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Computertomographie-Rekonstruktion bei Vorhandensein externer Absorber, insbesondere des Patiententischs

IP.com Disclosure Number: IPCOM000190432D
Original Publication Date: 2009-Dec-10
Included in the Prior Art Database: 2009-Dec-10
Document File: 5 page(s) / 371K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei der Roentgen-Computertomographie (CT) werden von einem Untersuchungsobjekt in einer Vielzahl von Projektionsrichtungen Transformationsmessdaten erzeugt. Aus den gewonnenen Projektionsbildern wird mittels mathematischen Bildrekonstruktionsalgorithmen die Dichteverteilung innerhalb des Objekts rekonstruiert. In der Regel kann ein Objektquerschnitt rekonstruiert werden, wenn dieser aus allen Projektionsrichtungen auf einer Kreisbahn vollstaendig abgetastet wird. Allerdings ist es manchmal unvermeidbar, dass sich ausserhalb des abzubildenden Patientenquerschnitts Objekte befinden, die unter gewissen Projektionsrichtungen im Strahlengang liegen und die Projektionsmessdaten verfaelschen. Moegliche Stoerobjekte sind z.B. Patiententische oder Kabel. Durch solche externen Stoerobjekte koennen nach der Bildrekonstruktion Artefakte und Verzerrungen der rekonstruierten Dichteverteilung entstehen, die die Bildauswertung und Diagnose beeintraechtigen. Speziell bei der C-Bogen-CT, die immer mehr im interventionellen Bereich eingesetzt wird, fuehrt die geringe Anzahl von Projektionen zu einer Erhoehung strichartiger, von externen Absorbern hervorgerufene Artefakte.

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Computertomographie-Rekonstruktion bei Vorhandensein externer Absorber, insbesondere des Patiententischs

Idee: Ernst-Peter Ruehrnschopf, DE-Erlangen, Dr. Bernhard Scholz, DE-Forchheim, Dr. Klaus
Klingenbeck, DE-Forchheim, Dr. Bernd Schreiber, DE-Forchheim, Christopher Rohkohl, DE- Forchheim

Bei der Roentgen-Computertomographie (CT) werden von einem Untersuchungsobjekt in einer Vielzahl von Projektionsrichtungen Transformationsmessdaten erzeugt. Aus den gewonnenen Projektionsbildern wird mittels mathematischen Bildrekonstruktionsalgorithmen die Dichteverteilung innerhalb des Objekts rekonstruiert. In der Regel kann ein Objektquerschnitt rekonstruiert werden, wenn dieser aus allen Projektionsrichtungen auf einer Kreisbahn vollstaendig abgetastet wird. Allerdings ist es manchmal unvermeidbar, dass sich ausserhalb des abzubildenden Patientenquerschnitts Objekte befinden, die unter gewissen Projektionsrichtungen im Strahlengang liegen und die Projektionsmessdaten verfaelschen. Moegliche Stoerobjekte sind z.B. Patiententische oder Kabel. Durch solche externen Stoerobjekte koennen nach der Bildrekonstruktion Artefakte und Verzerrungen der rekonstruierten Dichteverteilung entstehen, die die Bildauswertung und Diagnose beeintraechtigen. Speziell bei der C-Bogen-CT, die immer mehr im interventionellen Bereich eingesetzt wird, fuehrt die geringe Anzahl von Projektionen zu einer Erhoehung strichartiger, von externen Absorbern hervorgerufene Artefakte.

Bei der standardmaessigen CT mit festem Gehaeuse werden in der Regel Patiententische mit moeglichst kleinen Schwaechungseigenschaften verwendet, die in Verbindung mit der relativ grossen Anzahl von Projektionen nahezu zu keinen Artefakten fuehren. Bei der C-Bogen-CT werden die genannten Effekte lediglich vernachlaessigt bzw. ignoriert.

In der Abbildung 1 ist eine CT-Aufnahmegeometrie mit einem Patiententisch dargestellt, bei der ein Teil der Roentgenstrahlen unter sehr flachen Winkel einen langen Weg durch den Tisch nimmt und stark geschwaecht wird. Beispiele fuer CT-Projektionsprofile des Tisches sind in der Abbildung 2 in verschiedenen Projektionswinkeln dargestellt. In diesem Zusammenhang werden Leeraufnahmen mit den entsprechenden Stoerobjekten, die in Abhaengigkeit zu den einzelnen Projektionswinkeln stehen, als Musterfunktionen bezeichnet. Diese Leeraufnahmen gehen den eigentlichen Untersuchungen voran. Die steilsten Musterfunktionen mit den hoechsten Amplituden treten in dem Beispiel der Abbildung 2 bei den Projektionswinkeln 187° und 188° auf. Als Projektionswinkel wird hier die Winkelposition des Roentgenfokus auf dem Fokuskreis verstanden, was gleichbedeutend zur Projektionsrichtung ist. Die Maximalwerte der Musterfunktion sind in der Abbildung 3 in Abhaengigkeit vom Projektionswinkel dargestellt. Daraus wird ersichtlich, dass nur bei wenigen Projektionswinkeln Mus...