DE19936409A1

DE19936409A1 - Vorrichtung zur Bestimmung von Projektionsgeometrien eines Röntgensystems, Verwendung der Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Projektionsgeometrien

Info

Publication number: DE19936409A1
Application number: DE19936409A
Authority: DE
Inventors: Matthias Mitschke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2001-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (P) zur offline-Bestimmung von Projektionsgeometrien eines um eine Systemachse (S) drehbaren Röntgensystems (14, 15) für die Rekonstruktion von 3-D-Bildern eines Objektes aus 2-D-Projektionen des Objektes. Die Vorrichtung weist wenigstens zwei eine Achse (A) umgebende, mit röntgenpositiven Marken (4, 6) versehene Bereiche (1, 2) auf, wobei die Marken (4) des zweiten Bereiches (2) in größerer Entfernung von der Achse (A) als die Marken (6) des ersten Bereiches (1) angeordnet sind. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Bestimmung der Projektionsgeometrien.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung von Projektionsgeometrien eines um eine Systemachse drehbaren Röntgensystems für die Rekonstruktion von 3D-Bildern eines Objektes aus mit dem Röntgensystem aufgenommenen 2D- Projektionen von dem Objekt. Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung der Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Be stimmung der Projektionsgeometrien für ein derartiges Rönt gensystem.

Zur Gewinnung einer Serie von 2D-Projektionen von dem Objekt wird das eine Röntgenstrahlenquelle und einen Röntgenstrah lenempfänger aufweisende Röntgensystem in der Regel um die Systemachse eines mit dem Röntgensystem versehenen Röntgenge rätes verstellt. Aus den unter verschiedenen Projektionsrich tungen gewonnen 2D-Projektionen können anschließend mit an sich bekannten Rekonstruktionsalgorithmen 3D-Bilder von dem Objekt rekonstruiert werden. Die Rekonstruktion von 3D- Bildern setzt allerdings die genaue Kenntnis der Projektions geometrien, d. h. die Kenntnis der Positionen der Röntgen strahlenquelle und des Röntgenstrahlenempfängers relativ zu dem Objekt sowie der Projektionswinkel und der Orientierung des Röntgenstrahlenempfängers während der Aufnahme einer je den der 2D-Projektionen voraus.

Die Projektionsgeometrien für die 2D-Projektionen lassen sich online oder offline bestimmen. Bei der online-Bestimmung wer den gleichzeitig mit jeder Aufnahme einer 2D-Projektion von dem Objekt entweder röntgenpositive Marken in der 2D- Projektion mit abgebildet oder geeignete Signale aufgezeich net, welche eine Ermittlung der Projektionsgeometrien für je de 2D-Projektion gestatten. Im Unterschied hierzu werden bei der offline-Bestimmung vor der Gewinnung von 2D-Projektionen von einem Objekt beispielsweise mit Hilfe eines röntgenposi tive Marken aufweisenden Phantoms in einem Kalibriervorgang, bei dem 2D-Projektionen von dem Phantom aufgenommen und aus gewertet werden, die Projektionsgeometrien für das Röntgensy stem ermittelt und für den späteren wiederholten Gebrauch ge speichert. Die offline-Bestimmung der Projektionsgeometrien ist jedoch nur mit Röntgensystemen möglich, deren Verstellbe wegung um die Systemachse reproduzierbar ist, so daß die ein mal ermittelten Projektionsgeometrien wiederholt zur Rekon struktion von 3D-Bildern aus Serien von 2D-Projektionen von verschiedenen Objekten einsetzbar sind.

Die Verwendung von mit röntgenpositiven Marken versehenen Phantomen zur Bestimmung der Projektionsgeometrien sowohl bei der offline- als auch bei der online-Bestimmung ist erforder lich, da bei der Verstellung des Röntgensystems systemimma nente mechanische Instabilitäten auftreten, weshalb die Posi tionen der Röntgenstrahlenquelle und des Röntgenstrahlenemp fängers zum jeweiligen Zeitpunkt der Aufnahme einer 2D- Projektion mit in den Röntgengeräten vorhandenen Positionsge bern in der Regel nicht derart genau erfaßt werden können, daß qualitativ hochwertige 3D-Bilder rekonstruierbar sind. Exemplarisch für derartige Instabilitäten seien für den Fall eines C-Bogen-Röntgengerätes die Verwindungen des C-Bogens genannt, welche bei einer Verstellung des C-Bogens entlang seines Umfanges eine Abweichung der Röntgenstrahlenquelle so wie des Röntgenstrahlenempfängers von deren Ideallinien be wirken. Diese Verwindungen können jedoch anhand der Abbildung der Marken in den 2D-Projektionen berücksichtigt und die Pro jektionsgeometrien entsprechend ermittelt werden.

Die zur online-Bestimmung vorgesehenen Phantome müssen dabei anderen Anforderungen genügen als die zur offline-Bestimmung der Projektionsgeometrien vorgesehenen Phantome. So sollte bei der online-Bestimmung der Projektionsgeometrien das Phan tom so beschaffen sein, daß keine in den 2D-Projektionen ab zubildende Details eines Objektes durch die röntgenpositiven Marken überlagert sind.

Aus der DE 195 12 819 A1 sind beispielsweise zwei mit rönt genpositiven Marken versehene Ringe zur online-Bestimmung von Projektionsgeometrien bekannt. Die Ringe werden beidseitig eines Meßobjektes, d. h. oben und unten im Meßfeld, angeord net und deren Marken bei der Aufnahme von 2D-Projektionen von dem Objekt zur online-Bestimmung der Projektionsgeometrien mit abgebildet.

Was die offline-Bestimmung der Projektionsgeometrien anbe langt, sollen die hierfür vorgesehenen Phantome einen Groß teil des Meßfeldes abdecken, so daß möglichst viele der Mar ken für die Bestimmung der Projektionsgeometrien im Röntgen bild abgebildet werden. Die Anordnung der für die offline- Bestimmung der Projektionsgeometrien vorgesehenen Marken er folgt vorzugsweise an dem voraussichtlichen Ort des in einem 3D-Bild darzustellenden Objektes, im folgenden als interes sierendes Volumen bezeichnet, um die Projektionsgeometrien bezüglich dieses diagnostisch interessierenden Volumens mög lichst genau bestimmen zu können. Aufgrund des in der Regel geringen Ausmaßes des interessierenden Volumens weisen die Phantome eine nur geringe Anzahl von Marken auf, um eine Überlagerung von Marken in den 2D-Projektionen von dem inter essierenden Volumen zu vermeiden, welche eine Auswertung und somit eine Bestimmung der Projektionsgeometrien sehr schwie rig, wenn nicht unmöglich macht. Eine Anordnung der Marken in speziellen Mustern soll zusätzlich derartige Überlagerung vermeiden helfen.

In der US 5,442,674 ist ein zur offline-Bestimmung der Pro jektionsgeometrien geeignetes Phantom beschrieben, bei dem eine helixförmige Anordnung von röntgenpositiven Marken ge wählt wurde, um eine Überlagerung von Marken in den 2D- Projektionen von dem Phantom zu vermeiden.

Als nachteilig erweist sich bei derartigen für die offline- Bestimmung vorgesehenen Phantomen, daß, wie bereits erwähnt, eine nur geringe Anzahl von Marken zur Bestimmung der Projek tionsgeometrien zur Verfügung steht, wodurch beim Auftreten von Überlagerungen von Marken in 2D-Projektionen, insbesonde re bezüglich des interessierenden Volumens, Ungenauigkeiten bei der Bestimmung der Projektionsgeometrien auftreten kön nen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zur offline-Bestimmung von Projektionsgeometrien derart auszubilden, daß die Genauigkeit bei der Bestimmung der Pro jektionsgeometrien, insbesondere im interessierenden Volumen erhöht werden kann. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde ein geeignetes Verfahren für die offline-Bestimmung der Projektionsgeometrien anzugeben.

Nach der Erfindung wird die die Vorrichtung betreffende Auf gabe gelöst durch eine Vorrichtung zur offline-Bestimmung der Projektionsgeometrien eines um eine Systemachse drehbaren Röntgensystems für die Rekonstruktion von 3D-Bildern eines Objektes aus mit dem Röntgensystem aufgenommenen 2D- Projektionen des Objektes aufweisend eine Achse und wenig stens zwei die Achse umgebende, relativ zueinander in axialer Richtung versetzt angeordnete, mit röntgenpositiven Marken versehene Bereiche, wobei die Marken des ersten Bereiches na he der Achse und die Marken des zweiten Bereiches überwiegend in größerer Entfernung von der Achse als die Marken des er sten Bereiches angeordnet sind. Der Vorteil der Erfindung be ruht darauf, daß durch die Plazierung von Marken in größerer Entfernung von der Achse ein verhältnismäßig großer Raum für deren Anordnung zur Verfügung steht, wodurch vielfältige Va riationen von Anordnung der Marken möglich sind, ohne daß sich die Marken in 2D-Projektionen einander überlagern. Auf diese Weise läßt sich bereits eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Projektionsgeometrien für Punkte in einiger Entfernung von dem interessierenden Volumen erreichen. Diese gut identifizierbaren, in größerer Entfernung von der Achse systematisch, beispielsweise in Mustern, angeordneten Marken bilden die Grundlage für eine genaue Bestimmung der Projekti onsgeometrien im Bereich des interessierenden Volumens, ins besondere dann, wenn Überlagerungen von Marken des ersten Be reiches, welche nahe der Achse und somit nahe bzw. im inter essierenden Volumen angeordnet sind, in den 2D-Projektionen auftreten. Da die Lagen, d. h. die Abstände der Marken in den zwei Bereichen des Phantoms, relativ zueinander bekannt sind, können im Falle der Überlagerung einzelner Marken des ersten Bereiches, d. h. im Bereich des interessierenden Volumens, dennoch nahezu alle Marken rechnerisch durch eine Rückprojek tion identifiziert und lokalisiert und somit zur Bestimmung der Projektionsgeometrien herangezogen werden, um die Genau igkeit der Ermittlung der Projektionsgeometrien für die im interessierenden Volumen liegenden Punkte zu erhöhen. Die er findungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es sogar zur offline- Bestimmung der Projektionsgeometrien nur die nahe oder im in teressierenden Volumen abgebildeten und die gegebenenfalls beim Auftreten von Überlagerungen aufgrund der bekannten La gebeziehungen identifizierten Marken zu verwenden.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung weist die Vorrichtung einen dritten mit röntgenpositiven Marken versehenen Bereich auf, dessen Marken überwiegend in größerer Entfernung von der Achse als die Marken des ersten Bereiches angeordnet sind, wobei der erste Bereich zwischen dem zweiten und dritten Bereich angeordnet ist. Auf diese Weise steht eine größere Anzahl von gut identifizierbaren, in größerer Entfernung von der Achse angeordneter Marken zur Verfügung, welche die Identifikation und Lokalisierung even tuell in den 2D-Projektionen einander überlagerter Marken des ersten Bereiches erleichtern.

Die Anordnung der Marken in den drei Bereichen der Vorrich tung kann in beliebiger, dem jeweiligen Anwendungsfall ange paßter Weise erfolgen, wobei bereits durch die Anordnung der Marken eine Überlagerung von Marken in 2D-Projektionen mög lichst vermieden werden sollte.

Bedeutsam für die Qualität derartig für das interessierende Volumen ermittelter Projektionsgeometrien ist, daß die Vor richtung bei der offline-Bestimmung der Projektionsgeometrien in annähernd gleicher Weise relativ zu dem Röntgensystem po sitioniert wird, wie später zu untersuchende Objekte. Für ei nen medizinischen Anwendungsfall bedeutet dies, daß die Vor richtung, beispielsweise in vergleichbarer Weise wie ein spä ter zu untersuchender Patient auf einer Patientenlagerungs vorrichtung, bei der Gewinnung der Projektionsgeometrien an geordnet wird.

Varianten der Erfindung sehen vor, daß der zweite und der dritte Bereich als Marken tragende Ringe ausgebildet sind bzw. daß die Marken im ersten Bereich helixförmig um die Ach se angeordnet sind. Die helixförmig Anordnung der Marken hat sich dahingehend als vorteilhaft erwiesen, daß nur relativ wenige Überlagerungen von Marken des ersten Bereiches in den 2D-Projektionen auftreten und falls doch, daß mit Hilfe der in den 2D-Projektionen abgebildeten Marken der Marken tragen den Ringe genügend Stützpunkte existieren, welche aufgrund der bekannten Lagebeziehungen der Marken der drei Bereiche relativ zueinander eine rechnerische Identifikation und Loka lisierung praktisch aller überlagerter Marken im bzw. nahe des interessierenden Volumens zur Bestimmung der Projektions geometrien, insbesondere für das interessierende Volumen, ge statten.

Die Verwendung der Vorrichtung ist vorzugsweise zur offline- Bestimmung der Projektionsgeometrien eines Röntgensystems ei nes verfahrbaren C-Bogen-Röntgengerätes vorgesehen.

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur offline-Bestimmung von Projektionsgeometrien mit einer der vorstehend erwähnten Vorrichtungen und einem um eine Systemachse drehbaren Röntgensystem aufweisend folgende Verfahrensschritte:

a) Anordnung der Vorrichtung relativ zu dem Röntgensystem derart, daß die Achse der Vorrichtung wenigstens im we sentlichen parallel zu der Systemachse des Röntgensystems verläuft,
b) Aufnahme von 2D-Projektionen von der Vorrichtung aus un terschiedlichen Projektionsrichtungen durch Drehung des Röntgensystems um die Systemachse und
c) Bestimmung der Projektionsgeometrien des Röntgensystems anhand der in den 2D-Projektionen abgebildeten Marken des ersten und zweiten Bereiches bzw. der ersten bis dritten Bereiche der Vorrichtung.

Vorteilhaft bei der Bestimmung der Projektionsgeometrien er weist sich, wie bereits erwähnt, daß aufgrund der bekannten Lagebeziehungen der Marken der Bereiche relativ zueinander gegebenenfalls in den 2D-Projektionen einander überlagerte Marken des ersten Bereiches dennoch identifiziert und lokali siert werden können, so daß es insbesondere in dem diagno stisch interessanten Volumen möglich ist, die Anzahl der für die Bestimmung der Projektionsgeometrien zur Verfügung ste henden Marken und somit die Genauigkeit bei der Bestimmung der Projektionsgeometrien im interessierenden Volumen zu er höhen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur offline-Be stimmung der Projektionsgeometrien eines Röntgensy stems,

Fig. 2 die Anordnung der Vorrichtung aus Fig. 1 relativ zu einem Röntgensystem,

Fig. 3, 4 2D-Projektionen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommen unter zwei voneinander verschiedenen Projektionsrichtungen und

Fig. 5, 6 weitere erfindungsgemäße Vorrichtungen zur offline- Bestimmung der Projektionsgeometrien.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur offline- Bestimmung von Projektionsgeometrien eines Röntgensystems, welche im folgenden als Phantom P bezeichnet ist. Das Phantom P weist eine Achse A auf, die im Falle des vorliegenden Aus führungsbeispiels drei in Richtung der Achse A relativ zuein ander versetzt angeordnete Bereiche 1 bis 3 umgeben. Die Be reiche 1 bis 3 sind jeweils mit röntgenpositiven Marken bzw. Mustern von röntgenpositiven Marken versehen, wobei die Mar ken der zweiten und dritten Bereiche 2, 3 in größerer Entfer nung von der Achse A des Phantoms P als die Marken des ersten Bereiches 1 angeordnet sind.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind der zwei te Bereich 2 und der dritte Bereich 3 als Marken tragende Ringe 7, 8 ausgebildet. Die Ringe 7, 8 sind aus einem rönt gentransparenten Material, z. B. Plexiglas, und weisen längs ihres Umfanges, wie bereits erwähnt, Muster aus röntgenposi tiven Marken 4 bzw. 5 auf. Bei den Marken 4, 5 handelt es sich beispielsweise um Bleikugeln oder andersartige, gut identifizierbare, aus einem röntgenpositiven Material herge stellte Formen.

Der erste zwischen dem Ring 7 und dem Ring 8 angeordnete Be reich 1 des Phantoms P weist Marken 6 auf, welche, wie be reits erwähnt, nahe der Achse A angeordnet sind und zwar der art, daß sie sich bei entsprechender Positionierung des Phan toms P relativ zu einem Röntgensystem nahe bei oder wie im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einem schema tisch angedeuteten interessierenden Volumen 9, d. h. dem vor aussichtlichen Ort eines in einem 3D-Bild darzustellenden Ob jektes befinden. Die Marken 6 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf einem aus einem röntgentransparenten Material, beispielsweise Plexiglas, gebildeten Zylinder 10 angeordnet, welcher die Ringe 7 und 8 miteinander verbindet.

Da das interessierende Volumen 9 in der Regel klein ist, kann der erste Bereich 1 eine im Vergleich zu der Anzahl der Mar ken 4, 5 der Ringe 7, 8 nur kleine Anzahl von Marken 6 auf weisen. Diese Beschränkung von Marken 6 ist erforderlich, um Überlagerungen von in den 2D-Projektionen abgebildeten Marken 6' möglichst zu vermeiden. Im Falle des vorliegenden Ausfüh rungsbeispieles sind die Marken 6 daher zusätzlich helixför mig um die Achse A angeordnet. Die Marken 6 können jedoch auch auf andere Art und Weise angeordnet sein, soweit eine Überlagerung der Marken in den 2D-Projektionen weitgehend vermieden ist.

Die Muster der Marken 4, 5 sowie die Anordnung der Marken 6 sind derart systematisch, wobei die Lagen und Abstände der Marken 4, 5 und 6 relativ zueinander bekannt sind, daß bei einer Abbildung der Muster der Marken 4, 5 bzw. der Marken 6 in einer 2D-Projektion die Projektionsgeometrien des zur der Abbildung verwendeten Röntgensystems, d. h. die Positionen der Röntgenstrahlenquelle und des Röntgenstrahlenempfängers des Röntgensystems relativ zu den Marken 4, 5, 6 des Phantoms P sowie der jeweilige Projektionswinkel, durch Auswertung der in der 2D-Projektion abgebildeten Marken 4', 5', 6' eindeutig ermittelbar sind.

In Fig. 2 ist der Einsatz des Phantoms P zur Kalibrierung ei nes Röntgensystems dargestellt. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels dient das Phantoms P zur offline-Be stimmung der Projektionsgeometrien eines verfahrbaren C-Bo gen-Röntgengerätes 11, wobei der Einsatz des Phantoms P nicht auf ein derartiges Röntgengerät beschränkt ist, sondern auch bei stationären Röntgengeräten eingesetzt werden kann.

Das C-Bogen-Röntgengerät 11 weist in an sich bekannter Weise einen in einer Halterung 12 gelagerten C-Bogen 13 auf, an dem einander gegenüberliegend eine Röntgenstrahlenquelle 14 und ein Röntgenstrahlenempfänger 15 angeordnet sind. Der C-Bogen 13 ist in Richtung des Doppelpfeiles a längs seines Umfanges in der Lagerung 12 um eine Systemachse S verstellbar gehal ten. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der C-Bogen 13 isozentrisch verstellbar, d. h. ein von der Rönt genstrahlenquelle 14 ausgehender zu dem Röntgenstrahlenemp fänger 15 verlaufender Zentralstrahl ZS eines Röntgenstrah lenbündels verläuft bei Verstellbewegungen des C-Bogens 13 in Richtung des Doppelpfeiles a stets durch das Isozentrum IZ des C-Bogens 13.

Zur offline-Bestimmung der Projektionsgeometrien des die Röntgenstrahlenquelle 14 und den Röntgenstrahlenempfänger 15 aufweisenden Röntgensystems des C-Bogen-Röntgengerätes 11 wird dessen in der Halterung 12 gelagerter C-Bogen 13 längs seines Umfanges in Richtung des Doppelpfeiles a um die durch das Tsozentrum IZ verlaufende Systemachse S verstellt und es werden 2D-Projektionen von dem Phantom P aufgenommen. Das Phantom P ist dabei derart relativ zu dem Röntgensystem ange ordnet, daß seine Achse A wenigstens im wesentlichen parallel zu der durch das Isozentrum IZ des C-Bogens 13 verlaufenden, im wesentlichen rechtwinklig auf dem Zentralstrahl ZS stehen den Systemachse S angeordnet ist. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Phantom P sogar derart angeord net, daß die Systemachse S mit der Achse A des Phantoms P zu sammenfällt. Eine derartige Anordnung des Phantoms P relativ zur Systemachse S des Röntgensystems ist jedoch nicht erfor derlich. Vielmehr können bei einer andersartigen Anordnung des Phantoms P die bei der offline-Bestimmung ermittelten Projektionsgeometrien in nachträglichen Rechenschritten be züglich der Systemachse S bzw. bezüglich des Isozentrums IZ des C-Bogens 13 normiert werden.

In den Fig. 3 und 4 sind zwei mit einem derartigen Röntgensy stem aufgenommene 2D-Projektionen von dem Phantom P für un terschiedliche Projektionswinkel gezeigt. Die Marken 4, 5 der Ringe 7, 8 sind in den Projektionen als Marken 4' und 5' ab gebildet. Die Marken 6 des ersten Bereiches sind als Marken 6' abgebildet und, wie mit gestrichelten Linien angedeutet, im Inneren eines interessierenden Volumens 9' angeordnet. Für jede einer derartigen 2D-Projektion können beispielsweise mittels eines Rechners 20 des C-Bogen-Röntgengerätes 11 die Positionen der Röntgenstrahlenquelle 14 und des Röntgenstrah lenempfängers 15 relativ zu den Marken 4 bis 6 des Phantoms P sowie die zugehörigen Projektionswinkel ermittelt werden. Diese in dem Kalibriervorgang ermittelten Werte werden an schließend, beispielsweise in einem Speicher 21 des C-Bogen- Röntgengerätes 11, gespeichert und bei späteren Aufnahmeseri en von 2D-Projektionen mit dem C-Bogen-Röntgengerät 11 zur Rekonstruktion von 3D-Bildern aus den 2D-Projektionen heran gezogen.

Die große Anzahl von Marken 4, 5 der Ringe 7, 8, welche auf grund ihrer Vielzahl und dem längs des Umfanges der Ringe 7, 8 zur Verfügung stehenden Raum variantenreich angeordnet sind, ermöglichen aufgrund des Variantenreichtums und damit einer nahezu ausgeschlossenen Fehlerkennung eines Musters ei ne erste, bereits relativ genaue Ermittlung der Projektions geometrien. Die Ermittlung der Projektionsgeometrien für jede 2D-Projektion ist jedoch im Hinblick auf das interessierende Volumen 9 noch nicht ideal. Um die Genauigkeit der Projekti onsgeometrien bezüglich des interessierenden Volumens 9 zu erhöhen, werden die abgebildeten Marken 6' im Bereich des in teressierenden Volumens ausgewertet. Sollte es dabei zu Über lagerungen von abgebildeten Marken 6' in 2D-Projektionen kom men, was eine Identifikation der Marken 6' in der Regel er schwert, können derartige einander überlagerte Marken 6' auf grund der bekannten Lagebeziehungen zwischen den Marken 4, 5 und 6 dennoch rechnerisch durch eine Rückprojektion identifi ziert und somit lokalisiert werden. Auf diese Weise steht ei ne relativ große Anzahl von Marken nahe des und im interes sierenden Volumen 9 zur Auswertung und somit zur offline- Bestimmung der Projektionsgeometrien für den Bereich des in teressierenden Volumens 9 zur Verfügung, wodurch die Genauig keit der Bestimmung der Projektionsgeometrien im Bereich des interessierenden Volumens erhöht wird.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung P zur offline-Bestimmung der Projektionsgeometrien ist im übrigen nur exemplarisch zu verstehen und kann im Rahmen der Erfin dung auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise muß die Vorrichtung nicht notwendigerweise zwei Bereiche mit Marken, welche in größerer Entfernung von der Achse angeordnet sind, aufweisen, d. h. einer der Bereiche 2 oder 3 könnte entfal len.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsge mäßen Vorrichtung mit helixförmiger Anordnung von Marken ge zeigt, wobei die Marken des ersten Bereiches nahe der Achse A und die Marken des zweiten und dritten Bereiches der Helix mit stetigem Übergang vom ersten in den zweiten bzw. vom er sten in den dritten Bereich in größerer Entfernung von der Achse A angeordnet sind.

Fig. 6 zeigt eine weitere Alternative einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer helixförmigen Anordnung von Marken in einem ersten und einem zweiten Bereich. Die Struktur der He lix ist derart, daß die Marken des ersten Bereiches nahe der Achse A und die Marken des zweiten Bereiches der Helix mit stetigem Übergang vom ersten in den zweiten Bereich in größe rer Entfernung von der Achse A angeordnet sind.

Zur Vereinfachung der Identifikation der Marken können ein zelne Marken, insbesondere einzelne Marken des ersten Berei ches, überdies durch Form oder Größe besonders gekennzeichnet sein. Als besonders zu kennzeichnende Marke bietet sich dabei diejenige Marke an, die beispielsweise den Koordinatenur sprung des Phantoms definiert.

Das Verfahren zur offline-Bestimmung von Projektionsgeometri en ist vorstehend am Beispiel eines verfahrbaren C-Bogen- Röntgengerätes beschrieben worden. Das Verfahren zur offline- Bestimmung der Projektionsgeometrien ist jedoch nicht auf verfahrbare C-Bogen-Röntgengeräte beschränkt.

Claims

1. Vorrichtung zur offline-Bestimmung der Projektionsgeome trien eines um eine Systemachse (S) drehbaren Röntgensystems (14, 15) für die Rekonstruktion von 3D-Bildern eines Objektes aus mit dem Röntgensystem (14, 15) aufgenommenen 2D- Projektionen des Objektes aufweisend eine Achse (A) und we nigstens zwei die Achse (A) umgebende, relativ zueinander in axialer Richtung versetzt angeordnete, mit röntgenpositiven Marken (4, 6) versehene Bereiche, wobei die Marken (6) des ersten Bereiches (1) nahe der Achse (A) und die Marken (4) des zweiten Bereiches (2) überwiegend in größerer Entfernung von der Achse (A) als die Marken (6) des ersten Bereiches (1) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein dritter mit rönt genpositiven Marken (5) versehener Bereich vorgesehen ist, dessen Marken (5) überwiegend in größerer Entfernung von der Achse (A) als die Marken (6) des ersten Bereiches (1) ange ordnet sind, wobei der erste Bereich (1) zwischen dem zweiten (2) und dritten (3) Bereich angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der zweite (2) und der dritte (3) Bereich als Marken tragende Ringe (7, 8) aus gebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Marken (6) im ersten Bereich (1) helixförmig um die Achse (A) angeordnet sind.

5. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur offline-Bestimmung der Projektionsgeometrien eines Röntgensystems eines verfahrbaren C-Bogen-Röntgengerätes (11).

6. Verfahren zur offline-Bestimmung von Projektionsgeometrien mit einer Vorrichtung (P) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und mit einem um eine Systemachse (S) drehbaren zur Gewinnung von 2D-Projektionen geeigneten Röntgensystem (14, 15) aufwei send folgende Verfahrensschritte:

a) Anordnung der Vorrichtung (P) relativ zu dem Röntgensy stem (14, 15) derart, daß die Achse (A) der Vorrichtung (P) wenigstens im wesentlichen parallel zu der Systemach se (S) des Röntgensystems (14, 15) verläuft,
b) Aufnahme von 2D-Projektionen von der Vorrichtung (P) aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen durch Drehung des Röntgensystems (14, 15) um die Systemachse (S) und
c) Bestimmung der Projektionsgeometrien des Röntgensystems (14, 15) anhand der in den 2D-Projektionen abgebildeten Marken (4', 5', 6') des ersten (1) und zweiten (2) Berei ches bzw. der ersten bis dritten Bereiche (1 bis 3) der Vorrichtung (P).