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Verfahren zur Korrektur von asymmetrischen Fokussen in der roentgenbasierten Bildgebung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000189063D
Published in the IP.com Journal: Volume 9 Issue 11A (2009-11-11)
Included in the Prior Art Database: 2009-Nov-11
Document File: 2 page(s) / 124K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In der roentgenbasierten Bildgebung werden zumeist nahezu punktfoermige Roentgenquellen, sogenannte Winkel-Anodenroehren verwendet. Bei diesen Roentgengeraeten wird in einem Vakuum ein Elektronenstrahl durch ein elektrisches Feld beschleunigt und auf eine flaechige Schwermetallanode gerichtet. Der Elektronenstrahl trifft unter einem bestimmten Winkel auf die Schwermetallanode (z.B. Wolfram, Molybdaen, Rhodium) und bewirkt dadurch eine Roentgenstrahlung (charakteristische Strahlung, Bremsstrahlung). Diese Strahlung verlaesst die Anode unter einem Winkel von 90 Grad und kann dann als bildgebende Strahlung verwendet werden. Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist es von Vorteil, das Fokusprofil in der Breitenrichtung asymmetrisch auszulegen, da so hoehere Pulsleistungsdichten erreicht werden koennen (siehe Abbildung 1). Die Bildverunschaerfung durch den Fokus kann mathematisch durch eine Faltung beschrieben werden. Ist das Fokusprofil asymmetrisch, so muss der Faltungskern ebenfalls asymmetrisch sein. Asymmetrische Faltungskerne fuehren jedoch, entsprechend der Fourier-Theorie, zu Phasenverschiebungen im Frequenzraum, was zu unerwuenschten Bildeindruecken und dadurch zu Fehlinterpretationen der Roentgenbilder fuehren kann.

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Verfahren zur Korrektur von asymmetrischen Fokussen in der roentgenbasierten Bildgebung

Idee: Dr. Philipp Bernhardt, DE-Forchheim; Dr. Richard Obler, DE-Forchheim; Dr. Oliver Baruth,
DE-Forchheim

In der roentgenbasierten Bildgebung werden zumeist nahezu punktfoermige Roentgenquellen, sogenannte Winkel-Anodenroehren verwendet. Bei diesen Roentgengeraeten wird in einem Vakuum ein Elektronenstrahl durch ein elektrisches Feld beschleunigt und auf eine flaechige Schwermetallanode gerichtet. Der Elektronenstrahl trifft unter einem bestimmten Winkel auf die Schwermetallanode (z.B. Wolfram, Molybdaen, Rhodium) und bewirkt dadurch eine Roentgenstrahlung (charakteristische Strahlung, Bremsstrahlung). Diese Strahlung verlaesst die Anode unter einem Winkel von 90 Grad und kann dann als bildgebende Strahlung verwendet werden.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist es von Vorteil, das Fokusprofil in der Breitenrichtung asymmetrisch auszulegen, da so hoehere Pulsleistungsdichten erreicht werden koennen (siehe Abbildung 1). Die Bildverunschaerfung durch den Fokus kann mathematisch durch eine Faltung beschrieben werden. Ist das Fokusprofil asymmetrisch, so muss der Faltungskern ebenfalls asymmetrisch sein. Asymmetrische Faltungskerne fuehren jedoch, entsprechend der Fourier-Theorie, zu Phasenverschiebungen im Frequenzraum, was zu unerwuenschten Bildeindruecken und dadurch zu Fehlinterpretationen der Roentgenbilder fuehren kann.

Es wird nun vorgeschlagen, mit Hilfe eines Softwareverfahrens die durch die asymmetrischen Faltungskerne verursachten Phasenverschiebungen wieder zurueckzurechnen. Dies kann sowohl im Ortsraum, als auch im Fourierraum durchgefuehrt werden. Bevor jedoch ein Korrekturalgorithmus angewendet werden kann, muss das genaue Fokusprofil im Zentralstrahl bestimmt werden. Im Falle einer starken Ortsvarianz erfolgt eine genaue Bestimmung der Intensitaet fuer jeden Bildpunkt. Zum Messen des Fokusprofils werden beispielsweise Schlitz- oder Lochblenden verwendet, die roehrennah aufgestellt werden. Bei ausreichend kleinem...