DE10003518C2 - CT-Gerät - Google Patents
CT-GerätInfo
- Publication number
- DE10003518C2 DE10003518C2 DE10003518A DE10003518A DE10003518C2 DE 10003518 C2 DE10003518 C2 DE 10003518C2 DE 10003518 A DE10003518 A DE 10003518A DE 10003518 A DE10003518 A DE 10003518A DE 10003518 C2 DE10003518 C2 DE 10003518C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- data
- detector system
- detector
- during
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
- G06T15/005—General purpose rendering architectures
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/027—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/40—Imaging
- G01N2223/419—Imaging computed tomograph
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S378/00—X-ray or gamma ray systems or devices
- Y10S378/901—Computer tomography program or processor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein CT-Gerät mit einem um eine System
achse rotierenden Detektorsystem, einem bezüglich des Detek
torsystems stationären Bildrekonstruktionsrechner, einer
Datenübertragungsstrecke zur Übertragung von Daten von dem
Detektorsystem zu dem Bildrekonstruktionsrechner, der aus den
übertragenen Daten ein Bild rekonstruiert und dieses auf ei
ner Anzeigeeinrichtung darstellt.
Die Benutzer derartiger, beispielsweise in der
JP 102 29 982 AA, der JP 110 76 226 AA, der JP 112 35 336 AA
und der US 5 867 555 beschriebener CT-Geräte erwarten heute
eine sogenannte "Live"-Rekonstruktion auf dem Monitor, d. h.,
dass sofort nach Abschluss oder möglichst schon während der
Abtastung eines Untersuchungsobjektes mittels des CT-Gerätes
ein Bild rekonstruiert und auf der Anzeigeeinrichtung darge
stellt wird ("Live"-Bild).
Um diese Erwartung befriedigen zu können, ist es erforder
lich, die von dem Detektorsystem gelieferten Daten mit einer
Datenrate von dem rotierenden Detektorsystem zu dem festste
henden Bildrekonstruktionsrechner zu übertragen, die nicht
oder nicht wesentlich geringer als die Datenrate ist, mit der
die Daten von dem Detektorsystem geliefert werden.
Die Erfüllung dieses Erfordernisses stößt insbesondere bei
CT-Geräten, deren Detektorsystem ein zweidimensionales Array
von Detektorelementen aufweist(z. B. sogenannte Mehrschicht-
CT-Geräte), auf Schwierigkeiten, da hier die Datenrate in dem
gleichen Maße höher ist wie die Anzahl der Detektorelemente
gegenüber einem herkömmlichen CT-Gerät mit einem eindimen
sionalen Array von Detektorelementen (Detektorzeile) größer
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein CT-Gerät der
eingangs genannten Art so auszubilden, dass auch dann ein
"Live"-Bild erzeugt werden kann, wenn die Datenrate, mit der
die von dem rotierenden Detektorsystem gelieferten Daten zu
dem feststehenden Bildrekonstruktionsrechner übertragen
werden, geringer als die Datenrate ist, mit der die Daten von
dem Detektorsystem geliefert werden.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des
Patentanspruches 1 gelöst.
Es wird also deutlich, dass im Falle der Erfindung in einer
ersten Phase während der vorzugsweise in Form eines Spiral
scans stattfindenden Abtastung des Untersuchungsobjekts aus
den von dem Detektorsystem gelieferten Daten mittels der
Datenaufbereitungseinheit Daten, im Falle eines Spiralscans
Volumendaten, extrahiert werden, die über die Datenübertra
gungsstrecke während der Abtastung zu dem Bildrekonstruk
tionsrechner übertragen werden, der aus den extrahierten Da
ten ein Bild ("Live"-Bild) rekonstruiert, das einer Bedien
person eine erste Information über das Untersuchungsergebnis
gibt.
Dabei können die extrahierten Daten beispielsweise in der
Weise erzeugt werden, dass die Datenaufbereitungseinheit in
Abhängigkeit von dem zur Bildrekonstruktion verwendeten Algo
rithmus aus mehreren, vorzugsweise aufeinanderfolgenden Teil
umlauf- oder Vollumlauf-Datensätzen den Mittelwert bildet.
In einer zweiten Phase werden nach Abschluss der Abtastung
des Untersuchungsobjekts alle während der Abtastung von dem
Detektorsystem gelieferten Daten unverändert über die Daten
übertragungsstrecke zu dem Bildrekonstruktionsrechner über
tragen.
Da in der ersten Phase nur ein geringer Teil der während der
Abtastung des Untersuchungsobjekts von dem Detektorsystem
gelieferten Daten übertragen werden muss und die Übertragung
der gesamten von dem Detektorsystem während der Abtastung des
Untersuchungsobjekts gelieferten Daten im Anschluss an die
Abtastung nicht zeitkritisch ist, bestehen hinsichtlich der
Datenübertragungsrate der Datenübertragungsstrecke keine besonderen
Anforderungen, so dass die Forderung nach rascher
Erzeugung eines ersten "Live"-Bildes mit vergleichsweise ge
ringem Aufwand und ohne dass die Datenübertragungsstrecke mit
hoher Datenrate arbeiten muss, erfüllt werden kann. Je nach
Art der Gewinnung der extrahierten Daten reicht zur Übertra
gung der extrahierten Daten eine Datenrate aus, die in der
Größenordnung eines Viertels derjenigen Datenrate liegt, die
zur Übertragung der gesamten Daten während der Abtastung er
forderlich wäre.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für Mehrschicht-CT-Ge
räte, deren Detektorsystem ein zweidimensionales Array von
vorzugsweise in mehreren Reihen und Spalten angeordneten
Detektorelementen aufweist. Die Erfindung beschränkt sich je
doch nicht auf derartige CT-Geräte, sondern eignet sich auch
für CT-Geräte, deren Detektorsystem ein eindimensionales Ar
ray von Detektorelementen, vorzugsweise eine Detektorzeile,
aufweist.
Die Erfindung eignet sich außerdem insbesondere für als Spi
ral-CT-Geräte bekannte CT-Geräte, bei denen während einer Ab
tastung eine kontinuierliche Rotation des Detektorsystems um
die Systemachse unter gleichzeitiger Verlagerung des Unter
suchungsobjekts einerseits und des Detektorsystems anderer
seits relativ zueinander in Richtung der Systemachse erfolgt,
da hier während einer Abtastung ganz erhebliche Datenmengen
anfallen können, deren Übertragung während der Abtastung ohne
die Erfindung problematisch wäre.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 in teils perspektivischer, teils blockschaltbildar
tiger Darstellung ein zur Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens geeignetes CT-Gerät,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Gerät gemäß Fig. 1,
und
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Datenaufbereitungseinheit
des CT-Geräts gemäß den Fig. 1 und 2.
In den Fig. 1 und 2 ist ein zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens geeignetes Mehrschicht-CT-Gerät der 3. Ge
neration dargestellt. Dessen insgesamt mit 1 bezeichnete
Messanordnung weist eine insgesamt mit 2 bezeichnete Röntgen
strahlenquelle mit einer dieser vorgelagerten quellennahen
Strahlenblende 3 (Fig. 2) und ein als flächenhaftes Array von
mehreren Zeilen und Spalten von Detektorelementen - eines von
diesen ist in Fig. 1 mit 4 bezeichnet - ausgebildetes Detek
torsystem 5 mit einer diesem vorgelagerten detektornahen
Strahlenblende 6 (Fig. 2) auf. Die Röntgenstrahlenquelle 2
mit der Strahlenblende 3 einerseits und das Detektorsystem 5
mit der Strahlenblende 6 andererseits sind in aus der Fig. 2
ersichtlicher Weise an einem Drehrahmen 7 einander derart
gegenüberliegend angebracht, dass ein im Betrieb des CT-Ge
rätes von der Röntgenstrahlenquelle 2 ausgehendes, durch die
einstellbare Strahlenblende 3 eingeblendetes, pyramidenförmi
ges Röntgenstrahlenbündel, dessen Randstrahlen mit 8 bezeich
net sind, auf das Detektorsystem 5 auftrifft. Dabei ist die
Strahlenblende 6 dem mittels der Strahlenblende 3 eingestell
ten Querschnitt des Röntgenstrahlenbündels entsprechend so
eingestellt, dass nur derjenige Bereich des Detektorsystems 5
freigegeben ist, der von dem Röntgenstrahlenbündel unmittel
bar getroffen werden kann. Dies sind in dem in den Fig. 1 und
2 veranschaulichten Betriebszustand vier Zeilen von Detektor
elementen. Dass weitere, von der Strahlenblende 6 abgedeckte
Zeilen von Detektorelementen vorhanden sind, ist in Fig. 2
punktiert angedeutet.
Der Drehrahmen 7 kann mittels einer nicht dargestellten An
triebseinrichtung um eine mit Z bezeichnete Systemachse in
Rotation versetzt werden. Die Systemachse Z verläuft parallel
zu der z-Achse eines in Fig. 1 dargestellten räumlichen
rechtwinkligen Koordinatensystems.
Die Spalten des Detektorsystems 5 verlaufen ebenfalls in
Richtung der z-Achse, während die Zeilen, deren Breite b in
Richtung der z-Achse gemessen wird und beispielsweise 1 mm
beträgt, quer zu der Systemachse Z bzw. der z-Achse verlau
fen.
Um ein Untersuchungsobjekt, z. B. einen Patienten, in den
Strahlengang des Röntgenstrahlenbündel bringen zu können, ist
eine Lagerungsvorrichtung 9 vorgesehen, die parallel zu der
Systemachse Z, also in Richtung der z-Achse verschiebbar ist.
Zur Aufnahme von Volumendaten eines auf der Lagerungsvorrich
tung 9 befindlichen Untersuchungsobjekts, z. B. eines Patien
ten, erfolgt eine Abtastung des Untersuchungsobjektes, indem
unter Bewegung der Meßeinheit 1 um die Systemachse Z eine
Vielzahl von Projektionen aus verschiedenen Projektionsrich
tungen aufgenommen wird. Die von dem Detektorsystem 5 ge
lieferten Daten enthalten also eine Vielzahl von Projek
tionen.
Während der kontinuierlichen Rotation der Messeinheit 1 um
die Systemachse Z wird gleichzeitig die Lagerungsvorrichtung
9 in Richtung der Systemachse Z relativ zu der Messeinheit 1
kontinuierlich verschoben, wobei eine Synchronisation zwi
schen der Rotationsbewegung des Drehrahmens 7 und der Trans
lationsbewegung der Lagerungsvorrichtung 9 in dem Sinne vor
liegt, dass das Verhältnis von Translations- zu Rotationsge
schwindigkeit konstant ist und dieses konstante Verhältnis
einstellbar ist, indem ein eine vollständige Abtastung des
interessierenden Volumens des Untersuchungsobjekts gewähr
leistender Wert für den Vorschub h der Lagerungsvorrichtung 9
pro Umdrehung des Drehrahmens 7 gewählt wird. Der Fokus F der
Röntgenstrahlenquelle 2 bewegt sich also von dem Unter
suchungsobjekt aus gesehen auf einer in Fig. 1 mit S bezeichneten
Spiralbahn um die Systemachse Z, weshalb eine Abtastung
unter Anwendung der beschriebenen Art der Aufnahme von Volu
mendaten auch als Spiralabtastung oder Spiralscan bezeichnet
wird. Die dabei von den Detektorelementen jeder Zeile des
Detektorsystems 5 gelieferten Volumendaten, bei denen es sich
um jeweils einer bestimmten Zeile des Detektorsystems 5 und
einer bestimmten Position bezüglich der Systemachse Z zuge
ordnete Projektionen handelt, werden parallel ausgelesen, in
einer Vorverarbeitungseinheit 10 serialisiert und über eine
Datenübertragungsstrecke an einen Bildrekonstruktionsrechner
11 übertragen, wobei die Vorverarbeitungseinheit 10 und ein
Gebereinheit 21a der Datenübertragungsstrecke mit dem Dreh
rahmen 7 verbunden sind und dessen Bewegung folgen, was je
weils durch eine doppelte Verbindungslinie zu dem Drehrahmen
7 veranschaulicht ist. Die Empfängereinheit 21b der Daten
übertragungsstrecke ist wie der Bildrekonstruktionsrechner
11, dem sie den empfangenen Datenstrom zuführt, relativ zu
dem Drehrahmen 7 feststehend angeordnet.
Der Datenstrom von der Empfängereinheit 21b gelangt nach ei
ner Vorverarbeitung der Volumendaten in einer Vorverarbei
tungseinheit 12 des Bildrekonstruktionsrechners 11 zu einem
Speicher 14, in dem die Volumendaten gespeichert werden.
Der Bildrekonstruktionsrechner 11 enthält eine Rekonstruk
tionseinheit 13, die aus den in dem Speicher 14 gespeicherten
Volumendaten Bilddaten, z. B. in Form von Schnittbildern von
gewünschten Schichten des Untersuchungsobjekts, nach dem
Fachmann an sich bekannten Verfahren rekonstruiert. Die von
der Rekonstruktionseinheit 13 rekonstruierten Bilddaten wer
den ebenfalls in dem Speicher 14 gespeichert und können auf
einer an den Bildrekonstruktionsrechner 11 angeschlossenen
Anzeigeeinheit 16, z. B. einem Videomonitor, angezeigt werden.
Die Röntgenstrahlenquelle 2, beispielsweise eine Röntgen
röhre, wird von einer Generatoreinheit 17 mit den notwendigen
Spannungen und Strömen versorgt. Um diese auf die jeweils
notwendigen Werte einstellen zu können, ist der Generatorein
heit 17 eine Steuereinheit 18 mit Tastatur 19 und Mouse 20
zugeordnet, die die notwendigen Einstellungen gestattet.
Auch die sonstige Bedienung und Steuerung des CT-Gerätes er
folgt mittels der Steuereinheit 18 und der Tastatur 19 sowie
der Mouse 20, was dadurch veranschaulicht ist, dass die Steu
ereinheit 18 mit dem Bildrekonstruktionsrechner 11 verbunden
ist.
Der in Fig. 3 als strichlierter Block dargestellten Datenauf
bereitungseinheit 10 werden die am Ausgang des Detektor
systems 5 zur Verfügung stehenden Volumendaten in digitaler
Form zugeführt und gelangen in einen Speicher 22, der die ge
samten während einer Spiralabtastung anfallenden Volumendaten
speichert.
Während der Durchführung einer Spiralabtastung extrahiert
eine digitale Signalverarbeitungseinheit 23 aus den in dem
Speicher 22 befindlichen Volumendaten Daten, die die Rekon
struktion eines "Live"-Bildes gestatten und überträgt die
extrahierten Daten über die Gebereinheit 21a und die Empfän
gereinheit 21b der Datenübertragungsstrecke an den Bildrekon
struktionsrechner 11, der aus den extrahierten Daten ein
"Live"-Bild rekonstruiert und auf der Anzeigeeinheit 16 dar
stellt.
Die Datenrate, mit der die Datenübertragungsstrecke arbeitet,
ist so gewählt, dass die Übertragung der extrahierten Daten
die Dauer des Spiralscans jedenfalls nicht wesentlich über
steigt.
Die Gesamtheit der während des Spiralscans aufgenommenen und
in dem Speicher 22 aufgenommenen Daten wird nach Abschluss
des Spiralscans unverändert mit der gleichen Datenrate, mit
der auch die Übertragung der extrahierten Daten erfolgt, von
der Datenaufbereitungseinheit 10 über die Datenübertragungs
strecke zu dem Bildrekonstruktionsrechner 11 übertragen.
Es wird deutlich, dass im Falle des erfindungsgemäßen CT-Ge
rätes die Rekonstruktion von "Live"-Bildern möglich ist, ohne
dass die Datenübertragungsstrecke mit einer Datenrate arbei
ten müsste, wie sie zur Übertragung der gesamten während ei
nes Spiralscans anfallenden Daten während der Untersuchung
erforderlich wäre.
Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, wird das Zusammenwirken
des Speichers 22 und der digitalen Signalverarbeitungseinheit
23 der Datenaufbereitungseinheit 10 durch eine Steuereinheit
24, beispielsweise einen Mikrocontroller, gesteuert.
Die Daten, die während eines Spiralscans von den einzelnen
Zeilen des Detektorsystems 5 in den Speicher 22 gelangen,
enthalten eine Vielzahl von den einzelnen Zeilen des Detek
torsystems 5 zuzuordnenden Teilumlauf- bzw. Vollumlauf-Daten
sätzen, wobei ein Teilumlauf-Datensatz Projektionen enthält,
die über einen Projektionswinkelbereich, d. h. einen Schwenk
winkelbereich der Messeinheit 1, um die Systemachse Z aufge
nommen werden, der wenigstens gleich dem zur Rekonstruktion
eines Schnittbildes erforderlichen Projektionswinkelbereich,
jedoch kleiner als 360° ist, während ein Vollumlauf-Datensatz
Projektionen enthält, die über einen Projektionswinkelbereich
von wenigstens 360° aufgenommen werden. Im Falle des be
schriebenen Ausführungsbeispiels werden die extrahierten Da
ten dadurch erzeugt, dass die digitale Signalverarbeitungs
einheit 23 aus einer Anzahl von Teilumlauf- oder Vollumlauf-
Datensätzen, z. B. vier Teilumlauf- oder Vollumlauf-Datensät
zen, den Mittelwert bildet und den entsprechenden resultie
renden Teilumlauf- oder Vollumlauf-Datensatz als extrahierte
Daten an den Bildrekonstruktionsrechner 11 überträgt. Dabei
kann es sich, insbesondere in Abhängigkeit von Umfang und
Dauer des Spiralscans, bei den extrahierten Daten um einen
einzigen oder mehrere Teilumlauf- bzw. Vollumlauf-Datensätze
handeln, wobei im Falle der Übertragung mehrerer Datensätze
mehrere "Live"-Bilder rekonstruiert und angezeigt werden kön
nen.
Die erläuterte Mittelwertbildung ist in Fig. 3 durch eine
entsprechende den Ausgang und einen Eingang der digitalen
Signalverarbeitungseinheit 23 miteinander verbindende
Schleife veranschaulicht.
Geht man von einem des mit 32 Zeilen zu je 768 Einzeldetekto
ren aus und nimmt an, dass pro Umdrehung des Drehrahmen 7 und
pro Zeile 1000 Projektionen aufgenommen werden, so ist für
eine den Fall, dass eine Umdrehung des Drehrahmens 0,4 sec
dauert, bei einer Auflösung von 17 bit für die vollständige
Übertragung der von dem Detektorsystem 5 während einer Ab
tastung gelieferten Daten eine Datenrate von < 1,04448 Gbit/sec
erforderlich.
Demgegenüber genügt für die Übertragung der extrahierten
Daten unter der Voraussetzung, dass bei der Gewinnung der
extrahierten Daten jeweils vier Teilumlauf- oder Vollumlauf-
Datensätzen gemittelt und der Rekonstruktion eines "Live"-
Bildes zugrunde gelegt werden, ein Viertel der für die voll
ständige Übertragung erforderlichen Datenrate.
Zur Speicherung aller während eines Spiralscans von dem
Detektorsystem 5 gelieferten Daten ist für die vorstehenden
Parameter und unter der weiteren Annahme einer Verschiebung
in Richtung der Systemachse Z von 200 cm, bei 50 Rotationen
der Messeinheit 1 um die Systemachse Z (Pitch 4 cm) eine
Kapazität des Speichers 22 von ca. 21 GByte erforderlich.
Diese Kapazität kann durch eine an sich bekannte verlustfreie
Kompression Der Volumendaten noch verringert werden.
Die Erzeugung der extrahierten Daten muss nicht notwendiger
weise in der beschriebenen Weise durch Mittelwertbildung er
folgen. Andere Vorgehensweisen sind möglich, z. B., indem
während des Spiralscans nur jeder n-ter Teilumlauf- oder
Vollumlauf-Datensatz, beispielsweise jeder achte Teilumlauf-
oder Vollumlauf-Datensatz, übertragen wird.
Der Aufbau des Bildrekonstruktionsrechners 11 ist im Falle
des vorstehenden Ausführungsbeispiels in einer Weise be
schrieben, als seien die Vorverarbeitungseinheit 12 und die
Rekonstruktionseinheit 13 Hardwarekomponenten. Dies kann in
der Tat so sein. In der Regel sind aber die genannten Kompo
nenten durch Softwaremodule realisiert, die auf einem mit den
erforderlichen Schnittstellen versehenen Universalrechner
laufen, der abweichend von der Fig. 1 auch die Funktion der
dann überflüssigen Steuereinheit 18 übernehmen kann.
Das CT-Gerät im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels
weist ein Detektorsystem 5 mit Zeilen auf, deren in z-Rich
tung gemessene Breite gleich groß ist und z. B. 1 mm beträgt.
Es kann davon abweichend im Rahmen der Erfindung auch ein
Detektorsystem vorgesehen sein, dessen Zeilen von unter
schiedlicher Breite sind.
Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels wird die
Relativbewegung zwischen der Messeinheit 1 und der Lagerungs
vorrichtung 9 jeweils dadurch erzeugt, dass die Lagerungsvor
richtung 9 verschoben wird. Es besteht im Rahmen der Erfin
dung jedoch auch die Möglichkeit, die Lagerungsvorrichtung 9
ortsfest zu lassen und statt dessen die Messeinheit 1 zu ver
schieben. Außerdem besteht im Rahmen der Erfindung die Mög
lichkeit, die notwendige Relativbewegung durch Verschiebung
sowohl der Messeinheit 1 als auch der Lagerungsvorrichtung 9
zu erzeugen.
Im Zusammenhang mit den vorstehend beschriebenen Ausführungs
beispielen finden CT-Geräte der 3. Generation Verwendung,
d. h. die Röntgenstrahlenquelle und das Detektorsystem werden
während der Bilderzeugung gemeinsam um die Systemachse ver
lagert. Die Erfindung kann aber auch im Zusammenhang mit CT-
Geräten der 4. Generation, bei denen nur die Röntgenstrahlen
quelle um die Systemachse verlagert wird und mit einem fest
stehenden Detektorring zusammenwirkt, Verwendung finden, so
fern es sich bei dem Detektorsystem um ein flächenhaftes Ar
ray von Detektorelementen handelt.
Auch bei CT-Geräten der 5. Generation, d. h. CT-Geräten, bei
denen die Röntgenstrahlung nicht nur von einem Fokus, sondern
von mehreren Foken einer oder mehrerer um die Systemachse
verlagerter Röntgenstrahlenquellen ausgeht, kann das erfin
dungsgemäße Verfahren Verwendung finden, sofern das Detektor
system ein flächenhaftes Array von Detektorelementen auf
weist.
Die im Zusammenhang mit den vorstehend beschriebenen Ausfüh
rungsbeispielen verwendeten CT-Geräte weisen ein Detektor
system mit nach Art einer orthogonalen Matrix angeordneten
Detektorelementen auf. Die Erfindung kann aber auch im Zusam
menhang mit CT-Geräten Verwendung finden, deren Detektor
system in einer anderen Weise flächenhaftes Array angeordnete
Detektorelemente aufweist.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen
die medizinische Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Erfindung kann jedoch auch außerhalb der Medizin, bei
spielsweise bei der Gepäckprüfung oder bei der Materialunter
suchung, Anwendung finden.
Claims (4)
1. CT-Gerät mit einem um eine Systemachse rotierenden Detek
torsystem, einem bezüglich des Detektorsystems stationären
Bildrekonstruktionsrechner,
einer Datenübertragungsstrecke zur Übertragung von Daten von dem Detektorsystem zu dem Bild rekonstruktionsrechner,
einem mit dem Detektorsystem um die Systemachse rotierenden Speicher für von dem Detektorsystem gelieferten Daten
und einer mit dem Detektorsystem um die Systemachse rotierenden Datenaufbereitungseinheit, der Daten von dem Detektorsystem zugeführt sind,
wobei die während der Abtastung eines Untersuchungsobjektes von dem Detektorsystem gelieferten Daten dem Speicher zugeführt und aus diesem über die Datenübertragungsstrecke nach Abschluss der Abtastung zu dem Bildrekonstruktionsrechner übertragen werden und
wobei die Datenaufbereitungseinheit während der Abtastung aus den von dem Detektorsystem gelieferten Daten Daten extrahiert, die über die Datenübertragungsstrecke während der Abtastung zu dem Bildrekonstruktionsrechner übertragen werden, der aus den extrahierten Daten ein Bild rekonstruiert und dieses auf einer Anzeigeeinrichtung darstellt.
einer Datenübertragungsstrecke zur Übertragung von Daten von dem Detektorsystem zu dem Bild rekonstruktionsrechner,
einem mit dem Detektorsystem um die Systemachse rotierenden Speicher für von dem Detektorsystem gelieferten Daten
und einer mit dem Detektorsystem um die Systemachse rotierenden Datenaufbereitungseinheit, der Daten von dem Detektorsystem zugeführt sind,
wobei die während der Abtastung eines Untersuchungsobjektes von dem Detektorsystem gelieferten Daten dem Speicher zugeführt und aus diesem über die Datenübertragungsstrecke nach Abschluss der Abtastung zu dem Bildrekonstruktionsrechner übertragen werden und
wobei die Datenaufbereitungseinheit während der Abtastung aus den von dem Detektorsystem gelieferten Daten Daten extrahiert, die über die Datenübertragungsstrecke während der Abtastung zu dem Bildrekonstruktionsrechner übertragen werden, der aus den extrahierten Daten ein Bild rekonstruiert und dieses auf einer Anzeigeeinrichtung darstellt.
2. CT-Gerät nach Anspruch 1, bei dem während einer Abtastung
eine kontinuierliche Rotation des Detektorsystems um die
Systemachse unter gleichzeitiger Verlagerung des Unter
suchungsobjekts einerseits und des Detektorsystems anderer
seits relativ zueinander in Richtung der Systemachse erfolgt.
3. CT-Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dessen Detektorsystem ein
zweidimensionales Array von Detektorelementen aufweist.
4. CT-Gerät nach Anspruch 3, bei dem die Detektorelemente des
Detektorsystems matrixförmig in mehreren Reihen und Spalten
angeordnet sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10003518A DE10003518C2 (de) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | CT-Gerät |
JP2001016355A JP2001224587A (ja) | 2000-01-27 | 2001-01-24 | Ct装置 |
US09/772,139 US6343109B2 (en) | 2000-01-27 | 2001-01-29 | CT apparatus with reduced data transmission rate from the detector system to the image reconstruction computer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10003518A DE10003518C2 (de) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | CT-Gerät |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10003518A1 DE10003518A1 (de) | 2001-08-09 |
DE10003518C2 true DE10003518C2 (de) | 2003-02-13 |
Family
ID=7628897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10003518A Expired - Fee Related DE10003518C2 (de) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | CT-Gerät |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6343109B2 (de) |
JP (1) | JP2001224587A (de) |
DE (1) | DE10003518C2 (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10001357B4 (de) * | 2000-01-14 | 2004-04-15 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb eines CT-Geräts sowie CT-Gerät |
DE10003518C2 (de) * | 2000-01-27 | 2003-02-13 | Siemens Ag | CT-Gerät |
US6925051B2 (en) * | 2003-08-01 | 2005-08-02 | General Electric Company | Limited play data storage media and associated methods of manufacture |
DE10345073A1 (de) * | 2003-09-26 | 2005-05-04 | Siemens Ag | Betriebsverfahren für ein tomographiefähiges bildgebendes Untersuchungsgeräts und Röntgen-Computertomographiegerät |
CN1786819B (zh) * | 2004-12-09 | 2011-08-10 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | X射线光阑、x射线辐照器和x射线成像设备 |
CN101071110B (zh) * | 2006-05-08 | 2011-05-11 | 清华大学 | 一种基于螺旋扫描立体成像的货物安全检查方法 |
US7844097B2 (en) * | 2007-12-03 | 2010-11-30 | Samplify Systems, Inc. | Compression and decompression of computed tomography data |
US7852977B2 (en) * | 2008-09-11 | 2010-12-14 | Samplify Systems, Inc. | Adaptive compression of computed tomography projection data |
US7916830B2 (en) * | 2008-09-11 | 2011-03-29 | Samplify Systems, Inc. | Edge detection for computed tomography projection data compression |
US8151022B2 (en) * | 2008-11-26 | 2012-04-03 | Simplify Systems, Inc. | Compression and storage of projection data in a rotatable part of a computed tomography system |
DE102013214674A1 (de) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Bestimmung von Fokuseigenschaften |
JP6742745B2 (ja) * | 2016-02-08 | 2020-08-19 | キヤノン株式会社 | 情報取得装置および表示方法 |
DE102016214343A1 (de) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur bedienung eines röntgen-systems |
US11382594B2 (en) * | 2018-12-31 | 2022-07-12 | General Electric Company | Systems and methods for interventional radiology with remote processing |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10229982A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Ge Yokogawa Medical Syst Ltd | X線ct装置および画像処理装置 |
US5867555A (en) * | 1997-03-04 | 1999-02-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Adaptive dose modulation during CT scanning |
JPH1176226A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-03-23 | General Electric Co <Ge> | 物体の画像データを作成するための方法およびシステム |
JPH11235336A (ja) * | 1997-11-26 | 1999-08-31 | General Electric Co <Ge> | コンピュータ断層撮影システム |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5159551A (en) * | 1989-08-09 | 1992-10-27 | Picker International, Inc. | Prism architecture for ct scanner image reconstruction |
JPH1035844A (ja) | 1996-07-25 | 1998-02-10 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | コンベアベルトおよびその製造法 |
DE10003518C2 (de) * | 2000-01-27 | 2003-02-13 | Siemens Ag | CT-Gerät |
-
2000
- 2000-01-27 DE DE10003518A patent/DE10003518C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-01-24 JP JP2001016355A patent/JP2001224587A/ja not_active Withdrawn
- 2001-01-29 US US09/772,139 patent/US6343109B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10229982A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Ge Yokogawa Medical Syst Ltd | X線ct装置および画像処理装置 |
US5867555A (en) * | 1997-03-04 | 1999-02-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Adaptive dose modulation during CT scanning |
JPH1176226A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-03-23 | General Electric Co <Ge> | 物体の画像データを作成するための方法およびシステム |
JPH11235336A (ja) * | 1997-11-26 | 1999-08-31 | General Electric Co <Ge> | コンピュータ断層撮影システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6343109B2 (en) | 2002-01-29 |
JP2001224587A (ja) | 2001-08-21 |
DE10003518A1 (de) | 2001-08-09 |
US20010017909A1 (en) | 2001-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69433045T2 (de) | Computertomograph | |
DE10133237B4 (de) | Verfahren für die Computertomographie sowie Computertomographie(CT-)Gerät | |
DE10003518C2 (de) | CT-Gerät | |
DE69936769T2 (de) | Bilddickeselektion für mehrschichtbildgerät | |
DE2625281A1 (de) | Abtastsystem | |
DE10251448A1 (de) | Verfahren für die Computertomographie eines periodisch sich bewegenden Untersuchungsobjektes, sowie ein CT-Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE102006034356A1 (de) | 3D-Abbildungsrekonstruktionsverfahren für eine Positron-CT-Vorrichtung und Positron-CT-Vorrichtung | |
DE10244180B4 (de) | Verfahren zur Bilderstellung in der Computertomographie eines periodisch bewegten Untersuchungsobjektes und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens | |
DE10127269B4 (de) | Verfahren für die Computertomographie sowie Computertomographie (CT)-Gerät | |
DE19813466A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung eines Gegenstands in einem Computer-Tomographie-System | |
DE19919151A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung einer skalierbaren Mehrschnitt-Computer-Tomographie-Abtastung | |
DE10159927B4 (de) | Verfahren zur Bildrekonstruktion für die Computertomographie | |
DE19925395B4 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Computertomographie(CT)-Gerätes | |
DE102007021023A1 (de) | Verfahren zur Bilderstellung für die Spiral-CT mit veränderlichem Pitch und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens | |
DE10235849A1 (de) | Messverfahren und bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung für ein sich periodisch bewegendes Untersuchungsobjekt | |
DE10123798B4 (de) | Verfahren für die Computertomographie | |
DE102004003882A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von tomographischen Schnittbildern eines sich periodisch bewegenden Objektes mit einer Fokus-Detektor-Kombination | |
CH616581A5 (de) | ||
DE10244181A1 (de) | Verfahren zur Bilderstellung in der Computertomographie und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens | |
DE19748082A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Teilvolumen-Bildartefakten | |
DE10135873A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung für submillimeter-CT-Schnitte mit vergrößertem erfassten Gebiet | |
DE19901901A1 (de) | Verfahren und Gerät zur Desensibilisierung von Einfallwinkelfehlern bei einer Mehrschnitt-Computer-Tomographie-Erfassungseinrichtung | |
DE10112792B4 (de) | Verfahren zur Korrektur einer Kalibrierwerte enthaltenden Kalibriertabelle eines CT-Geräts | |
DE19748081A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bildrekonstruktion bei einem Mehrschnitt-Computer-Tomographie-System | |
DE19835873A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Zellenkopplung bei einem Mehrschnittcomputer-Tomographie-System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |