DE19936872A1 - Computertomographische Röntgenvorrichtung - Google Patents
Computertomographische RöntgenvorrichtungInfo
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Abstract
Computertomographische Röntgenvorrichtung mit einem Speicher 24, der einen Speicherbereich 30 für gesammelte Projektionsdaten aufweist, in dem ein Ringpufferbereich 32 mit einer Speicherkapazität zum Speichern der Projektionsdaten für die Winkel, die notwendig sind, um wenigstens ein Bild zu rekonstruieren, und ein normaler Pufferbereich 31 mit einer Speicherkapazität zum Speichern der Projektionsdaten für die Winkel, die notwendig sind, um zahlreiche Bilder zu rekonstruieren, festgelegt sind. Wenn Projektionsdaten, die von einem Scanner gesammelt werden, für eine spätere Benutzung nicht gesichert werden müssen, werden die Projektionsdaten im Ringpufferbereich 32 gespeichert und fortgeschrieben. Immer dann, wenn Projektionsdaten für ein Bild gespeichert sind, wird das Bild rekonstruiert und an einer Anzeigeeinrichtung angezeigt. Projektionsdaten, die gesichert werden sollten, werden nacheinander ohne Überschreiben im normalen Pufferbereich 31 gespeichert. Immer, wenn Projektionsdaten für ein Bild gespeichert sind, wird das Bild rekonstruiert und an der Anzeigeeinrichtung angezeigt.
Description
Die Erfindung betrifft eine computertomographische oder
CT-Röntgenvorrichtung für die computertomographische Fluoro
skopie oder CT-Fluoroskopie.
Bei einer CT-Röntgenvorrichtung dieser Art kann eine
Bildrekonstruktion in einer kürzeren Zeit erfolgen, als es
im sog. Offtime-Betrieb möglich ist. Wenn die Bildrekon
struktion in einer kurzen Zeit ausgeführt wird, können zahl
reiche CT-Röntgenbilder der Reihe nach in Echtzeit und mit
einer relativ hohen Frequenz von beispielsweise 8 Bildern
pro Sekunde aufgenommen werden. Zur Betrachtung der CT-Rönt
genbilder, die Schnittbilder sind, erfolgt eine CT-Fluoro
skopie in Form von fortlaufenden dynamischen Bildern, wie
bei der üblichen Röntgenfluoroskopie. Da die CT-Fluoroskopie
eine Echtzeitbetrachtung von fortlaufenden Bildern erlaubt,
wird sie hauptsächlich bei der Katheterisierung wie bei
spielsweise der Biopsie verwandt. Die Biopsie und ähnliche
Verfahren benötigen gewöhnlich relativ viel Zeit, d. h. eini
ge zehn Sekunden bis einige Minuten.
Die CT-Fluoroskopie kann jedoch mit einer herkömmlichen
CT-Röntgenvorrichtung, die eine CT-Fluoroskopie durchführen
kann, nicht über lange Zeit fortlaufend durchgeführt werden.
Das heißt, daß bei einer herkömmlichen Vorrichtung während
der der Reihe nach erfolgenden Speicherung aller von der
CT-Fluoroskopie gewonnenen Projektionsdaten in einem Speicher
ein Bild immer dann rekonstruiert wird, wenn Projektions
daten für bestimmte Winkel gesammelt sind, die eine Bildre
konstruktion erlauben, und diese Bilder der Reihe nach ange
zeigt werden. Die Zeit für die fortlaufende Durchführung der
CT-Fluoroskopie ist daher immer durch die Speicherkapazität
des Speichers zum Speichern der Projektionsdaten beschränkt.
Bei einer CT-Fluoroskopie werden zahlreiche Bilder
fortlaufend betrachtet. In der Praxis kommt es oft vor, daß
nur einige dieser Bilder brauchbar sind. Obwohl in diesem
Fall alle gesammelten Projektionsdaten wie bei der herkömm
lichen Vorrichtung gespeichert werden, wird nur ein kleiner
Teil der Daten wiederverwandt (beispielsweise zum Rekonstru
ieren und Betrachten von Bildern nach der CT-Fluoroskopie).
Das führt zu einem verschwenderischen Verbrauch an Speicher
kapazität.
Durch die Erfindung soll daher eine computertomographi
sche Röntgenvorrichtung geschaffen werden, die ihren Spei
cher effektiv nutzt, so daß eine CT-Fluoroskopie fortlaufend
über eine lange Zeitdauer möglich ist, und die es erlaubt,
Projektionsdaten nur insoweit zu sichern, als es notwendig
ist.
Dazu umfaßt die erfindungsgemäße computertomographische
Röntgenvorrichtung für eine CT-Fluoroskopie
eine Abtasteinrichtung mit einer Röntgenröhre und einem Röntgendetektor zur fortlaufenden wiederholten Röntgenabta stung, um Röntgenprojektionsdaten aus Richtungen verschiede ner Winkel zu sammeln,
einen ersten Speicher, der eine Speicherkapazität zum Speichern der Projektionsdaten für Winkel hat, die notwendig sind, um wenigstens ein Bild zu rekonstruieren, wobei der erste Speicher nach dem Einschreiben der Projektionsdaten für die Winkel neue Projektionsdaten speichert, indem er die frühsten eingeschriebenen Projektionsdaten überschreibt,
einen zweiten Speicher, der eine Speicherkapazität zum Speichern von Projektionsdaten für Winkel aufweist, die notwendig sind, um zahlreiche Bilder zu rekonstruieren, wobei der zweite Speicher der Reihe nach nacheinander gesam melte Projektionsdaten speichert, ohne Projektionsdaten zu überschreiben, bis die Speicherkapazität erschöpft ist,
eine Bildrekonstruktionseinrichtung zum Rekonstruieren eines Bildes aus den Projektionsdaten für bestimmte Winkel,
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Speicherung der nacheinander gesammelten Projektionsdaten in einem aus dem ersten und dem zweiten Speicher gewählten Speicher und zum Übertragen der Projektionsdaten auf die Bildrekonstruktions einrichtung und
eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des durch die Bildrekonstruktionseinrichtung rekonstruierten Bildes.
eine Abtasteinrichtung mit einer Röntgenröhre und einem Röntgendetektor zur fortlaufenden wiederholten Röntgenabta stung, um Röntgenprojektionsdaten aus Richtungen verschiede ner Winkel zu sammeln,
einen ersten Speicher, der eine Speicherkapazität zum Speichern der Projektionsdaten für Winkel hat, die notwendig sind, um wenigstens ein Bild zu rekonstruieren, wobei der erste Speicher nach dem Einschreiben der Projektionsdaten für die Winkel neue Projektionsdaten speichert, indem er die frühsten eingeschriebenen Projektionsdaten überschreibt,
einen zweiten Speicher, der eine Speicherkapazität zum Speichern von Projektionsdaten für Winkel aufweist, die notwendig sind, um zahlreiche Bilder zu rekonstruieren, wobei der zweite Speicher der Reihe nach nacheinander gesam melte Projektionsdaten speichert, ohne Projektionsdaten zu überschreiben, bis die Speicherkapazität erschöpft ist,
eine Bildrekonstruktionseinrichtung zum Rekonstruieren eines Bildes aus den Projektionsdaten für bestimmte Winkel,
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Speicherung der nacheinander gesammelten Projektionsdaten in einem aus dem ersten und dem zweiten Speicher gewählten Speicher und zum Übertragen der Projektionsdaten auf die Bildrekonstruktions einrichtung und
eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des durch die Bildrekonstruktionseinrichtung rekonstruierten Bildes.
Wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Steue
rung bewirkt wird, derart, daß nacheinander gesammelte Pro
jektionsdaten im ersten Speicher gespeichert werden, spei
chert der erste Speicher die letzten Projektionsdaten für
Winkel, die zum Rekonstruieren wenigstens eines Bildes not
wendig sind. Eine CT-Fluoroskopie kann dadurch erfolgen, daß
Bilder aus diesen Daten mit hoher Geschwindigkeit rekonstru
iert werden, und die letzten CT-Röntgenbilder, die in dieser
Weise der Reihe nach gewonnen werden, an der Anzeigeeinrich
tung angezeigt werden. Da in diesem Fall der erste Speicher
fortlaufend mit einer bestimmten Menge an jüngsten Projek
tionsdaten fortgeschrieben wird, kann die CT-Fluoroskopie
fortlaufend über ein langes Zeitintervall durchgeführt wer
den, ohne daß sie durch die Speicherkapazität begrenzt ist.
Wenn eine Steuerung erfolgt, derart, daß nacheinander
gesammelte Projektionsdaten im zweiten Speicher gespeichert
werden, speichert der zweite Speicher in der gleichen Weise
wie der Speicher bei einer herkömmlichen CT-Röntgenvorrich
tung nacheinander in der Reihenfolge, in der sie gesammelt
werden, die nacheinander gesammelten Projektionsdaten, bis
der zweite Speicher voll ist. Die Datensammlung ist daher
durch die Speicherkapazität beschränkt, die Daten können
jedoch für die Bildkonstruktion wieder ausgelesen werden, um
die Betrachtung gewählter Bilder zu erlauben.
Gemäß der Erfindung kann daher eine CT-Fluoroskopie
fortlaufend ohne zeitliche Beschränkung durchgeführt werden,
oder können, allerdings zeitlich beschränkt, Projektions
daten, die für die CT-Fluoroskopie gewonnen wurden, gesi
chert werden, um sie später bei der Wiedergabe der zur Zeit
der CT-Fluoroskopie gesehenen Bilder mit hoher Bildqualität
zu verwenden.
Die oben beschriebene computertomographische Röntgen
vorrichtung kann weiterhin eine Wählanweisungseinrichtung
umfassen, die die Wahl des ersten oder des zweiten Speichers
anweist, um die Projektionsdaten zu speichern und die Pro
jektionsdaten auf die Bildrekonstruktionseinrichtung zu
übertragen. Die Steuereinrichtung kann auf die Anweisung von
der Wählanweisungseinrichtung Steuerungen ausführen, um zu
bestimmen, ob der erste oder der zweite Speicher zum Spei
chern der Projektionsdaten verwandt werden sollte und ob die
Projektionsdaten auf die Bildrekonstruktionseinrichtung
übertragen werden sollen.
Dieser Aufbau erlaubt es der Bedienungsperson zu wählen
und anzuweisen, in welchen der beiden Speicher die Projek
tionsdaten gespeichert werden sollen.
Bei der obigen computertomographischen Röntgenvorrich
tung kann die Steuereinrichtung eine CT-Fluoroskopie durch
führen, indem sie vorab bestimmt, welcher der beiden Spei
cher zum Speichern der gesammelten Projektionsdaten während
der CT-Fluoroskopie benutzt werden soll. Diese Wahl kann von
der Wählanweisungseinrichtung angewiesen werden.
Bei einem derartigen Aufbau kann eine CT-Fluoroskopie,
bei der es nicht notwendig ist, Projektionsdaten zu sichern,
fortlaufend ohne zeitliche Beschränkung durchgeführt werden,
indem Projektionsdaten nur im ersten Speicher gespeichert
und fortgeschrieben werden. Bei einer CT-Fluoroskopie, bei
der alle Projektionsdaten zu sichern sind, werden anderer
seits die Projektionsdaten der Reihe nach ohne Überschreiben
nur im zweiten Speicher gespeichert, so daß alle Projek
tionsdaten, die zur Zeit der CT-Fluoroskopie gesammelt wur
den, gesichert werden, um eine anschließende Reproduktion
der zur Zeit der CT-Fluoroskopie betrachteten Bilder mit
hoher Bildqualität zu ermöglichen.
Bei der obigen computertomographischen Röntgenvorrich
tung kann die Steuereinrichtung eine CT-Fluoroskopie durch
führen, während sie zwischen dem ersten und dem zweiten
Speicher zum Speichern der während der CT-Fluoroskopie ge
sammelten Projektionsdaten umschaltet.
Bei einem derartigen Aufbau können während der CT-Fluo
roskopie die Projektionsdaten, die nicht zu sichern sind, im
ersten Speicher gespeichert werden, während nur die zu si
chernden Projektionsdaten im zweiten Speicher gespeichert
werden. Es kann daher über ein langes Zeitintervall eine
fortlaufende CT-Fluoroskopie durchgeführt werden. Unter den
während eines Fluoroskopiezyklus gesammelten Projektions
daten können darüber hinaus nur die für die spätere Verwen
dung notwendigen Daten gesichert werden. In dieser Weise
kann der Speicher effektiv genutzt werden.
Bei der obigen computertomographischen Röntgenvorrich
tung kann die Wählanweisungseinrichtung so arbeiten, daß sie
während der CT-Fluoroskopie die Anweisung gibt, zwischen dem
ersten und dem zweiten Speicher zum Speichern der während
der CT-Fluoroskopie gesammelten Projektionsdaten umzuschal
ten. Diese Umschaltung zwischen den Speichern kann in der
folgenden Weise erfolgen.
Die Steuereinrichtung kann so arbeiten, daß die während
der CT-Fluoroskopie gesammelten Projektionsdaten normaler
weise im ersten Speicher gespeichert werden, daß sie die
Speicherung der Projektionsdaten vom ersten Speicher auf den
zweiten Speicher umschaltet, wenn von der Wählanweisungsein
richtung eine Anweisung kommt, den zweiten Speicher zum
Speichern der Projektionsdaten zu wählen, und daß sie die
Speicherung der Projektionsdaten vom zweiten Speicher auf
den ersten Speicher umschaltet, nachdem ein bestimmtes Zeit
intervall seit der Anweisung vergangen ist.
Bei einem derartigen Aufbau kann die Bedienungsperson
eine Speicherschaltanweisung zu einem Zeitpunkt eingeben, zu
dem es notwendig wird, die Projektionsdaten während der
CT-Fluoroskopie zu sichern. Die Projektionsdaten, die über ein
festes Zeitintervall von dem gewählten Zeitpunkt an gesam
melt werden, können dann für die spätere Verwendung gesi
chert werden.
Die Steuereinrichtung kann so arbeiten, daß sie die
Speicherung der Projektionsdaten immer dann umschaltet, wenn
Wählanweisungen von der Wählanweisungseinrichtung kommen.
Das heißt, daß die Steuereinrichtung nur auf die Wählanwei
sungen von der Wählanweisungseinrichtung vertraut, um vom
ersten Speicher auf den zweiten Speicher und umgekehrt zur
Speicherung der Projektionsdaten während der CT-Fluoroskopie
umzuschalten.
Bei einem derartigen Aufbau kann die Bedienungsperson
zu einem Zeitpunkt, zu dem es notwendig wird, Projektions
daten während der CT-Fluoroskopie zu sichern, eine Anweisung
eingeben, vom ersten Speicher auf den zweiten Speicher umzu
schalten. Wenn es nicht mehr notwendig ist, die Projektions
daten zu sichern, kann die Bedienungsperson eine Anweisung
eingeben, vom zweiten Speicher auf den ersten Speicher umzu
schalten. Die Projektionsdaten, die über ein Zeitintervall
zwischen von der Bedienungsperson gewählten Zeitpunkten
gesammelt werden, können für die spätere Verwendung in die
ser Weise gesichert werden.
Die obige computertomographische Röntgenvorrichtung
kann weiterhin eine Kopiereinrichtung zum Kopieren von Pro
jektionsdaten vom ersten Speicher auf den zweiten Speicher
aufweisen.
Sie arbeitet solange, wie die zu kopierenden Projektions
daten die jüngsten Projektionsdaten für Winkel enthalten,
die zum Rekonstruieren wenigstens eines Bildes notwendig
sind. Die zu kopierenden Projektionsdaten können somit alle
laufend im ersten Speicher gespeicherten Projektionsdaten
oder nur die letzten Projektionsdaten für Winkel einschlie
ßen, die notwendig sind, um ein Bild zu rekonstruieren.
Die Kopiereinrichtung kann arbeiten, wenn die Röntgen
strahlung an der Röntgenröhre unterbrochen ist, und zwar mit
den Projektionsdaten, die vor der Unterbrechung der Röntgen
strahlung gesammelt und im ersten Speicher gespeichert wur
den, um diese Projektionsdaten vom ersten Speicher auf den
zweiten Speicher zu kopieren.
Der Vorgang der CT-Fluoroskopie kann dadurch ausgesetzt
werden, daß kurzzeitig die Röntgenstrahlung von der Röntgen
röhre unterbrochen wird. Selbst wenn die vor der Aussetzung
gesammelten Projektionsdaten im ersten Speicher gespeichert
sind, können bei dem obigen Aufbau die Projektionsdaten
automatisch auf den zweiten Speicher kopiert werden, um sie
für die Verwendung beim Rekonstruieren eines unmittelbar vor
der Aussetzung gewonnenen Bildes zu sichern.
Die computertomographische Röntgenvorrichtung mit einer
Kopiereinrichtung kann weiterhin eine Kopieranweisungsein
richtung umfassen, die die Anweisung gibt, die Projektions
daten zu kopieren, wobei die Kopiereinrichtung auf eine
Anweisung von der Kopieranweisungseinrichtung so arbeitet,
daß sie die Projektionsdaten vom ersten Speicher auf den
zweiten Speicher kopiert.
Wenn bei einem derartigen Aufbau die Bedienungsperson
entscheidet, die Projektionsdaten zu sichern, obwohl sie im
ersten Speicher gespeichert wurden, können die Projektions
daten auf den zweiten Speicher kopiert werden, um sie für
eine spätere Verwendung zu sichern.
Die Kopiereinrichtung kann so arbeiten, daß sie die
Projektionsdaten vom ersten Speicher auf den zweiten Spei
cher immer dann kopiert, wenn die Steuereinrichtung die
Speicherung der Projektionsdaten vom ersten Speicher auf den
zweiten Speicher während der CT-Fluoroskopie umschaltet.
Wenn beispielsweise eine Umschaltung der Datenspeiche
rung vom ersten Speicher auf den zweiten Speicher auf eine
Anweisung von der Wählanweisungseinrichtung erfolgen soll,
gibt die Bedienungsperson diese Schaltanweisung, während sie
ein Bild betrachtet, das an der Anzeigeeinrichtung angezeigt
wird. Es ist der erste Speicher, der die durch die Bedie
nungsperson bestimmten Projektionsdaten speichert, die zum
Rekonstruieren des Bildes notwendig sind, das dann an der
Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Die Projektionsdaten
könnten daher verloren gehen. Bei dem obigen Aufbau werden
jedoch die im ersten Speicher gespeicherten Projektionsdaten
auf den zweiten Speicher kopiert, so daß sie auch darin
gesichert sind, und zwar unmittelbar bevor die Steuerein
richtung vom ersten Speicher auf den zweiten Speicher zum
Speichern der Projektionsdaten während der CT-Fluoroskopie
umschaltet.
Der erste und zweite Speicher haben separate Speicher
bereiche in einem zugeordneten Hauptspeicher zum Speichern
der Projektionsdaten.
Dieses Merkmal vereinfacht die Steuervorgänge zum Spei
chern der Projektionsdaten im Hauptspeicher.
Der erste und der zweite Speicher können Bereiche in
einem Hauptspeicher haben, die nacheinander zugeordnet wer
den, um die Projektionsdaten zu speichern, wenn immer die
Speicherung der Projektionsdaten zwischen dem ersten und dem
zweiten Speicher umgeschaltet wird, derart, daß neue Spei
cherbereiche dem ersten und dem zweiten Speicher zugeordnet
werden, ohne einen Bereich zu überlappen, der bereits dem
zweiten Speicher zugeordnet ist.
Bei einem derartigen Aufbau können Projektionsdaten
fortlaufend im Hauptspeicher gespeichert werden, während
wenigstens die im zweiten Speicher, der im Hauptspeicher
eingerichtet ist, gespeicherten Daten gesichert werden.
Bei einem derartigen Aufbau kann ein neuer Speicherbe
reich dem zweiten Speicher zugeordnet werden, wenn die Spei
cherung der Projektionsdaten vom ersten Speicher auf den
zweiten Speicher umgeschaltet wird, ohne einen Speicherbe
reich zu überlappen, der dem ersten Speicher vor der Um
schaltung der Speicherung der Projektionsdaten zugeordnet
war.
Dieser Aufbau erlaubt es somit, die jüngsten Projek
tionsdaten zu sichern, die an Teilen des Hauptspeichers
gespeichert sind, die dem ersten Speicher zugeordnet sind.
Wenn es erwünscht ist, die jüngsten Projektionsdaten zu
sichern, die im ersten Speicher gespeichert sind, müssen die
Projektionsdaten nicht vom ersten Speicher auf den zweiten
Speicher kopiert werden.
Bei dem obigen Aufbau kann ein neuer Speicherbereich
dem zweiten Speicher zugeordnet werden, wenn die Speicherung
der Projektionsdaten vom ersten Speicher auf den zweiten
Speicher umgeschaltet wird, um einen Bereich zu überlappen,
der dem ersten Speicher zugeordnet war, bevor die Speiche
rung der Projektionsdaten umgeschaltet wurde.
Mit diesem Aufbau können die Teile des Hauptspeichers,
die als erster Speicher verwandt wurden, wirksam dem zweiten
Speicher zugeordnet werden. Der Hauptspeicher, der den er
sten und den zweiten Speicher liefert, wird in dieser Weise
effektiv genutzt.
Bei dem obigen Aufbau kann ein neuer Speicherbereich
dem zweiten Speicher zugeordnet werden, wenn die Speicherung
der Projektionsdaten vom ersten Speicher auf den zweiten
Speicher umgeschaltet wird, wobei eine Wahl erfolgt, ob der
neue Bereich einen Bereich überlappen soll oder von einem
Bereich getrennt sein soll, der dem ersten Speicher vor dem
Umschalten der Speicherung der Projektionsdaten zugeordnet
war.
Diese Ausbildung erlaubt es, die letzten Projektions
daten, die an Teilen des Hauptspeichers gespeichert wurden,
die dem ersten Speicher zugeordnet waren, je nach Wunsch zu
sichern oder zu löschen. Es können somit nur die notwendigen
Projektionsdaten gesichert werden, so daß der Hauptspeicher,
der den ersten und den zweiten Speicher liefert, effektiv
genutzt wird.
Bei der obigen computertomographischen Röntgenvorrich
tung können nach der CT-Fluoroskopie Bilder aus den im zwei
ten Speicher gespeicherten Projektionsdaten rekonstruiert
und an der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.
Bei einem derartigen Aufbau können Bilder mit hoher
Qualität, die aus den Projektionsdaten rekonstruiert sind,
die im zweiten Speicher gespeichert sind, unmittelbar nach
der CT-Fluoroskopie an der Anzeigeeinrichtung bestätigt
werden.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung
besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 in einem Blockschaltbild den Gesamtaufbau eines
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen computertomogra
phischen Röntgenvorrichtung,
Fig. 2 den Aufbau des Hauptspeichers bei dem Ausfüh
rungsbeispiel und ein Beispiel eines Speicherbereiches für
gesammelte Projektionsdaten,
Fig. 3A und 3B ein Beispiel der Umschaltung der Spei
cherbereiche zum Speichern der Projektionsdaten,
Fig. 4 ein weiteres Beispiel der Umschaltung der Spei
cherbereiche zum Speichern der Projektionsdaten,
Fig. 5 ein weiteres Beispiel der Umschaltung der Spei
cherbereiche zum Speichern der Projektionsdaten,
Fig. 6A bis 6D eine abgewandelte Form eines Speicherbe
reiches für die gesammelten Projektionsdaten,
Fig. 7A bis 7D eine weitere abgewandelte Form des Spei
cherbereiches für die gesammelten Projektionsdaten und
Fig. 8A bis 8D noch eine abgewandelte Form des Spei
cherbereiches für die gesammelten Projektionsdaten.
Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, steuert eine System
steuerung 21 die gesamte Vorrichtung einschließlich einer
Datensammelsteuerung 22, die der Steuereinrichtung ent
spricht, einem Hauptspeicher 24 und einer Bildrekonstruk
tionsbaueinheit 23, die der Bildrekonstruktionseinrichtung
entspricht. Die Datensammelsteuerung 22 steuert einen Scan
ner 11, der der Abtasteinrichtung entspricht, um Projek
tionsdaten aus Richtungen unter verschiedenen Drehwinkeln
eines Patienten 10 zu sammeln und die gesammelten Daten auf
den Hauptspeicher 24 zu übertragen, damit diese darin ge
speichert werden.
Der Scanner 11 weist eine Brücke 12 mit einer Röntgen
röhre 13 und einem Röntgendetektor 14 auf, die darin ein
ander gegenüber angeordnet sind. Die Röntgenröhre 13 und der
Röntgendetektor 14 sind gemeinsam um einen dazwischen lie
genden Patienten 10 über einen nicht dargestellten Drehme
chanismus drehbar, der in der Brücke 12 angebracht ist. Wenn
die Röntgenröhre 13 und der Röntgendetektor 14 fortlaufend
gedreht werden, werden Röntgenstrahlen unter jedem Drehwin
kel durch den Patienten 10 gerichtet. Die Daten der Röntgen
strahlen, die durch den Patienten 10 hindurchgegangen sind
und die durch den Röntgendetektor 14 erfaßt werden, werden
als Projektionsdaten durch die Datensammelsteuerung 22 ge
sammelt.
Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, weist der Hauptspei
cher 24 einen Datenspeicherbereich 30 zum Speichern der
Projektionsdaten, die der Reihe nach gesammelt wurden, und
einen Bildspeicherbereich 40 zum Speichern von Bildern auf,
die durch die Bildrekonstruktionsbaueinheit 23 rekonstruiert
werden. Der Speicherbereich 30 für die Projektionsdaten ist
in einen normalen Pufferbereich 31, der dem zweiten Speicher
entspricht, und einen Ringpufferbereich 32 unterteilt, der
dem ersten Speicher entspricht.
Der normale Pufferbereich 31 hat eine relativ große
Speicherkapazität, um der Reihe nach die gesammelten Projek
tionsdaten zu speichern, ohne die Daten zu erneuern, bis die
Speicherkapazität erschöpft ist. Der Ringpufferbereich 32
hat eine Speicherkapazität zum Speichern von Projektions
daten für die Winkel, die notwendig sind, um wenigstens ein
Bild zu rekonstruieren. Wie in einem sog. Ringspeicher wer
den im Ringpufferbereich 32 dann, wenn neue Projektionsdaten
gesammelt werden, nachdem Projektionsdaten für jeweilige
Winkel aufgezeichnet worden sind, die ältesten aufgezeichne
ten Daten überschrieben und durch neue gesammelte Daten
ersetzt. In Fig. 2 sind dem normalen Pufferbereich 31 (zwei
ter Speicher) und dem Ringpufferbereich 32 (erster Speicher)
getrennte einzelne Speicherbereiche im Hauptspeicher 24
zugeordnet.
Es erfolgt eine Steuerung, ob die gesammelten Projek
tionsdaten im normalen Pufferbereich 31 oder im Ringpuffer
bereich 32 gespeichert werden sollen, über die Datensammel
steuerung 22 auf eine Wahl, ob die Projektionsdaten zu si
chern sind oder nicht.
Diese Wahl kann durch die Bedienungsperson beispiels
weise über die Steuertafel 50 erfolgen, die der Wählanwei
sungseinrichtung entspricht.
Wenn die Bedienungsperson über die Steuertafel 50 die
Anweisung gibt, daß eine CT-Fluoroskopie ohne Sicherung der
Projektionsdaten auszuführen ist, was auch fluoroskopische
Arbeitsweise genannt wird, werden die gesammelten Projek
tionsdaten der Reihe nach im Ringpufferbereich 32 gespei
chert. Dabei speichert der Ringpufferbereich 32 fortlaufend
die letzten Projektionsdaten für Winkel, die zum Rekonstru
ieren wenigstens eines Bildes notwendig sind.
Die Röntgenröhre 13 und der Röntgendetektor 14 im Scan
ner 11 werden fortlaufend gedreht, um Projektionsdaten für
die Winkel zu sammeln, die für jedes Bild notwendig sind.
Die Projektionsdaten für diese Winkel werden vom Hauptspei
cher 24 auf die Bildrekonstruktionsbaueinheit 23 übertragen,
um mit hoher Geschwindigkeit eine Bildrekonstruktion durch
zuführen. Ein rekonstruiertes Bild wird im Bildspeicherbe
reich 40 des Hauptspeichers 24 gespeichert und unmittelbar
an die Bildanzeigesteuerung 25 abgegeben, um an einer Bild
anzeige, beispielsweise einem Monitor 26, angezeigt zu wer
den, der der Anzeigeeinrichtung entspricht. In dieser Weise
können gewonnene CT-Bilder der Reihe nach in Echtzeit ange
zeigt werden, um das zu verwirklichen, was als CT-Fluorosko
pie bekannt ist. In dieser fluoroskopischen Arbeitsweise
wird der Ringpufferbereich 32 des Hauptspeichers 24 fort
laufend mit neuen Projektionsdaten fortgeschrieben. Obwohl
die Projektionsdaten für eine spätere Benutzung nicht gesi
chert werden können, kann eine CT-Fluoroskopie ohne Be
schränkung hinsichtlich der Speicherkapazität des Speichers
und ohne zeitliche Beschränkung durchgeführt werden.
Die Speicherkapazität des Ringpufferbereiches 32 kann
in der passenden Weise nach Maßgabe der Beziehung zwischen
der Datensammelgeschwindigkeit und der Bildrekonstruktions
geschwindigkeit beispielsweise bestimmt werden, solange die
Kapazität groß genug ist, um eine Menge an Projektionsdaten
zu speichern, die notwendig ist, um wenigstens ein Bild zu
rekonstruieren. Während somit die Bildrekonstruktionseinheit
23 die Projektionsdaten, die einem Bild entsprechen, aus
liest und verarbeitet, werden gesammelte Projektionsdaten in
den Ringpufferbereich 32 eingeschrieben. Es ist daher aus
reichend, wenn Projektionsdaten für das nächste Bild ausge
lesen werden können, nachdem die Rekonstruktion des laufen
den Bildes abgeschlossen ist.
Wenn andererseits eine Anweisung kommt, eine CT-Fluoro
skopie durchzuführen, bei der die Projektionsdaten gesichert
werden, was auch Aufzeichnungsbetrieb genannt wird, werden
die gesammelten Projektionsdaten nacheinander im normalen
Pufferbereich 31 gespeichert. Selbst wenn der normale Puf
ferbereich 31 bis auf seine Speicherkapazität gefüllt ist,
werden die alten Daten nicht erneuert, sondern wird das
Einschreiben der Daten beendet. Die gespeicherten Projek
tionsdaten werden somit bis zu einem späteren Zeitpunkt
gesichert. Immer dann, wenn Projektionsdaten für ein Bild im
normalen Pufferbereich 31 gespeichert sind, werden anderer
seits die Projektionsdaten vom normalen Pufferbereich 31
ausgelesen und auf die Bildrekonstruktionsbaueinheit 23
übertragen, um mit hoher Geschwindigkeit eine Bildrekon
struktion durchzuführen. Ein rekonstruiertes Bild wird im
Bildspeicherbereich 40 des Hauptspeichers 24 gespeichert und
sofort über die Bildanzeigesteuerung 25 auf die Bildanzeige
26 übertragen, um daran angezeigt zu werden.
Im Aufzeichnungsbetrieb ist die Zeit für die Durchfüh
rung der CT-Fluoroskopie durch die Speicherkapazität des
normalen Pufferbereiches 31 begrenzt. Da jedoch die Projek
tionsdaten gesichert werden, können die Daten zur Rekon
struktion der Bilder später ausgelesen werden. In dieser
Weise können Bilder, die während der CT-Fluoroskopie beob
achtet wurden, immer nochmal betrachtet werden. Abgesehen
davon können für eine Auszeit- oder Offtime-Bildbetrachtung
die Bilder mit größerer Bildqualität rekonstruiert und ange
zeigt werden. Wie im fluoroskopischen Betrieb ist in der
Echtzeit-CT-Fluoroskopie die Anzahl der Projektionsdaten,
die zur Rekonstruktion benutzt wird, reduziert, um die Bild
rekonstruktion schnell durchzuführen und dadurch den Echt
zeitbetrieb aufrechtzuerhalten, so daß die Bildqualität
relativ gering ist. Diese Beschränkung gibt es nicht, wenn
die Bilder in Offtime, d. h. zeitlich versetzt rekonstruiert
werden. Ein Bild kann aus einer maximalen Anzahl von Projek
tionsdaten rekonstruiert werden, so daß das Bild mit hoher
Auflösung angezeigt werden kann.
Die im normalen Pufferbereich 31 gespeicherten Projek
tionsdaten werden durch die Systemsteuerung 21 in einem
externen Speicher, beispielsweise auf einer Magnetplatte,
gesichert, die nicht dargestellt ist. Die Projektionsdaten
können im externen Speicher parallel zur CT-Fluoroskopie
oder blockweise nach der CT-Fluoroskopie gesichert werden.
Die obige Bildrekonstruktion in Offtime erfolgt dadurch, daß
die Projektionsdaten vom externen Speicher gelesen werden,
d. h. daß Projektionsdaten gelesen werden, die im normalen
Pufferbereich 31 während der CT-Fluoroskopie gespeichert
wurden.
Der Anfang und das Ende einer CT-Fluoroskopie können
von der Bedienungsperson beispielsweise über die Steuertafel
50 angewiesen werden. Wenn somit eine Anweisung von der
Steuertafel 50 kommt, mit der CT-Fluoroskopie zu beginnen,
wird die Röntgenabtastung am Scanner 11 in Gang gesetzt.
Projektionsdaten werden gesammelt und im Hauptspeicher 24
gespeichert, es wird ein Bild mit hoher Geschwindigkeit
rekonstruiert und es wird das rekonstruierte Bild angezeigt.
Wenn eine Anweisung von der Steuertafel 50 kommt, die
CT-Fluoroskopie zu beenden, dann wird die Röntgenabtastung am
Scanner 11 unterbrochen. Die Sammlung der Projektionsdaten,
das Speichern der gesammelten Projektionsdaten im Hauptspei
cher 24, die mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Bildrekon
struktion und die Anzeige des rekonstruierten Bildes werden
alle angehalten.
Während der CT-Fluoroskopie kann die Röntgenstrahlung
von der Röntgenröhre 13 kurzzeitig, beispielsweise auf eine
Anweisung von der Bedienungsperson, unterbrochen werden, die
über die Steuertafel 50 kommt, um die CT-Fluoroskopie auszu
setzen. Wenn die CT-Fluoroskopie ausgesetzt ist, bleibt ein
rekonstruiertes Bild, das vor der Aussetzung angezeigt wur
de, unverändert an der Bildanzeige 26.
Die Umschaltung zwischen dem normalen Pufferbereich 31
und dem Ringpufferbereich 32 zum Speichern der Projektions
daten, die während der CT-Fluoroskopie gesammelt wurden,
kann über einen Aufbau bewirkt werden, der im folgenden
beschrieben wird.
Wie es in den Fig. 3A und 3B dargestellt ist, kann
zunächst beispielsweise eine Anweisung S von der Steuertafel
50 vor der CT-Fluoroskopie kommen, den normalen Pufferbe
reich 31 oder den Ringpufferbereich 32 zum Speichern der
Projektionsdaten zu wählen, die während der CT-Fluoroskopie
gesammelt werden. Während der CT-Fluoroskopie speichert die
Datensammelsteuerung 22 die Projektionsdaten nur im Puffer
bereich 31 oder 32, der vor der CT-Fluoroskopie gewählt
wurde. In den Fig. 3A und 3B und in den Fig. 4 und 5, die
später beschrieben werden, ist der Pufferbereich 31 oder 32,
der zum Speichern der Projektionsdaten benutzt wird, mit
ausgezogenen Linien U markiert, während der Pufferbereich 32
oder 31, der nicht benutzt wird, mit strichpunktierten Li
nien NU markiert ist.
Bei diesem Aufbau kann eine CT-Fluoroskopie, bei der
keine Sicherung der Projektionsdaten erforderlich ist, fort
laufend ohne zeitliche Beschränkung durchgeführt werden,
während die Projektionsdaten nur im Ringpufferbereich 32
gespeichert und fortgeschrieben werden. Bei einer CT-Fluoro
skopie, bei der alle Projektionsdaten gesichert werden müs
sen, werden andererseits die Projektionsdaten nacheinander
gespeichert, ohne überschrieben zu werden, und zwar nur im
normalen Pufferbereich 31, wodurch alle Projektionsdaten,
die während der CT-Fluoroskopie gesammelt wurden, gesichert
werden, damit eine anschließende Reproduktion mit hoher
Bildqualität derjenigen Bilder möglich ist, die während der
CT-Fluoroskopie betrachtet wurden.
Wählanweisungen von der Steuertafel 50 können auch
während der CT-Fluoroskopie akzeptiert werden. Dann wird die
CT-Fluoroskopie durchgeführt, während die Datensammelsteue
rung 22 zwischen dem normalen Pufferbereich 31 und dem Ring
pufferbereich 32 zum Speichern der Projektionsdaten umschal
tet, die während der CT-Fluoroskopie gesammelt werden.
Während der CT-Fluoroskopie werden bei dieser Ausbil
dung Projektionsdaten, die nicht gesichert werden müssen, im
Ringpufferbereich 32 gespeichert, während nur die Projek
tionsdaten, die zu sichern sind, im normalen Pufferbereich
31 gespeichert werden. Es kann daher eine fortlaufende
CT-Fluoroskopie für ein langes Zeitintervall durchgeführt wer
den. Unter den Projektionsdaten, die während eines CT-Fluo
roskopiezyklus gesammelt werden, können darüber hinaus nur
die notwendigen Daten für die spätere Verwendung gesichert
werden. In dieser Weise kann der Hauptspeicher 24 effektiv
genutzt werden.
Wenn eine CT-Fluoroskopie erfolgt, während auf eine
Wählanweisung von der Steuertafel 50 zwischen dem normalen
Pufferbereich 31 und dem Ringpufferbereich 32 zum Speichern
der Projektionsdaten umgeschaltet wird, die während der
CT-Fluoroskopie gesammelt werden, kann das Umschalten zwischen
den Pufferbereichen in der folgenden Weise bewirkt werden.
Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, kann die Datensammel
steuerung 22 normalerweise die Projektionsdaten, die während
der CT-Fluoroskopie gesammelt werden, im Ringpufferbereich
32 speichern. Wenn eine Wählanweisung S von der Steuertafel
50 kommt, die Projektionsdaten im normalen Pufferbereich 31
zu speichern, schaltet die Datensammelsteuerung 22 vom Ring
pufferbereich 32 auf den normalen Pufferbereich 31 zum Spei
chern der Projektionsdaten um. Nach Ablauf einer bestimmten
Zeit t ab der Wählanweisung S erfolgt eine Umschaltung vom
normalen Pufferbereich 31 auf den Ringpufferbereich 32 zum
Speichern der Projektionsdaten.
Bei dieser Ausbildung kann die Bedienungsperson eine
Pufferbereichsumschaltanweisung zu einem Zeitpunkt eingeben,
an dem es notwendig wird, die Projektionsdaten während der
CT-Fluoroskopie zu sichern. Die Projektionsdaten, die über
ein festes Zeitintervall ab dem gewählten Zeitpunkt gesam
melt wurden, können dann für eine spätere Verwendung gesi
chert werden.
Die Zeit t zum Speichern der Projektionsdaten im norma
len Pufferbereich 31 wird beispielsweise auf die Zeit ge
setzt, die erforderlich ist, um im normalen Pufferbereich 31
die Projektionsdaten zu speichern, die gesichert werden
sollten, da sie für die Rekonstruktion einer bestimmten
Anzahl von Bildern notwendig sind.
Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, kann die Datensammel
steuerung 22 so ausgebildet sein, daß sie die Pufferbereiche
zum Speichern der Projektionsdaten immer auf die Wählanwei
sungen S von der Steuertafel 50 ansprechend umschaltet. Das
heißt, daß die Datensammelsteuerung 22 ausschließlich auf
den Wählanweisungen S von der Steuertafel 50 basiert, um vom
normalen Pufferbereich 31 auf den Ringpufferbereich 32 und
umgekehrt zur Speicherung der Projektionsdaten während der
CT-Fluoroskopie umzuschalten.
Bei dieser Anordnung kann die Bedienungsperson zu einem
Zeitpunkt, zu dem es notwendig wird, Projektionsdaten wäh
rend der CT-Fluoroskopie zu sichern, eine Anweisung einge
ben, vom Ringpufferbereich 32 auf den normalen Pufferbereich
31 umzuschalten. Wenn es nicht mehr notwendig ist, die Pro
jektionsdaten zu sichern, kann die Bedienungsperson eine
Anweisung eingeben, vom normalen Pufferbereich 31 auf den
Ringpufferbereich 32 umzuschalten. In dieser Weise können
die Projektionsdaten, die über das Zeitintervall zwischen
den von der Bedienungsperson gewählten Zeitpunkten gesammelt
wurden, für die spätere Verwendung gesichert werden.
Wenn zwischen den Pufferbereichen zum Speichern der
Projektionsdaten immer auf eine Wählanweisung S von der
Steuertafel 50 umgeschaltet wird, wie es in Fig. 5 darge
stellt ist, kann die Datensammelsteuerung 22 die Projek
tionsdaten im Ringpufferbereich 32 immer dann speichern,
wenn mit der CT-Fluoroskopie begonnen wird. Auf eine Anwei
sung von der Steuertafel 50 vor der CT-Fluoroskopie kann
auch eine Wahl zwischen dem normalen Pufferbereich 31 und
dem Ringpufferbereich 32 zum Speichern der Projektionsdaten
erfolgen, wenn mit der CT-Fluoroskopie begonnen wird.
Die Wählanweisung von der Steuertafel 50 vor der
CT-Fluoroskopie ist nicht auf eine spezielle Wählanweisung
beschränkt, die von der Steuertafel 50 vor jedem CT-Fluoro
skopievorgang kommt. Es kann beispielsweise die letzte Wähl
anweisung, die während der vorhergehenden CT-Fluoroskopie
gegeben wurde, als Wählanweisung angesehen werden, die von
der Steuertafel 50 vor der nächsten CT-Fluoroskopie gekommen
ist. Das heißt, daß die letzte Wählanweisung, die bei dem
vorhergehenden Arbeitsvorgang der CT-Fluoroskopie gegeben
wurde, im Hauptspeicher gespeichert werden kann und zur
Bestimmung verwandt werden kann, ob der normale Pufferbe
reich 31 oder der Ringpufferbereich 32 benutzt werden soll,
um die Projektionsdaten zu speichern, wenn mit dem nächsten
Arbeitsvorgang einer CT-Fluoroskopie begonnen wird.
Wenn eine spezielle Wählanweisung von der Steuertafel
50 vor einem Arbeitsvorgang der CT-Fluoroskopie kommt, kann
auf diese Anweisung Bezug genommen werden, um zu bestimmen,
ob der normale Pufferbereich 31 oder der Ringpufferbereich
32 zum Speichern der Projektionsdaten am Anfang der CT-Fluo
roskopie benutzt werden sollte. Wenn keine spezielle Wähl
anweisung von der Steuertafel 50 vor der CT-Fluoroskopie
kommt, können die Projektionsdaten im Ringpufferbereich 32
zu Beginn der CT-Fluoroskopie gespeichert werden.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel kann die System
steuerung 21 so arbeiten, daß sie die Projektionsdaten, die
im Ringpufferbereich 32 gespeichert sind, auf den normalen
Pufferbereich 31 kopiert. In diesem Fall entspricht die
Systemsteuerung 21 der Kopiereinrichtung.
Sie arbeitet, solange die zu kopierenden Projektions
daten die letzten Projektionsdaten für Winkel einschließen,
die zum Rekonstruieren wenigstens eines Bildes notwendig
sind. Die zu kopierenden Projektionsdaten können daher alle
gegenwärtig im Ringpufferbereich 32 gespeicherten Projek
tionsdaten oder nur die letzten Projektionsdaten für Winkel
sein, die zum Rekonstruieren eines Bildes notwendig sind.
Die Systemsteuerung 21 kann die Projektionsdaten auch
dann kopieren, wenn die Röntgenstrahlung der Röntgenröhre 13
im Scanner 11 unterbrochen ist, wie es oben erwähnt wurde,
d. h. dann, wenn die CT-Fluoroskopie ausgesetzt ist. Das
heißt, daß dann, wenn die Projektionsdaten, die vor der
Unterbrechung der Röntgenstrahlung, d. h. der Aussetzung der
CT-Fluoroskopie gesammelt wurden, im Ringpufferbereich 32
gespeichert sind, die Systemsteuerung 21 die Projektions
daten vom Ringpufferbereich 32 auf den normalen Pufferbe
reich 31 kopieren kann.
Wenn bei einem derartigen Aufbau der Arbeitsvorgang der
durchgeführten CT-Fluoroskopie ausgesetzt wird, indem kurz
zeitig die Röntgenstrahlung von der Röntgenröhre 13 unter
brochen wird, wurden selbst dann, wenn die Projektionsdaten,
die vor der Aussetzung gesammelt wurden, im Ringpufferbe
reich 32 gespeichert wurden, diese Projektionsdaten automa
tisch auf den normalen Pufferbereich 31 kopiert, um sie zur
Verwendung bei einer Rekonstruktion eines unmittelbar vor
der Aussetzung gewonnenen Bildes zu verwenden. Kein Kopier
vorgang wird dann durchgeführt, wenn die Projektionsdaten,
die vor der Aussetzung gesammelt wurden, im normalen Puffer
bereich 31 gespeichert sind.
Die Systemsteuerung 21 kann beispielsweise die Projek
tionsdaten auf eine Datenkopieranweisung kopieren, die von
der Bedienungsperson über die Steuertafel 50 kommt. Auf eine
derartige Anweisung kann die Systemsteuerung 21 die im Ring
pufferbereich 32 gespeicherten Projektionsdaten auf den
normalen Pufferbereich 31 kopieren. In diesem Fall ent
spricht die Steuertafel 50 der Kopieranweisungseinrichtung.
Wenn bei dieser Ausbildung die Bedienungsperson ent
scheidet, die Projektionsdaten zu sichern, obwohl diese im
Ringpufferbereich 32 gespeichert sind, können die Projek
tionsdaten auf den normalen Pufferbereich 31 kopiert werden,
um sie für eine spätere Verwendung zu sichern.
Die Projektionsdaten können auf den normalen Pufferbe
reich 31 auf eine Kopieranweisung kopiert werden, die von
der Steuertafel 50, d. h. der Kopieranweisungseinrichtung
kommt, selbst wenn die Röntgenstrahlung von der Röntgenröhre
13 im Scanner 11 unterbrochen ist, d. h. die CT-Fluoroskopie
ausgesetzt ist, wie es oben erwähnt wurde. Zu diesem Zeit
punkt kann zusammen mit der Anweisung, beispielsweise die
Röntgenstrahlung zu unterbrechen, eine Anweisung gegeben
werden, die Projektionsdaten zu kopieren. Die Projektions
daten können auf den normalen Pufferbereich 31 auf eine
Kopieranweisung kopiert werden, die nach der Aussetzung der
CT-Fluoroskopie und vor dem Wiederbeginn der CT-Fluoroskopie
gegeben wird. Wenn die CT-Fluoroskopie ausgesetzt wird,
können die Projektionsdaten in derselben Weise wie beim
obigen Arbeitsvorgang auch automatisch einmal auf den norma
len Pufferbereich 31 kopiert werden. Wenn anschließend eine
Kopieanweisung von der Steuertafel 50 vor dem Wiederbeginn
der CT-Fluoroskopie kommt, bleiben die automatisch kopierten
Projektionsdaten unverändert, so daß die Projektionsdaten
substantiell auf den normalen Pufferbereich 31 kopiert blei
ben. Ohne eine Kopieranweisung von der Steuertafel 50 oder
eine Anweisung von der Steuertafel 50, die Daten nicht zu
kopieren, werden vor dem Wiederbeginn der CT-Fluoroskopie
die automatisch kopierten Projektionsdaten abgelegt, so daß
die Projektionsdaten substantiell nicht auf den normalen
Pufferbereich 31 kopiert sind.
Die Systemsteuerung 21 kann so arbeiten, daß sie die
Projektionsdaten, die im Ringpufferbereich 32 gespeichert
sind, immer dann auf den normalen Pufferbereich 31 kopiert,
wenn die Datensammelsteuerung 22 vom Ringpufferbereich 32
auf den normalen Pufferbereich 31 zum Speichern der Projek
tionsdaten während der CT-Fluoroskopie umschaltet. Das
heißt, daß dann, wenn eine Datenspeicherumschaltung vom
Ringpufferbereich 32 auf den normalen Pufferbereich 31 auf
eine Anweisung von der Steuertafel 50 erfolgt, die Bedie
nungsperson diese Schaltanweisung gibt, während sie ein Bild
betrachtet, das an der Bildanzeige 26 angezeigt wird. Es ist
der Ringpufferbereich 32, der die Projektionsdaten spei
chert, die die Bedienungsperson als zur Rekonstruktion des
Bildes notwendig bestimmt, das zu diesem Zeitpunkt an der
Bildanzeige 26 angezeigt wird. Es könnten somit Projektions
daten verloren gehen. Bei der oben beschriebenen Ausbildung
werden jedoch die im Ringpufferbereich 32 gespeicherten
Projektionsdaten auf den normalen Pufferbereich 31 kopiert,
um auch dort gesichert zu werden, und zwar unmittelbar,
bevor die Datensammelsteuerung 22 vom Ringpufferbereich 32
auf den normalen Pufferbereich 31 zum Speichern der Projek
tionsdaten während der CT-Fluoroskopie umschaltet. Wie es
bei dem obigen in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde, werden der normale Pufferbereich 31 und
der Ringpufferbereich 32 einzeln im Hauptspeicher 24 zum
Speichern der Projektionsdaten festgelegt. Das vereinfacht
die Steuerungen zum Speichern der Projektionsdaten im Haupt
speicher 24. Der normale Pufferbereich 31 und der Ringpuf
ferbereich 32 sind auf diese Anordnung jedoch nicht be
schränkt.
Wie es in den Fig. 6A bis 6D, 7A bis 7D und 8A bis 8D
beispielsweise dargestellt ist, können der normale Pufferbe
reich 31 und der Ringpufferbereich 32 nacheinander im Haupt
speicher 24 zum Speichern der Projektionsdaten immer dann
festgelegt werden, wenn eine Umschaltung zwischen dem norma
len Pufferbereich 31 und dem Ringpufferbereich 32 zum Spei
chern der Projektionsdaten erfolgt. Ein neuer normaler Puf
ferbereich 31 oder ein Ringpufferbereich 32 können so fest
gelegt werden, daß sie einen normalen Pufferbereich 31 nicht
überlappen, der bereits im Hauptspeicher 24 festgelegt ist.
Wenn beispielsweise Projektionsdaten in einem Ringpuf
ferbereich 32 zu Beginn der CT-Fluoroskopie gespeichert
werden, wie es in den Fig. 6A, 7A und 8A dargestellt ist,
wird ein Ringpufferbereich 32 auf einen Teil festgelegt, der
mit der ersten Adresse A0 des Speicherbereiches 30 für die
gesammelten Projektionsdaten (Fig. 2) beginnt, der im Haupt
speicher 24 festgelegt ist. Dieser Ringpufferbereich 32 hat
die gleiche Speicherkapazität wie bei der Ausbildung, die in
Fig. 2 dargestellt ist. Die Projektionsdaten werden in die
sem Ringpufferbereich 32 weiter gespeichert und fortge
schrieben, bis eine Umschaltung zwischen den Projektions
datenspeicherbereichen erfolgt.
Wenn eine Umschaltung vom Ringpufferbereich 32 auf den
normalen Pufferbereich 31 zum Speichern der Projektionsdaten
erfolgt, wird ein normaler Pufferbereich 31 zum Speicherbe
reich für die gesammelten Projektionsdaten 30 im Hauptspei
cher 24 festgelegt.
Wie es in Fig. 6B dargestellt ist, kann zu diesem Zeit
punkt ein Teil des Hauptspeichers 24 (Speicherbereich 30 für
die gesammelten Projektionsdaten) erneut dem normalen Puf
ferbereich 31 zugeordnet werden, ohne den Teil des Haupt
speichers 24 zu überlappen, der vor dem Umschalten dem Ring
pufferbereich 32 zugeordnet war (Fig. 6A). Das heißt, daß
der normale Pufferbereich 31 an der Adresse A2 (=A1+1) be
ginnen kann, die unmittelbar auf die letzte Adresse A1 im
Ringpufferbereich 32 in Fig. 6A folgt. Wie es in Fig. 7A
dargestellt ist, kann der normale Pufferbereich 31 auch so
festgelegt werden, daß er den Teil des Hauptspeichers 24
überlappt, der dem Ringpufferbereich 32 vor der Umschaltung
zugeordnet war (Fig. 7A). Das heißt, daß der normale Puffer
bereich 31 an der ersten Adresse A0 des Ringpufferbereiches
32 in Fig. 7A beginnen kann. Die Projektionsdaten werden
nacheinander in diesem normalen Pufferbereich 31, d. h. von
der Adresse A2 in Fig. 6B oder von der Adresse A0 in Fig. 7B
gespeichert, bis die Projektionsdatenspeicherung umgeschal
tet wird.
Als nächstes wird ein weiterer Ringpufferbereich 32 im
Hauptspeicher 24 festgelegt, wenn die Projektionsdatenspei
cherung vom normalen Pufferbereich 31 auf den Ringpufferbe
reich 32 umgeschaltet wird.
Wie es in den Fig. 6C und 7C dargestellt ist, beginnt
zu diesem Zeitpunkt ein Teil des Hauptspeichers 24, der neu
dem Ringpufferbereich 32 zugeordnet wird, an der Adresse A4
(=A3+1), die unmittelbar auf die Adresse A3 der Projektions
daten folgt, die zuletzt im normalen Pufferbereich 31 vor
der Umschaltung gespeichert wurden. Folglich werden die im
normalen Pufferbereich 31 in Fig. 6B oder 7B gespeicherten
Projektionsdaten nicht überschrieben. Der normale Pufferbe
reich 31 kann so festgelegt werden, daß nur eine erste
Adresse bestimmt ist, so daß seine Speicherkapazität während
der Zeit variabel ist, die vergeht, bis die Projektionsda
tenspeicherung vom normalen Pufferbereich 31 auf den Ring
pufferbereich 32 umgeschaltet wird. Das heißt, daß die Spei
cherkapazität mit der Menge der Projektionsdaten variabel
sein kann, die während dieses Zeitintervalls gesammelt wer
den. Wenn danach die Projektionsdatenspeicherung vom Ring
pufferbereich 32 auf den normalen Pufferbereich 31 umge
schaltet wird, wie es in Fig. 6B und 7B dargestellt ist,
wird ein normaler Pufferbereich 31 im Hauptspeicher 24 fest
gelegt, wie es in Fig. 6D und 7D dargestellt ist.
Wenn die Projektionsdatenspeicherung umgeschaltet wird,
werden folglich neue Pufferbereiche nacheinander im Haupt
speicher 24 zum Speichern der Projektionsdaten festgelegt.
Bei der Ausbildung, die in den Fig. 6A bis 6D darge
stellt ist, wird jeder neue normale Pufferbereich 31 im
Hauptspeicher 24 so festgelegt, daß er den Ringpufferbereich
32 nicht überlappt, der vor der Umschaltung festgelegt wur
de. Bei der Ausbildung, die in den Fig. 7A bis 7D darge
stellt ist, wird andererseits jeder neue normale Pufferbe
reich 31 im Hauptspeicher 24 so festgelegt, daß er den Ring
pufferbereich 32 überlappt, der vor der Umschaltung festge
legt wurde. Wenn beispielsweise die Projektionsdatenspeiche
rung vom Ringpufferbereich 32 auf den normalen Pufferbereich
31 auf eine Anweisung von der Steuertafel 50 umgeschaltet
wird, kann eine Wahl erfolgen, ob ein Teil des Hauptspei
chers 24, der einem normalen Pufferbereich 31 zugeordnet
wird, einen Ringpufferbereich 32 überlappen sollte oder
nicht, der vor der Umschaltung im Hauptspeicher 24 festge
legt wurde (Fig. 8A bis 8D).
In den Fig. 6A bis 6D, 7A bis 7D und 8A bis 8D werden
die Projektionsdaten am Anfang der CT-Fluoroskopie in einem
Ringpufferbereich 32 gespeichert. Wenn am Anfang der
CT-Fluoroskopie die Projektionsdaten in einem normalen Puffer
bereich 31 gespeichert werden, kann der normale Pufferbe
reich 31 auf einen Teil im Hauptspeicher 24 festgelegt wer
den, der an einer ersten Adresse A0 des Speicherbereiches 30
für die gesammelten Projektionsdaten beginnt. Die Projek
tionsdaten können nacheinander in diesem normalen Pufferbe
reich 31 gespeichert werden, bis die Projektionsdatenspei
cherung umgeschaltet wird.
Bei den Ausbildungen, die in den Fig. 6A bis 6D, 7A bis
7D und 8A bis 8D dargestellt sind, können die Projektions
daten fortlaufend im Hauptspeicher 24 gespeichert werden,
während gleichzeitig wenigstens die Projektionsdaten, die im
normalen Pufferbereich 31 im Hauptspeicher 24 gespeichert
sind, gesichert werden.
Die Ausbildung, die in den Fig. 6A bis 6D dargestellt
ist, erlaubt eine Sicherung auch der letzten Projektions
daten, die in Teilen des Hauptspeichers 24 gespeichert sind,
die dem Ringpufferbereich 32 zugeordnet sind. Wenn es er
wünscht ist, die letzten Projektionsdaten zu sichern, die im
Ringpufferbereich 32 gespeichert sind, müssen die Projek
tionsdaten vom Ringpufferbereich 32 nicht auf den normalen
Pufferbereich 31 kopiert werden.
Bei der Ausbildung, die in den Fig. 7A bis 7D darge
stellt ist, können die Teile des Hauptspeichers 24, die als
Ringpufferbereich 32 benutzt werden, effektiv dem normalen
Pufferbereich 31 zugeordnet werden. Der Hauptspeicher 24,
der den normalen Pufferbereich 31 und den Ringpufferbereich
32 liefert, kann daher effektiv genutzt werden.
Die Ausbildung, die in den Fig. 8A bis 8D dargestellt
ist, erlaubt es, die letzten Projektionsdaten, die an Teilen
des Hauptspeichers 24 gespeichert sind, die dem Ringpuffer
bereich 32 zugeordnet sind, je nach Wunsch zu sichern oder
abzulegen. In dieser Weise können nur die notwendigen Pro
jektionsdaten gesichert werden, so daß der Hauptspeicher 24,
der den normalen Pufferbereich 31 und den Ringpufferbereich
32 liefert, effektiv genutzt werden kann.
Nach dem Arbeitsvorgang der CT-Fluoroskopie kann bei
dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel und bei seinen Ab
wandlungsformen ein Bild mit hoher Bildqualität aus den
Projektionsdaten rekonstruiert werden, die im normalen Puf
ferbereich 31 gespeichert sind, um dieses Bild an der Bild
anzeige 26 anzuzeigen.
Bei dieser Ausbildung kann das mit hoher Bildqualität
rekonstruierte Bild aus den Projektionsdaten, die im norma
len Pufferbereich 31 gespeichert sind, an der Bildanzeige 26
unmittelbar nach der CT-Fluoroskopie bestätigt werden.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wurde zwi
schen den Bereichen zum Speichern der Projektionsdaten auf
einen Wählbefehl von der Steuertafel 50 umgeschaltet. Darauf
ist die Erfindung nicht beschränkt. Die Projektionsdaten
speicherung kann auch durch einen anderen Auslöser als die
Wählanweisung von der Steuertafel 50 umgeschaltet werden.
Die Projektionsdatenspeicherumschaltung kann beispielsweise
immer zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem Beginn der
CT-Fluoroskopie erfolgen. In dieser Weise kann die Umschaltung
der Projektionsdatenspeicherung über ein Zeitmanagement
erfolgen.
Claims (18)
1. Computertomographische Röntgenvorrichtung für eine
computertomographische Fluoroskopie, gekennzeichnet durch
eine Abtasteinrichtung (11) mit einer Röntgenröhre (13) und einem Röntgendetektor (14) zur fortlaufenden wiederhol ten Röntgenabtastung, um Röntgenprojektionsdaten aus Rich tungen unter verschiedenen Winkeln zu sammeln,
einen ersten Speicher (32) mit einer Speicherkapazität zum Speichern der Projektionsdaten für Winkel, die notwendig sind, um wenigstens ein Bild zu rekonstruieren, wobei der erste Speicher (32) nach dem Einschreiben der Projektions daten für diese Winkel neue Projektionsdaten speichert, die über die vorher eingeschriebenen Projektionsdaten geschrie ben werden,
einen zweiten Speicher (31) mit einer Speicherkapazität zum Speichern von Projektionsdaten für Winkel, die notwendig sind, um zahlreiche Bilder zu rekonstruieren, wobei der zweite Speicher (31) der Reihe nach die nacheinander gesam melten Projektionsdaten speichert, ohne Projektionsdaten zu überschreiben, bis die Speicherkapazität erschöpft ist,
eine Bildrekonstruktionseinrichtung (23) zum Rekonstru ieren eines Bildes aus den Projektionsdaten für bestimmte Winkel,
eine Steuereinrichtung (21) zum Steuern der Speicherung der nacheinander gesammelten Projektionsdaten im ersten oder zweiten Speicher (31, 32) und zum Übertragen der Projek tionsdaten auf die Bildrekonstruktionseinrichtung (23) und
eine Anzeigeeinrichtung (26) zum Anzeigen des Bildes, das durch die Bildrekonstruktionseinrichtung (23) rekonstru iert wird.
eine Abtasteinrichtung (11) mit einer Röntgenröhre (13) und einem Röntgendetektor (14) zur fortlaufenden wiederhol ten Röntgenabtastung, um Röntgenprojektionsdaten aus Rich tungen unter verschiedenen Winkeln zu sammeln,
einen ersten Speicher (32) mit einer Speicherkapazität zum Speichern der Projektionsdaten für Winkel, die notwendig sind, um wenigstens ein Bild zu rekonstruieren, wobei der erste Speicher (32) nach dem Einschreiben der Projektions daten für diese Winkel neue Projektionsdaten speichert, die über die vorher eingeschriebenen Projektionsdaten geschrie ben werden,
einen zweiten Speicher (31) mit einer Speicherkapazität zum Speichern von Projektionsdaten für Winkel, die notwendig sind, um zahlreiche Bilder zu rekonstruieren, wobei der zweite Speicher (31) der Reihe nach die nacheinander gesam melten Projektionsdaten speichert, ohne Projektionsdaten zu überschreiben, bis die Speicherkapazität erschöpft ist,
eine Bildrekonstruktionseinrichtung (23) zum Rekonstru ieren eines Bildes aus den Projektionsdaten für bestimmte Winkel,
eine Steuereinrichtung (21) zum Steuern der Speicherung der nacheinander gesammelten Projektionsdaten im ersten oder zweiten Speicher (31, 32) und zum Übertragen der Projek tionsdaten auf die Bildrekonstruktionseinrichtung (23) und
eine Anzeigeeinrichtung (26) zum Anzeigen des Bildes, das durch die Bildrekonstruktionseinrichtung (23) rekonstru iert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Wählanweisungseinrichtung zum Anweisen der Wahl des
ersten oder des zweiten Speichers (31, 32) zum Speichern der
gesammelten Projektionsdaten und zum Übertragen der Projek
tionsdaten auf die Bildrekonstruktionseinrichtung (23),
wobei die Steuereinrichtung (21) Steuervorgänge auf der
Grundlage von Anweisungen von der Wählanweisungseinrichtung
ausführt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (21) eine computertomographische
Fluoroskopie ausführt, indem sie vorab bestimmt, ob der
erste oder der zweite Speicher (31, 32) zum Speichern der
Projektionsdaten benutzt werden soll, die während der compu
tertomographischen Fluoroskopie gesammelt werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (21) eine computertomographische
Fluoroskopie ausführt, während sie zwischen dem ersten und
dem zweiten Speicher (31, 32) zum Speichern der Projektions
daten umschaltet, die während der Fluoroskopie gesammelt
werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wählanweisungseinrichtung so arbeitet, daß sie vorab
die Anweisung gibt, ob der erste oder der zweite Speicher
(31, 32) zum Speichern der Projektionsdaten benutzt werden
soll, die während der Fluoroskopie gesammelt werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wählanweisungseinrichtung so arbeitet, daß sie wäh
rend der computertomographischen Fluoroskopie die Anweisung
gibt, zwischen dem ersten und dem zweiten Speicher (31, 32)
zum Speichern der Projektionsdaten umzuschalten, die während
der Fluoroskopie gesammelt werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung so arbeitet, daß die Projektions
daten, die während der computertomographischen Fluoroskopie
gesammelt werden, normalerweise im ersten Speicher (32)
gespeichert werden, die Projektionsdatenspeicherung vom
ersten Speicher (32) auf den zweiten Speicher (31) umschal
tet, wenn von der Wählanweisungseinrichtung die Anweisung
kommt, den zweiten Speicher (31) zum Speichern der Projek
tionsdaten zu wählen und die Projektionsdatenspeicherung vom
zweiten Speicher (31) auf den ersten Speicher (32) nach
Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls ab der Anweisung
umschaltet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung so arbeitet, daß sie die Projek
tionsdatenspeicherung immer auf Wählanweisungen von der
Wählanweisungseinrichtung umschaltet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Kopiereinrichtung zum Kopieren der Projektionsdaten vom
ersten Speicher (32) auf den zweiten Speicher (31).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Kopiereinrichtung arbeitet, wenn die Röntgen
strahlung von der Röntgenröhre unterbrochen ist, wobei die
Projektionsdaten, die vor der Unterbrechung der Röntgen
strahlung gesammelt wurden, im ersten Speicher (32) gespei
chert sind und vom ersten Speicher (32) auf den zweiten
Speicher (31) kopiert werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch
eine Kopieranweisungseinrichtung, die die Anweisung gibt,
die Projektionsdaten zu kopieren, wobei die Kopiereinrich
tung auf eine Anweisung von der Kopieranweisungseinrichtung
die Projektionsdaten vom ersten Speicher (32) auf den zwei
ten Speicher (31) kopiert.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Kopiereinrichtung so arbeitet, daß sie die
Projektionsdaten vom ersten Speicher 32 auf den zweiten
Speicher 31 immer dann kopiert, wenn die Steuereinrichtung
die Projektionsdatenspeicherung vom ersten Speicher (32) auf
den zweiten Speicher (31) während der computertomographi
schen Fluoroskopie umschaltet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der erste und der zweite Speicher (31, 32) getrenn
te Bereiche in einem Hauptspeicher (24) haben, die ihnen zum
Speichern der Projektionsdaten zugewiesen werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der erste und der zweite Speicher (31, 32) Bereiche
in einem Hauptspeicher (24) haben, die ihnen nacheinander
zum Speichern der Projektionsdaten zugewiesen werden, wenn
immer die Projektionsdatenspeicherung zwischen dem ersten
und dem zweiten Speicher (31, 32) umgeschaltet wird, derart,
daß dem ersten und dem zweiten Speicher (31, 32) neue Berei
che zugewiesen werden, ohne einen Bereich zu überlappen, der
bereits dem zweiten Speicher (31) zugewiesen war.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß ein neuer Bereich dem zweiten Speicher (31) zuge
wiesen wird, wenn die Projektionsdatenspeicherung vom ersten
Speicher (32) auf den zweiten Speicher (31) umgeschaltet
wird, ohne daß ein Bereich überlappt wird, der dem ersten
Speicher (32) vor der Umschaltung der Projektionsdatenspei
cherung zugewiesen war.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß ein neuer Bereich dem zweiten Speicher (31) zuge
wiesen wird, wenn die Projektionsdatenspeicherung vom ersten
Speicher (32) auf den zweiten Speicher (31) umgeschaltet
wird, derart, daß ein Bereich überlappt wird, der dem ersten
Speicher (32) vor der Umschaltung der Projektionsdatenspei
cherung zugewiesen war.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß ein neuer Bereich dem zweiten Speicher (31) zuge
wiesen wird, wenn die Projektionsdatenspeicherung vom ersten
Speicher (32) auf den zweiten Speicher (31) umgeschaltet
wird, wobei eine Wahl erfolgt, ob der neue Bereich einen
Bereich überlappen soll oder von einem Bereich getrennt sein
soll, der dem ersten Speicher (32) vor der Umschaltung der
Projektionsdatenspeicherung zugewiesen war.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß nach der computertomographischen Fluoroskopie ein
Bild aus den Projektionsdaten rekonstruiert wird, die im
zweiten Speicher (31) gespeichert sind, und das Bild an der
Anzeigeeinrichtung (26) angezeigt wird.
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