DE102019200888A1

DE102019200888A1 - Bestimmen eines Bilddatensatzes

Info

Publication number: DE102019200888A1
Application number: DE102019200888.7A
Authority: DE
Inventors: Annette Birkhold; Markus Kowarschik
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-07-30
Also published as: US20200237330A1; US11786203B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes. Das Verfahren basiert darauf, dass ein erster Röntgendatensatz des Untersuchungsvolumens empfangen wird, wobei der erste Röntgendatensatz eine zweidimensionale erste Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer ersten Projektionsrichtung umfasst. Weiterhin wird ein zweiter Röntgendatensatz des Untersuchungsvolumens empfangen, wobei der zweite Röntgendatensatz eine zweite zweidimensionale Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer zweiten Projektionsrichtung umfasst. Weiterhin wird ein erster dreidimensionaler Bilddatensatz des Untersuchungsvolumens basierend auf der ersten Röntgenprojektion und der zweiten Röntgenprojektion bestimmt.Durch die Bestimmung des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes basierend auf dem ersten Röntgendatensatz und dem zweiten Röntgendatensatz der Einfluss von Überlappungen von Gefäßen bezüglich der ersten Projektionsrichtung oder der zweiten Projektionsrichtung verringert werden kann, und daher die Genauigkeit bzw. die Robustheit des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes verbessert werden kann. Gleichzeitig wird die Strahlendosis nur unwesentlich erhöht.Die Erfindung betrifft weiterhin ein Bestimmungssystem, ein Computerprogramprodukt und ein computerlesbares Speichermedium.

Description

In der digitalen Subtraktionsangiographie (kurz DSA) werden ein oder mehrere Gefäße durch Röntgenaufnahmen dargestellt, wobei zur Unterdrückung von weiteren Strukturen im Untersuchungsvolumen Aufnahmen des Gefäßes alleine mit Aufnahmen des Gefäßes einschließlich eines Kontrastmittels, welches sich im Gefäß befindet, kombiniert werden. Das Kontrastmittel wird hierbei während der Untersuchung in das Gefäß eingebracht, um Parameter, insbesondere hydrodynamische Parameter eines Fluids zu bestimmen, wobei das Fluid im Gefäß fließt.
In der vierdimensionalen DSA wird mittels eines Bildrekonstruktionsverfahrens eine zeitaufgelöste Serie von dreidimensionalen DSA-Bilddaten bereitgestellt. Hierbei werden normierte zweidimensionale Röntgenprojektionen eines Untersuchungsvolumens zusammen mit einer Zeitinformation in ein Volumenelement rückprojiziert. Die zweidimensionalen Röntgenprojektionen entstammen hierbei üblicherweise einem rotierenden Aufnahmeprotokoll eines C-Arm-Röntgenbogens.
Die multiplikative Rückprojektion unterliegt Einschränkungen, falls mehrere Gefäße oder mehrere Gefäßabschnitte in den zweidimensionalen Röntgenprojektionen überlappen. In diesem Fall ist aus einer einzelnen Röntgenprojektion nicht ersichtlich, welchem der überlappenden Gefäße ein Röntgensignal, insbesondere ein Intensitätswert oder ein Röntgenabsorptionskoeffizient zugeordnet werden muss.
Es ist bekannt, bei überlappenden Gefäßen eine räumlich und/oder eine zeitliche Interpolation vorzunehmen. Das Ergebnis einer solchen Interpolation ist aber ungenau und kann von den tatsächlichen Gegebenheiten innerhalb des Untersuchungsvolumens abweichen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die Genauigkeit der vierdimensionalen DSA insbesondere beim Vorliegen von Gefäßüberlappungen zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes, durch ein Bestimmungssystem, durch ein Computerprogrammprodukt und durch ein computerlesbares Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sowie Alternativen sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben. Insbesondere sind auch Verfahren zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes angegeben. Diese sind insbesondere als Erweiterung bzw. als mehrfaches Ausführen des Verfahrens zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes zu verstehen.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowohl in Bezug auf die beanspruchten Vorrichtungen als auch in Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche (die beispielsweise auf eine Vorrichtung gerichtet sind) auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module ausgebildet.
Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes. Das Verfahren basiert darauf, dass ein erster Röntgendatensatz des Untersuchungsvolumens empfangen wird, wobei der erste Röntgendatensatz eine zweidimensionale erste Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer ersten Projektionsrichtung umfasst. Weiterhin wird ein zweiter Röntgendatensatz des Untersuchungsvolumens empfangen, wobei der zweite Röntgendatensatz eine zweite zweidimensionale Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer zweiten Projektionsrichtung umfasst. Weiterhin wird ein erster dreidimensionaler Bilddatensatz des Untersuchungsvolumens basierend auf der ersten Röntgenprojektion und der zweiten Röntgenprojektion bestimmt. Optional wird der erste dreidimensionale Bilddatensatz bereitgestellt, wobei das Bereitstellen des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes insbesondere ein Speichern, ein Übermitteln und/oder ein Anzeigen des dreidimensionalen Bilddatensatzes umfassen kann.
Der dreidimensionale Bilddatensatz kann hierbei insbesondere den Zustand des Untersuchungsvolumens, insbesondere die Verteilung von Kontrastmittel im Untersuchungsvolumen, zu einer Zeitkoordinate darstellen. Weiterhin kann der dreidimensionale Bilddatensatz insbesondere ein Teil eines vierdimensionalen (räumlich dreidimensional und zeitlich eindimensionalen) Bilddatensatzes sein, der einer konstanten Zeitkoordinate entspricht.
Das Empfangen des ersten Röntgendatensatzes wird insbesondere mittels einer Schnittstelle ausgeführt. Das Empfangen des zweiten Röntgendatensatzes wird insbesondere mittels der Schnittstelle ausgeführt. Das Bestimmen des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes wird insbesondere mittels einer Recheneinheit durchgeführt. Das optionale Bereitstellen des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes wird insbesondere mit der Schnittstelle durchgeführt. Die Schnittstelle und die Recheneinheit sind hierbei insbesondere Bestandteile eines Bereitstellungssystems
Ein Röntgendatensatz ist insbesondere ein Datensatz umfassend eine Röntgenprojektion, insbesondere umfassend genau eine Röntgenprojektion. Der Röntgendatensatz kann neben der Röntgenprojektion insbesondere noch weitere Daten umfassen, beispielsweise den Aufnahmezeitpunkt der Röntgenprojektion, die Projektionsrichtung der Röntgenprojektion, die bei der Röntgenprojektion verwendete Röntgenenergie, oder Eigenschaften der Röntgenquelle und/oder des Röntgendetektors. Der Röntgendatensatz kann weiterhin auch Informationen über das Untersuchungsvolumen, insbesondere über einen Patienten umfassen.
Eine Röntgenprojektion ist eine zweidimensionale Projektion eines Untersuchungsvolumens mittels Röntgenstrahlen entlang einer Projektionsrichtung, die insbesondere mehrere Pixel umfassen kann. Dabei wird jedem Pixel ein Röntgenintensitätswert zugewiesen, der ein Maß für die in diesem Pixel aufgetroffene Röntgenintensität ist. Die auftreffende Röntgenintensität hängt von der Zahl, der Größe, der Form und dem Material der sich im Untersuchungsvolumen befindlichen Objekten ab, insbesondere der räumlichen Verteilung des Röntgenabsorptionskoeffizienten im Untersuchungsvolumen. Eine zweidimensionale Röntgenprojektion ist insbesondere räumlich zweidimensional.
Eine Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens kann insbesondere auf weiteren Röntgenprojektionen basieren, insbesondere auf einer Maskenröntgenprojektion und einer Füllröntgenprojektion. Die weiteren Röntgenprojektionen, also insbesondere die Maskenröntgenprojektion und die Füllröntgenprojektion, können insbesondere bezüglich der gleichen Projektionsrichtung aufgenommen worden sein, aber insbesondere an unterschiedlichen Zeitpunkten. (Der Zeitpunkt der Aufnahme der Röntgenprojektion kann dann insbesondere der Zeitpunkt der Aufnahme der Füllröntgenprojektion sein).
Hierbei kann sich der Zustand des Untersuchungsvolumens insbesondere zwischen den Aufnahmen der weiteren Röntgenprojektionen verändern. Insbesondere kann das Untersuchungsvolumen bei der Aufnahme einer der weiteren Röntgenprojektionen eine andere Kontrastmittelverteilung bzw. Kontrastmittelkonzentration aufweisen als bei der Aufnahme einer anderen der weiteren Röntgenprojektionen. Insbesondere kann das Untersuchungsvolumen während der Aufnahme der Maskenröntgenprojektion kein Kontrastmittel umfassend, und das Untersuchungsvolumen kann während der Aufnahme der Füllröntgenprojektion Kontrastmittel umfassen.
Die Röntgenprojektion kann dann insbesondere eine Differenz der Füllröntgenprojektion und der Maskenröntgenprojektion sein. Die Röntgenprojektion ist dann insbesondere eine DSA-Röntgenprojektion (Akronym für „digitale Subtraktionsangiographie“). Bei einer DSA-Röntgenprojektion werden insbesondere Strukturen, die sich zwischen der Aufnahme der Maskenröntgenprojektion und der Füllröntgenprojektion nicht verändert haben, nicht dargestellt bzw. unterdrückt.
Die Begriffe „Röntgendatensatz“ und „Röntgenprojektion“ können, wo dies dem Fachmann geeignet erscheint, auch ausgetauscht werden. Insbesondere kann sich eine Aussage über einen Röntgendatensatz auch auf die im Röntgendatensatz enthaltene Röntgenprojektion beziehen, und eine Aussage über eine Röntgenprojektion kann sich auf den Röntgendatensatz beziehen, dessen Bestandteil sie ist.
Die Projektionsrichtung einer Röntgenprojektion entspricht insbesondere der Richtung zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor, mittels derer die Röntgenprojektion aufgenommen wird, zum Zeitpunkt der Aufnahme der Röntgenprojektion. Die Projektionsrichtung kann insbesondere als Vektor oder als Gerade (definiert durch Aufpunkt und Richtungsvektor) von der Röntgenquelle zu dem Röntgendetektor aufgefasst werden. Ist der Röntgendetektor ein flächig ausgebildeter Röntgendetektor, ist die Projektionsrichtung insbesondere orthogonal zum Röntgendetektor.
Ein Bilddatensatz umfasst mehrere Pixel oder Voxel, insbesondere eine regelmäßige Anordnung von Pixeln oder Voxeln. Ein Bilddatensatz ist insbesondere n-dimensional, wenn er eine n-dimensionale regelmäßige Anordnung von Pixeln oder Voxeln umfasst. Insbesondere ist ein Bilddatensatz zweidimensional, dreidimensional oder vierdimensional. Ein zweidimensionaler Bilddatensatz ist insbesondere räumlich zweidimensional, ein dreidimensionaler Bilddatensatz ist insbesondere räumlich dreidimensional, und ein vierdimensionaler Bilddatensatz ist insbesondere räumlich dreidimensional und zeitlich eindimensional. Eine n-dimensionale regelmäßige Anordnung von Pixeln oder Voxeln ist insbesondere ein n-dimensionales Gitter.
Insbesondere sind den Pixeln oder Voxeln des Bilddatensatzes ein oder mehrere Intensitätswerte zugeordnet. Die Intensitätswerte entsprechen dabei insbesondere physikalischen Eigenschaften in einem Untersuchungsvolumen, z.B. einem Röntgenabsorptionskoeffizienten an einer räumlichen Position des Untersuchungsvolumens.
Ein Bilddatensatz kann neben den Pixeln oder Voxeln noch weitere Daten umfassen, beispielsweise den Aufnahmezeitpunkt des Bilddatensatzes, die bei der Aufnahme des Bilddatensatzes verwendete Röntgenenergie, oder Eigenschaften der Vorrichtung, die den Bilddatensatz aufgenommen hat. Der Bilddatensatz kann weiterhin auch Informationen über das Untersuchungsvolumen, insbesondere über einen Patienten umfassen. Der Bilddatensatz kann insbesondere ein Bilddatensatz nach dem DICOM-Format (engl. Akronym für „Digital Imaging and Communications in Medicine“, eine deutsche Übersetzung ist „Digitale Bildgebung und -kommunikation in der Medizin“) sein.
Im Folgenden kann ein Bilddatensatz als Realbilddatensatz bezeichnet werden, wenn er die tatsächliche Verteilung von Werten und/oder Intensitäten (z.B. Hounsfield-Einheiten, Röntgenschwächungskoeffizienten) in einem Untersuchungsvolumen abbildet. Ein Bilddatensatz kann als Differenzbilddatensatz bezeichnet werden, wenn er eine Differenz einer tatsächlichen Verteilung von Werten und/oder Intensitäten in einem Untersuchungsvolumen abbildet. Ein Differenzbilddatensatz wird aber nicht notwendigerweise durch Subtraktion zweier Realbilddatensätze bestimmt. Ein Bilddatensatz kann als Subtraktionsbilddatensatz bezeichnet werden, wenn er durch Subtraktion zweier Bilddatensätze bestimmt wurde, insbesondere durch Subtraktion zweier Realbilddatensätze. Daher könnte insbesondere jeder Subtraktionsbilddatensatz als Differenzbilddatensatz aufgefasst werden, aber nicht jeder Differenzbilddatensatz kann als Subtraktionsbilddatensatz aufgefasst werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Bestimmung des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes basierend auf dem ersten Röntgendatensatz und dem zweiten Röntgendatensatz der Einfluss von Überlappungen von Gefäßen bezüglich der ersten Projektionsrichtung oder der zweiten Projektionsrichtung verringert werden kann, und daher die Genauigkeit bzw. die Robustheit des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes verbessert werden kann. Insbesondere können sich bezüglich einer ersten Projektion entlang der erste Projektionsrichtung überlappende Gefäße bezüglich einer zweiten Projektion entlang der zweiten Projektionsrichtung nicht überlappen, und umgekehrt. Die in der ersten Projektion fehlende Information, welchem der überlappenden Gefäße eine Röntgenprojektion zugewiesen werden kann, kann dann aus der zweiten Projektion ermittelt werden, und umgekehrt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung schließen die erste Projektionsrichtung und die zweite Projektionsrichtung einen Winkel zwischen 45° und 135° ein, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°. Insbesondere sind die erste Projektionsrichtung und die zweite Projektionsrichtung orthogonal.
Sind die erste Projektionsrichtung und die zweite Projektionsrichtung jeweils durch einen Vektor gegeben, entspricht insbesondere der Winkel zwischen der ersten Projektionsrichtung und der zweiten Projektionsrichtung dem Winkel zwischen dem Vektor der ersten Projektionsrichtung und dem Vektor der zweiten Projektionsrichtung. Ein Winkel zwischen zwei Projektionsrichtungen kann Werte zwischen 0 und 180° (im Gradmaß) bzw. zwischen 0 und π (im Bogenmaß) annehmen. Insbesondere ist der Winkel φ zwischen einem ersten Vektor v₁ und einem zweiten Vektor v₂ gegeben durch cos (φ) = v₁ov₂ / | v₁| | v₂|, wobei v₁ov₂ das Skalarprodukt der Vektoren v₁ und v₂ bezeichnet, und wobei |v₁| bzw. |v₂| die Länge des Vektors v₁ bzw. v₂ bezeichnet.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch diese Wahl des Winkels zwischen der ersten und der zweiten Projektionsrichtung nahe der Orthogonalität ein Überlapp von Gefäßen bezüglich der ersten Röntgenprojektion durch die zweite Röntgenprojektion besonders gut aufgelöst werden kann, und umgekehrt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst der erste Röntgendatensatz einen ersten Zeitpunkt, wobei der erste Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der ersten Röntgenprojektion entspricht. Weiterhin umfasst der zweite Röntgendatensatz einen zweiten Zeitpunkt, wobei der zweite Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der zweiten Röntgenprojektion entspricht. Weiterhin ist der der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt kleiner als 5 s, insbesondere kleiner als 2 s, insbesondere kleiner als 1 s, insbesondere kleiner als 0,5 s, insbesondere kleiner als 0,1 s, insbesondere kleiner als 0,02 s. Insbesondere können der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt identisch sein.
Sind der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt identisch, muss bei der Aufnahme oder der Verarbeitung der ersten Röntgenprojektion und der zweiten Röntgenprojektion die Effekte von Streustrahlung durch die Aufnahme der jeweils anderen Röntgenprojektion korrigiert werden.
Weist der dreidimensionale Bilddatensatz eine Zeitkoordinate auf, dann kann der Wert der Zeitkoordinate insbesondere zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt liegen.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch den geringen zeitlichen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Röntgenprojektion sich nur kleine Änderungen im Untersuchungsvolumen ergeben, insbesondere bezüglich der Kontrastmittelkonzentration. Daher ergeben sich im ersten Bilddatensatz nur geringe Artefakte durch Veränderungen im Untersuchungsvolumen in der Zeit zwischen den Aufnahmen der beiden Röntgenprojektionen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft das Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes weiterhin ein Empfangen eines dritten Röntgendatensatzes des Untersuchungsvolumens, wobei der dritte Röntgendatensatz eine zweidimensionale dritte Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer dritten Projektionsrichtung umfasst. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Bestimmen eines zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes des Untersuchungsvolumens basierend auf der zweiten Röntgenprojektion und der dritten Röntgenprojektion. Optional wird der zweite dreidimensionale Bilddatensatz bereitgestellt, wobei das Bereitstellen des zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes insbesondere ein Speichern, ein Übermitteln und/oder ein Anzeigen des zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes umfassen kann.
Das Empfangen des dritten Röntgendatensatzes wird insbesondere mittels der Schnittstelle ausgeführt. Das Bestimmen des zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes wird insbesondere mittels der Recheneinheit durchgeführt. Das optionale Bereitstellen des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes wird insbesondere mit der Schnittstelle durchgeführt. Die Schnittstelle und die Recheneinheit sind hierbei insbesondere Bestandteile des Bereitstellungssystems
Bezüglich (des Bestimmens) des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes geschilderte Vorteile werden bezüglich (des Bestimmens) des zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes realisiert. Weiterhin haben die Erfinder erkannt, dass durch die Verwendung des zweiten Röntgendatensatzes sowohl bei der Bestimmung des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes als auch bei der Bestimmung des zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes die Röntgendosis bzw. die Strahlungsdosis im Untersuchungsvolumen reduziert werden kann (insbesondere im Vergleich zur Verwendung von zwei separaten Röntgendatensätzen für den zweiten dreidimensionalen Bilddatensatz).
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung schließen die erste Projektionsrichtung und die zweite Projektionsrichtung einen Winkel zwischen 45° und 135° ein, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°. Weiterhin schließen die zweite Projektionsrichtung und die dritte Projektionsrichtung einen Winkel zwischen 45° und 135° ein, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch diese Wahl des Winkels zwischen der ersten, der zweiten und der dritten Projektionsrichtung nahe der Orthogonalität ein Überlapp von Gefäßen bezüglich der ersten Röntgenprojektion durch die zweite Röntgenprojektion besonders gut aufgelöst werden kann, und umgekehrt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung schließen die erste Projektionsrichtung und die dritte Projektionsrichtung einen Winkel von weniger als 45° ein, insbesondere einen Winkel von weniger als 30°, insbesondere einen Winkel von weniger als 10°, insbesondere einen Winkel von weniger als 5°.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch den beschriebenen kleinen Winkel eine Röntgenquelle und ein Röntgendetektor, welche den ersten und den dritten Röntgendatensatz aufnehmen, nur wenig zwischen der Aufnahme des ersten und des dritten Röntgendatensatzes bewegt werden müssen. Dadurch ist insbesondere eine schnellere Abfolge der Aufnahme der jeweiligen Röntgenprojektionen möglich.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst der zweite Röntgendatensatz einen zweiten Zeitpunkt, wobei der zweite Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der zweiten Röntgenprojektion entspricht. Weiterhin umfasst der dritte Röntgendatensatz einen dritten Zeitpunkt, wobei der dritte Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der dritten Röntgenprojektion entspricht. Weiterhin ist der zeitliche Abstand zwischen dem zweiten Zeitpunkt und dem dritten Zeitpunkt kleiner als 5 s, insbesondere kleiner als 2 s, insbesondere kleiner als 1 s, insbesondere kleiner als 0,5 s, insbesondere kleiner als 0,1 s, insbesondere kleiner als 0,02 s.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch den geringen zeitlichen Abstand zwischen der zweiten und der dritten Röntgenprojektion sich nur kleine Änderungen im Untersuchungsvolumen ergeben, insbesondere bezüglich der Kontrastmittelkonzentration. Daher ergeben sich im zweiten Bilddatensatz nur geringe Artefakte durch Veränderungen im Untersuchungsvolumen in der Zeit zwischen den Aufnahmen der beiden Röntgenprojektionen.
Nach einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung umfasst auch der erste Röntgendatensatz einen ersten Zeitpunkt, wobei der erste Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der ersten Röntgenprojektion entspricht. Weiterhin entspricht der zweite Zeitpunkt dem zeitlichen Mittelpunkt des ersten Zeitpunktes und des dritten Zeitpunktes.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Wahl des zweiten Zeitpunkts als zeitlichem Mittelpunkt des erste Zeitpunktes und des dritten Zeitpunktes der zeitliche Abstand des ersten und des zweiten Zeitpunkts dem zeitlichen Abstand des zweiten und des dritten Zeitpunktes entspricht. Dadurch weisen der erste und der zweite dreidimensionale Bilddatensatz im gleichen Ausmaß Artefakte aufgrund von Veränderungen im Untersuchungsvolumen auf, sind also insbesondere im Hinblick auf derartige Artefakte vergleichbar. Insbesondere können dadurch der erste und der zweite dreidimensionale Bilddatensatz vorteilhafterweise in einem vierdimensionalen Bilddatensatz kombiniert werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes weiterhin ein Bestimmen eines dreidimensionalen Beschränkungsbilddatensatzes des Untersuchungsvolumens, wobei das Bestimmen des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes weiterhin auf dem Beschränkungsbilddatensatz basiert. Optional basiert auch das Bestimmen des zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes weiterhin auf dem Beschränkungsbilddatensatz. Das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatzes kann insbesondere auch dadurch ausgeführt werden, dass der Beschränkungsbilddatensatz empfangen wird. Das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatzes wird insbesondere mittels der Recheneinheit und/oder der Schnittstelle durchgeführt.
Ein Beschränkungsbilddatensatz ist insbesondere ein Bilddatensatz zur Hervorhebung einer Struktur, insbesondere von Gefäßen im Untersuchungsvolumen. Insbesondere kann der Beschränkungsbilddatensatz Pixeln oder Voxeln, welche der Struktur bzw. den Gefäßen entsprechen, erste Werte zuweisen, und den Pixeln oder Voxeln, welche nicht der Struktur bzw. den Gefäßen entsprechen, zweite Werte zuweisen, wobei sich die ersten und die zweiten Werte unterscheiden. Insbesondere können alle ersten Werte identisch sein, und insbesondere können alle zweiten Werte identisch sein. Insbesondere kann der Beschränkungsbilddatensatz ein binärer Bilddatensatz sein, d.h. einem Pixel oder Voxel kann nur ein Wert von zwei möglichen Werten zugewiesen sein. Der englische Fachbegriff für Beschränkungsbilddatensatz ist „constraining image“. Ein Beschränkungsbilddatensatz kann insbesondere dazu verwendet werden, durch Rückprojektion einzelner Röntgenprojektionen einen vierdimensionalen DSA-Datensatz zu bestimmen, also einen Datensatz, der den zeitlichen Verlauf einer dreidimensionalen Kontrastmittelkonzentration im Untersuchungsvolumen beschreibt.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Verwendung eines Beschränkungsbilddatensatzes Strukturen im Untersuchungsvolumen außerhalb der zu untersuchenden Gefäße (beispielsweise Knochen, Weichteilstrukturen, Implantate) aus dem ersten bzw. zweiten dreidimensionalen Bilddatensatz ausgeblendet werden können.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung basiert das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatzes auf dem ersten Röntgendatensatz und dem zweiten Röntgendatensatz basiert. Optional basiert das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatzes weiterhin auf dem dritten Röntgendatensatz.
Für das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatzes kann insbesondere eines der Verfahren der unveröffentlichten europäischen Patentanmeldung 18182251.1 oder eines der Verfahren der unveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen 102019200270.6 und 102019200269.2 verwendet werden. Hierbei werden Differenzbilddatensätze des Untersuchungsvolumens ohne zusätzliche Maskenaufnahmen erzeugt.
Weiterhin kann aber auch eine Rekonstruktion basierend auf dem ersten Röntgendatensatz und dem zweiten Röntgendatensatz (optional auch dem dritten Röntgendatensatz), und insbesondere auch basierend auf weiteren Röntgendatensätzen des Untersuchungsvolumens bestimmt werden, und der Beschränkungsbilddatensatz kann durch eine Segmentierung, insbesondere eine Schwellenwertsegmentierung aus dem rekonstruierten Bilddatensatz bestimmt werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass hierdurch das Bestimmen des dreidimensionalen Bilddatensatzes selbstkonsistent durchgeführt werden kann. Insbesondere ist das Verfahren so nicht auf den Beschränkungsbilddatensatz als Eingabewert angewiesen.
Nach eine weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes weiterhin ein Bestimmen eines ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes basierend auf dem ersten Röntgendatensatz und auf dem Beschränkungsbilddatensatz sowie ein Bestimmen eines zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes basierend auf dem zweiten Röntgendatensatz und auf dem Beschränkungsbilddatensatz. In diesem Fall basiert der erste dreidimensionale Bilddatensatz auf dem ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz und auf dem zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz.
Nach einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes weiterhin ein Bestimmen eines dritten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes basierend auf dem dritten Röntgendatensatz und auf dem Beschränkungsbilddatensatz. In diesem Fall basiert der zweite dreidimensionale Bilddatensatz auf dem zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz und auf dem dritten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz.
Das Bestimmen des ersten Rückprojektionsdatensatzes und das Bestimmen des zweiten Rückprojektionsdatensatzes werden insbesondere mittels der Recheneinheit ausgeführt. Das optionale Bestimmen des dritten Rückprojektionsdatensatzes wird insbesondere ebenfalls mittels der Recheneinheit ausgeführt.
Ein Rückprojektionsdatensatz ist insbesondere ein m-dimensionaler Bilddatensatz, der auf einem Beschränkungsbilddatensatz und einem n-dimensionalen Bilddatensatz basiert, wobei n < m. Insbesondere ist der Rückprojektionsdatensatz eine Rückprojektion des n-dimensionalen Bilddatensatzes auf den Beschränkungsbilddatensatz, insbesondere eine multiplikative Rückprojektion. Insbesondere ist n = m - 1.
Die Erfinder haben erkannt, dass mittels einer Rückprojektion einer zweidimensionalen Röntgenprojektion auf einen dreidimensionalen Beschränkungsbilddatensatz (resultierend in einem dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz) besonders einfach eine Näherung einer dreidimensionalen Rekonstruktion durchgeführt werden kann. Durch die Verwendung eines ersten und eines zweiten Rückprojektionsdatensatzes kann gleichzeitig ausgenutzt werden, das Überlappungen von Gefäßen bezüglich der ersten Projektion regelmäßig in der zweiten Projektion nicht auftreten, und umgekehrt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Bestimmen des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes eine Multiplikation des ersten Rückprojektionsdatensatzes mit dem zweiten Rückprojektionsdatensatz. Insbesondere basiert der erste dreidimensionale Bilddatensatz das Ergebnis der Multiplikation des ersten Rückprojektionsdatensatzes mit dem zweiten Rückprojektionsdatensatz bzw. ist mit dem Ergebnis identisch. Bei einer Multiplikation handelt es sich insbesondere um eine pixelweise bzw. voxelweise Multiplikation.
Nach einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung umfasst das Bestimmen des zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes eine Multiplikation des zweiten Rückprojektionsdatensatzes mit dem dritten Rückprojektionsdatensatz. Insbesondere basiert der zweite dreidimensionale Bilddatensatz das Ergebnis der Multiplikation des zweiten Rückprojektionsdatensatzes mit dem dritten Rückprojektionsdatensatz bzw. ist mit dem Ergebnis identisch. Bei einer Multiplikation handelt es sich insbesondere um eine pixelweise bzw. voxelweise Multiplikation.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch basierend auf der Multiplikation zweier Rückprojektionsdatensätze eine besonders gute Näherung einer dreidimensionalen Rekonstruktion des Untersuchungsvolumens durchgeführt werden kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes weiterhin ein Aufnehmen des ersten Röntgendatensatzes mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung sowie ein Aufnehmen des zweiten Röntgendatensatzes mittels einer zweiten Röntgenquelle und eines zweiten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung. Optional umfasst das Verfahren weiterhin ein Aufnehmen des dritten Röntgendatensatzes mittels der ersten Röntgenquelle und dem ersten Röntgendetektor. Die erste Röntgenquelle und die zweite Röntgenquelle können insbesondere verschiedene Röntgenquellen einer Mehrquellen-Röntgenvorrichtung sind. Der erste Röntgendetektor und der zweite Röntgendetektor können insbesondere verschiedene Röntgendetektoren der Mehrquellen-Röntgenvorrichtung sein.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Verwendung von einer ersten und einer zweiten Röntgenquelle bzw. einem ersten und einem zweiten Röntgendetektor der zeitliche Abstand zwischen der Aufnahme des ersten und des zweiten Röntgendatensatzes bzw. des zweiten und des dritten Röntgendatensatzes besonders klein gewählt werden kann, da die erste Röntgenquelle und der erste Röntgendetektor bzw. die zweite Röntgenquelle und der zweite Röntgendetektor so angeordnet werden können, dass der Winkel zwischen den optischen Achsen dem Winkel nahezu dem Winkel zwischen der ersten und der zweiten Projektionsrichtung bzw. dem Winkel zwischen der zweiten und der dritten Projektionsrichtung entspricht. Dadurch ist der zeitliche Abstand nicht mehr maßgeblich durch die mechanische Beweglichkeit von Röntgenquelle und Röntgendetektor bestimmt, sondern durch die elektronische Steuerung von Röntgenquellen und Röntgendetektoren bzw. durch die physikalischen Eigenschaften der jeweiligen Streustrahlungen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes weiterhin ein Aufnehmen des ersten Röntgendatensatzes mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung, ein erstes Rotieren des ersten Röntgendetektors und der ersten Röntgenquelle um das Untersuchungsvolumen, sowie ein Aufnehmen des zweiten Röntgendatensatzes mittels der ersten Röntgenquelle und des ersten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung. Optional umfasst das Verfahren weiterhin ein zweites Rotieren des ersten Röntgendetektors und der ersten Röntgenquelle um das Untersuchungsvolumen, sowie ein Aufnehmen des dritten Röntgendatensatzes mittels der ersten Röntgenquelle und des ersten Röntgendetektors.
Insbesondere erfolgt beim ersten Rotieren eine Rotation um einen Winkel, der dem Winkel zwischen der ersten Projektionsrichtung und der zweiten Projektionsrichtung entspricht. Insbesondere erfolgt beim zweiten Rotieren eine Rotation um einen Winkel, der dem Winkel zwischen der zweiten Projektionsrichtung und der dritten Projektionsrichtung entspricht. Insbesondere haben das erste Rotieren und das zweite Rotieren die gleiche Umlaufrichtung um das Untersuchungsvolumen.
Insbesondere sind die erste Röntgenquelle und die zweite Röntgenquelle Bestandteile einer Röntgenvorrichtung, beispielsweise einer C-Bogen-Röntgenvorrichtung bzw. eines Computertomographen. Insbesondere umfasst die Röntgenvorrichtung keine weitere Röntgenquelle und keinen weiteren Röntgendetektor.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Verwendung nur einer Röntgenquelle und eines Röntgendetektors das Verfahren besonders kostengünstig durchgeführt werden kann.
Die Erfindung kann weiterhin ein computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes betreffen, umfassend ein Empfangen von ersten Röntgendatensätzen eines Untersuchungsvolumens, wobei jeder Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätzen eine zweidimensionale Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer Projektionsrichtung umfasst, sowie weiterhin ein Empfangen von zweiten Röntgendatensätzen des Untersuchungsvolumens, wobei jeder Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze eine zweidimensionale Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer Projektionsrichtung umfasst. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes basierend auf den ersten Röntgendatensätzen und den zweiten Röntgendatensätzen. Optional wird der vierdimensionale Bilddatensatz bereitgestellt, wobei das Bereitstellen des vierdimensionalen Bilddatensatzes insbesondere ein Speichern, ein Übermitteln und/oder ein Anzeigen des vierdimensionalen Bilddatensatzes umfassen kann.
Das Empfangen der ersten Röntgendatensätze und das Empfangen der zweiten Röntgendatensätze kann insbesondere mittels einer Schnittstelle ausgeführt werden. Das Bestimmen des vierdimensionalen Bilddatensatzes kann insbesondere mittels einer Recheneinheit ausgeführt werden. Das optionale Bereitstellen des vierdimensionalen Bilddatensatzes kann insbesondere mittels der Schnittstelle ausgeführt werden. Die Schnittstelle und die Recheneinheit sind insbesondere Bestandteile eines Bestimmungssystems.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Bestimmung des vierdimensionalen Bilddatensatzes basierend auf den ersten und den zweiten Röntgendatensätze Unsicherheiten aufgrund von Gefäßüberlappungen in einzelnen Röntgenprojektionen verringert oder aufgehoben werden können. Gleichzeitig ist die Strahlungsdosis bei diesem Verfahren gleich oder nur minimal höher im Vergleich zu dem bekannten Standardverfahren der digitalen Subtraktionsangiographie.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst der vierdimensionale Bilddatensatz eine Mehrzahl von dreidimensionalen Bilddatensätzen, wobei jeder der dreidimensionalen Bilddatensätze auf einem ersten Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze und einem zweiten Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze basiert. Insbesondere dient eine Mehrheit der ersten Röntgendatensätze als Grundlage für mindestens zwei dreidimensionale Bilddatensätze, und eine Mehrheit der zweiten Röntgendatensätze dient als Grundlage für mindestens zwei dreidimensionale Bilddatensätze. Insbesondere dienen alle bis auf einen der ersten Röntgendatensätze als Grundlage für mindestens zwei dreidimensionale Bilddatensätze, und/oder alle bis auf einen der zweiten Röntgendatensätze dienen als Grundlage für mindestens zwei dreidimensionale Bilddatensätze-. Hierbei dient ein erster Röntgendatensatz bzw. ein zweiter Röntgendatensatz als Grundlage für einen dreidimensionalen Bilddatensatz, wenn der dreidimensionale Bilddatensatz auf dem ersten Röntgendatensatz bzw. auf dem zweiten Röntgendatensatz basiert.
Die Mehrzahl von dreidimensionalen Bilddatensätzen ist insbesondere räumlich dreidimensional, und der vierdimensionale Bilddatensatz umfasst insbesondere eine zeitliche Abfolge von dreidimensionalen Bilddatensätzen. Insbesondere ist also jedem der dreidimensionalen Bilddatensätze eine Zeitkoordinate zugewiesen.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch diesen Aspekt der Erfindung Unsicherheiten in den dreidimensionalen Bilddatensätzen aufgrund von Gefäßüberlappungen in einzelnen Röntgenprojektionen verringert oder aufgehoben werden können. Gleichzeitig ist aber durch die Tatsache, dass eine Mehrzahl der ersten bzw. der zweiten Röntgendatensätze als Grundlage für mindestens zwei dreidimensionale Bilddatensätze dient, die im Untersuchungsvolumen anfallende Strahlungsdosis nur geringfügig erhöht.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung schließen die Projektionsrichtung des ersten Röntgendatensatzes bzw. dessen Röntgenprojektion und die Projektionsrichtung des zweiten Röntgendatensatzes bzw. dessen Röntgenprojektion einen Winkel zwischen 45° und 135° ein, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch diese Wahl des Winkels zwischen der ersten und der zweiten Projektionsrichtung nahe der Orthogonalität ein Überlapp von Gefäßen bezüglich der Röntgenprojektion des ersten Röntgendatensatzes durch die Röntgenprojektion des zweiten Röntgendatensatzes besonders gut aufgelöst werden kann, und umgekehrt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst der erste Röntgendatensatz einen Zeitpunkt, der dem Zeitpunkt der Aufnahme der Röntgenprojektion des ersten Röntgendatensatzes entspricht, und der zweite Röntgendatensatz umfasst einen Zeitpunkt umfasst, der dem Zeitpunkt der Aufnahme der Röntgenprojektion des zweiten Röntgendatensatzes entspricht, wobei der zeitliche Abstand zwischen dem Zeitpunkt des ersten Röntgendatensatzes und dem Zeitpunkt des zweiten Röntgendatensatzes kleiner ist als 5 s, insbesondere kleiner ist als 2 s, insbesondere kleiner ist als 1 s, insbesondere kleiner ist als 0,5 s, insbesondere kleiner ist als 0,1 s, insbesondere kleiner ist als 0,02 s.
Sind der Zeitpunkt des erstem Röntgendatensatzes und der Zeitpunkt des zweiten Röntgendatensatzes identisch, muss bei der Aufnahme oder der Verarbeitung der ersten Röntgenprojektion und der zweiten Röntgenprojektion die Effekte von Streustrahlung durch die Aufnahme der jeweils anderen Röntgenprojektion korrigiert werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch den geringen zeitlichen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Röntgenprojektion sich nur kleine Änderungen im Untersuchungsvolumen ergeben, insbesondere bezüglich der Kontrastmittelkonzentration. Daher ergeben sich im ersten Bilddatensatz nur geringe Artefakte durch Veränderungen im Untersuchungsvolumen in der Zeit zwischen den Aufnahmen der beiden Röntgenprojektionen.
Nach einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung umfasst jeder der ersten Röntgendatensätze und jeder der zweiten Röntgendatensätze einen Zeitpunkt, der dem Zeitpunkt der Aufnahme der zugehörigen Röntgenprojektion entspricht. Hierbei weisen die Zeitpunkte der ersten Röntgendatensätze einen konstanten zeitlichen Abstand auf, und die Zeitpunkte der zweiten Röntgendatensätze weisen den konstanten zeitlichen Abstand auf.
Sind die Zeitpunkte der ersten Röntgendatensätze durch t(1)i gegeben, mit t⁽¹⁾ _i < t⁽¹⁾ _j für i < j, und sind die Zeitpunkte der zweiten Röntgendatensätze durch t⁽²⁾ _i gegeben, mit t⁽²⁾ _i < t⁽²⁾ _j für i < j, dann gilt t⁽¹⁾ _i+1 - t⁽¹⁾ _i = Δt für zumindest eine Mehrzahl der t⁽¹⁾ _i, und t⁽²⁾ _i+1 - t⁽²⁾ _i = Δt für zumindest eine Mehrzahl der t⁽²⁾ _i.
Basiert einer der dreidimensionalen Bilddatensätze auf einem der ersten Röntgendatensätze mit dem zugeordneten Zeitpunkt t⁽¹⁾ _i, sowie auf einem der zweiten Röntgendatensätze mit dem zugeordneten Zeitpunkt t⁽²⁾ _j, so kann dem dreidimensionalen Bilddatensatz eine Zeitkoordinate t mit min(t⁽¹⁾ _i, t⁽²⁾ _j) ≤ t ≤ max (t⁽¹⁾ _i, t⁽²⁾ _j) zugewiesen werden. Insbesondere kann die Zeitkoordinate die Mitte des Intervalls [min(t⁽¹⁾ _i, t⁽²⁾ _j); max(t⁽¹⁾ _i, t⁽²⁾ _j)] bilden.
Basiert einer der dreidimensionalen Bilddatensätze auf einem der ersten Röntgendatensätze mit dem zugeordneten Zeitpunkt t⁽¹⁾ _i, so basiert er insbesondere entweder zusätzlich auf dem Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze, dessen zugeordneten Zeitpunkt $max ({t^{(2)}_{j} \in T^{(2)} | t^{(2)}_{j} \leq t^{(1)}_{i}})$
ist, oder zusätzlich auf dem Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze, dessen zugeordneter Zeitpunkt $mint ({t^{(2)}_{j} \in T^{(2)} | t^{(1)}_{i} \leq t^{(2)}_{j}})$
ist, wobei $T^{(2)}$
die Menge aller den zweiten Röntgendatensätzen zugeordneten Zeitpunkte bezeichnet. Dies gilt insbesondere für eine Mehrzahl der dreidimensionalen Bilddatensätze, insbesondere für alle der dreidimensionalen Bilddatensätze.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch eine derartige Wahl der Zeitpunkte der ersten Röntgendatensätze und der zweiten Röntgendatensätze ein zeitlich gleichmäßiger vierdimensionaler Bilddatensatz bestimmt werden kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung entspricht der Zeitpunkt eines der zweiten Röntgendatensätze dem zeitlichen Mittelpunkt zweier Zeitpunkte von zwei zeitlich benachbarten ersten Röntgendatensätzen entspricht. Hierbei sind zwei zeitlich benachbarte erste Röntgendatensätze mit einem zugeordneten ersten Zeitpunkt bzw. einem zugeordneten zweiten Zeitpunkt, so dass keinem anderen der zweiten Röntgendatensätze ein Zeitpunkt zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt zugeordnet ist.
Bezeichnen also t⁽¹⁾ _i und t⁽¹⁾ _i+1 die den zeitlich benachbarten ersten Röntgendatensätzen zugeordneten Zeitpunkte mit t⁽¹⁾ _i < t⁽¹⁾ _i+1, so ist der dem einen der zweiten Röntgendatensätze zugeordnete Zeitpunkt t⁽²⁾ _j gegeben durch t⁽²⁾ _j = (t⁽¹⁾ _i + t⁽¹⁾ _i+1) / 2.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch eine derartige Wahl der Zeitpunkte der ersten Röntgendatensätze und der zweiten Röntgendatensätze ein zeitlich gleichmäßiger vierdimensionaler Bilddatensatz bestimmt werden kann.
Nach einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin ein Bestimmen eines dreidimensionalen Beschränkungsbilddatensatzes des Untersuchungsvolumens, wobei die Mehrzahl der dreidimensionalen Bilddatensätze und/oder der vierdimensionale Bilddatensatz weiterhin auf dem dreidimensionalen Beschränkungsbilddatensatz basieren. Das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatzes kann insbesondere auch dadurch ausgeführt werden, dass der Beschränkungsbilddatensatz empfangen wird. Das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatzes wird insbesondere mittels der Recheneinheit und/oder der Schnittstelle durchgeführt.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Verwendung eines Beschränkungsbilddatensatzes Strukturen im Untersuchungsvolumen außerhalb der zu untersuchenden Gefäße (beispielsweise Knochen, Weichteilstrukturen, Implantate) aus dem ersten bzw. zweiten dreidimensionalen Bilddatensatz ausgeblendet werden können.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung basiert das das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatz auf den ersten Röntgendatensätzen und auf den zweiten Röntgendatensätzen. Insbesondere kann hierbei eine dreidimensionale Rekonstruktion der ersten Röntgendatensätze und der zweiten Röntgendatensätze durchgeführt werden (insbesondere auch nur eines Teils der ersten Röntgendatensätze und/oder eines Teils der zweiten Röntgendatensätze), und der Beschränkungsbilddatensatz kann weiterhin auf einer Segmentierung (z.B. einer Schwellenwertsegmentierung) des rekonstruierten Bilddatensatzes basieren.
Alternativ kann der Beschränkungsbilddatensatz auch durch eine Anwendung einer trainierten Funktion auf die ersten Röntgendatensätze und die zweiten Röntgendatensätze bestimmt werden. Insbesondere basieren hierbei die Eingabedaten des trainierten Funktion auf den ersten Röntgendatensätzen und den zweiten Röntgendatensätzen, und der Beschränkungsbilddatensatz basiert auf den Ausgabedatensätzen der trainierten Funktion. Bei einer trainierten Funktion kann es sich insbesondere um ein künstliches neuronales Netzwerk (ein englischer Fachbegriff ist „neural network“) handeln, insbesondere um ein faltendes künstliches neuronales Netzwerk (ein englischer Fachbegriff ist „convolutional neural network“).
Die Erfinder haben erkannt, dass hierdurch das Bestimmen des vierdimensionalen Bilddatensatzes selbstkonsistent auf den ersten und den zweiten Röntgendatensätzen durchgeführt werden kann. Insbesondere ist das Verfahren so nicht auf den Beschränkungsbilddatensatz als Eingabewert angewiesen.
Nach einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin ein Bestimmen von ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensätzen basierend auf den ersten Röntgendatensätzen und auf dem Beschränkungsbilddatensatz und ein Bestimmen von zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensätzen basierend auf den zweiten Röntgendatensätzen und auf dem Beschränkungsbilddatensatz. Hierbei basiert jeder der dreidimensionalen Bilddatensätze auf einem der ersten Rückprojektionsdatensätzen und einem der zweiten Rückprojektionsdatensätzen. Das Bestimmen der ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensätzen und das Bestimmen der zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensätzen kann insbesondere mittels der Recheneinheit ausgeführt werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass mittels einer Rückprojektion einer zweidimensionalen Röntgenprojektion auf einen dreidimensionalen Beschränkungsbilddatensatz (resultierend in einem dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz) besonders einfach eine Näherung einer dreidimensionalen Rekonstruktion durchgeführt werden kann. Durch die Verwendung von ersten Rückprojektionsdatensätzen und von zweiten Rückprojektionsdatensätzen kann gleichzeitig ausgenutzt werden, dass Überlappungen von Gefäßen bezüglich den ersten Projektionen regelmäßig in den zweiten Projektionen nicht auftreten, und umgekehrt.
Nach einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung umfasst das Bestimmen des vierdimensionalen Bilddatensatzes eine Multiplikation eines der ersten Rückprojektionsdatensätze mit einem der zweiten Rückprojektionsdatensätze. Insbesondere umfasst das Bestimmen der Mehrzahl von dreidimensionalen Bilddatensätzen für jeden der dreidimensionalen Bilddatensätze eine Multiplikation eines der ersten Rückprojektionsdatensätze mit einem der zweiten Rückprojektionsdatensätze. Insbesondere basiert der eine der dreidimensionalen Bilddatensätze auf dem Ergebnis der Multiplikation des einen der ersten Rückprojektionsdatensätze mit dem einen der zweiten Rückprojektionsdatensätze bzw. ist mit dem Ergebnis identisch. Bei einer Multiplikation handelt es sich insbesondere um eine pixelweise bzw. voxelweise Multiplikation.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch basierend auf der Multiplikation zweier Rückprojektionsdatensätze eine besonders gute Näherung einer dreidimensionalen Rekonstruktion des Untersuchungsvolumens durchgeführt werden kann.
Nach einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin ein Aufnehmen der ersten Röntgendatensätze mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung, sowie ein Aufnehmen der zweiten Röntgendatensätze mittels einer zweiten Röntgenquelle und eines zweiten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung. Die erste Röntgenquelle und die zweite Röntgenquelle können insbesondere verschiedene Röntgenquellen einer Mehrquellen-Röntgenvorrichtung sind. Der erste Röntgendetektor und der zweite Röntgendetektor können insbesondere verschiedene Röntgendetektoren der Mehrquellen-Röntgenvorrichtung sein.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Verwendung von einer ersten und einer zweiten Röntgenquelle bzw. einem ersten und einem zweiten Röntgendetektor der zeitliche Abstand zwischen der Aufnahme eines Röntgendatensatzes der ersten Röntgendatensätze und eines Röntgendatensatzes der zweiten Röntgendatensätze besonders klein gewählt werden kann, da die erste Röntgenquelle und der erste Röntgendetektor bzw. die zweite Röntgenquelle und der zweite Röntgendetektor so angeordnet werden können, dass der Winkel zwischen den optischen Achsen dem Winkel nahezu dem Winkel zwischen den jeweiligen Projektionsrichtungen entspricht. Dadurch ist der zeitliche Abstand nicht mehr maßgeblich durch die mechanische Beweglichkeit von Röntgenquelle und Röntgendetektor bestimmt, sondern durch die elektronische Steuerung von Röntgenquellen und Röntgendetektoren bzw. durch die physikalischen Eigenschaften der jeweiligen Streustrahlungen.
Nach einem weiteren möglichen Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin ein Aufnehmen eines der ersten Röntgendatensätze mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung, ein erstes Rotieren des ersten Röntgendetektors und der ersten Röntgenquelle um das Untersuchungsvolumen, ein Aufnehmen eines der zweiten Röntgendatensätze mittels der ersten Röntgenquelle und des ersten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung, sowie ein optionales zweites Rotieren des ersten Röntgendetektors und der ersten Röntgenquelle um das Untersuchungsvolumen.
Insbesondere erfolgt beim ersten Rotieren eine Rotation um einen Winkel, der dem Winkel zwischen der Projektionsrichtung des einen Röntgendatensatzes der ersten Röntgendatensätze und der Projektionsrichtung des einen Röntgendatensatzes der zweiten Röntgendatensätze entspricht. Insbesondere erfolgt beim zweiten Rotieren eine Rotation um einen Winkel, der dem Winkel zwischen der Projektionsrichtung des einen Röntgendatensatzes der zweiten Röntgendatensätze und der Projektionsrichtung eines weiteren Röntgendatensatzes der ersten Röntgendatensätze entspricht. Insbesondere haben das erste Rotieren und das zweite Rotieren die gleiche Umlaufrichtung um das Untersuchungsvolumen. Insbesondere sind die Winkel des ersten Rotierens und die Winkel des zweiten Rotierens gleich.
Insbesondere sind die erste Röntgenquelle und die zweite Röntgenquelle Bestandteile einer Röntgenvorrichtung, beispielsweise einer C-Bogen-Röntgenvorrichtung bzw. eines Computertomographen. Insbesondere umfasst die Röntgenvorrichtung keine weitere Röntgenquelle und keinen weiteren Röntgendetektor.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Verwendung nur einer Röntgenquelle und eines Röntgendetektors das Verfahren besonders kostengünstig durchgeführt werden kann.
Die Erfindung betrifft auch ein Bestimmungssystem zum Bestimmen eines Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens, umfassend

- eine Schnittstelle, ausgebildet zum Empfangen eines ersten Röntgendatensatzes des Untersuchungsvolumens, wobei der ersten Röntgendatensatz eine zweidimensionale erste Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer ersten Projektionsrichtung umfasst,

- eine Recheneinheit, ausgebildet zum Bestimmen eines ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes des Untersuchungsvolumens basierend auf der ersten Röntgenprojektion und der zweiten Röntgenprojektion.

Die Erfindung kann auch ein Bestimmungssystem zum Bestimmen eines Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens betreffen, umfassend

- eine Recheneinheit, ausgebildet zum Bestimmen eines ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes des Untersuchungsvolumens basierend auf der ersten Röntgenprojektion und der zweiten Röntgenprojektion,

Die Erfindung kann auch ein Bestimmungssystem zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatz eines Untersuchungsvolumens betreffen, umfassend:

- Schnittstelle, ausgebildet zum Empfangen von ersten Röntgendatensätzen des Untersuchungsvolumens, wobei jeder Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätzen eine zweidimensionale Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer Projektionsrichtung umfasst,

- Recheneinheit, ausgebildet zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes basierend auf den ersten Röntgendatensätzen und den zweiten Röntgendatensätzen.

Diese Bestimmungssysteme können insbesondere dazu ausgebildet sein, die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren und ihre Aspekte auszuführen. Ein Bestimmungssystem ist dazu ausgebildet diese Verfahren und ihre Aspekte auszuführen, indem die Schnittstelle und/oder die Recheneinheit ausgebildet sind die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen.
Die Erfindung betrifft auch eine Röntgenvorrichtung umfassend eines der beschriebenen Bestimmungssysteme. Die Röntgenvorrichtung kann insbesondere eine erste Röntgenquelle und einen ersten Röntgendetektor umfassen. Die Röntgenvorrichtung kann weiterhin insbesondere auch eine zweite Röntgenquelle und einen zweiten Röntgendetektor umfassen. Bei der Röntgenvorrichtung kann es sich insbesondere um eine C-Bogen Röntgenvorrichtung, um einen Computertomograph oder um eine Mehrquellenröntgenvorrichtung handeln.
Die Erfindung betrifft auch Computerprogrammprodukte mit einem Computerprogramm sowie ein computerlesbare Medien. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Bestimmungssysteme auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, sowie Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
Die Röntgendatensätze der ersten Mehrzahl von Röntgendatensätzen können auch als erste Röntgendatensätze bezeichnet werden, die Röntgendatensätze der zweiten Mehrzahl von Röntgendatensätzen können auch als zweite Röntgendatensätze bezeichnet werden. Die Röntgenprojektionen der ersten Mehrzahl von Röntgendatensätzen können auch als erste Röntgenprojektionen bezeichnet werden, die Röntgenprojektionen der zweiten Mehrzahl von Röntgendatensätzen können auch als zweite Röntgenprojektionen bezeichnet werden. Die Zeitpunkte der ersten Mehrzahl von Röntgendatensätzen können auch als erste Zeitpunkte bezeichnet werden, die Zeitpunkte der zweiten Mehrzahl von Röntgendatensätzen können auch als zweite Zeitpunkte bezeichnet werden. Die Projektionsrichtungen der ersten Röntgenprojektionen können auch als erste Projektionsrichtungen bezeichnet werden, die Projektionsrichtungen der zweiten Röntgenprojektionen können auch als zweite Projektionsrichtungen bezeichnet werden.
Im Folgenden werden weitere mögliche Aspekte bzw. Ausführungsbeispiele der Erfindung aufgelistet.
Aspekt A.1: Computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes des Untersuchungsvolumens, umfassend:

- Empfangen eines ersten Röntgendatensatzes eines Untersuchungsvolumens,

- Empfangen eines zweiten Röntgendatensatzes des Untersuchungsvolumens,

- Bestimmen eines ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes des Untersuchungsvolumens basierend auf der ersten Röntgenprojektion und der zweiten Röntgenprojektion.

Aspekt A.2: Verfahren nach dem Aspekt A.1, wobei die erste Projektionsrichtung und die zweite Projektionsrichtung einen Winkel zwischen 45° und 135° einschließen, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Aspekt A.3: Verfahren nach dem Aspekt A.1 oder A.2, wobei der erste Röntgendatensatz einen ersten Zeitpunkt umfasst, wobei der erste Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der ersten Röntgenprojektion entspricht,
wobei der zweite Röntgendatensatz einen zweiten Zeitpunkt umfasst, wobei der zweite Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der zweiten Röntgenprojektion entspricht,
und wobei der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt kleiner ist als 5 s, insbesondere kleiner ist als 2 s, insbesondere kleiner ist als 1 s, insbesondere kleiner ist als 0,5 s, insbesondere kleiner ist als 0,1 s, insbesondere kleiner ist als 0,02 s.
Aspekt A.4: Verfahren einem der Aspekte A.1 bis A.3, weiterhin umfassend:

- Bestimmen eines dreidimensionalen Beschränkungsbilddatensatzes des Untersuchungsvolumens,

Aspekt A.5: Verfahren nach dem Aspekt A.4, wobei das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatzes auf dem ersten Röntgendatensatz und dem zweiten Röntgendatensatz basiert.
Aspekt A.6: Verfahren nach Aspekt A.4 oder A.5, weiterhin umfassend:

- Bestimmen eines ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes basierend auf dem ersten Röntgendatensatz und auf dem Beschränkungsbilddatensatz,
- Bestimmen eines zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes basierend auf dem zweiten Röntgendatensatz und auf dem Beschränkungsbilddatensatz,

Aspekt A.7: Verfahren nach dem Aspekt A.6, wobei das Bestimmen des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes eine Multiplikation des ersten Rückprojektionsdatensatzes mit dem zweiten Rückprojektionsdatensatz umfasst.
Aspekt A.8: Verfahren nach einem der Aspekte A.1 bis A.7, weiterhin umfassend:

- Aufnehmen des ersten Röntgendatensatzes mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung,
- Aufnehmen des zweiten Röntgendatensatzes mittels einer zweiten Röntgenquelle und eines zweiten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung.

Aspekt A.9: Verfahren nach einem der Aspekte A.1 bis A.7, weiterhin umfassend:

- Aufnehmen des ersten Röntgendatensatzes mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung,
- Erstes Rotieren des ersten Röntgendetektors und der ersten Röntgenquelle um das Untersuchungsvolumen,
- Aufnehmen des zweiten Röntgendatensatzes mittels der ersten Röntgenquelle und des ersten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung.

Aspekt A.10: Bestimmungssystem zum Bestimmen eines Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens, umfassend

Aspekt A.11: Röntgenvorrichtung, umfassend ein Bestimmungssystem nach dem Aspekt A.10.
Aspekt A.12: Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher eines Bestimmungssystems ladbar ist, insbesondere eines Bestimmungssystems nach dem Aspekt A.10, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Aspekte A.1 bis A.9 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem ausgeführt werden.
Aspekt A.13: Computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einem Bestimmungssystem (insbesondere eines Bestimmungssystems nach dem Aspekt A.10) lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Aspekte A.1 bis A.9 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem ausgeführt werden.
Aspekt B.1: Computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens, umfassend:

- Empfangen eines ersten Röntgendatensatzes des Untersuchungsvolumens,

- Empfangen eines zweiten Röntgendatensatzes des Untersuchungsvolumens,

- Empfangen eines dritten Röntgendatensatzes des Untersuchungsvolumens,

- Bestimmen eines ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes des Untersuchungsvolumens basierend auf der ersten Röntgenprojektion, der zweiten Röntgenprojektion und der dritten Röntgenprojektion.

Aspekt B.2: Verfahren nach dem Aspekt B.1, wobei die erste Projektionsrichtung und die zweite Projektionsrichtung einen Winkel zwischen 45° und 135° einschließen, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°; und/oder wobei die zweite Projektionsrichtung und die dritte Projektionsrichtung einen Winkel zwischen 45° und 135° einschließen, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Aspekt B.3: Verfahren nach dem Aspekt B.1 oder B.2, wobei der erste Röntgendatensatz einen ersten Zeitpunkt umfasst, wobei der erste Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der ersten Röntgenprojektion entspricht,
wobei der zweite Röntgendatensatz einen zweiten Zeitpunkt umfasst, wobei der zweite Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der zweiten Röntgenprojektion entspricht,
wobei der dritte Röntgendatensatz einen dritte Zeitpunkt umfasst, wobei der dritte Zeitpunkt dem Zeitpunkt der Aufnahme der dritten Röntgenprojektion entspricht,
und wobei der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt kleiner ist als 5 s, insbesondere kleiner ist als 2 s, insbesondere kleiner ist als 1 s, insbesondere kleiner ist als 0,5 s, insbesondere kleiner ist als 0,1 s, insbesondere kleiner ist als 0,02 s, und/oder wobei der zeitliche Abstand zwischen dem zweiten Zeitpunkt und dem dritten Zeitpunkt kleiner ist als 5 s, insbesondere kleiner ist als 2 s, insbesondere kleiner ist als 1 s, insbesondere
kleiner ist als 0,5 s, insbesondere kleiner ist als 0,1 s, insbesondere kleiner ist als 0,02 s
Aspekt B.4: Verfahren nach dem Aspekt B.3, wobei der zweite Zeitpunkt dem zeitliche Mittelpunkt des ersten Zeitpunktes und des dritten Zeitpunktes entspricht.
Aspekt B.5: Verfahren nach einem der Aspekte B.1 bis B.4, wobei die erste Projektionsrichtung und die dritte Projektionsrichtung einen Winkel von weniger als 45° einschließen, insbesondere einen Winkel von weniger als 30°, insbesondere einen Winkel von weniger als 10°, insbesondere einen Winkel von weniger als 5°.
Aspekt B.6: Verfahren einem der Aspekte B.1 bis B.5, weiterhin umfassend:

Aspekt B.7: Verfahren nach dem Aspekt B.6, wobei das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatzes auf dem ersten Röntgendatensatz, dem zweiten Röntgendatensatz und/oder dem dritten Röntgendatensatz basiert.
Aspekt B.8: Verfahren nach Aspekt B.6 oder B.7, weiterhin umfassend:

- Bestimmen eines ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes basierend auf dem ersten Röntgendatensatz und auf dem Beschränkungsbilddatensatz,
- Bestimmen eines zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes basierend auf dem zweiten Röntgendatensatz und auf dem Beschränkungsbilddatensatz,
- Bestimmen eines dritten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes basierend auf dem dritten Röntgendatensatz und auf dem Beschränkungsbilddatensatz,

Aspekt B.9: Verfahren nach dem Aspekt B.8, wobei das Bestimmen des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes eine Multiplikation des ersten Rückprojektionsdatensatzes mit dem zweiten Rückprojektionsdatensatz umfasst, und wobei das Bestimmen des zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes eine Multiplikation des zweiten Rückprojektionsdatensatzes mit dem dritten Rückprojektionsdatensatz umfasst.
Aspekt B.10: Verfahren nach einem der vorstehenden Aspekte B.1 bis B.9, weiterhin umfassend:

- Aufnehmen des ersten Röntgendatensatzes mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung,
- Aufnehmen des zweiten Röntgendatensatzes mittels einer zweiten Röntgenquelle und eines zweiten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung.
- Aufnehmen des dritten Röntgendatensatzes mittels der ersten Röntgenquelle und dem ersten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung.

Aspekt B.11: Verfahren nach einem der Aspekte B.1 bis B.9, weiterhin umfassend:

- Aufnehmen des ersten Röntgendatensatzes mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung,
- Erstes Rotieren des ersten Röntgendetektors und der ersten Röntgenquelle um das Untersuchungsvolumen,
- Aufnehmen des zweiten Röntgendatensatzes mittels der ersten Röntgenquelle und des ersten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung,
- Zweites Rotieren des ersten Röntgendetektors und der ersten Röntgenquelle um das Untersuchungsvolumen,
- Aufnehmen des dritten Röntgendatensatzes mittels der ersten Röntgenquelle und des ersten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung.

Aspekt B.12. Bestimmungssystem zum Bestimmen eines Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens, umfassend

Aspekt B.13: Röntgenvorrichtung, umfassend ein Bestimmungssystem nach dem Aspekt B.12.
Aspekt B.14: Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher eines Bestimmungssystems ladbar ist, insbesondere eines Bestimmungssystems nach dem Aspekt B.12, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Aspekte B.1 bis B.11 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem ausgeführt werden.
Aspekt B.15: Computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einem Bestimmungssystem (insbesondere eines Bestimmungssystems nach dem Aspekt B.12) lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Aspekte B.1 bis B.11 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem ausgeführt werden.
Aspekt C.1: Computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes, umfassend:

- Empfangen von ersten Röntgendatensätzen eines Untersuchungsvolumens,

- Empfangen von zweiten Röntgendatensätzen des Untersuchungsvolumens,

- Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes basierend auf den ersten Röntgendatensätzen und den zweiten Röntgendatensätzen.

Aspekt C.2: Verfahren nach dem Aspekt C.1, wobei der vierdimensionale Bilddatensatz eine Mehrzahl von dreidimensionalen Bilddatensätzen umfasst,
wobei jeder der dreidimensionalen Bilddatensätze auf einem ersten Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze und einem zweiten Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze basiert.
Aspekt C.3: Verfahren nach dem Aspekt C.2, wobei die Projektionsrichtung des ersten Röntgendatensatzes und die Projektionsrichtung des zweiten Röntgendatensatzes einen Winkel zwischen 45° und 135° einschließen, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Aspekt C.4: Verfahren nach dem Aspekt C.2 oder C.3, wobei der erste Röntgendatensatz einen Zeitpunkt umfasst, der dem Zeitpunkt der Aufnahme der Röntgenprojektion des ersten Röntgendatensatzes entspricht,
wobei der zweite Röntgendatensatz einen Zeitpunkt umfasst, der dem Zeitpunkt der Aufnahme der Röntgenprojektion des zweiten Röntgendatensatzes entspricht,
und wobei der zeitliche Abstand zwischen dem Zeitpunkt des ersten Röntgendatensatzes und dem Zeitpunkt des zweiten Röntgendatensatzes kleiner ist als 5 s, insbesondere kleiner ist als 2 s, insbesondere kleiner ist als 1 s, insbesondere kleiner ist als 0,5 s, insbesondere kleiner ist als 0,1 s, insbesondere kleiner ist als 0,02 s.
Aspekt C.5: Verfahren nach einem der Aspekte C.1 bis C.4, wobei jeder der ersten Röntgendatensätze und jeder der zweiten Röntgendatensätze einen Zeitpunkt umfasst, der dem Zeitpunkt der Aufnahme der zugehörigen Röntgenprojektion entspricht, wobei die Zeitpunkte der ersten Röntgendatensätze einen konstanten zeitlichen Abstand aufweisen,
wobei die Zeitpunkte der zweiten Röntgendatensätze den konstanten zeitlichen Abstand aufweisen.
Aspekt C.6: Verfahren nach dem Aspekt C.5, wobei der Zeitpunkt eines der zweiten Röntgendatensätze dem zeitlichen Mittelpunkt zweier Zeitpunkte von zwei zeitlich benachbarten ersten Röntgendatensätzen entspricht.
Aspekt C.7: Verfahren nach einem der Aspekte C.2 bis C.6, weiterhin umfassend:

Aspekt C.8: Verfahren nach dem Aspekt C.7, wobei das Bestimmen des Beschränkungsbilddatensatz auf den ersten Röntgendatensätzen und auf den zweiten Röntgendatensätzen basiert, insbesondere auf der Anwendung einer trainierten Funktion auf die ersten Röntgendatensätze und die zweiten Röntgendatensätze.
Aspekt C.9: Verfahren nach dem Aspekt C.7 oder C.8, weiterhin umfassend:

- Bestimmen von ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensätzen basierend auf den ersten Röntgendatensätzen und auf dem Beschränkungsbilddatensatz,
- Bestimmen von zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensätzen basierend auf den zweiten Röntgendatensätzen und auf dem Beschränkungsbilddatensatz;

Aspekt C.10: Verfahren nach dem Aspekt C.9, wobei das Bestimmen des vierdimensionalen Bilddatensatzes eine Multiplikation eines der ersten Rückprojektionsdatensätze mit einem der zweiten Rückprojektionsdatensätze umfasst.
Aspekt C.11: Verfahren nach einem der Aspekte C.1 bis C.10, weiterhin umfassend:

- Aufnehmen der ersten Röntgendatensätze mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung,
- Aufnehmen der zweiten Röntgendatensätze mittels einer zweiten Röntgenquelle und eines zweiten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung.

Aspekt C.12: Verfahren nach einem der Aspekte C.1 bis C.10, weiterhin umfassend:

- Aufnehmen eines der ersten Röntgendatensätze mittels einer ersten Röntgenquelle und eines ersten Röntgendetektors einer Röntgenvorrichtung,
- Erstes Rotieren des ersten Röntgendetektors und der ersten Röntgenquelle um das Untersuchungsvolumen,
- Aufnehmen eines der zweiten Röntgendatensätze mittels der ersten Röntgenquelle und des ersten Röntgendetektors der Röntgenvorrichtung,
- Zweites Rotieren des ersten Röntgendetektors und der ersten Röntgenquelle um das Untersuchungsvolumen.

Aspekt C.13: Bestimmungssystem zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes, umfassend:

- Schnittstelle, ausgebildet zum Empfangen von ersten Röntgendatensätzen eines Untersuchungsvolumens, wobei jeder Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätzen eine zweidimensionale Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens bezüglich einer Projektionsrichtung umfasst,

Aspekt C.14: Röntgenvorrichtung umfassend ein Bestimmungssystem nach dem Aspekt C.13.
Aspekt C.15: Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher eines Bestimmungssystems ladbar ist, insbesondere eines Bestimmungssystems nach dem Aspekt C.13, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Aspekte C.1 bis C.12 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem ausgeführt werden.
Aspekt C.16: Computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einem Bestimmungssystem (insbesondere eines Bestimmungssystems nach dem Aspekt C.13) lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Aspekte C.1 bis C-12 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem ausgeführt werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Durch diese Beschreibung erfolgt keine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele. In verschiedenen Figuren sind gleiche Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich.
Es zeigen:

1 ein Untersuchungsvolumen mit zwei Gefäßen,
2 Röntgenprojektionen des Untersuchungsvolumens,
3 einen ersten, einen zweiten und einen dritten Röntgendatensatz,
4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer geometrischen Anordnung einer Aufnahme einer ersten, einer zweiten und einer dritten Röntgenprojektion,
5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer geometrischen Anordnung einer Aufnahme einer ersten, einer zweiten und einer dritten Röntgenprojektion,
6 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens,
7 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens,
8 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens,
9 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens,
10 eine detaillierte Erläuterung des Schrittes des Bestimmens des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes,
11 einen erste und zweite Röntgendatensätze,
12 ein erstes Ausführungsbeispiel einer geometrischen Anordnung einer Aufnahme von ersten Röntgendatensätzen und zweiten Röntgendatensätzen,
13 ein erstes Ausführungsbeispiel einer geometrischen Anordnung einer Aufnahme von ersten Röntgendatensätzen und zweiten Röntgendatensätzen
14 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens,
15 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes eines Untersuchungsvolumens,
16 ein Bestimmungssystem,
17 eine Röntgenvorrichtung.

1 zeigt ein Untersuchungsvolumen VOL mit zwei Gefäßen VES.1, VES.2, sowie einen ersten dreidimensionalen Bilddatensatz ID.1. Hierbei entspricht der Bildbereich des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.2 dem Untersuchungsvolumen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Untersuchungsvolumen VOL ein erstes Gefäß VES.1 und ein zweites Gefäß VES.2, wobei sich das erste Gefäß VES.1 innerhalb des Untersuchungsvolumens VOL in zwei Äste verzweigt. Es ist auch möglich, dass das Untersuchungsvolumen VOL kein Gefäß VES.1, VES.2, genau ein Gefäß VES.1, VES.2 oder mehr als zwei Gefäße VES.1, VES.2 umfasst. Das Untersuchungsvolumen VOL umfasst neben den Gefäßen VES.1, VES.2 weitere Strukturen OS.1, OS.2, die insbesondere im ersten dreidimensionalen Bilddatensatz ID.1 nicht abgebildet sind, wenn der erste dreidimensionale Bilddatensatz ID.1 ein Differenzbilddatensatz ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Untersuchungsvolumen VOL sowie der erste dreidimensionale Bilddatensatz ID.1 bezüglich einer ersten Richtung x, einer zweiten Richtung y und einer dritten Richtung z ausgedehnt. Die erste Richtung x, die zweite Richtung y und die dritte Richtung z sind hierbei paarweise orthogonal.
2 zeigt Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.4 des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer zweiten Röntgenenergie. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier zweidimensionale Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.4 dargestellt, die erfindungsgemäßen Verfahren können aber auch im Kontext von mehr oder weniger zweidimensionalen Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.4 verwendet werden.
Jeder der zweidimensionalen Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.4 ist hierbei eine Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer Projektionsrichtung. Die Röntgenprojektion XP.1 ist hierbei eine Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer Projektionsrichtung, wobei die Projektionsrichtung antiparallel zur ersten Richtung x ist. Die Röntgenprojektion XP.2 ist eine Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer Projektionsrichtung, wobei die Projektionsrichtung antiparallel zur zweiten Richtung y ist. Die Röntgenprojektion XP.3 ist eine Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer Projektionsrichtung, wobei die Projektionsrichtung parallel zur ersten Richtung x ist. Die Röntgenprojektion XP.4 ist eine Röntgenprojektion des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer Projektionsrichtung, wobei die Projektionsrichtung parallel zur zweiten Richtung y ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet jeder der zweidimensionalen Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.4 die im Untersuchungsvolumen VOL enthaltenen Gefäße VES.1, VES.2 ab. Weiterhin werden von den zweidimensionalen Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.4 sonstige Strukturen OS.1, OS.2 im Untersuchungsvolumen VOL abgebildet.
Zu den verschiedenen Zeitpunkten der Aufnahme der zweidimensionalen Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.4 umfassen die Gefäße VES.1, VES.2 zeitlich veränderliche Konzentrationen CA.1, ..., CA.4 von Kontrastmittel. Hierbei weisen die Gefäße VES.1, VES.2 bei der Aufnahme der Röntgenprojektion XP.1 eine Kontrastmittelkonzentration CA.1 auf. Weiterhin weisen die Gefäße VES.1, VES.2 bei der Aufnahme der Röntgenprojektion XP.2 eine Kontrastmittelkonzentration CA.2 auf. Weiterhin weisen die Gefäße VES.1, VES.2 bei der Aufnahme der Röntgenprojektion XP.3 eine Kontrastmittelkonzentration CA.3 auf. Weiterhin weisen die Gefäße VES.1, VES.2 bei der Aufnahme der Röntgenprojektion XP.4 eine Kontrastmittelkonzentration CA.4 auf. Bei dem Kontrastmittel handelt es sich hierbei um ein Röntgenkontrastmittel, so dass die jeweilige Kontrastmittelkonzentration CA.1, ..., CA.4 des Kontrastmittels aus den Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.4 bestimmbar ist. Die Kontrastmittelkonzentration CA.1, ..., CA.4 ändert sich zeitlich durch eine statische oder dynamische Flüssigkeitsströmung in den Gefäßen VES.1, VES.2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Flüssigkeit um Blut.
3 zeigt einen ersten Röntgendatensatz XD.1, einen zweiten Röntgendatensatz XD.2 und einen dritten Röntgendatensatz XD.3. Hierbei umfasst der erste Röntgendatensatz XD.1 einen erste Röntgenprojektion XP.1 eines Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer ersten Projektionsrichtung v₁ , sowie einen ersten Zeitpunkt t₁, wobei der erste Zeitpunkt t₁ dem Zeitpunkt der Aufnahme der ersten Röntgenprojektion XP.1 entspricht. Weiterhin umfasst der zweite Röntgendatensatz XD.2 einen zweite Röntgenprojektion XP.2 des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer zweiten Projektionsrichtung v₂ , sowie einen zweiten Zeitpunkt t₂ , wobei der zweite Zeitpunkt t₂ dem Zeitpunkt der Aufnahme der zweiten Röntgenprojektion XP.2 entspricht. Weiterhin umfasst der dritte Röntgendatensatz XD.3 eine dritte Röntgenprojektion XP.3 des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer dritten Projektionsrichtung v₃ , sowie einen dritten Zeitpunkt t₃ , wobei der dritte Zeitpunkt t₃ dem Zeitpunkt der Aufnahme der dritten Röntgenprojektion XP.3 entspricht.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der erste Zeitpunkt t₁, der zweite Zeitpunkt t₂ und der dritte Zeitpunkt t₃ paarweise verschieden. Weiterhin befindet sich der zweite Zeitpunkt t₂ zeitlich zwischen dem ersten Zeitpunkt t₁ und dem dritten Zeitpunkt t₃ . Insbesondere gilt für den zweiten Zeitpunkt t₂ = t₁ + a·(t₃ - t₁), wobei 0 ≤ a ≤ 1. Insbesondere kann a = 0,5 gewählt werden, in diesem Fall ist der zweite Zeitpunkt t₂ der zeitliche Mittelpunkt zwischen dem ersten Zeitpunkt t₁ und dem dritten Zeitpunkt t₃. Der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Zeitpunkt t₁ und dem zweiten Zeitpunkt t₂ kann auch mit Δt₁ = t₂ - t₁ bezeichnet werden, der zeitliche Abstand zwischen dem zweiten Zeitpunkt t₂ und dem dritten Zeitpunkt t₃ kann auch mit Δt₂ = t₃ - t₂ bezeichnet werden, in dieser Notation ergibt sich der Parameter a als a = Δt₁ / (Δt₁ + Δt₂).
In diesem Ausführungsbeispiel ist der zeitliche Abstand Δt₁ zwischen dem ersten Zeitpunkt t₁ und dem zweiten Zeitpunkt t₂ kleiner ist als 5 s, insbesondere kleiner ist als 2 s, insbesondere kleiner ist als 1 s, insbesondere kleiner ist als 0,5 s. Insbesondere gilt weiterhin Δt₁ = Δt₂ = Δt.
Die Röntgendatensätze XD.1, ..., XD.3 können noch weitere Daten umfassen, beispielsweise die bei der Röntgenprojektion XP.1, ..., XP.3 verwendete Röntgenspannung oder der Röntgenstrom, oder weitere für die Röntgenprojektion maßgebliche Parameter. Die Röntgendatensätze XD.1, ..., XD.3 können insbesondere auch die Projektionsrichtung v₁ , v₂ , v₃ der zugehörigen Röntgenprojektion XP.1, ..., XP.3 umfassen.
4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer geometrischen Anordnung einer Aufnahme einer ersten Röntgenprojektion XP.1, einer zweiten Röntgenprojektion XP.2 und einer dritten Röntgenprojektion XP.3.
Das Untersuchungsvolumen VOL ist hierbei Teil eines Patienten PAT, der auf einer Patientenlagerungsvorrichtung PPOS gelagert ist. Die Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.3 werden hierbei mittels einer ersten Röntgenquelle SRC.1 und einem ersten Röntgendetektor DTC.1, sowie mittels einer zweiten Röntgenquelle SRC.2 und einem zweiten Röntgendetektor DTC.2 bestimmt. Die Röntgenquellen SRC.1, SRC.2 sowie die Röntgendetektoren DTC.1, DTC.2 sind hierbei insbesondere Teil einer Röntgenvorrichtung XSYS.
In diesem Ausführungsbeispiel werden der erste Röntgendatensatz XD.1 und der dritte Röntgendatensatz XD.3 mittels der ersten Röntgenquelle SRC.1 und dem ersten Röntgendetektor aufgenommen, und der zweite Röntgendatensatz XD.2 wird mittels der zweiten Röntgenquelle SRC.2 und dem zweiten Röntgendetektor aufgenommen. Es bezeichnet t₁ den Zeitpunkt der Aufnahme der ersten Röntgenprojektion XP.1, t₂ den Zeitpunkt der Aufnahme der zweiten Röntgenprojektion XP.2, und t₃ den Zeitpunkt der Aufnahme der dritten Röntgenposition. Weiterhin sind die Position POS.1(t₁) der ersten Röntgenquelle SRC.1 zum Zeitpunkt t₁, die Position SRC.1(t₃) der ersten Röntgenquelle zum Zeitpunkt t₃ , die Position POS.2(t₂) der zweiten Röntgenquelle SRC.2 zum Zeitpunkt t₂ , die Position POSD.1(t₁) des ersten Röntgendetektors DTC.1 zum Zeitpunkt t₁ und die Position POSD.2(t₂) des zweiten Röntgendetektors DTC.2 zum Zeitpunkt t₂ dargestellt. Auf die Darstellung der restlichen Positionen zu den restlichen Zeitpunkten wurde verzichtet, im Allgemeinen befindet sich die Position eines Röntgendetektors DTC.1, DTC.2 auf der der Röntgenquelle SRC.1, SRC.2 gegenüberliegenden Seite des Untersuchungsvolumens VOL.
Weiterhin sind die erste Projektionsrichtung v₁ der ersten Röntgenprojektion, die zweite Projektionsrichtung v₂ der zweiten Röntgenprojektion und die dritte Projektionsrichtung v₃ der dritten Röntgenprojektion dargestellt. Der Winkel φ(v₁, v₂), den die erste Projektionsrichtung v₁ und die zweite Projektionsrichtung v₂ einschließen, berechnet sich hierbei als φ(v₁, v₂) = arccos (v₁ ◯ v₂ / | v₁ | | v₂ | ) , wobei v₁ ◯ v₂ das Skalarprodukt von v₁ und v₂ ist, und wobei | v₁ | die Länge von v₁ ist.
In diesem Ausführungsbeispiel schließen die erste Projektionsrichtung v₁ und die zweite Projektionsrichtung v₂ einen Winkel φ(v₁, v₂) zwischen 45° und 135° ein, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°. Weiterhin schließen die zweite Projektionsrichtung v₂ und die dritte Projektionsrichtung v₃ einen Winkel φ(v₂, v₃) zwischen 45° und 135° ein, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Der Winkel zwischen den jeweiligen Projektionsrichtungen v₁ , v₂ , v₃ wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass sowohl die erste Röntgenquelle SRC.1 simultan mit dem ersten Röntgendetektor DTC.1, als auch die zweite Röntgenquelle SRC.2 simultan mit dem zweiten Röntgendetektor DTC.2 um das Untersuchungsvolumen VOL rotiert, jeweils insbesondere mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit ω und auf einer Kreisbahn. Hiermit ergeben sich die Winkel φ(v₁, v₂) = φ₀ + ω·Δt₁und φ(v_2, v₃) = φ₀ + ω·Δt₂, wobei φ₀ der konstante Winkel zwischen dem Richtungsvektor von der ersten Röntgenquelle SRC.1 zu dem ersten Röntgendetektor DTC.1 und dem Richtungsvektor von der zweiten Röntgenquelle SRC.2 zu dem zweiten Röntgendetektor DTC.2 ist. Vorteilhafterweise wird φ₀ = 90° gewählt.
5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer geometrischen Anordnung einer Aufnahme einer ersten Röntgenprojektion XP.1, einer zweiten Röntgenprojektion XP.2 und einer dritten Röntgenprojektion XP.3. Die Röntgenprojektionen XP.1, ..., XP.3 werden hierbei mittels einer ersten Röntgenquelle SRC.1 und eines ersten Röntgendetektors DTC.1 aufgenommen.
Es sind die Positionen POS.1(t₁), POS.1(t₂), POS.1(t₃) der ersten Röntgenquelle SRC.1 zu den Zeitpunkten t₁, t₂, t₃ der Aufnahme der Röntgenprojektionen XP.1, XP.2, XP.3 dargestellt. Auf die Darstellung der Positionen des ersten Röntgendetektors DTC.1 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet, dieser befindet sich jeweils auf der der ersten Röntgenquelle SRC.1 gegenüberliegenden Seite des Untersuchungsvolumens VOL, und orthogonal zu der jeweiligen Projektionsrichtung v₁ , v₂ , v₃ .
Mit der in der 5 dargestellten Aufnahmegeometrie können insbesondere die gleichen Röntgenprojektionen XP.1, XP.2, XP.3 zu den gleichen Zeitpunkten t₁, t₂, t₃ aufgenommen werden, wie mit der in der 4 dargestellten Aufnahmegeometrie. In diesem Fall ändert sich zwar bezüglich der dritten Projektionsrichtung v₃ die Durchlaufrichtung der Röntgenstrahlung durch das Untersuchungsvolumen VOL, dies hat aber in guter Näherung keine Einflüsse auf die dritte Röntgenprojektion XP.3 (insbesondere wenn man Effekte der Streustrahlung nicht berücksichtigt).
Im dargestellten Ausführungsbeispiel rotieren die erste Röntgenquelle SRC.1 und der ersten Röntgendetektor DTC.1 simultan mit einer Winkelgeschwindigkeit ω auf einer Kreisbahn um das Untersuchungsvolumen. Alternativ können sich die erste Röntgenquelle SRC.1 und der erste Röntgendetektor DTC.1 auch auf einer gemeinsamen oder zwei separaten Ellipsenahnen bewegen. Hiermit ergibt sich ein Winkel zwischen der ersten Projektionsrichtung v₁ und der zweiten Projektionsrichtung v₂ zu φ(v₁, v₂) = ω·Δt₁, und ein Winkel zwischen der zweiten Projektionsrichtung v₂ und der dritten Projektionsrichtung v₃ zu φ(v₂, v₃) = ω·Δt₂.
Im Vergleich zu der in 4 dargestellten Abbildungsgeometrie kann die in 5 dargestellte Abbildungsgeometrie bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit mit nur einer Röntgenquelle SRC.1 und einem Röntgendetektor DTC.2 erreicht werden. Sollen die gleichen Röntgenprojektionen XP.1, XP.2, XP.3 erzeugt werden, muss aber einerseits eine höhere Rotationsgeschwindigkeit erreicht werden, andererseits muss die erste Röntgenquelle SRC.1 und die zweite Röntgenquelle SRC.2 eine Vielzahl an Umläufen um das Untersuchungsvolumen VOL durchführen (insbesondere circa einen Umlauf pro vier aufgenommenen Röntgenprojektionen XP.1, XP.2, XP.3). Die in 5 dargestellte Abbildungsgeometrie wird also vorteilhafterweise durch einen Computertomographen realisiert, während die in 4 dargestellte Abbildungsgeometrie auch in einer C-Bogen Röntgenvorrichtung mit zwei Röntgenquelle SRC.1, SRC.2 und zwei Röntgendetektoren DTC.1, DTC.2 realisiert werden kann.
6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1, ID.2 eines Untersuchungsvolumens VOL.
Die ersten Schritte des dargestellten ersten Ausführungsbeispiels sind das Empfangen REC-XD.1 eines ersten Röntgendatensatzes XD.1 des Untersuchungsvolumens VOL, wobei der ersten Röntgendatensatz XD.1 eine zweidimensionale erste Röntgenprojektion XP.1 des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer ersten Projektionsrichtung v⁽¹⁾ umfasst, sowie das Empfangen REC-XD.2 eines zweiten Röntgendatensatzes XD.2 des Untersuchungsvolumens VOL, wobei der zweite Röntgendatensatz XD.2 eine zweidimensionale zweite Röntgenprojektion XP.2 des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer zweiten Projektionsrichtung v⁽²⁾ umfasst. Das Empfangen REC-XD.1 des ersten Röntgendatensatzes XD.1 und das Empfangen REC-XD.2 des zweiten Röntgendatensatzes erfolgt insbesondere mittels einer Schnittstelle IF.
Bezeichnet µ(x) die Röntgenabsorption des Untersuchungsvolumens VOL an der räumlichen Koordinate x, so ergeben sich $b^{(1 / 2)} (y) \propto \int_{Γ (y, v^{(1 / 2)})} μ^{(1 / 2)} (x) dx$
wobei b⁽¹⁾ (y) der zweidimensionalen erste Röntgenprojektion XP.1 an der zweidimensionalen Koordinate y des Röntgendetektors DTC.1, DTC.2, b⁽²⁾ (y) der zweidimensionale zweite Röntgenprojektion an der zweidimensionalen Koordinate y des Röntgendetektors DTC.1, DTC.2, und Γ(y, v) der Pfad von der Röntgenquelle SRC.1, SRC.2 zum Röntgendetektor DTC.1, DTC.2 an der Koordinate y ist, wenn die Projektionsrichtung dem Winkel v entspricht. In der praktischen Anwendung ergeben sich natürlich Abweichungen durch Ungenauigkeiten und Störeffekte (z.B. ein endliches Detektorbinning, Streustrahlung oder Messungenauigkeiten).
Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließen die erste Projektionsrichtung v⁽¹⁾ und die zweite Projektionsrichtung v⁽²⁾ einen Winkel zwischen 85° und 95° ein. Dies entspricht der in 4 oder der in 5 dargestellten geometrischen Anordnung. Alternativ kann der Winkel auch größer sein. Weiterhin umfasst der erste Röntgendatensatz XD.1 einen ersten Zeitpunkt t⁽¹⁾, wobei der erste Zeitpunkt t⁽¹⁾ dem Zeitpunkt der Aufnahme der ersten Röntgenprojektion XP.1 entspricht, und der zweite Röntgendatensatz XD.2 umfasst einen zweiten Zeitpunkt t⁽²⁾, wobei der zweite Zeitpunkt t⁽²⁾ dem Zeitpunkt der Aufnahme der zweiten Röntgenprojektion XP.2 entspricht. Hierbei ist der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Zeitpunkt t⁽¹⁾ und dem zweiten Zeitpunkt t⁽²⁾ kleiner als 0,02 s. Alternativ kann der zeitliche Abstand auch größer sein. Dies entspricht der in 3 dargestellten Datenstruktur des ersten Röntgendatensatzes XD.1 und des zweiten Röntgendatensatzes XD.2.
Ein weiterer Schritt des dargestellten ersten Ausführungsbeispiels ist ein Bestimmen DET-ID.1 eines ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1 des Untersuchungsvolumens VOL basierend auf der ersten Röntgenprojektion XP.1 und der zweiten Röntgenprojektion XP.2. Das Bestimmen DET-ID.1 des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1 wird hierbei insbesondere mittels einer Recheneinheit CU ausgeführt. Das Bestimmen DET-ID.1 des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1 des Untersuchungsvolumens VOL kann weiterhin auf einem dreidimensionalen Beschränkungsbilddatensatz CD des Untersuchungsvolumens basieren. Alternativ kann auch eine trainierte Funktion verwendet werden, die auf der ersten Röntgenprojektion XP.1, der zweiten Röntgenprojektion XP.2 sowie der ersten Projektionsrichtung v⁽¹⁾ und der zweiten Projektionsrichtung v⁽²⁾ als Eingabedaten basiert, und als Ausgabedaten den ersten dreidimensionalen Bilddatensatz ID.1 des Untersuchungsvolumens erzeugt.
Ein weiterer optionaler Schritt des dargestellten ersten Ausführungsbeispiels ist das Bereitstellen PROV-ID.1 des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1, insbesondere mittels der Schnittstelle IF. Hierbei wird der erste dreidimensionale Bilddatensatz ID.1 mittels einer Ausgabeeinheit (beispielsweise einem Bildschirm) dargestellt, alternativ kann der erste dreidimensionale Bilddatensatz ID.1 auch an ein weiteres System (zum Beispiel an ein „Picture Archiving and Communication System“, kurz „PACS“, eine deutsche Übersetzung ist „Bildablage- und Kommunikationssystem“) übertragen werden oder in einer Speichereinheit MU gespeichert werden.
7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1, ID.2 eines Untersuchungsvolumens. Das zweite Ausführungsbeispiel umfasst alle Schritte des in 6 dargestellten und beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Die jeweiligen Schritte können insbesondere alle in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Vorteile und Ausführungsformen aufweisen.
Ein zusätzlicher optionaler Schritt des zweiten Ausführungsbeispiels ist das das Empfangen REC-XD.3 eines dritten Röntgendatensatzes XD.3 des Untersuchungsvolumens VOL, wobei der dritte Röntgendatensatz XD.3 eine zweidimensionale dritte Röntgenprojektion XP.1 des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer dritten Projektionsrichtung v⁽³⁾ umfasst. Weiterhin umfasst der dritte Röntgendatensatz XD.3 in diesem zweiten Ausführungsbeispiel einen dritten Zeitpunkt t⁽³⁾ , wobei der dritte Zeitpunkt t⁽³⁾ dem Zeitpunkt der Aufnahme der dritten Röntgenprojektion XP.3 entspricht. Hierbei ist der zeitliche Abstand zwischen dem zweiten Zeitpunkt t⁽²⁾ des zweiten Röntgendatensatzes XD.2 und dem dritten Zeitpunkt t⁽³⁾ des dritten Röntgendatensatzes XD.3 kleiner als 0,02 s. Alternativ kann der zeitliche Abstand auch größer sein. Dies entspricht der in 3 dargestellten Datenstruktur des ersten Röntgendatensatzes XD.1, des zweiten Röntgendatensatzes XD.2 und des dritten Röntgendatensatzes XD.3.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließen die zweite Projektionsrichtung v⁽²⁾ und die dritte Projektionsrichtung v⁽³⁾ einen Winkel zwischen 85° und 95° ein. Alternativ kann der Winkel auch größer sein. Weiterhin schließen die erste Projektionsrichtung v⁽¹⁾ und die dritte Projektionsrichtung v⁽³⁾ einen Winkel zwischen 0° und 10° ein, insbesondere im Fall, in dem die erste Röntgenprojektion XP.1 mittels einer ersten Röntgenquelle SRC.1 und einem ersten Röntgendetektor DTC.1 aufgenommen wurde, und die zweite Röntgenprojektion XP.2 mittels einer zweiten Röntgenquelle SRC.2 und einem zweiten Röntgendetektor DTC.2 aufgenommen wurden, wobei sich die erste Röntgenquelle SRC.1 und die zweite Röntgenquelle SRC.2 unterscheiden. Dies entspricht der in 4 dargestellten geometrischen Anordnung.
Alternativ können die erste Projektionsrichtung v⁽¹⁾ und die dritte Projektionsrichtung v⁽³⁾ auch einen Winkel zwischen 170° und 180° einschließen, insbesondere im Fall, in dem die erste Röntgenprojektion XP.1 mittels einer ersten Röntgenquelle SRC.1 und einem ersten Röntgendetektor DTC.1 aufgenommen wurde, und die zweite Röntgenprojektion XP.2 ebenfalls mittels der ersten Röntgenquelle SRC.1 und dem ersten Röntgendetektor DTC.1 aufgenommen wurden. Dies entspricht der in 5 dargestellten geometrischen Anordnung.
Ein weiterer optionaler Schritt des zweiten Ausführungsbeispiels ist das das Bestimmen DET-CI eines Beschränkungsbilddatensatzes CI mittels der Recheneinheit CU. In diesem Ausführungsbeispiel basiert das Bestimmen DET-CI des Beschränkungsbilddatensatzes CI auf dem ersten Röntgendatensatz XD.1, dem zweiten Röntgendatensatz XD.2 und dem dritten Röntgendatensatz XD.3. Alternativ kann das Bestimmen DET-CI des Beschränkungsbilddatensatzes CI auch nur auf dem ersten Röntgendatensatz XD.1 und/oder dem zweiten Röntgendatensatz XD.3 basieren. Beispielsweise kann der Beschränkungsbilddatensatz CI durch Anwendung einer trainierten Funktion auf den ersten Röntgendatensatz XD.1, den zweiten Röntgendatensatz XD.2 und den dritten Röntgendatensatz XD.3 bestimmt werden, wie es in der europäischen Patentanmeldung 18182251.1 oder in den deutschen Patentanmeldungen 102019200270.6 und 102019200269.2 beschrieben ist. Insbesondere kann der Beschränkungsbilddatensatz CI auf weiteren Röntgenprojektionen bzw. Röntgendatensätzen des Untersuchungsvolumens VOL basieren.
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Beschränkungsbilddatensatz CI ein dreidimensionaler Bilddatensatz umfassend Voxel, wobei jedem Voxel entweder ein erster Wert oder ein zweiter Wert zugewiesen ist. Insbesondere ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Wert eines Voxels C_ijk = 1, wenn der Voxel mit den Indizes i, j und k ein Gefäß VES.1, VES.2 im Untersuchungsvolumen VOL abbildet, und der Wert eines Voxels ist C_ijk = 0, wenn der Voxel mit den Indizes i, j und k kein Gefäß VES.1, VES.2 im Untersuchungsvolumen VOL abbildet. Alternativ zu der diskreten Beschreibung kann der Beschränkungsbilddatensatz CI auch durch eine kontinuierliche Funktion C(x) beschrieben werden, wobei C(x) = 1, wenn die Koordinate x einem Gefäß VES.1, VES.2 im Untersuchungsvolumen VOL entspricht, und wobei C(x) = 0, wenn die Koordinate x keinem Gefäß VES.1, VES.2 im Untersuchungsvolumen entspricht.
Weitere optionale Schritte des zweiten Ausführungsbeispiels sind das Bestimmen DET-BP.1 eines ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes BP.1 basierend auf dem ersten Röntgendatensatz XD.1 und auf dem Beschränkungsbilddatensatz CI, das Bestimmen DET-BP.2 eines zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes BP.2 basierend auf dem zweiten Röntgendatensatz XD.2 und auf dem Beschränkungsbilddatensatz CI, sowie das Bestimmen DET-BP.3 eines dritten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes BP.3 basierend auf dem dritten Röntgendatensatz XD.3 und auf dem Beschränkungsbilddatensatz CI.
In diesem Ausführungsbeispiel wird zur Bestimmung der Rückprojektionsdatensätze BP.1, BP.2, BP.3 eine multiplikative Rückprojektion verwendet, die durch folgenden funktionalen Zusammenhang gegeben ist: $P^{(i)} (x) = \frac{C (x) \cdot b^{(i)} (y (x))}{\int_{Γ (y (x), v^{(i)})} C (l) dl}$
Hierbei ist x eine dreidimensionale räumliche Koordinate, und P⁽ⁱ⁾ ist ein Rückprojektionsdatensätze BP.1, BP.2, BP.3. Die zweidimensionale Koordinate y(x) entspricht der Koordinate, die aus der Projektion der dreidimensionalen Koordinate x bezüglich der Projektionsrichtung v⁽ⁱ⁾ auf den Röntgendetektor DTC.1, DTC.2 hervorgeht. Der Pfad Γ(y(x), v⁽ⁱ⁾) entspricht allen dreidimensionalen Koordinaten, die durch die Röntgenprojektion bezüglich der Projektionsrichtung v⁽ⁱ⁾ auf die zweidimensionale Koordinate y(x) abgebildet werden. Anschaulich werden also die Intensitätswerte der zweidimensionalen Koordinaten y(x) gleichmäßig auf die Voxel des Beschränkungsbilddatensatzes C(x) entlang der Projektionsrichtung v⁽ⁱ⁾ verteilt, bei denen C(x) = 1.
Das Bestimmen DET-ID.1 des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1 des Untersuchungsvolumens VOL basiert in diesem Ausführungsbeispiel auf dem ersten Rückprojektionsdatensatz BP.1 und dem zweiten Rückprojektionsdatensatz BP.2. Insbesondere basiert der erste dreidimensionale Bilddatensatz ID.1 durch pixelweise Multiplikation B⁽¹⁾ (x) = P⁽¹⁾ (x) · P⁽²⁾ (x) des ersten Rückprojektionsdatensatzes BP.1 und des zweiten Rückprojektionsdatensatz BP.2 auf den jeweiligen Rückprojektionsdatensätzen BP.1, BP.2.
Das dargestellte zweite Ausführungsbeispiel umfasst optional weiterhin ein Bestimmen DET-ID.2 eines zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.2 des Untersuchungsvolumens basierend auf der zweiten Röntgenprojektion XP.2 und der dritten Röntgenprojektion. XP.3. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel basiert der zweite dreidimensionale Bilddatensatz ID.2 insbesondere weiterhin auf dem Beschränkungsbilddatensatz CI, indem er auf dem zweiten Rückprojektionsdatensatz BP.2 und dem dritten Rückprojektionsdatensatz BP.3 basiert. Insbesondere basiert der zweite dreidimensionale Bilddatensatz ID.2 durch pixelweise Multiplikation B⁽²⁾ (x) = P⁽²⁾ (x) · P⁽³⁾ (x) des zweiten Rückprojektionsdatensatzes BP.2 und des dritten Rückprojektionsdatensatz BP.3 auf den jeweiligen Rückprojektionsdatensätzen BP.2, BP.3.
Ein weiterer optionaler Schritt des dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels ist das Bereitstellen PROV-ID.2 des zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.2, insbesondere mittels der Schnittstelle IF. Hierbei wird der zweite dreidimensionale Bilddatensatz ID.2 mittels einer Ausgabeeinheit (beispielsweise einem Bildschirm) dargestellt, alternativ kann der zweite dreidimensionale Bilddatensatz ID.2 auch an ein weiteres System (zum Beispiel an ein „Picture Archiving and Communication System“, kurz „PACS“, eine deutsche Übersetzung ist „Bildablage- und Kommunikationssystem“) übertragen werden oder in einer Speichereinheit MU gespeichert werden.
8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1, ID.2 eines Untersuchungsvolumens VOL. Das dritte Ausführungsbeispiel umfasst alle Schritte des in 7 dargestellten und beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels. Die jeweiligen Schritte können insbesondere alle in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel beschriebenen Vorteile und Ausführungsformen aufweisen.
Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel basiert der Beschränkungsbilddatensatz CI hier nicht auf dem ersten Röntgendatensatz XD.1, dem zweiten Röntgendatensatz XD.2 oder dem dritten Röntgendatensatz XD.3, sondern wird mittels der Schnittstelle IF empfangen.
9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1, ID.2 eines Untersuchungsvolumens VOL. Das dritte Ausführungsbeispiel umfasst alle Schritte des in 6 dargestellten und beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Die jeweiligen Schritte können insbesondere alle in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Vorteile und Ausführungsformen aufweisen. Das vierte Ausführungsbeispiel bezieht sich hierbei insbesondere auf die in 5 dargestellte geometrische Anordnung.
Das vierte Ausführungsbeispiel umfasst weiterhin ein optionales Aufnehmen ACQ-XD.1 des ersten Röntgendatensatzes XD.1 mittels einer ersten Röntgenquelle SRC.1 und eines ersten Röntgendetektors DTC.1 einer Röntgenvorrichtung XSYS, ein erstes Rotieren ROT-1 des ersten Röntgendetektors DTC.1 und der ersten Röntgenquelle SRC.1 um das Untersuchungsvolumen VOL, und ein Aufnehmen ACQ-XD.2 des zweiten Röntgendatensatzes CD.2 mittels der ersten Röntgenquelle SRC.1 und des ersten Röntgendetektors DTC.1 der Röntgenvorrichtung XSYS.
Hierbei erfolgt das Aufnehmen ACQ-XD.1 des ersten Röntgendatensatzes XD.1 vor dem Empfangen REC-XD.1 des ersten Röntgendatensatzes XD.1, und das Aufnehmen ACQ-XD.2 des zweiten Röntgendatensatzes XD.2 erfolgt vor dem Empfangen REC-XD.2 des zweiten Röntgendatensatzes. Das erste Rotieren ROT-1 der ersten Röntgenquelle SRC.1 und es ersten Röntgendetektors erfolgt zwischen dem Aufnehmen ACQ-XD.1 des ersten Röntgendatensatzes XD.1 und dem Aufnehmen ACQ-XD.2 des zweiten Röntgendatensatzes XD.2. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt das Aufnehmen ACQ-XD.1 des ersten Röntgendatensatzes XD.1 vor dem Aufnehmen ACQ-XD.2 des zweiten Röntgendatensatzes XD.2.
Alternativ kann das Aufnehmen ACQ-XD.1 des ersten Röntgendatensatzes XD.1 auch zeitgleich mit oder nach dem Aufnehmen ACQ-XD.2 des zweiten Röntgendatensatzes erfolgen.
Das erste Rotieren ROT-1 erfolgt um einen Winkel, der dem Winkel zwischen der ersten Projektionsrichtung v⁽¹⁾ und der zweiten Projektionsrichtung v⁽²⁾ entspricht. Die erste Röntgenquelle SRC.1 und der ersten Röntgendetektor DTC.1 rotieren hierbei insbesondere simultan um das Untersuchungsvolumen VOL, und insbesondere um eine gemeinsame Rotationsachse.
10 zeigt eine detaillierte Erläuterung des Schrittes des Bestimmens DET-DI.1 des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes DI.1 der vorstehenden Ausführungsbeispiele. Hierbei sind bei der Darstellung der 10 das Untersuchungsvolumen VOL sowie alle Bilddatensätze ID.1 und Röntgenprojektionen XP.1, XP.2 mit einer Dimension weniger dargestellt, als sie tatsächlich aufweisen.
Dargestellt in der 10 ist ein Untersuchungsvolumen VOL aufweisen drei Gefäße VES.1, VES.2, VES.3. Hierbei ist das erste Gefäß VES.1 mit Kontrastmittel gefüllt, und das zweite Gefäß VES.2 sowie das dritte Gefäß sind nicht mit Kontrastmittel gefüllt. Von dem Untersuchungsvolumen VOL wird bezüglich der ersten Projektionsrichtung v₁ eine erste Röntgenprojektion XP.1 und bezüglich einer zweiten Projektionsrichtung v₂ eine zweite Röntgenprojektion XP.2 aufgenommen.
Hierbei ist die erste Projektionsrichtung v₁ so angeordnet, dass basierend auf der ersten Röntgenprojektion XP.1 alleine nicht festgestellt werden kann, ob das erste Gefäß VES.1 und/oder das zweite Gefäß VES.2 Kontrastmittel umfassen, bzw. welche Kontrastmitteldichte vorliegt, da sich das erste Gefäß VES.1 und das zweite Gefäß VES.2 bezüglich der ersten Projektionsrichtung v₁ überdecken bzw. überlappen. Erzeugt man daher einen ersten Rückprojektionsdatensatz BP.1 basierend alleine auf der ersten Röntgenprojektion XP.1 und dem Beschränkungsbilddatensatz CI, wird der erste Rückprojektionsdatensatz BP.1 entweder aufgrund der Überlappung als unzulässig verworfen, oder weist wie im dargestellten Ausführungsbeispiel falsche Werte für die Röntgenabsorption auf.
Weiterhin ist die zweite Projektionsrichtung v₂ so angeordnet, dass basierend auf der zweiten Röntgenprojektion XP.2 alleine nicht festgestellt werden kann, ob das erste Gefäß VES.1 und/oder das dritte Gefäß VES.3 Kontrastmittel umfassen, bzw. welche Kontrastmitteldichte vorliegt, da sich das erste Gefäß VES.1 und das dritte Gefäß VES.3 bezüglich der zweiten Projektionsrichtung v₂ überdecken bzw. überlappen. Erzeugt man daher einen zweiten Rückprojektionsdatensatz BP.2 basierend alleine auf der zweiten Röntgenprojektion XP.2 und dem Beschränkungsbilddatensatz CI, wird der zweite Rückprojektionsdatensatz BP.2 entweder aufgrund der Überlappung als unzulässig verworfen, oder weist wie im dargestellten Ausführungsbeispiel falsche Werte für die Röntgenabsorption auf.
Durch Multiplikation des ersten Rückprojektionsdatensatzes BP.1 und des zweiten Rückprojektionsdatensatzes XP.2 erhält man aber einen ersten dreidimensionalen Bilddatensatz XD.1, welcher die Kontrastmittelverteilung im Untersuchungsvolumen korrekt abbildet. Insbesondere sind im ersten dreidimensionalen Bilddatensatz ID.1 nur den Pixeln bzw. Voxeln von null verschiedene Intensitätswerte zugeordnet, deren entsprechenden Pixeln bzw. Voxeln auch sowohl im ersten Rückprojektionsdatensatz BP.1 als auch im zweiten Rückprojektionsdatensatz BP.2 von null verschiedene Intensitätswerte zugeordnet sind.
11 zeigt erste Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3, und zweite Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.4. Hierbei umfasst jeder der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 eine Röntgenprojektion XP.1.1, ..., XP.1.3 eines Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer Proj ektionsrichtung v⁽¹⁾ ₁, ..., v⁽¹⁾ ₃ sowie einen Zeitpunkt t⁽¹⁾ ₁, ..., t⁽¹⁾ ₃, wobei der Zeitpunkt t⁽¹⁾ 1, ..., t⁽¹⁾ ₃ dem Zeitpunkt der Aufnahme der entsprechenden Röntgenprojektion XP.1.1, ..., XP.1.3 entspricht. Weiterhin umfasst jeder der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 eine Röntgenprojektion XP.2.1, ..., XP.2.3 des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer Proj ektionsrichtung v⁽²⁾ ₁, ..., v⁽²⁾ ₃ sowie einen Zeitpunkt t⁽²⁾ ₁, ..., t⁽²⁾ ₃, wobei der Zeitpunkt t⁽²⁾ ₁, ..., t⁽²⁾ ₃ dem Zeitpunkt der Aufnahme der entsprechenden Röntgenprojektion XP.2.1, ..., XP.2.3 entspricht.
Die ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 können insbesondere als erste Mehrzahl bzw. erste Menge PXD.1 von Röntgendatensätzen bezeichnet werden, die zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 können insbesondere als zweite Mehrzahl bzw. zweite Menge PXD.2 von Röntgendatensätzen bezeichnet werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen sowohl die ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3als auch die zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3jeweils drei Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3. Üblicherweise umfassen sowohl die ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 als auch die zweite n Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 eine größere Anzahl von Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3. Insbesondere können sich die Anzahl der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 auch unterscheiden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Zeitpunkte t⁽¹⁾ 1, ..., t⁽¹⁾ ₃, t⁽²⁾ ₁, ..., t⁽²⁾ 3 paarweise verschieden. Weiterhin wird die Notation in diesem Ausführungsbeispiel so gewählt, dass sich der Zeitpunkt t⁽²⁾ _i zeitlich nach dem Zeitpunkt t⁽¹⁾ _i und zeitlich vor dem Zeitpunkt t⁽¹⁾ _i+1 befindet. Alternativ kann sich der Zeitpunkt t⁽²⁾ _i auch zeitlich nach dem Zeitpunkt t⁽¹⁾ _i+k und zeitlich vor dem Zeitpunkt t⁽¹⁾ _i+1+k befinden, wobei k eine beliebige ganze negative oder positive Zahl ist.
Die Zeitpunkte t⁽¹⁾ ₁, ..., t⁽¹⁾ 3 der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, XD.1.3 weisen einen konstanten zeitlichen Abstand auf, d.h. t⁽¹⁾ _i+1 - t⁽¹⁾ _i = Δt, und die Zeitpunkte t⁽²⁾ 1, ..., t⁽²⁾ ₃ der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 weisen den gleichen konstanten zeitlichen Abstand auf, d.h. t⁽²⁾ _i+1 - t⁽²⁾ = Δt. Insbesondere können die Zeitpunkte t⁽¹⁾ ₁, ..., t⁽¹⁾ ₃, t⁽²⁾ 1, ..., t⁽²⁾ ₃ so gewählt werden, dass t⁽²⁾ _i = t⁽¹⁾ _i + a · (t⁽¹⁾ _i+1 - t⁽¹⁾ _i) = t⁽¹⁾ _i + a Δt, und insbesondere kann a = 0,5 gewählt werden, in diesem Fall sind die Zeitpunkte t⁽²⁾ ₁, ..., t⁽²⁾ ₃ der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 jeweils der zeitliche Mittelpunkt zweier Zeitpunkte t⁽¹⁾ ₁, ..., t⁽¹⁾ 3 der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, XD.1.3.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der zeitliche Abstand Δt kleiner ist als 5 s, insbesondere kleiner ist als 2 s, insbesondere kleiner ist als 1 s, insbesondere kleiner ist als 0,5 s, insbesondere kleiner als 0,1 s, und insbesondere kleiner als 0,02 s. Insbesondere gilt weiterhin Δt₁ = Δt₂ = Δt.
Die Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3 können noch weitere Daten umfassen, beispielsweise die bei der Röntgenprojektion XP.1.1, ..., XP.1.3, XP.2.1, ..., XP.2.3 verwendete Röntgenspannung oder der Röntgenstrom, oder weitere für die Röntgenprojektion maßgebliche Parameter. Die Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3 können insbesondere auch die Proj ektionsrichtung v⁽¹⁾ ₁, ..., v⁽¹⁾ ₃, v⁽²⁾ 1, ..., v⁽²⁾ ₃ der zugehörigen Röntgenprojektion XP.1.1, ..., XP.1.3, XP.2.1, ..., XP.2.3 umfassen.
12 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer geometrischen Anordnung einer Aufnahme von ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 und von zweiten Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.3.
Das in der 12 dargestellte erste Ausführungsbeispiel kann hierbei insbesondere als Erweiterung des in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiels interpretiert werden, bei dem mehr Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3 aufgenommen werden.
Das Untersuchungsvolumen VOL ist hierbei Teil eines Patienten PAT, der auf einer Patientenlagerungsvorrichtung PPOS gelagert ist. Die ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 werden hierbei mittels einer ersten Röntgenquelle SRC.1 und einem ersten Röntgendetektor DTC.1, die zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 werden mittels einer zweiten Röntgenquelle SRC.2 und einem zweiten Röntgendetektor DTC.2 bestimmt.
In der 12 sind weiterhin die Positionen POS. 1 (t^(1/2) _i) der ersten Röntgenquelle SRC.1 und die Positionen POS. 2 (t^(1/2) _i) der zweiten Röntgenquelle zu einem Zeitpunkt t⁽¹⁾ _i der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 bzw. einem Zeitpunkt t⁽²⁾ _i der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 dargestellt. Auf die Darstellung der Positionen des ersten Röntgendetektors DTC.1 und des zweiten Röntgendetektors DTC.2 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet, dieser befindet sich jeweils auf der gegenüberliegenden Seite des Untersuchungsvolumens VOL orthogonal zur jeweiligen Projektionsrichtung v⁽¹⁾ ₁, ..., v⁽¹⁾ ₃, v⁽²⁾ ₁, ..., v⁽²⁾ ₃. Die relative Anordnung der Zeitpunkte t⁽¹⁾ ₁, ..., t⁽¹⁾ ₃, t⁽²⁾ 1, ..., t⁽²⁾ ₃ kann der 11 entnommen werden.
In diesem Ausführungsbeispiel schließen die Projektionsrichtungen v⁽¹⁾ _i und v⁽²⁾ _i bzw. Projektionsrichtungen v⁽²⁾ _i und v⁽¹⁾ _i+1 einen Winkel φ (v⁽¹⁾ _i, v⁽²⁾ i) bzw. φ (v⁽²⁾ _i, v⁽¹⁾ _i+1) zwischen 45° und 135° ein, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Der Winkel zwischen den jeweiligen Projektionsrichtungen v⁽¹⁾ ₁, ..., v⁽¹⁾ ₃, v⁽²⁾ ₁, ..., v⁽²⁾ 3 wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass sowohl die erste Röntgenquelle SRC.1 simultan mit dem ersten Röntgendetektor DTC.1, als auch die zweite Röntgenquelle SRC.2 simultan mit dem zweiten Röntgendetektor DTC.2 um das Untersuchungsvolumen VOL rotiert, jeweils insbesondere mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit co und auf einer Kreisbahn. Hiermit ergeben sich die Winkel φ (v⁽¹⁾ _i, v⁽²⁾ _i) = φ₀ + ω · Δt₁ und φ (v⁽²⁾ _i, v⁽¹⁾ _i+1) = φ₀ + ω · Δt₂, wobei φ₀ der konstante Winkel zwischen dem Richtungsvektor von der ersten Röntgenquelle SRC.1 zu dem ersten Röntgendetektor DTC.1 und dem Richtungsvektor von der zweiten Röntgenquelle SRC.2 zu dem zweiten Röntgendetektor DTC.2 ist. Vorteilhafterweise wird φ₀ = 90° gewählt.
13 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer geometrischen Anordnung einer Aufnahme von ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 und von zweiten Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.3. Die ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und die zweiten von Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 werden hierbei mittels einer ersten Röntgenquelle SRC.1 und eines ersten Röntgendetektors DTC.1 aufgenommen.
Das in der 12 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel kann hierbei insbesondere als Erweiterung des in der 5 dargestellten Ausführungsbeispiels interpretiert werden, bei dem mehr Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3 aufgenommen werden.
In der 13 sind weiterhin die Positionen POS. 1 (t^(1/2) _i) der ersten Röntgenquelle POS. 1 zu einem Zeitpunkt t⁽¹⁾ _i der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 bzw. einem Zeitpunkt t⁽²⁾ _i der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 dargestellt. Auf die Darstellung der Positionen des ersten Röntgendetektors DTC.1 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet, dieser befindet sich jeweils auf der gegenüberliegenden Seite des Untersuchungsvolumens VOL orthogonal zur jeweiligen Proj ektionsrichtung v⁽¹⁾ ₁, ..., v⁽¹⁾ ₃, v⁽²⁾ ₁, ..., v⁽²⁾ ₃. Die relative Anordnung der Zeitpunkte t⁽¹⁾ 1, ..., t⁽¹⁾ ₃, t⁽²⁾ 1, ..., t⁽²⁾ ₃ kann der 11 entnommen werden.
In diesem Ausführungsbeispiel schließen die Projektionsrichtungen v⁽¹⁾ _i und v⁽²⁾ _i bzw. Projektionsrichtungen v⁽²⁾ _i und v⁽¹⁾ _i+1 einen Winkel φ(v⁽¹⁾ _i, v⁽²⁾ _i) bzw. φ (v⁽²⁾ _i, v⁽¹⁾ _i+1) zwischen 45° und 135° ein, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Der Winkel zwischen den jeweiligen Projektionsrichtungen v⁽¹⁾ _i, ..., v⁽¹⁾ ₃, v⁽²⁾ ₁, ..., v⁽²⁾ 3 wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass die erste Röntgenquelle SRC.1 simultan mit dem ersten Röntgendetektor DTC.1, insbesondere mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit ω und auf einer Kreisbahn. Hiermit ergeben sich die Winkel φ(v⁽¹⁾ _i, v⁽²⁾ = ω · Δt₁ und φ (v⁽²⁾ _i, v⁽¹⁾ _i+1) = ω · Δt₂.
14 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes ID4D eines Untersuchungsvolumens VOL.
Das Verfahren umfasst in diesem ersten Ausführungsbeispiel das Empfangen REC-PXD.1 von ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 des Untersuchungsvolumens VOL mittels einer Schnittstelle, wobei jeder Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 eine zweidimensionale Röntgenprojektion XP.1.1, ..., XP.1.3 des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer Projektionsrichtung v⁽¹⁾ ₁, ..., v⁽¹⁾ ₃ umfasst. Das Verfahren umfasst weiterhin das Empfangen REC-PXD.2 von zweiten Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.3 des Untersuchungsvolumens VOL mittels der Schnittstelle, wobei jeder Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 eine zweidimensionale Röntgenprojektion XP.2.1, ..., XP.2.3 des Untersuchungsvolumens VOL bezüglich einer Projektionsrichtung v⁽²⁾ 1, ..., v⁽²⁾ ₃ umfasst.
Die ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 können auch als erste Mehrzahl PXD.1 von Röntgendatensätzen bezeichnet werden, die weiten Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.3 können auch als zweite Mehrzahl PXD.2 von Röntgendatensätzen bezeichnet werden.
Ein optionaler Schritt des ersten Ausführungsbeispiels ist das Bestimmen DET-CI eines dreidimensionalen Beschränkungsbilddatensatzes CI mittels einer Recheneinheit. In diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 und die zweiten Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.3 jeweils Differenzbilddatensätze, und der dreidimensionale Beschränkungsbilddatensatz CI kann durch eine Rekonstruktion der ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 und der zweiten Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.3 sowie einer anschließenden Segmentierung bestimmt werden. Alternativ kann der Beschränkungsbilddatensatz auch mittels der Schnittstelle empfangen werden.
Weitere optionale Schritte des ersten Ausführungsbeispiels sind das Bestimmen DET-PBP.1 von ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensätzen BP.1.1, ..., BP.1.3 basierend auf den ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 und auf dem Beschränkungsbilddatensatz CI mittels der Recheneinheit CU, sowie das Bestimmen DET-PBP.2 von zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensätzen BP.2.1, ..., BP.2.3 basierend auf den zweiten Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.3 und auf dem Beschränkungsbilddatensatz CI. Die Bestimmung der Beschränkungsbilddatensätze BP.1.1, ..., BP.1.3, BP.2.1, ..., BP.2.3 erfolgt hierbei analog zum bezüglich der 7 beschriebenen Vorgehen.
Ein weiterer Schritt des dargestellten ersten Ausführungsbeispiels ist das Bestimmen DET-ID4D eines vierdimensionalen Bilddatensatzes ID4D basierend auf den ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 sowie auf den zweiten Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.3.
Hierbei umfasst der vierdimensionale Bilddatensatz ID4D eine Mehrzahl von dreidimensionalen Bilddatensätzen ID.1, ..., ID.5, wobei jeder der dreidimensionalen Bilddatensätze ID.1, ..., ID.5 auf einem ersten Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und einem zweiten Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 basiert. Insbesondere dient hierbei jeder erste Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 als Grundlage für höchstens zwei der dreidimensionalen Bilddatensätze ID.1, ..., ID.5, und jeder zweite Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 dient als Grundlage für höchstens zwei der dreidimensionalen Bilddatensätze ID.1, ..., ID.5. Die schematische Zuordnung der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 und der dreidimensionalen Bilddatensätze ID.1, ..., ID. 5 entspricht der in 11 dargestellten Zuordnung.
Insbesondere basiert jeder der dreidimensionalen Bilddatensätze ID.1, ..., ID.5 auf einem ersten Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, indem der dreidimensionale Bilddatensatz ID.1, ..., ID.5 auf einem ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz BP.1.1, ..., BP.1.3 basiert, wobei der erste jeweilige erste dreidimensionale Rückprojektionsdatensatz BP.1.1, ..., BP.1.3 auf dem ersten Röntgendatensatz und dem Beschränkungsbilddatensatz CI basiert. Insbesondere basiert jeder der dreidimensionalen Bilddatensätze ID.1, ..., ID. 5 auf einem zweiten Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3, indem der dreidimensionale Bilddatensatz ID.1, ..., ID. 5 auf einem zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz BP.2.1, ..., BP.2.3 basiert, wobei der erste jeweilige zweite dreidimensionale Rückprojektionsdatensatz BP.2.1, ..., BP.2.3 auf dem zweiten Röntgendatensatz und dem Beschränkungsbilddatensatz CI basiert.
Wenn in diesem ersten Ausführungsbeispiel ein erste Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und ein zweiter Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 Grundlage eines der dreidimensionalen Bilddatensätze XD.1, ..., XD.5 sind, dann schließt die Projektionsrichtung v⁽¹⁾ ₁, ..., v⁽¹⁾ ₃ der Röntgenprojektion XP.1.1, ..., XP.1.3 des ersten Röntgendatensatzes und die Projektionsrichtung v⁽²⁾ ₁, ..., v⁽²⁾ ₃ der Röntgenprojektion XP.2.1, ..., XP.2.3 des zweiten Röntgendatensatzes im allgemeinen einen Winkel zwischen 45° und 135° ein, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, und in diesem ersten Ausführungsbeispiel insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Weiterhin umfassen in diesem ersten Ausführungsbeispiel die ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 erste Zeitpunkte t⁽¹⁾ 1, ..., t⁽¹⁾ ₃, die dem Zeitpunkt der Aufnahme der jeweiligen Röntgenprojektion XP.1.1, ..., XP.1.3 entsprechen, und die zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.3 umfassen zweite Zeitpunkte t⁽²⁾ 1, ..., t⁽²⁾ ₃, die dem Zeitpunkt der Aufnahme der jeweiligen Röntgenprojektion XP.2.1, ..., XP.2.3 entsprechen.
Wenn in diesem ersten Ausführungsbeispiel ein erste Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und ein zweiter Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 Grundlage eines der dreidimensionalen Bilddatensätze XD.1, ..., XD.5 sind, ist der zeitliche Abstand zwischen dem Zeitpunkt t⁽¹⁾ ₁, ..., t⁽¹⁾ 3 des ersten Röntgendatensatzes und dem Zeitpunkt t⁽²⁾ 1, ..., t⁽²⁾ 3 des zweiten Röntgendatensatzes im allgemeinen kleiner als 5 s, insbesondere kleiner als 2 s, insbesondere kleiner als 1 s, insbesondere kleiner ist 0,5 s, insbesondere kleiner als 0,1 s, und in diesem ersten Ausführungsbeispiel insbesondere kleiner ist 0,02 s.
Wenn in diesem ersten Ausführungsbeispiel ein erste Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und ein zweiter Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 Grundlage eines der dreidimensionalen Bilddatensätze XD.1, ..., XD.5 sind, und wenn sogleich ein dritter Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und der zweite Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 Grundlage eines weiteren der dreidimensionalen Bilddatensätze XD.1, ..., XD.5 sind, dann ist der dem zweiten Röntgendatensatz zugeordnete Zeitpunkt t⁽²⁾ 1, ..., t⁽²⁾ 3 insbesondere der zeitliche Mittelpunkt des dem ersten Röntgendatensatz zugeordneten Zeitpunkts t⁽¹⁾ ₁, ..., t⁽¹⁾ 3 und des dem dritten Röntgendatensatz zugeordneten Zeitpunkts t⁽¹⁾ _i, ..., t⁽¹⁾ ₃ .
Wenn in diesem ersten Ausführungsbeispiel ein erste Röntgendatensatz der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und ein zweiter Röntgendatensatz der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 Grundlage eines der dreidimensionalen Bilddatensätze XD.1, ..., XD.5 sind, dann ist diesem dreidimensionalen Bilddatensatz XD.1, ..., XD.5 als Zeitkoordinate insbesondere der zeitliche Mittelpunkt zwischen dem Zeitpunkt t⁽¹⁾ ₁, ..., t⁽¹⁾ ₃ des ersten Röntgendatensatzes und dem Zeitpunkt t⁽²⁾ 1, ..., t⁽²⁾ 3 des zweiten Röntgendatensatzes zugeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der vierdimensionale Bilddatensatz ID4D dann die zeitlich angeordneten dreidimensionalen Bilddatensätze ID.1, ..., ID.5, und ist demnach räumlich dreidimensional und zeitlich eindimensional ausgebildet.
Ein weiterer optionaler Schritt des dargestellten ersten Ausführungsbeispiels ist das Bereitstellen PROV-ID4D des vierdimensionalen Bilddatensatzes ID4D, insbesondere mittels der Schnittstelle IF. Hierbei wird der vierdimensionale Bilddatensatzes ID4D mittels einer Ausgabeeinheit (beispielsweise einem Bildschirm) dargestellt, alternativ kann der vierdimensionalen Bilddatensatze ID4D auch an ein weiteres System (zum Beispiel an ein „Picture Archiving and Communication System“, kurz „PACS“, eine deutsche Übersetzung ist „Bildablage- und Kommunikationssystem“) übertragen werden oder in einer Speichereinheit MU gespeichert werden.
15 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes ID4D eines Untersuchungsvolumens VOL.
Das zweite Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann alle zusätzlichen optionalen Schritte des in 14 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels aufweisen. Die einzelnen Schritte des zweiten Ausführungsbeispiels können die bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels beschriebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen aufweisen.
Das zweite Ausführungsbeispiel des Verfahrens umfasst weiterhin das Aufnehmen ACQ-XD.1 eines der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 mittels einer ersten Röntgenquelle SRC.1 und eines ersten Röntgendetektors DTC.1 einer Röntgenvorrichtung XSYS, und das Aufnehmen ACQ-XD.2 eines der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2. In einer ersten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels erfolgt das Aufnehmen ACQ-XD.2 eines der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 mittels einer zweiten Röntgenquelle SRC.2 und eines zweiten Röntgendetektors SRC.2 der Röntgenvorrichtung. In einer zweiten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels erfolgt das Aufnehmen ACQ-XD.2 eines der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 mittels der ersten Röntgenquelle SRC.1 und des ersten Röntgendetektors DTC.2 der Röntgenvorrichtung XSYS. Insbesondere entspricht die Aufnahmegeometrie der ersten Variante der in der 12 dargestellten Aufnahmegeometrie, und die Aufnahmegeometrie der zweiten Variante entspricht der in 13 dargestellten Aufnahmegeometrie.
In der ersten Variante umfasst das Verfahren weiterhin optional ein erster Rotieren ROT-1 der Röntgenquellen SRC.1, SRC.2 und der Röntgendetektoren DTC.1, DTC.2 um das Untersuchungsvolumen VOL, wobei das erste Rotieren ROT-1 in der Regel nach dem Aufnehmen ACQ-XD.1 eines der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und vor dem Aufnehmen ACQ-XD.2 eines der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 erfolgt. In dieser zweiten Variante umfasst das Verfahren weiterhin ein zweites Rotieren ROT-2 der Röntgenquellen SRC.1, SRC.2 und der Röntgendetektoren DTC.1, DTC.2 um das Untersuchungsvolumen VOL, wobei das zweite Rotieren ROT-2 in der Regel vor dem Aufnehmen ACQ-XD.1 eines der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und nach dem Aufnehmen ACQ-XD.2 eines der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 erfolgt.
In der zweiten Variante umfasst das Verfahren weiterhin optional ein erster Rotieren ROT-1 der ersten Röntgenquellen SRC.1 und des ersten Röntgendetektors DTC.1 um das Untersuchungsvolumen VOL, wobei das erste Rotieren ROT-1 in der Regel nach dem Aufnehmen ACQ-XD.1 eines der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und vor dem Aufnehmen ACQ-XD.2 eines der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 erfolgt.
In dieser zweiten Variante umfasst das Verfahren weiterhin ein zweites Rotieren ROT-2 der ersten Röntgenquellen SRC.1 und des ersten Röntgendetektors DTC.1 um das Untersuchungsvolumen VOL, wobei das zweite Rotieren ROT-2in der Regel vor dem Aufnehmen ACQ-XD.1 eines der ersten Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3 und nach dem Aufnehmen ACQ-XD.2 eines der zweiten Röntgendatensätze XD.2.1, ..., XD.2.2 erfolgt.
Das erste Rotieren ROT-1 und das zweite Rotieren ROT-2 können in beiden Varianten insbesondere Teile einer kontinuierlichen Rotationsbewegung sein, insbesondere mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit. Es ist also insbesondere nicht notwendig, dass das Rotieren zwischen dem ersten Rotieren ROT-1 und dem zweiten Rotieren ROT-2 unterbrochen ist.
Die dargestellten Verfahrensschritte des Aufnehmens ACQ-XD.1, ACQ-XD.2 und des Rotierens ROT-1, ROT-2 können insbesondere solange durchgeführt werden, bis eine vorher festgelegte Anzahl an ersten Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3 oder an zweiten Röntgendatensätzen XD.2.1, ..., XD.2.3 aufgenommen wurde, oder bis ein vorgegebener Winkelbereich um das Untersuchungsvolumen aufgenommen wurde. Insbesondere ist es vorteilhaft, mit den Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3 bzw. mit den Röntgenprojektionen XP.1.1, ..., XP.1.3, XP.2.1, ..., XP.2.3 einen Winkelbereich von größer oder gleich 180° abzudecken, insbesondere einen Winkelbereich größer oder gleich der Summe aus 180° und dem Öffnungswinkel der verwendeten Röntgenstrahlung (üblicherweise 200°).
Nachdem eines der dargestellten Abbruchkriterien erreicht wurde, werden die aufgenommenen Röntgendatensätzen XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3 über die Schnittstelle IF an das Bestimmungssystem DSYS übertragen. Alternativ können die Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3 auch bereits während der Aufnahme der verbleibenden Röntgendatensätze XD.1.1, ..., XD.1.3, XD.2.1, ..., XD.2.3 übertragen werden.
16 zeigt ein Bestimmungssystem DSYS. Das dargestellte Bestimmungssystem DSYS ist ausgebildet, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes ID.1, ..., ID. 5 oder zum Bestimmen eines vierdimensionalen Bilddatensatzes ID4D auszuführen. Das Bestimmungssystem DSYS umfasst eine Schnittstelle IF, eine Recheneinheit CU und eine Speichereinheit MU.
Bei dem Bestimmungssystem DSYS kann es sich insbesondere um einen Computer, einen Mikrocontroller oder um einen integrierten Schaltkreis handeln. Alternativ kann es sich bei dem Bestimmungssystem DSYS um einen realen oder virtuellen Verbund von Computern handeln (ein englischer Fachbegriff für einen realen Verbund ist „Cluster“, ein englischer Fachbegriff für einen virtuellen Verbund ist „Cloud“). Das Bestimmungssystem DSYS kann auch als virtuelles System ausgebildet sein, das auf einem realen Computer oder einem realen oder virtuellen Verbund von Computern ausgeführt wird (ein englischer Fachbegriff ist „Virtualization“).
Bei einer Schnittstelle IF kann es sich um eine Hardware- oder Softwareschnittstelle handeln (beispielsweise PCI-Bus, USB oder Firewire). Eine Recheneinheit CU kann Hardware-Elemente oder Software-Elemente aufweisen, beispielsweise einen Mikroprozessor oder ein sogenanntes FPGA (englisches Akronym für „Field Programmable Gate Array“). Eine Speichereinheit MU kann als nicht dauerhafte Arbeitsspeicher (Random Access Memory, kurz RAM) oder als dauerhafter Massenspeicher (Festplatte, USB-Stick, SD-Karte, Solid State Disk) realisiert sein.
Die Schnittstelle IF kann insbesondere mehrere Unterschnittstellen umfassen, die unterschiedliche Schritte der jeweiligen Verfahren ausführen. Mit anderen Worten kann die Schnittstelle IF auch als Vielzahl von Schnittstellen IF. Die Recheneinheit CU kann insbesondere mehrere Unterrecheneinheiten umfassen, die unterschiedliche Schritte der jeweiligen Verfahren ausführen. Mit anderen Worten kann die Recheneinheit CU auch als Vielzahl von Recheneinheiten CU aufgefasst werden.
17 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Röntgenvorrichtung XSYS. Die Röntgenvorrichtung XSYS ist hierbei als doppelte C-Bogen-Röntgenvorrichtung ausgebildet. Die Röntgenvorrichtung umfasst einen ersten C-Bogen CA.1, am ersten Ende vom ersten C-Bogen CA.1 ist eine erste Röntgenquelle SRC.1 angeordnet, und am zweiten Ende vom ersten C-Bogen CA.1 ist ein erster Röntgendetektor DTC.2 angeordnet. Die Röntgenvorrichtung umfasst weiterhin einen zweiten C-Bogen CA.2, am erste Ende vom ersten C-Bogen CA.2 ist eine zweite Röntgenquelle SRC.2 angeordnet, und am zweiten Ende vom zweiten C-Bogen CA.2 ist ein zweiter Röntgendetektor ausgebildet. Die erste C-Bogen CA.1 ist an einer ersten Aufhängung MNT.1 angeordnet, wobei die erste Aufhängung als Mehrachsenknickroboter ausgebildet ist. Der zweite C-Bogen CA.2 ist an einer zweiten Aufhängung MNT.2 angeordnet, wobei die zweite Aufhängung eine Deckenbefestigung umfasst.
Bei der ersten Röntgenquelle SRC.1 und bei der zweiten Röntgenquelle SRC.2 handelt es sich insbesondere um eine Röntgenröhre, die insbesondere das gleiche Anodenmaterial aufweisen. Bei dem ersten Röntgendetektor DTC.1 und dem zweiten Röntgendetektor handelt es sich insbesondere um Flachbilddetektoren.
Die Röntgenquellen SRC.1, SRC.2 und die Röntgendetektoren DTC.1, DTC.2 sind hierbei zum Rotieren um eine Bildgebungsachse IA ausgebildet, insbesondere zum kreisförmigen Rotieren um die Bildgebungsachse IA. Die Bildgebungsachse IA schneidet hierbei insbesondere das Untersuchungsvolumen VOL. Beim Rotieren um die Bildgebungsachse bewegen sich die Röntgenquellen SRC.1, SRC.2 und die Röntgendetektoren in einer Bildgebungsebene IP, wobei die Bildgebungsebene IP orthogonal zur Bildgebungsachse IA angeordnet ist. Die Röntgenquellen SRC.1, SRC.2 und die Röntgendetektoren DTC.1, DTC.2 sind insbesondere dazu ausgebildet, um die Bildgebungsachse IA zu rotieren, indem die C-Bögen CA.1, CA.2 dazu ausgebildet sind, um die Bildgebungsachse IA zu rotieren.
Die Röntgenvorrichtung XSYS umfasst weiterhin eine Patientenlagerungsvorrichtung PPOS, wobei die Patientenlagerungsvorrichtung PPOS zur Lagerung eines Patienten PAT ausgebildet ist. Insbesondere kann der Patient PAT mittels der Patientenlagerungsvorrichtung entlang der Bildgebungsachse IA verschoben werden.
Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sinne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, einzelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale mit einander kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne den Rahmen der hiesigen Erfindung zu verlassen. Mit Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschriebene Vorteile der Erfindung treffen ohne explizite Nennung, wo übertragbar, auch auf andere Ausführungsbeispiele zu.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019200270 [0045, 0181]
DE 102019200269 [0045, 0181]
EP 18182251 A [0181]

Claims

Computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes (ID.1, ID.2) eines Untersuchungsvolumens (VOL), umfassend: - Empfangen (REC-XD.1) eines ersten Röntgendatensatzes (XD.1) des Untersuchungsvolumens (VOL), wobei der ersten Röntgendatensatz (XD.1) eine zweidimensionale erste Röntgenprojektion (XP.1) des Untersuchungsvolumens (VOL) bezüglich einer ersten Projektionsrichtung (v⁽¹⁾) umfasst, - Empfangen (REC-XD.2) eines zweiten Röntgendatensatzes (XD.2) des Untersuchungsvolumens (VOL), wobei der zweite Röntgendatensatz (XD.2) eine zweidimensionale zweite Röntgenprojektion (XP.2) des Untersuchungsvolumens (VOL) bezüglich einer zweiten Projektionsrichtung (v⁽²⁾) umfasst, - Bestimmen (DET-ID.1) eines ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes (ID.1) des Untersuchungsvolumens (VOL) basierend auf der ersten Röntgenprojektion (XP.1) und der zweiten Röntgenprojektion (XP.2).
Verfahren nach dem Anspruch 1, wobei die erste Projektionsrichtung (v⁽¹⁾) und die zweite Projektionsrichtung (v⁽²⁾) einen Winkel zwischen 45° und 135° einschließen, insbesondere einen Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere einen Winkel zwischen 80° und 100°, insbesondere einen Winkel zwischen 85° und 95°.
Verfahren nach dem Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Röntgendatensatz (XD.1) einen ersten Zeitpunkt (t⁽¹⁾) umfasst, wobei der erste Zeitpunkt (t⁽¹⁾) dem Zeitpunkt der Aufnahme der ersten Röntgenprojektion (XP.1) entspricht, wobei der zweite Röntgendatensatz (XD.2) einen zweiten Zeitpunkt (t⁽²⁾) umfasst, wobei der zweite Zeitpunkt (t⁽²⁾) dem Zeitpunkt der Aufnahme der zweiten Röntgenprojektion (XP.2) entspricht, und wobei der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Zeitpunkt (t⁽¹⁾) und dem zweiten Zeitpunkt (t⁽²⁾) kleiner ist als 5 s, insbesondere kleiner ist als 2 s, insbesondere kleiner ist als 1 s, insbesondere kleiner ist als 0,5 s, insbesondere kleiner ist als 0,1 s, insbesondere kleiner ist als 0,02 s.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: - Empfangen (REC-XD.3) eines dritten Röntgendatensatzes (XD.3) des Untersuchungsvolumens (VOL), wobei der dritte Röntgendatensatz (XD.3) eine zweidimensionale dritte Röntgenprojektion (XP.3) des Untersuchungsvolumens (VOL) bezüglich einer dritten Projektionsrichtung (v₃) umfasst, - Bestimmen eines zweiten dreidimensionalen Bilddatensatzes (ID.2) des Untersuchungsvolumens (VOL) basierend auf der zweiten Röntgenprojektion (XP.2) und der dritten Röntgenprojektion (XP.3).
Verfahren nach dem Anspruch 4, wobei die erste Projektionsrichtung (v₁) und die dritte Projektionsrichtung (v₃) einen Winkel von weniger als 45° einschließen, insbesondere einen Winkel von weniger als 30°, insbesondere einen Winkel von weniger als 10°, insbesondere einen Winkel von weniger als 5° .
Verfahren nach dem Anspruch 4 oder 5, wobei der zweite Röntgendatensatz (XD.2) einen zweiten Zeitpunkt (t₂) umfasst, wobei der zweite Zeitpunkt (t₂) dem Zeitpunkt der Aufnahme der zweiten Röntgenprojektion (XP.2) entspricht, wobei der dritte Röntgendatensatz (XD.3) einen dritten Zeitpunkt (t₃) umfasst, wobei der dritte Zeitpunkt (t₃) dem Zeitpunkt der Aufnahme der dritten Röntgenprojektion (XP.3) entspricht, und wobei der zeitliche Abstand zwischen dem zweiten Zeitpunkt (t₂) und dem dritten Zeitpunkt (t₃) kleiner ist als 5 s, insbesondere kleiner ist als 2 s, insbesondere kleiner ist als 1 s, insbesondere kleiner ist als 0,5 s, insbesondere kleiner ist als 0,1 s, insbesondere kleiner ist als 0,02 s.
Verfahren einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: - Bestimmen (DET-CI) eines dreidimensionalen Beschränkungsbilddatensatzes (CI) des Untersuchungsvolumens (VOL), wobei das Bestimmen (DET-ID.1) des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes (ID.1) weiterhin auf dem Beschränkungsbilddatensatz (CI) basiert.
Verfahren nach dem Anspruch 7, wobei das Bestimmen (DET-CI) des Beschränkungsbilddatensatzes auf dem ersten Röntgendatensatz (XD.1) und dem zweiten Röntgendatensatz (XD.3) basiert.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, weiterhin umfassend: - Bestimmen (DET-BP.1) eines ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes (BP.1) basierend auf dem ersten Röntgendatensatz (XD.1) und auf dem Beschränkungsbilddatensatz (CI), - Bestimmen (DET-BP.2) eines zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatzes (BP.2) basierend auf dem zweiten Röntgendatensatz (XD.2) und auf dem Beschränkungsbilddatensatz (CI), wobei der erste dreidimensionale Bilddatensatz (ID.1) auf dem ersten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz (BP.1) und auf dem zweiten dreidimensionalen Rückprojektionsdatensatz (BP.2) basiert.
Verfahren nach dem Anspruch 9, wobei das Bestimmen (DET-DI.1) des ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes (DI.1) eine Multiplikation des ersten Rückprojektionsdatensatzes (BP.1) mit dem zweiten Rückprojektionsdatensatz (BP.2) umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: - Aufnehmen (ACQ-XD.1) des ersten Röntgendatensatzes (XD.1) mittels einer ersten Röntgenquelle (SRC.1) und eines ersten Röntgendetektors (DTC.1) einer Röntgenvorrichtung (XSYS), - Aufnehmen (ACQ-XD.2) des zweiten Röntgendatensatzes (XD.2) mittels einer zweiten Röntgenquelle (SRC.2) und eines zweiten Röntgendetektors (DTC.2) der Röntgenvorrichtung (XSYS).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiterhin umfassend: - Aufnehmen (ACQ-XD.1) des ersten Röntgendatensatzes (XD.1) mittels einer ersten Röntgenquelle (SRC.1) und eines ersten Röntgendetektors (DTC.1) einer Röntgenvorrichtung (XSYS), - Erstes Rotieren (ROT-1) des ersten Röntgendetektors (DTC.1) und der ersten Röntgenquelle (SRC.1) um das Untersuchungsvolumen (VOL), - Aufnehmen (ACQ-XD.2) des zweiten Röntgendatensatzes (CD.2) mittels der ersten Röntgenquelle (SRC.1) und des ersten Röntgendetektors (DTC.1) der Röntgenvorrichtung (XSYS).
Bestimmungssystem (DSYS) zum Bestimmen eines dreidimensionalen Bilddatensatzes (ID.1, ID.2) eines Untersuchungsvolumens (VOL), umfassend - eine Schnittstelle (IF), ausgebildet zum Empfangen (REC-XD.1) eines ersten Röntgendatensatzes (XD.1) des Untersuchungsvolumens (VOL), wobei der ersten Röntgendatensatz (XD.1) eine zweidimensionale erste Röntgenprojektion (XP.1) des Untersuchungsvolumens (VOL) bezüglich einer ersten Projektionsrichtung (v₁) umfasst, weiterhin ausgebildet zum Empfangen (REC-XD.2) eines zweiten Röntgendatensatzes (XD.2) des Untersuchungsvolumens (VOL), wobei der zweite Röntgendatensatz (XD.2) eine zweidimensionale zweite Röntgenprojektion (XP.2) des Untersuchungsvolumens (VOL) bezüglich einer zweiten Projektionsrichtung (v₂) umfasst, - eine Recheneinheit (CU), ausgebildet zum Bestimmen (DET-XD.1) eines ersten dreidimensionalen Bilddatensatzes (XD.1) des Untersuchungsvolumens (VOL) basierend auf der ersten Röntgenprojektion (XP.1) und der zweiten Röntgenprojektion (XP.2).
Röntgenvorrichtung (XSYS), umfassend ein Bestimmungssystem (DSYS) nach dem Anspruch 13.
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher (MU) eines Bestimmungssystems (DSYS) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem (DSYS) ausgeführt werden.
Computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einem Bestimmungssystem (DSYS) lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von dem Bestimmungssystem (DSYS) ausgeführt werden.