtungs-Korrekturin
formationen für eine Materialkombination eines ersten Refe
renzmaterials und eines hiervon verschiedenen zweiten Refe
renzmaterials ein Satz von Referenz-Gesamtschwächungswerten
gref(s1, s2) ermittelt wird, die für die durch diese Material
kombination hervorgerufene tatsächliche Gesamtschwächung der
Röntgenstrahlung bei verschiedenen Dicken des ersten und des
zweiten Referenzmaterials repräsentativ sind, wobei s1 einen
ersten Einzelschwächungswert bezeichnet, der für die theore
tische lineare Schwächung der Röntgenstrahlung durch das
erste Referenzmaterial bei der jeweiligen Dicke des ersten
Referenzmaterials repräsentativ ist, und s2 einen zweiten
Einzelschwächungswert bezeichnet, der für die theoretische
lineare Schwächung der Röntgenstrahlung durch das zweite
Referenzmaterial bei der jeweiligen Dicke des zweiten Refe
renzmaterials repräsentativ ist, und dass die Auswerte- und
Rekonstruktionseinheit dazu ausgelegt ist, den Korrekturwert
auch in Abhängigkeit vom jeweiligen Gesamtschwächungswert zu
ermitteln und für den Korrekturwert einen solchen Wert zu
verwenden, dass folgende Gleichung gilt:
k(g, t) = t + s2 - gref (s1 = t, s2) (4),
wobei für gref(s1 = t, s2) gilt:
gref (s1 = t, s2) = g (5).
Beiden Lösungsvarianten ist gemein, dass stets ein Korrektur
wert verwendet wird, der die Schwächung durch eine Kombina
tion zweier verschiedener Materialien berücksichtigt. Es hat
sich nämlich gezeigt, dass im menschlichen Körper nur
schlecht die Voraussetzung erfüllt ist, dass die Strahlauf
härtung durch eine Substanz (etwa Knochengewebe) unabhängig
davon ist, ob zusätzlich noch andere Substanzen (etwa Weich
teilgewebe) im Strahlenweg vorhanden sind. Gerade von dieser
Voraussetzung gehen jedoch die bekannten retrospektiven Kor
rekturverfahren aus, indem bei ihnen mehrere Korrekturwerte
addiert werden, die jeweils nur die Schwächung durch eine
einzelne Substanz berücksichtigen. Durch Verwendung eines von
der Schwächung zweier Materialien abhängigen Korrekturwerts
ist es möglich, den tatsächlichen Verhältnissen im menschli
chen Körper sehr nahe zu kommen. Besonders bei Aufnahmen von
Körperregionen mit vergleichsweise hohem Knochenanteil lassen
sich so Bilder erzeugen, die sehr arm an störenden Bild
artefakten sind.
Als Referenzmaterialien wird man zweckmäßigerweise solche
Materialien wählen, deren spektrales Schwächungsverhalten dem
der Körpersubstanzen ähnlich ist, die in den Teilbildern Be
rücksichtigung finden sollen. Für ein Teilbild, das im
wesentlichen nur Weichteilgewebe zeigen soll, ist es zweck
mäßig, Wasser als Referenzmaterial zu wählen. Für ein Teil
bild, das im wesentlichen nur Knochensubstanz zeigen soll,
kann man beispielsweise eine Mischung von K2HPO4 und Wasser
(S. C. E. Cann, Radiology 166, S. 509-522, (1988)) als Refe
renzmaterial wählen.
Die Referenz-Gesamtschwächungswerte können entweder durch
Simulation am Rechner oder durch Messung ermittelt werden.
Für die Messung kann beispielsweise so vorgegangen werden,
wie in der beigefügten Fig. 1 gezeigt. Dort erkennt man einen
CT-Scanner mit einem Röntgenstrahler 10 und einer Detektor
anordnung 12, welche aus einer Vielzahl längs eines Kreis
bogens nebeneinander angeordneter Detektorzellen 14 aufgebaut
ist. Der Röntgenstrahler 10 sendet Röntgenstrahlung in einer
Ebene fächerförmig aus. Die Detektorzellen 14 decken einen
sich über die Winkelbreite des Strahlenfächers erstreckenden
Gesamtprojektionsbereich ab, wobei jede einzelne Detektor
zelle 14 die Intensität der einfallenden Röntgenstrahlung in
dem von ihr jeweils abgedeckten Projektionsteilbereich detek
tiert und ein entsprechendes Intensitätsmesssignal an eine
elektronische Auswerte- und Rekonstruktionseinheit 16 lie
fert. Der Röntgenstrahler 10 und die Detektoranordnung 12
sind normal zur Fächerebene ohne Rotation längs einer Achse
18 verfahrbar.
Im Strahlengang der Röntgenstrahlung befinden sich zwei Keile
20 und 22, die jeweils aus einem der beiden Referenzmateri
alien bestehen. Die Keile 20, 22 sind so angeordnet, dass die
Dicke des Keils 20 entlang der Achse 18 ansteigt und die
Dicke des Keils 22 entlang der Richtung des Fächerwinkels
ansteigt. Wenn nun der Röntgenstrahler 10 und die Detektoranordnung
12 entlang der Achse 18 verfahren werden, erhält
man Messwerte für eine Vielzahl unterschiedlicher Dickenpaare
der beiden Referenzmaterialien. Aus diesen Maßwerten berech
net die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit 16 dann die
Referenz-Gesamtschwächungswerte. Diese geben die tatsächli
che, strahlaufhärtungsbehaftete Schwächung an, die die Rönt
genstrahlung bei den jeweiligen Dicken der beiden Referenz
materialien erfährt. Um individuelle Fehler der Detektorzel
len 14 zu kompensieren, empfiehlt es sich, den Keil 22 auch
mit entlang der Fächerwinkelrichtung umgekehrtem Dickengra
dienten einmal abzutasten, wie gestrichelt bei 22' angedeu
tet.
Nachdem die Referenz-Gesamtschwächungswerte mittels des Mess
aufbaus gemäß Fig. 1 oder durch Simulation ermittelt wurden,
kann jedem Paar von Einzelschwächungswerten s1 und s2 eindeu
tig einer der Referenz-Gesamtschwächungswerte gref(s1, s2)
zugeordnet werden (ggf. unter Zuhilfenahme von Interpola
tionen). Die Einzelschwächungswerte s1, s2 bezeichnen dabei
die theoretische lineare Schwächung, die die Röntgenstrahlung
im Fall energieunabhängiger Absorption im ersten bzw. zweiten
Referenzmaterial erfahren würde. Sie sind mit der Material
dicke über den folgenden Zusammenhang verknüpft:
s1,2 = d1,2 . µ1,2 (6)
wobei d1,2 die Dicke des ersten bzw. zweiten Referenzmaterials
bezeichnet und µ1,2 einen für lineare Schwächung effektiven
Absorptionskoeffizienten des ersten bzw. zweiten Referenz
materials bezeichnet.
Darüber hinaus kann jedem Paar von Einzelschwächungswerten s1
und s2 dann auch eindeutig ein Referenz-Schwächungsfehler
eref(s1, s2) zugeordnet werden, der sich gemäß der folgenden
Gleichung
eref(s1, s2) = s1 + s2 - gref(s1, s2) (7)
aus der Differenz zwischen der Summe der Einzelschwächungs werte s1 und s2 und dem zugehörigen Referenz-Gesamtschwä chungswert gref(s1, s2) ergibt. Dieser Referenz-Schwächungs fehler eref(s1, s2) stellt den Strahlaufhärtungsfehler dar, um den Referenz-Gesamtschwächungswert gref(s1, s2) infolge Strahlaufhärtung kleiner als die Summe der Einzelschwächungs werte s1 und s2 ist.
aus der Differenz zwischen der Summe der Einzelschwächungs werte s1 und s2 und dem zugehörigen Referenz-Gesamtschwä chungswert gref(s1, s2) ergibt. Dieser Referenz-Schwächungs fehler eref(s1, s2) stellt den Strahlaufhärtungsfehler dar, um den Referenz-Gesamtschwächungswert gref(s1, s2) infolge Strahlaufhärtung kleiner als die Summe der Einzelschwächungs werte s1 und s2 ist.
In analoger Weise kann zu jedem Paar eines Referenz-Gesamt
schwächungswerts gref(s1, s2) und eines der Einzelschwächungs
werte s1, s2 eindeutig der jeweils andere Einzelschwächungs
wert s2 bzw. s1 bestimmt werden. Dann lässt sich auch der
zugehörige Referenz-Schwächungsfehler eref(s1, s2) eindeutig
bestimmen.
Die vorstehenden Überlegungen werden bei der Erfindung ausge
nutzt, um im Betrieb des CT-Scanners bei Untersuchung eines
Patienten den jeweils richtigen Korrekturwert zu finden. Bei
der ersten Lösungsvariante der Erfindung werden die beiden
jeweils ermittelten Teilschwächungswerte t1 und t2 als Para
meter hierzu verwendet, bei der zweiten Lösungsvariante der
jeweils ermittelte eine Teilschwächungswert t und der Gesamt
schwächungswert g. Setzt man bei der ersten Lösungsvariante
s1 = t1 und s2 = t2, so kann man sofort eindeutig einen zuge
hörigen Referenz-Gesamtschwächungswert gref(s1 = t1, s2 = t2) und
damit einen zugehörigen Referenz-Schwächungsfehler eref(s1 = t1,
s2 = t2) ermitteln. Der Wert dieses Referenz-Schwächungsfehlers
wird dann als Korrekturwert k(t1, t2) verwendet, also:
k(t1 - t2) = eref(s1 = t1, s2 = t2)
= t1 + t2 - gref(s1 = t1, s2 - t2) (8)
= t1 + t2 - gref(s1 = t1, s2 - t2) (8)
Bei der zweiten Lösungsvariante der Erfindung gilt Vergleich
bares. Setzt man dort s1 = t und gref(s1 = t, s2) = g, so kann
man sofort eindeutig einen zugehörigen Einzelschwächungswert
s2 und damit einen zugehörigen Referenz-Schwächungsfehler
eref(gref = g, s1 = t) ermitteln. Der Wert dieses Referenz-Schwächungsfehlers
wird dann als Korrekturwert k(g, t) verwendet,
also:
k(g, t) = eref(gref = g, s1 = t)
= t + s2 - gref(s1 = t, s2) (9).
Um aus dem Gesamtbild die Teilbilder zu extrahieren, können
beispielsweise eine oder mehrere Grauwertschwellen festgelegt
werden, nach denen das Gesamtbild in seine verschiedenen
Grauwertregionen zerlegt wird. Es hat sich als zweckmäßig
erwiesen, wenn bei der ersten Lösungsvariante eines der bei
den Teilbilder bzw. bei der zweiten Lösungsvariante das Teil
bild im wesentlichen nur Knochensubstanz zeigt, die in der
jeweils durchstrahlten Körperschicht vorhanden ist. Bei der
ersten Lösungsvariante wird dann der Korrekturwert in Abhän
gigkeit von der reprojizierten Knochenschwächung und einem
weiteren durch Reprojektion gewonnenen Teilschwächungswert,
vorzugsweise der Weichteilschwächung, ermittelt, während bei
der zweiten Lösungsvariante der Korrekturwert in Abhängigkeit
von der reprojizierten Knochenschwächung und dem Gesamtschwä
chungswert ermittelt wird. Bei den reprojizierten Teilschwä
chungswerten handelt es sich zweckmäßigerweise um Schwä
chungswerte, die die theoretische lineare Schwächung in der
jeweiligen Körpersubstanz angeben. Details dazu, wie die
Teilschwächungswerte durch Reprojektion aus den Teilbildern
ermittelt werden können, sind beispielsweise der zuvor
zitierten Literatur entnehmbar.
Was die konkrete Implementierung der Strahlaufhärtungs-Kor
rekturinformationen in der Computertomographieeinrichtung
anbelangt, so gibt es verschiedene Möglichkeiten. Bei der
ersten Lösungsvariante ist es denkbar, die ermittelten Refe
renz-Gesamtschwächungswerte gref(s1, s2) in Abhängigkeit von
den Einzelschwächungswerten s1 und s2 tabellarisch in Form
einer Look-up-Tabelle in einem Speicher der Auswerte- und
Rekonstruktionseinheit 16 niederzulegen. In diesem Fall
müsste die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit 16 jeweils
noch die arithmetische Operation gemäß Gleichung (2) aus
führen, um den Korrekturwert zu erhalten. Alternativ ist es
denkbar, statt der Referenz-Gesamtschwächungswerte unmittel
bar den Referenz-Schwächungsfehler eref(s1, s2) in Abhängig
keit von den Einzelschwächungswerten s1 und s2 tabellarisch
in der Auswerte- und Rekonstruktionseinheit 16 abzuspeichern.
Bei der zweiten Lösungsvariante ist es denkbar, in der Aus
werte- und Rekonstruktionseinheit 16 eine Look-up-Tabelle
abzuspeichern, die den zweiten Einzelschwächungswert s2 in
Abhängigkeit vom ersten Einzelschwächungswert s1 und vom
Referenz-Gesamtschwächungswert gref(s1, s2) angibt. Um dann
nicht ständig die arithmetische Operation gemäß Gleichung (4)
von der Auswerte- und Rekonstruktionseinheit 16 ausführen
lassen zu müssen, ist es alternativ wiederum denkbar, unmit
telbar den Referenz-Schwächungsfehler eref(gref, s1) in Abhän
gigkeit vom Referenz-Gesamtschwächungswert gref(s1, s2) und
vom ersten Einzelschwächungswert s1 tabellarisch in der Aus
werte- und Rekonstruktionseinheit 16 abzuspeichern.
Gemäß einer optionalen Weiterbildung der ersten Lösungsvari
ante kann zur Ermittlung der Strahlaufhärtungs-Korrektur
informationen eine von einer Variable x abhängige Funktion
u(x) ermittelt werden, welche jedem Wert von x mit
x = A(Bs1 + Cs2) (10)
einen Funktionswert u(x) zuordnet, der zumindest annähernd
der Differenz zwischen der Summe der jeweiligen beiden Ein
zelschwächungswerte und dem jeweiligen Referenz-Gesamtschwä
chungswert entspricht, wobei A, B und C Konstanten sind, wo
bei die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit dazu ausgelegt
ist, den Korrekturwert nach folgender Gleichung zu ermitteln:
k(t1, t2) = u(x = A(Bt1 + Ct2)) (11).
Die Linearkombination gemäß Gleichung (10) ermöglicht es, die Abhängigkeit des Korrekturwerts k(t1, t2) von zwei Parametern auf die Abhängigkeit von einem Parameter zurückzuführen. Die Konstanten A, B und C wird man dabei so bestimmen, dass der Fehler zwischen dem Referenz-Schwächungsfehler eref(s1 = t1, s2 = t2) und dem Funktionswert u(x = A(Bt1 + Ct2)) möglichst klein wird.
Die Linearkombination gemäß Gleichung (10) ermöglicht es, die Abhängigkeit des Korrekturwerts k(t1, t2) von zwei Parametern auf die Abhängigkeit von einem Parameter zurückzuführen. Die Konstanten A, B und C wird man dabei so bestimmen, dass der Fehler zwischen dem Referenz-Schwächungsfehler eref(s1 = t1, s2 = t2) und dem Funktionswert u(x = A(Bt1 + Ct2)) möglichst klein wird.
In analoger Weise kann bei einer optionalen Weiterbildung der
zweiten Lösungsvariante zur Ermittlung der Strahlaufhärtungs-
Korrekturinformationen eine von einer Variable y abhängige
Funktion v(y) ermittelt werden, welche jedem Wert von y mit
y = D(Egref + Fs1) (12)
einen Funktionswert v(y) zuordnet, der zumindest annähernd
der Differenz zwischen der Summe der jeweiligen beiden Ein
zelschwächungswerte und dem jeweiligen Referenz-Gesamtschwä
chungswert entspricht, wobei D, E und F Konstanten sind, wo
bei die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit dazu ausgelegt
ist, den Korrekturwert nach folgender Gleichung zu ermitteln:
k(g, t) = v(y = D(Eg + Ft)) (13)
Die Konstanten D, E und F wird man in diesem Fall so bestim
men, dass der Fehler zwischen dem Referenz-Schwächungsfehler
eref(gref = g, s1 = t) und dem Funktionswert v (y = D (Eg + Ft)) mög
lichst klein wird.
Beide Funktion u(x), v(y) können entweder als einparametrige
Look-up-Tabelle in der Auswerte- und Rekonstruktionseinheit
16 implementiert sein oder in Form eines mathematischen Algo
rithmus, sofern sich eine geeignete Approximationsformel für
die Funktion u(x) bzw. v(y) finden lässt.
Es versteht sich im übrigen, dass an dem in Fig. 1 gezeigten
CT-Scanner nicht nur die Kalibrierungsmessungen zur Ermittlung
der Referenz-Gesamtschwächungswerte durchgeführt werden
können, sondern dass dort auch die Patientenuntersuchung
erfolgen kann, wenn zusätzlich eine Rotationsmöglichkeit des
Strahlers 10 und der Detektoranordnung 12 (sofern diese nicht
als Ringdetektor ausgebildet ist) in Richtung des Fächerwin
kels gegeben ist.
Nachzutragen ist außerdem, dass es ohne weiteres möglich ist,
die bei Untersuchung eines Patienten gewonnenen Gesamtschwä
chungswerte a priori mit Hilfe eines Standardalgorithmus zu
korrigieren und das Gesamtbild aus den so korrigierten Ge
samtschwächungswerten zu rekonstruieren. Die retrospektiv
ermittelten Korrekturwerte wird man dann entweder zu den ur
sprünglichen, unkorrigierten Gesamtschwächungswerten addieren
oder man vermindert die Korrekturwerte um den Betrag der
Standardkorrektur.
Claims (7)
1. Röntgen-Computertomographieeinrichtung, umfassend
eine Strahler-Detektor-Anordnung (10, 12), welche für jede Röntgen-Projektion einer Körperschicht eines zu untersuchen den Patienten einen Satz von Intensitätsmesswerten liefert, deren jeder für die Intensität der durch die Körperschicht hindurchtretenden Röntgenstrahlung in je einem Projektions teilbereich des gesamten Projektionsbereichs repräsentativ ist, und
eine mit der Strahler-Detektor-Anordnung (10, 12) verbun dene elektronische Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16), welche dazu ausgelegt ist:
dass zur Ermittlung der Strahlaufhärtungs-Korrekturinforma tionen für eine Materialkombination eines ersten Referenzma terials (20) und eines hiervon verschiedenen zweiten Refe renzmaterials (22) ein Satz von Referenz-Gesamtschwächungs werten gref(s1, s2) ermittelt wird, die für die durch diese Materialkombination hervorgerufene tatsächliche Gesamtschwä chung der Röntgenstrahlung bei verschiedenen Dicken des ers ten und des zweiten Referenzmaterials (20, 22) repräsentativ sind, wobei s1 einen ersten Einzelschwächungswert bezeichnet, der für die theoretische lineare Schwächung der Röntgenstrah lung durch das erste Referenzmaterial (20) bei der jeweiligen Dicke des ersten Referenzmaterials (20) repräsentativ ist, und s2 einen zweiten Einzelschwächungswert bezeichnet, der für die theoretische lineare Schwächung der Röntgenstrahlung durch das zweite Referenzmaterial (22) bei der jeweiligen Dicke des zweiten Referenzmaterials (22) repräsentativ ist, und dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu ausgelegt ist, für den Korrekturwert einen solchen Wert zu verwenden, dass folgende Gleichung gilt:
k(t1, t2) = t2 - gref(s1 = t1, s2 = t2)
eine Strahler-Detektor-Anordnung (10, 12), welche für jede Röntgen-Projektion einer Körperschicht eines zu untersuchen den Patienten einen Satz von Intensitätsmesswerten liefert, deren jeder für die Intensität der durch die Körperschicht hindurchtretenden Röntgenstrahlung in je einem Projektions teilbereich des gesamten Projektionsbereichs repräsentativ ist, und
eine mit der Strahler-Detektor-Anordnung (10, 12) verbun dene elektronische Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16), welche dazu ausgelegt ist:
- a) für jeden Intensitätsmesswert einen Gesamtschwächungs wert zu ermitteln, der für die in der Körperschicht im betreffenden Projektionsteilbereich hervorgerufene tat sächliche Gesamtschwächung der Röntgenstrahlung reprä sentativ ist,
- b) ausgehend von den Gesamtschwächungswerten ein Gesamtbild der Körperschicht zu rekonstruieren,
- c) aus diesem Gesamtbild ein erstes Teilbild zu extrahie ren, in welchem im wesentlichen nur solche Bildteile des Gesamtbilds enthalten sind, die einem ersten Teil der verschiedenen in der Körperschicht vorkommenden Sub stanzen entsprechen,
- d) anhand dieses ersten Teilbilds in Zuordnung zu jedem Gesamtschwächungswert je einen ersten Teilschwächungs wert zu ermitteln, welcher ein Maß für die Schwächung ist, die die Röntgenstrahlung im jeweiligen Projektions teilbereich durch den ersten Teil der Substanzen er fährt,
- e) aus dem Gesamtbild der Körperschicht ein zweites Teil bild zu extrahieren, in welchem im wesentlichen nur sol che Bildteile des Gesamtbilds enthalten sind, die einem vom ersten Teil verschiedenen zweiten Teil der Substan zen in der Körperschicht entsprechen,
- f) anhand dieses zweiten Teilbilds in Zuordnung zu jedem Gesamtschwächungswert je einen zweiten Teilschwächungs wert zu ermitteln, welcher ein Maß für die Schwächung ist, die die Röntgenstrahlung im jeweiligen Projektions teilbereich durch den zweiten Teil der Substanzen er fährt,
- g) anhand von vorab ermittelten und in der Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) gespeicherten Strahlaufhär tungs-Korrekturinformationen für jeden Gesamtschwä chungswert einen Korrekturwert in Abhängigkeit von den jeweiligen beiden Teilschwächungswerten zu ermitteln und
- h) für jeden Gesamtschwächungswert einen strahlaufhärtungs
korrigierten Gesamtschwächungswert nach der folgenden
Gleichung zu ermitteln:
gcorr = g + k (t1, t2)
wobei g den Gesamtschwächungswert bezeichnet, gcorr den strahlaufhärtungskorrigierten Gesamtschwächungswert be zeichnet, t1 den ersten Teilschwächungswert bezeichnet, t2 den zweiten Teilschwächungswert bezeichnet und k(t1, t2) den von t1 und t2 abhängigen Korrekturwert bezeich net,
dass zur Ermittlung der Strahlaufhärtungs-Korrekturinforma tionen für eine Materialkombination eines ersten Referenzma terials (20) und eines hiervon verschiedenen zweiten Refe renzmaterials (22) ein Satz von Referenz-Gesamtschwächungs werten gref(s1, s2) ermittelt wird, die für die durch diese Materialkombination hervorgerufene tatsächliche Gesamtschwä chung der Röntgenstrahlung bei verschiedenen Dicken des ers ten und des zweiten Referenzmaterials (20, 22) repräsentativ sind, wobei s1 einen ersten Einzelschwächungswert bezeichnet, der für die theoretische lineare Schwächung der Röntgenstrah lung durch das erste Referenzmaterial (20) bei der jeweiligen Dicke des ersten Referenzmaterials (20) repräsentativ ist, und s2 einen zweiten Einzelschwächungswert bezeichnet, der für die theoretische lineare Schwächung der Röntgenstrahlung durch das zweite Referenzmaterial (22) bei der jeweiligen Dicke des zweiten Referenzmaterials (22) repräsentativ ist, und dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu ausgelegt ist, für den Korrekturwert einen solchen Wert zu verwenden, dass folgende Gleichung gilt:
k(t1, t2) = t2 - gref(s1 = t1, s2 = t2)
2. Röntgen-Computertomographieeinrichtung, umfassend
eine Strahler-Detektor-Anordnung (10, 12), welche für jede Röntgen-Projektion einer Körperschicht eines zu untersuchen den Patienten einen Satz von Intensitätsmesswerten liefert, deren jeder für die Intensität der durch die Körperschicht hindurchtretenden Röntgenstrahlung in je einem Projektions teilbereich des gesamten Projektionsbereichs repräsentativ ist, und
eine mit der Strahler-Detektor-Anordnung (10, 12) verbun dene elektronische Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16), welche dazu ausgelegt ist:
dass zur Ermittlung der Strahlaufhärtungs-Korrekturinforma tionen für eine Materialkombination eines ersten Referenzma terials (20) und eines hiervon verschiedenen zweiten Refe renzmaterials (22) ein Satz von Referenz-Gesamtschwächungs werten gref(s1, s2) ermittelt wird, die für die durch diese Materialkombination hervorgerufene tatsächliche Gesamtschwä chung der Röntgenstrahlung bei verschiedenen Dicken des ers ten und des zweiten Referenzmaterials (20, 22) repräsentativ sind, wobei s1 einen ersten Einzelschwächungswert bezeichnet, der für die theoretische lineare Schwächung der Röntgen strahlung durch das erste Referenzmaterial (20) bei der je weiligen Dicke des ersten Referenzmaterials (20) repräsenta tiv ist, und s2 einen zweiten Einzelschwächungswert bezeich net, der für die theoretische lineare Schwächung der Röntgen strahlung durch das zweite Referenzmaterial (22) bei der je weiligen Dicke des zweiten Referenzmaterials (22) repräsenta tiv ist, und dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu ausgelegt ist, den Korrekturwert auch in Abhängig keit vom jeweiligen Gesamtschwächungswert zu ermitteln und für den Korrekturwert einen solchen Wert zu verwenden, dass folgende Gleichung gilt:
k(g, t) = t + s2 - gref(s1 = t, s2)
wobei für gref(s1 = t, s2) gilt:
gref(s1 = t, s2) = g
eine Strahler-Detektor-Anordnung (10, 12), welche für jede Röntgen-Projektion einer Körperschicht eines zu untersuchen den Patienten einen Satz von Intensitätsmesswerten liefert, deren jeder für die Intensität der durch die Körperschicht hindurchtretenden Röntgenstrahlung in je einem Projektions teilbereich des gesamten Projektionsbereichs repräsentativ ist, und
eine mit der Strahler-Detektor-Anordnung (10, 12) verbun dene elektronische Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16), welche dazu ausgelegt ist:
- a) für jeden Intensitätsmesswert einen Gesamtschwächungs wert zu ermitteln, der für die in der Körperschicht im betreffenden Projektionsteilbereich hervorgerufene tat sächliche Gesamtschwächung der Röntgenstrahlung reprä sentativ ist,
- b) ausgehend von den Gesamtschwächungswerten ein Gesamtbild der Körperschicht zu rekonstruieren,
- c) aus diesem Gesamtbild ein Teilbild zu extrahieren, in welchem im wesentlichen nur solche Bildteile des Gesamt bilds enthalten sind, die einem ausgewählten Teil der verschiedenen in der Körperschicht vorkommenden Substan zen entsprechen,
- d) anhand dieses Teilbilds in Zuordnung zu jedem Gesamt schwächungswert je einen Teilschwächungswert zu ermit teln, welcher ein Maß für die Schwächung ist, die die Röntgenstrahlung im jeweiligen Projektionsteilbereich durch den ausgewählten Teil der Substanzen erfährt,
- e) anhand von vorab ermittelten und in der Auswerte- und Rekonstruktionseinheit gespeicherten Strahlaufhärtungs- Korrekturinformationen für jeden Gesamtschwächungswert einen Korrekturwert in Abhängigkeit vom jeweiligen Teil schwächungswert zu ermitteln und
- f) für jeden Gesamtschwächungswert einen strahlaufhärtungs
korrigierten Gesamtschwächungswert nach der folgenden
Gleichung zu ermitteln:
gcorr = g + k (t)
wobei g den Gesamtschwächungswert bezeichnet, gcorr den strahlaufhärtungskorrigierten Gesamtschwächungswert be zeichnet, t den Teilschwächungswert bezeichnet und k(t) den von t abhängigen Korrekturwert bezeichnet,
dass zur Ermittlung der Strahlaufhärtungs-Korrekturinforma tionen für eine Materialkombination eines ersten Referenzma terials (20) und eines hiervon verschiedenen zweiten Refe renzmaterials (22) ein Satz von Referenz-Gesamtschwächungs werten gref(s1, s2) ermittelt wird, die für die durch diese Materialkombination hervorgerufene tatsächliche Gesamtschwä chung der Röntgenstrahlung bei verschiedenen Dicken des ers ten und des zweiten Referenzmaterials (20, 22) repräsentativ sind, wobei s1 einen ersten Einzelschwächungswert bezeichnet, der für die theoretische lineare Schwächung der Röntgen strahlung durch das erste Referenzmaterial (20) bei der je weiligen Dicke des ersten Referenzmaterials (20) repräsenta tiv ist, und s2 einen zweiten Einzelschwächungswert bezeich net, der für die theoretische lineare Schwächung der Röntgen strahlung durch das zweite Referenzmaterial (22) bei der je weiligen Dicke des zweiten Referenzmaterials (22) repräsenta tiv ist, und dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu ausgelegt ist, den Korrekturwert auch in Abhängig keit vom jeweiligen Gesamtschwächungswert zu ermitteln und für den Korrekturwert einen solchen Wert zu verwenden, dass folgende Gleichung gilt:
k(g, t) = t + s2 - gref(s1 = t, s2)
wobei für gref(s1 = t, s2) gilt:
gref(s1 = t, s2) = g
3. Computertomographieeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu aus
gelegt ist, für das Teilbild bzw. für eines der beiden Teil
bilder im wesentlichen nur solche Bildteile des Gesamtbilds
zu extrahieren, die einer Knochensubstanz in der Körper
schicht entsprechen.
4. Computertomographieeinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu aus
gelegt ist, für das andere der beiden Teilbilder im wesent
lichen nur solche Bildteile des Gesamtbilds zu extrahieren,
die einer Weichteilsubstanz in der Körperschicht entsprechen.
5. Computertomographieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1,
3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Ermittlung der Strahlaufhärtungs-Korrekturinforma
tionen eine von einer Variable x abhängige Funktion u(x) er
mittelt wird, welche jedem Wert von x mit
x = A(Bs1 + Cs2)
einen Funktionswert u(x) zuordnet, der zumindest annähernd der Differenz zwischen der Summe der jeweiligen beiden Ein zelschwächungswerte und dem jeweiligen Referenz-Gesamtschwä chungswert entspricht, wobei A, B und C Konstanten sind, und dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu ausgelegt ist, den Korrekturwert nach folgender Gleichung zu ermitteln:
k(t1, t2) = u(x = A(Bt1 + Ct2))
x = A(Bs1 + Cs2)
einen Funktionswert u(x) zuordnet, der zumindest annähernd der Differenz zwischen der Summe der jeweiligen beiden Ein zelschwächungswerte und dem jeweiligen Referenz-Gesamtschwä chungswert entspricht, wobei A, B und C Konstanten sind, und dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu ausgelegt ist, den Korrekturwert nach folgender Gleichung zu ermitteln:
k(t1, t2) = u(x = A(Bt1 + Ct2))
6. Computertomographieeinrichtung nach einem der Ansprüche 2
bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Ermittlung der Strahlaufhärtungs-Korrekturinforma
tionen eine von einer Variable y abhängige Funktion v(y) er
mittelt wird, welche jedem Wert von y mit
Y = D(Egref + Fs1)
einen Funktionswert v(y) zuordnet, der zumindest annähernd der Differenz zwischen der Summe der jeweiligen beiden Ein zelschwächungswerte und dem jeweiligen Referenz-Gesamtschwä chungswert entspricht, wobei D, E und F Konstanten sind, und dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu aus gelegt ist, den Korrekturwert nach folgender Gleichung zu ermitteln:
k(g, t) = v(y = D(Eg + Ft)).
Y = D(Egref + Fs1)
einen Funktionswert v(y) zuordnet, der zumindest annähernd der Differenz zwischen der Summe der jeweiligen beiden Ein zelschwächungswerte und dem jeweiligen Referenz-Gesamtschwä chungswert entspricht, wobei D, E und F Konstanten sind, und dass die Auswerte- und Rekonstruktionseinheit (16) dazu aus gelegt ist, den Korrekturwert nach folgender Gleichung zu ermitteln:
k(g, t) = v(y = D(Eg + Ft)).
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10036142A DE10036142B4 (de) | 2000-07-25 | 2000-07-25 | Röntgen-Computertomographieeinrichtung |
JP2001219090A JP2002095657A (ja) | 2000-07-25 | 2001-07-19 | X線コンピュータトモグラフィ装置 |
CNB011246499A CN1198538C (zh) | 2000-07-25 | 2001-07-24 | 计算机层析x射线摄影设备 |
US09/912,137 US6430252B2 (en) | 2000-07-25 | 2001-07-25 | X-ray computed tomography apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10036142A DE10036142B4 (de) | 2000-07-25 | 2000-07-25 | Röntgen-Computertomographieeinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10036142A1 true DE10036142A1 (de) | 2002-02-21 |
DE10036142B4 DE10036142B4 (de) | 2004-04-29 |
Family
ID=7650115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10036142A Expired - Fee Related DE10036142B4 (de) | 2000-07-25 | 2000-07-25 | Röntgen-Computertomographieeinrichtung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6430252B2 (de) |
JP (1) | JP2002095657A (de) |
CN (1) | CN1198538C (de) |
DE (1) | DE10036142B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10202732A1 (de) * | 2002-01-24 | 2003-08-07 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung und Verfahren zum Erstellen einer Korrekturkennlinie für eine Reduktion von Artefakten bei einer Tomographie |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6516045B2 (en) | 2001-05-04 | 2003-02-04 | The Regents Of The University Of California | Device and method for determining proportions of body materials |
US6775352B2 (en) * | 2002-08-16 | 2004-08-10 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Method and system for implementing variable x-ray intensity modulation schemes for imaging systems |
JP4142482B2 (ja) * | 2003-04-04 | 2008-09-03 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | X線ct装置 |
JP3950811B2 (ja) * | 2003-04-17 | 2007-08-01 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | X線ct装置およびビームハードニング後処理方法 |
JP4709162B2 (ja) * | 2003-12-16 | 2011-06-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ヒール効果によって引き起こされるアーチファクトの補正 |
WO2005076222A1 (en) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Correction of artifacts caused by high attenuating objects |
WO2005081852A2 (en) * | 2004-02-20 | 2005-09-09 | Snapin Software Inc. | Call intercept methods, such as for customer self-support on a mobile device |
US7391844B2 (en) * | 2005-01-14 | 2008-06-24 | General Electric Company | Method and apparatus for correcting for beam hardening in CT images |
EP1908041A4 (de) | 2005-06-24 | 2014-08-27 | Nuance Communications Inc | Lokal-abfangverfahren wie zum beispiel anwendungen zum bereitstellen von kundenhilfe für training, informationsbesuche und diagnose |
US8682298B2 (en) * | 2005-10-12 | 2014-03-25 | Nuance Communications, Inc. | Message intercept methods, such as for customer self-support on a mobile device |
EP1969886B1 (de) * | 2005-12-13 | 2017-09-20 | Nuance Communications, Inc. | Verfahren zum durchführen interaktiver dienste auf einem mobilgerät, wie zum beispiel von zeit- oder ortseingeleiteten interaktiven diensten |
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 |
EP1971264A2 (de) * | 2006-01-05 | 2008-09-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Einstellbares phantom |
CN100365664C (zh) * | 2006-03-02 | 2008-01-30 | 西安交通大学 | 基于hl一致性条件的ct投影数据射束硬化效应校正方法 |
US8744414B2 (en) * | 2007-01-05 | 2014-06-03 | Nuance Communications, Inc. | Methods of interacting between mobile devices and voice response systems |
WO2008128119A1 (en) * | 2007-04-12 | 2008-10-23 | Snapin Software Inc. | System and method for detecting mutually supported capabilities between mobile devices |
DE102007046359B4 (de) * | 2007-09-27 | 2016-02-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung für die Erstellung von materialselektiven Volumenbildern |
DE102009015773A1 (de) * | 2008-04-10 | 2010-02-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Aufbereitung von rekonstruierten CT-Bilddatensätzen und CT-System |
US8589149B2 (en) | 2008-08-05 | 2013-11-19 | Nuance Communications, Inc. | Probability-based approach to recognition of user-entered data |
DE102009010287B4 (de) | 2009-02-24 | 2016-06-30 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren und Bildrekonstruktionseinrichtung zur Rekonstruktion von Bilddaten |
DE102009014726A1 (de) | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Bildrekonstruktionseinrichtung zur Rekonstruktion von Bilddaten |
US8594759B2 (en) * | 2009-07-30 | 2013-11-26 | Nellcor Puritan Bennett Ireland | Systems and methods for resolving the continuous wavelet transform of a signal |
GB201107385D0 (en) * | 2011-05-04 | 2011-06-15 | Materialise Nv | Medical imaging calibration device |
CN103971387B (zh) * | 2013-01-29 | 2017-10-27 | 上海联影医疗科技有限公司 | Ct图像重建方法 |
US9374565B2 (en) | 2014-11-06 | 2016-06-21 | General Electric Company | System and method for multi-material correction of image data |
EP3391819A1 (de) * | 2017-04-20 | 2018-10-24 | Koninklijke Philips N.V. | Strahlaufhärtungskorrektur in der röntgendunkelfeldabbildung |
EP3675739A4 (de) * | 2017-08-28 | 2020-08-19 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | System und verfahren zur entfernung von hartem gewebe auf ct-bildern |
US10497153B2 (en) | 2018-02-08 | 2019-12-03 | FMI Medical Systems Co., Ltd. | Heel effect correction in computed tomography |
CN113796879B (zh) * | 2021-09-27 | 2024-03-08 | 北京万东医疗科技股份有限公司 | 一种球管出射能谱验证方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN115196250B (zh) * | 2022-09-19 | 2023-01-24 | 山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿 | 一种异物识别方法、装置、***及存储介质 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5953444A (en) * | 1997-10-22 | 1999-09-14 | University Of Pennsylvania | Method for improved correction of spectrum hardening artifacts in computed tomography images |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10035984C1 (de) * | 2000-07-24 | 2002-01-31 | Siemens Ag | Röntgen-Computertomographieeinrichtung |
-
2000
- 2000-07-25 DE DE10036142A patent/DE10036142B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-19 JP JP2001219090A patent/JP2002095657A/ja not_active Withdrawn
- 2001-07-24 CN CNB011246499A patent/CN1198538C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-25 US US09/912,137 patent/US6430252B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5953444A (en) * | 1997-10-22 | 1999-09-14 | University Of Pennsylvania | Method for improved correction of spectrum hardening artifacts in computed tomography images |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10202732A1 (de) * | 2002-01-24 | 2003-08-07 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung und Verfahren zum Erstellen einer Korrekturkennlinie für eine Reduktion von Artefakten bei einer Tomographie |
US6975697B2 (en) | 2002-01-24 | 2005-12-13 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerdering Der Angewandten Forschung E.V. | Apparatus and method for establishing a correction characteristic curve for a reduction of artefacts in tomography |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002095657A (ja) | 2002-04-02 |
US6430252B2 (en) | 2002-08-06 |
US20020015476A1 (en) | 2002-02-07 |
CN1198538C (zh) | 2005-04-27 |
CN1334064A (zh) | 2002-02-06 |
DE10036142B4 (de) | 2004-04-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10036142A1 (de) | Röntgen-Computertomographieeinrichtung | |
DE69425416T2 (de) | Verfahren zur Bildzusammensetzung und Bilderzeugungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE2916486C2 (de) | ||
DE69124781T2 (de) | Verfahren um den dynamischen bereich eines bildsystems zu verbessern | |
DE69107034T2 (de) | Verfahren zur erhöhung der genauigkeit in einem strahlentherapie-apparat. | |
DE60033556T2 (de) | Verfahren zur anwendung eines knochendichtemessungssystems mittels röntgenstrahlung bei zwei energien | |
DE102005027436B4 (de) | Verfahren zur Berechnung von absorberspezifischen Gewichtungskoeffizienten und Verfahren zur Verbesserung eines von einem Absorber abhängigen Kontrast-zu-Rausch-Verhältnisses in einem von einer Röntgeneinrichtung erzeugten Röntgenbild eines zu untersuchenden Objektes | |
DE102005049602B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Segmentierung zumindest einer Substanz in einem Röntgenbild | |
DE102011076781B4 (de) | Verfahren zur Korrektur einer Zählratendrift bei einem quantenzählenden Detektor, Röntgen-System mit quantenzählendem Detektor und Schaltungsanordnung für einen quantenzählenden Detektor | |
DE2730324C2 (de) | Computer-Tomograph | |
DE102008028387B4 (de) | Tomographisches Bildrekonstruktionsverfahren zum Erzeugen eines Bildes von einem Untersuchungsobjekt und nach diesem Verfahren arbeitende bildgebende Einrichtung | |
DE69424746T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Computer-Tomographie | |
DE102009028104A1 (de) | Bildrekonstruktionsverfahren für energiereiches Doppelenergie-CT-System | |
DE2733586A1 (de) | Vorrichtung zur herstellung energieabhaengiger roentgenbilder eines objektes | |
DE10356116A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erleichtern eines Verringerns von Artefakten | |
DE4137652A1 (de) | Verminderung von bewegungs-artefakten bei der projektions-bilddarstellung | |
DE3406905A1 (de) | Roentgengeraet | |
DE10211578A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von CT-Erkundungsbildern | |
DE2602587A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum untersuchen eines koerpers durch ein strahlenbuendel aus roentgenstrahlen oder anderer durchdringender strahlung | |
DE102006023843A1 (de) | Röntgen-CT-Bildrekonstruktionsverfahren und Röntgen-CT-System | |
EP1415179B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum erstellen einer korrekturkennlinie für eine reduktion von artefakten bei einer tomographie | |
DE69121636T2 (de) | Röntgenbild-Aufnahmeverfahren | |
DE102007014829B3 (de) | Verfahren zur Streustrahlungskorrektur in bildgebenden Röntgengeräten sowie Röntgenbildgebungssystem | |
DE19601469A1 (de) | Z-Achsen-Gewinnkorrektur eines Detektors für ein CT-System | |
DE102011005161B4 (de) | Verfahren, Bilddatensatzrekonstruktionseinrichtung, Röntgen-System und Computerprogramm zur Artefaktkorrektur |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120201 |