DE102005056105A1

DE102005056105A1 - Dosisbewertungssverfahren und Röntgen-CT-Gerät

Info

Publication number: DE102005056105A1
Application number: DE102005056105A
Authority: DE
Inventors: Makoto Hino Gohno
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2005-11-23
Publication date: 2006-06-08
Also published as: JP4739738B2; CN1781459B; KR20060061249A; CN1781459A; JP2006149958A; FR2878729A1; US20060115039A1; US7756243B2

Abstract

Mit dem Ziel einer Bewertung, ob eine Dosis für ein Objekt überhöht ist, wird eine Dosis bei einem axialen Scan auf der Grundlage von den durch einen Scout-Scan akquirierten Projektionsdaten so geschätzt, dass das Bildrauschen Werte erreicht, die kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert sind. Diese Dosis wird als eine Maximaldosis angesetzt. Ein Gebiet mit Ausnahme von Luft aus einem durch den axialen Scan gewonnenen Bild wird in eine Vielzahl kleiner Gebiet i unterteilt. Die Werte des Bildrauschens N(i) werden für die jeweiligen kleinen Gebiete i berechnet. Ein Warnungsbild G1 wird erzeugt und angezeigt, in dem alle Pixelwerte der Pixel in denjenigen kleinen Gebieten, in denen das Bildrauschen N(i) kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, durch in einem Schwarzpegel ausgedrückte Pixelwerte ersetzt werden.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein eine Dosis bewertendes Verfahren und ein Röntgen-CT (Computertomographie) -Gerät und spezieller auf ein eine Dosis bewertendes Verfahren zur Bestimmung, ob eine Dosis für ein Objekt überhöht ist, und ein Röntgen-CT-Gerät dafür.

Es ist ein Röntgengerät bekannt, das die Ausgabe bzw. Ausgangsleistung einer Röntgenröhre zu der Zeit der wirklichen Abbildung eines Objektes auf der Grundlage eines Histogramms steuert, das für die Pixelwerte eines vorbereitenden Bildes kennzeichnend ist, das durch eine vorbereitende Abbildung des Objektes durch das Röntgengerät gewonnen worden ist (siehe z.B. Patentdokument 1).

[Patentdokument 1] Japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 10(1998)-308899

Das konventionelle Röntgengerät war in der Lage zu verhindern, dass die Dosis bei der eigentlichen Abbildung für das Objekt übermäßig hoch sein wird.

Es besteht jedoch Bedarf daran, durch vorbereitende Bildgebung Projektionsdaten zu sammeln, die zu allen Ansichten gehören, die zur Wiederherstellung des vorbereitenden Bildes erforderlich sind, wodurch das Problem entsteht, dass die vorbereitende Bildgebung komplex wird. Es entsteht auch ein Problem in der Weise, dass es nicht möglich ist, zu bewerten, ob eine Dosis bei der Fotoaufnahme eines bereits wiederhergestellten Bildes überhöht ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dosisbewertungsverfahren, das zur Einschätzung einer für ein Objekt überhöhten Dosis in der Lage ist, selbst wenn zu allen Ansichten gehörende Projektionsdaten, die zur Bildwiederherstellung erforderlich sind, nicht gesammelt werden, ein Dosisbewertungsverfahren, das in der Lage ist zu bewerten, ob eine Dosis bei der Fotoaufnahme eines bereits wiederhergestellten Bildes überhöht ist, und ein Röntgen-CT-Gerät zu schaffen, das in geeigneter Weise zur Implementierung dieser Verfahren in der Lage ist.

In einer ersten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Dosisbewertungsverfahren, das die Schritte enthält, Projektionsdaten (, die als Festansichtsprojektionsdaten bezeichnet werden,) ohne Drehung einer Röntgenröhre und eines Röntgendetektors um eine Körperachse eines Objektes herum zu sammeln und in Abhängigkeit von den Festansichtsprojektionsdaten eine Dosis zu der Zeit zu bewerten, wenn die Röntgenröhre und/oder der Röntgendetektor zum Sammeln von Projektionsdaten um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden.

Bei dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform besteht kein Bedarf an der Sammlung von Projektionsdaten zu allen Ansichten, die zu einer Bildwiederherstellung erforderlich sind, weil die Dosis gestützt auf die Fest ansichtsprojektionsdaten bewertet wird.

In einer zweiten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Dosisbewertungsverfahren, bei dem in dem Dosisbewertungsverfahren nach der ersten Ausführungsform eine durchschnittliche Durchdringungsdichte und eine maximale Durchdringungslänge aus den Festansichtsprojektionsdaten bestimmt werden, eine Dosis, bei der das Bildrauschen kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, aus der durchschnittlichen Durchdringungsdichte und der maximalen Durchdringungslänge geschätzt wird und die Dosis als ein Bewertungskriterium angesetzt wird.

Bei dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform werden eine durchschnittliche Durchdringungsdichte und eine maximale Durchdringungslänge, die einem Objekt eigen sind, aus den Festansichtsprojektionsdaten gewonnen. Als nächstes wird eine Dosis so geschätzt, dass das Bildrauschen einen vorbestimmten Wert (, der im Hinblick auf einen abzubildenden Bereich und die Bildgebungszwecke bestimmt wird,) oder weniger unter Berücksichtigung der durchschnittlichen Durchdringungsdichte und der maximalen Durchdringungslänge annimmt, die zu dem Objekt gehören. Danach wird abgeschätzt, ob die Dosis bezogen auf die geschätzte Dosis als ein Bewertungskriterium überhöht ist.

Übrigens kann das Bildrauschen z.B. mit einem Streuungswert der Pixelwerte als einer Kennzahl verwendet werden.

In einer dritten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Dosisbewertungsverfahren, bei dem in dem Dosisbewertungsverfahren nach der zweiten Ausführungsform die als das Bewertungskriterium angesetzte Dosis als eine Maximaldosis ausgegeben bzw. angezeigt wird, wenn ein Bediener eine Dosis zu der Zeit, wenn eine Röntgenröhre und/oder ein Röntgendetektor zur Sammlung von Projektionsdaten um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, auswählt.

Bei dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform hat der Bediener die Dosis kleiner oder gleich der angegebenen Maximaldosis gewählt. Folglich kann verhindert werden, dass die Dosis für das Objekt überhöht sein wird.

In einer vierten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Dosisbewertungsverfahren, das die Schritte des Sammelns von Projektionsdaten (als Festansichtsprojektionsdaten bezeichnet) bei einer Vielzahl von z-Koordinatenpositionen ohne Drehen einer Röntgenröhre und eines Röntgendetektors um eine Körperachse eines Objektes herum und durch Bewegen der Röntgenröhre und des Röntgendetektors bezüglich der Richtung der Körperachse des Objektes und des auf die Festansichtsprojektionsdaten gestützten Bewertens von Dosen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre und/oder der Röntgendetektor zur Sammlung von Projektionsdaten um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, enthält.

Bei dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der vierten Ausführungsform werden die Dosen an der Vielzahl von z-Koordinatenpositionen gestützt auf die Festansichtsprojektionsdaten bewertet, die durch einen Scout-Scan gewonnen worden sind. Daher ist es unnötig, Projektionsdaten zu sammeln, die zu allen Ansichten gehören, die für eine Bildwiederherstellung an den mehreren z-Koordinatenpositionen erforderlich sind.

In einer fünften Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Dosisbewertungsverfahren, bei dem in dem Dosis bewertungsverfahren nach der vierten Ausführungsform durchschnittliche Durchdringungsdichten und maximale Durchdringungslängen bei den jeweiligen z-Koordinatenpositionen aus den jeweiligen Festansichtsprojektionsdaten bestimmt werden, Dosen, bei denen das Bildrauschen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, aus den jeweiligen durchschnittlichen Durchdringungsdichten und maximalen Durchdringungslängen geschätzt werden, und die jeweiligen Dosen bei den jeweiligen z-Koordinatenpositionen als Kriterien zur Bewertung angesetzt werden.

Bei dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der fünften Ausführungsform werden die durchschnittlichen Durchdringungsdichten und die maximalen Durchdringungslängen, die dem Objekt eigen sind, bei der Vielzahl von z-Koordinatenpositionen aus den Festansichtsprojektionsdaten bei den jeweiligen z-Koordinatenpositionen gewonnen bzw. extrahiert. Als nächstes werden die Dosen so geschätzt, dass bei ihnen das Bildrauschen einen vorbestimmten Wert (, der im Hinblick auf einen abzubildenden Bereich und die Bildgebungszwecke bestimmt wird,) oder weniger unter Berücksichtigung der durchschnittlichen Durchdringungsdichten und der maximalen Durchdringungslängen, die dem Objekt an den z-Koordinatenpositionen eigen sind, annimmt. Danach wird mit diesen geschätzten Dosen als Bewertungskriterien abgeschätzt, ob die Dosen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen überhöht sind.

Übrigens kann das Bildrauschen z.B, mit einem Streuungswert der Pixelwerte in jeweiligen kleinen Gebieten als Kennzahl verwendet werden.

In einer sechsten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Dosisbewertungsverfahren, bei dem in dem Dosis bewertungsverfahren nach der fünften Ausführungsform eine Dosis, die bei einer gegebenen z-Koordinatenposition als ein Bewertungskriterium angesetzt worden ist, als eine Maximaldosis angezeigt wird, wenn ein Bediener eine Dosis zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre und/oder der Röntgendetektor zur Sammlung von Projektionsdaten um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, auswählt.

Bei dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der sechsten Ausführungsform hat der Bediener die Dosis kleiner oder gleich der angezeigten Maximaldosis gewählt. Folglich ist es möglich zu verhindern, dass die Dosis für das Objekt überhöht sein wird.

In einer siebten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Dosisbewertungsverfahren, das die Schritte enthält, ein Gebiet für ein Zielbild mit Ausnahme von Luft in eine Vielzahl von kleinen Gebieten zu unterteilen, das Bildrauschen bei jedem der kleinen Gebiete zu berechnen und zu bestimmen, dass eine Dosis zu der Zeit, wenn das Zielbild fotografiert wird, überhöht ist, sofern ein kleines Gebiet existiert, in dem das Bildrauschen kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.

Bei dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der siebten Ausführungsform kann bewertet werden, ob eine Dosis bei der Fotoaufnahme eines bereits wiederhergestellten Bildes überhöht ist.

Übrigens kann das Bildrauschen z.B. mit Streuungswerten der Pixelwerte in den jeweiligen kleinen Gebieten als Kennzahlen verwendet werden.

In einer achten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Dosisbewertungsverfahren, bei dem in dem Dosisbewertungsverfahren nach der siebten Ausführungsform eine Anzeigeform eines kleinen Gebietes zu der Zeit geändert wird, wenn die Dosis als überhöht erkannt wird, um ein Warnungsbild zu erzeugen und anzuzeigen, das eine Unterscheidung von jedem kleinen Gebiet ermöglicht, in dem das Bildrauschen größer als ein vorbestimmter Wert ist.

Bei dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der achten Ausführungsform wird ein Warnungsbild erzeugt und angezeigt, in dem nur dasjenige kleine Gebiet zu der Zeit, wenn die Dosis als überhöht erkannt wird, z.B. durch Blinken wiedergegeben wird. Es ist demnach möglich, einem Bediener anzuzeigen, ob die Dosis bei der Fotoaufnahme eines Zielbildes überhöht ist.

In einer neunten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Dosisbewertungsverfahren, bei dem in dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der siebten oder achten Ausführungsform ein Histogramm erzeugt und angezeigt wird, in dem die Werte des Bildrauschens eine horizontale Achse bilden und die Anzahl der kleinen Gebiete entlang einer vertikalen Achse aufgetragen werden.

Bei dem Dosisbewertungsverfahren gemäß der neunten Ausführungsform ist der Bediener in der Lage, visuell das Verhältnis zwischen jedem kleinen Gebiet, in dem die Dosis als überhöht erkannt worden ist, und dem gesamten abzubildenden Gebiet zu erkennen.

In einer zehnten Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Röntgen-CT-Gerät, das Mittel zum Akquirieren von Festansichtsprojektionsdaten enthält, um Projektionsdaten (, die als Festansichtsprojektionsdaten bezeichnet werden,) ohne Drehen einer Röntgenröhre und eines Röntgendetektors um eine Körperachse eines Objektes herum zu sammeln, und Dosisbewertungsmittel enthält, um in Abhängigkeit von den Festansichtsprojektionsdaten eine Dosis zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre und/oder der Röntgendetektor zum Sammeln von Projektionsdaten um die Körperachse herum gedreht werden, zu bewerten.

Das Röntgen-CT-Gerät gemäß der zehnten Ausführungsform ist in der Lage, das Dosisbewertungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform in geeigneter Weise zur Anwendung zu bringen.

In einer elften Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Röntgen-CT-Gerät, bei dem in dem Röntgen-CT-Gerät gemäß der zehnten Ausführungsform die Dosisbewertungsmittel aus den Festansichtsprojektionsdaten eine durchschnittliche Durchdringungsdichte und eine maximale Durchdringungslänge bestimmen, aus der durchschnittlichen Durchdringungsdichte und der maximalen Durchdringungslänge eine Dosis schätzen, bei der das Bildrauschen kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und die Dosis als ein Bewertungskriterium ansetzen.

Das Röntgen-CT-Gerät gemäß der elften Ausführungsform ist in der Lage, das Dosisbewertungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform in geeigneter Weise zur Anwendung zu bringen.

In einer zwölften Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Röntgen-CT-Gerät, bei dem in dem Röntgen-CT-Gerät gemäß der elften Ausführungsform Dosisauswahlmittel, die es einem Bediener ermöglichen, eine Dosis zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre und/oder der Röntgendetektor zum Sammeln von Projektionsdaten um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, auszuwählen, und Maximaldosisanzeigemittel geschaffen werden, um die Dosis anzuzeigen, die als das Bewertungskriterium für die Maximaldosis festgelegt worden ist.

Das Röntgen-CT-Gerät gemäß der zwölften Ausführungsform ist in der Lage, das Dosisbewertungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform in geeigneter Weise zur Anwendung zu bringen.

In einer 13. Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Röntgen-CT-Gerät, das Festansichtsprojektionsdaten-Akquisitionsmittel zum Sammeln von Projektionsdaten (, die als Festansichtsprojektionsdaten bezeichnet werden,) an einer Vielzahl von z-Koordinatenpositionen ohne Drehen einer Röntgenröhre und eines Röntgendetektors um eine Körperachse eines Objektes herum und durch Bewegen der Röntgenröhre und des Röntgendetekors bezüglich der Richtung der Körperachse des Objektes und Dosisbewertungsmittel enthält, um gestützt auf die Festansichtsprojektionsdaten Dosen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre und/oder der Röntgendetektor zum Sammeln von Projektionsdaten um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, zu bewerten.

Das Röntgen-CT-Gerät gemäß der 13. Ausführungsform ist in der Lage, das Dosisbewertungsverfahren gemäß der vierten Ausführungsform in geeigneter Weise zur Anwendung zu bringen.

In einer 14. Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Röntgen-CT-Gerät, bei dem in dem Röntgen-CT-Gerät gemäß der 13. Ausführungsform die Dosisbewertungsmittel durchschnittliche Durchdringungsdichten und maximale Durch dringungslängen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen aus den jeweiligen Festansichtsprojektionsdaten bestimmen, die Dosen, bei denen das Bildrauschen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, aus den jeweiligen durchschnittlichen Durchdringungsdichten und den maximalen Durchdringungslängen schätzen und die jeweiligen Dosen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen als Bewertungskriterien ansetzen.

Das Röntgen-CT-Gerät gemäß der 14. Ausführungsform ist in der Lage, das Dosisbewertungsverfahren gemäß der fünften Ausführungsform in geeigneter Weise zur Anwendung zu bringen.

In einer 15. Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Röntgen-CT-Gerät, bei dem in dem Röntgen-CT-Gerät gemäß der 14. Ausführungsform Dosisauswahlmittel, die es einem Bediener ermöglichen, eine Dosis zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre und/oder der Röntgendetektor zum Sammeln von Projektionsdaten an einer gegebenen z-Koordinatenposition um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, auszuwählen, und Maximaldosisanzeigemittel geschaffen werden, um eine Dosis anzuzeigen, die bei der gegebenen z-Koordinatenposition als ein Bewertungskriterium für eine Maximaldosis angesetzt worden ist.

Das Röntgen-CT-Gerät gemäß der 15. Ausführungsform ist in der Lage, das Dosisbewertungsverfahren gemäß der sechsten Ausführungsform in geeigneter Weise zur Anwendung zu bringen.

In einer 16. Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Röntgen-CT-Gerät, das Bildrauschenberechnungsmittel zum Unterteilen eines Gebietes für ein Zielbild mit Ausnahme der Luft in eine Vielzahl kleiner Gebiete und zum Be rechnen des Bildrauschens in jedem der kleinen Gebiete sowie Dosisbewertungsmittel enthält, um eine Dosis zu der Zeit, wenn das Zielbild fotografiert wird, als überhöht zu erkennen bzw. bestimmem, sofern ein kleines Gebiet existiert, in dem das Bildrauschen kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.

Das Röntgen-CT-Gerät gemäß der 16. Ausführungsform ist in der Lage, das Dosisbewertungsverfahren gemäß der siebten Ausführungsform in geeigneter Weise zur Anwendung zu bringen.

In einer 17. Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Röntgen-CT-Gerät, bei dem in dem Röntgen-CT-Gerät gemäß der 16. Ausführungsform Warnungsbild-Erzeugungs-/Anzeigemittel zum Erzeugen und Anzeigen eines Warnungsbildes geschaffen werden, das eine Unterscheidung gegenüber jedem kleinen Gebiet ermöglicht, in dem das Bildrauschen größer als ein vorbestimmter Wert ist, indem die Art der Anzeige bzw. Darstellung des kleinen Gebietes zu der Zeit, wenn die Dosis als überhöht erkannt wird, verändert wird.

Das Röntgen-CT-Gerät gemäß der 17. Ausführungsform ist in der Lage, das Dosisbewertungsverfahren gemäß der achten Ausführungsform in geeigneter Weise zur Anwendung zu bringen.

In einer 18. Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Röntgen-CT-Gerät, bei dem in dem Röntgen-CT-Gerät gemäß der 16. oder 17. Ausführungsform Histogramm-Erzeugungs-/Anzeigemittel zum Erzeugen und Anzeigen eines Histogramms geschaffen werden, in dem die Werte des Bildrauschens eine horizontale Achse bilden und die Anzahl der kleinen Gebiete entlang einer vertikalen Achse aufgetragen ist.

Das Röntgen-CT-Gerät gemäß der 18. Ausführungsform ist in der Lage, das Dosisbewertungsverfahren gemäß der neunten Ausführungsform in geeigneter Weise zur Anwendung zu bringen.

Gemäß dem Dosisbewertungsverfahren und dem Röntgen-CT-Gerät der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine für ein Objekt überhöhte Dosis einzuschätzen, selbst wenn die Projektionsdaten, die zu allen zur Bildwiederherstellung notwendigen Ansichten gehören, nicht gesammelt werden. Es ist auch möglich, zu bewerten, ob eine Dosis zu der Zeit, wenn ein schon wiederhergestelltes Bild fotografiert wird, überhöht ist.

Das Dosisbewertungsverfahren und das Röntgen-CT-Bildgebungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können verwendet werden, um zu bewerten, ob eine Dosis für ein Objekt überhöht ist.

Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung deutlich, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Röntgen-CT-Gerät gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Durchführung eines Maximaldosiseinstellungsvorgangs darstellt.
3 zeigt ein konzeptionelles Diagramm, das Projektionsdaten P bei einer Vielzahl von z-Koordinatenpositionen zeigt.
4 zeigt ein erläuterndes Diagramm, das eine Beziehung zwischen z-Koordinatenpositionen und einer Maximaldosis darstellt.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Durchführung eines Dosiseingabevorgangs zeigt.
6 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Durchführung eines Dosisbewertungsvorgangs zeigt.
7 zeigt ein konzeptionelles Diagramm, das ein Zielbild darstellt.
8 zeigt ein konzeptionelles Diagramm, das ein in kleine Gebiete unterteiltes Zielbild zeigt.
9 zeigt ein konzeptionelles Diagramm, das ein Histogramm darstellt.
10 zeigt ein konzeptionelles Diagramm, das ein Warnungsbild zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird anschließend im Hinblick auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele genauer beschrieben. Im Übrigen ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt.
[Ausführungsbeispiel 1]
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das ein Röntgen-CT-Gerät gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
Das Röntgen-CT-Gerät 100 ist mit einer Bedienungskonsole 1, einer Tischvorrichtung 10 und einer Scan-Gantry 20 ausgestattet.
Die Bedienungskonsole 1 ist mit einer Eingabeeinrichtung 2, die Bedienereingaben empfängt, einer zentralen Verarbeitungseinheit 3, die verschiedene Prozesse ausführt, einem Datenakquisitionspuffer 5, der die von der Scan-Gantry 20 gewonnenen Projektionsdaten sammelt, einer Anzeigeeinrichtung 6, die ein CT-Bild oder dergleichen anzeigt, das durch Bildwiederherstellung aus den Projektionsdaten gewonnen worden ist, und einer Speichereinrichtung 7 versehen, die Programme, Daten und Bilder in sich speichert.
Die Tischvorrichtung 10 enthält eine Liege 12, auf der ein Objekt angeordnet ist und die es in eine Öffnung (Hohlraumabschnitt) hinein bewegt und aus dieser herauszieht. Die Liege 12 wird durch einen in die Tischvorrichtung 10 eingebauten Motor angehoben und linear bewegt.
Die Scan-Gantry 20 ist mit einer Röntgenröhre 21, einer Röntgensteuerung 22, einem Kollimator 23, einem Röntgendetektor 24, einem DAS (Datenakquisitionssystem) 25, einer Rotationsabschnittssteuerung 26, die die um die Körperachse des Objektes herum gedrehte Röntgenröhre 21 etc. steuert, einer Neigungssteuerung 27, die die Steuerung der Scan-Gantry 20 zu der Zeit durchführt, wenn die Scan-Gantry 20 von ihrer Rotationsachse nach vorne oder nach hinten geneigt wird, einem Steuerungscontroller 29, der die Übertragung eines Steuerungssignals oder dergleichen zwischen der Bedienungskonsole 1 und der Tischvorrichtung 10 durchführt, und einem Schleifring 30 versehen, der Versorgungsenergie, Steuerungssignale und gesammelte Projektionsdaten überträgt.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Durchführung eines Maximaldosis-Einstellungsvorgangs durch das Röntgen-CT-Gerät 100 zeigt.
In dem Schritt A1 wird das Objekt einem Scout-Scan unterzogen, um Projektionsdaten P(z, ch) zu sammeln oder zu akquirieren. 3 zeigt konzeptionell die Projektionsdaten P (z, ch) bei einer Vielzahl von z-Koordinatenpositionen.
In dem Schritt A2 werden aus den Projektionsdaten P(z, ch) für jede vorbestimmte z-Koordinatenposition eine durchschnittliche Durchdringungsdichte D(z) und eine maximale Durchdringungslänge L(z) bestimmt.
In dem Schritt A3 wird eine solche Dosis geschätzt und als eine Maximaldosis mAs_max(z) gespeichert, bei der das Bildrauschen im Hinblick auf die durchschnittliche Durchdringungsdichte D(z) und die maximale Durchdringungslänge L(z) kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Diese Abschätzung ermöglicht es, eine Dosis so zu bestimmen, dass das Bildrauschen kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert im Hinblick auf die durchschnittliche Durchdringungsdichte D(z) und die maximale Durchdringungslänge L(z) unter Bezug auf Daten über eine durchschnittliche Durchdringungsdichte, eine maximale Durchdringungslänge, Dosen und Bildrauschen ist, die zum Beispiel durch tatsächliche Messung oder Simulation im Voraus erzeugt worden sind. Alternativ kann die Maximaldosis aus der folgenden Gleichung unter Verwendung solcher Funktionen f und g berechnet werden, bei denen das Bildrauschen einen vorbestimmten Wert annimmt, wobei die Funktionen durch tatsächliche Messung oder Simulation im Voraus bestimmt worden sind. mAs_max (z) = max{f(D(z)), g(L(z))},wobei max{,} eine Funktion bezeichnet, die das Maximum liefert. f(D(z)) bezeichnet eine Funktion, die die notwendige Dosis aus der durchschnittlichen Durchdringungsdichte D(z) so bestimmt, dass das Bildrauschen den vorbestimmten Wert erreicht. g(L(z)) bezeichnet eine Funktion, die die notwendige Dosis aus der maximalen Durchdringungslänge L(z) so bestimmt, dass das Bildrauschen den vorbestimmten Wert annimmt.
Im Übrigen kann das Bildrauschen zum Beispiel mit einem Streuungswert als einer Kennzahl verwendet werden.
Die Maximaldosis mAs_max(z) ist konzeptionell in 4 gezeigt.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Durchführung eines Dosiseingabevorgangs durch das Röntgen-CT-Gerät 100 zeigt.
In dem Schritt B1 wird ein Bediener zur Eingabe jeder z-Koordinatenposition einer Aufnahmeebene veranlasst.
In dem Schritt B2 wird dem Bediener eine Maximaldosis mAs_max(z), die zu der eingegebenen z-Koordinatenposition gehört, als die eingebbare Maximaldosis angezeigt.
In dem Schritt B3 wird der Bediener zur Eingabe einer für einen axialen Scan verwendeten Dosis veranlasst. Wenn der Bediener eine Dosis eingibt, die kleiner als die dem Bediener angezeigte Maximaldosis ist, kann verhindert werden, dass die Dosis überhöht sein wird. Im Übrigen ist der Bediener auch in der Lage, sich für die Eingabe einer Dosis zu entscheiden, die größer als die angezeigte Maximaldosis ist.
6 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Durchführung eines Dosisbewertungsvorgangs durch das Röntgen-CT-Gerät 100 zeigt.
In dem Schritt C1 wird ein Zielbild (CT-Bild, dessen Auswertung beabsichtigt ist,) eingegeben. Während das Zielbild ein CT-Bild sein kann, das von dem Röntgen-CT-Gerät 100 abgebildet oder fotografiert worden ist, kann es auch ein CT-Bild sein, das von einem anderen Röntgen-CT-Gerät fotografiert worden ist. Ein Zielbild G0 ist in 7 konzeptionell gezeigt.
In dem Schritt C2 ist das Gebiet des Zielbildes unter Ausnahme der Luft in eine Vielzahl kleiner Gebiete i unterteilt, wie es in 8 gezeigt ist.
In dem Schritt C3 wird das Bildrauschen N(i) in jedem kleinen Gebiet i bestimmt. Im Übrigen kann das Bildrauschen N(i) zum Beispiel mit einem Streuungswert der Pixelwerte in jedem kleinen Gebiet i als einer Kennzahl verwendet werden.
In dem Schritt C4 wird ein Histogramm mit den Werten des Bildrauschens als der horizontalen Achse und der Anzahl der kleinen Gebiete als der vertikalen Achse erzeugt und angezeigt, wie es in 9 gezeigt ist.
In dem Schritt C5 wird ein Warnungsbild erzeugt, indem eine Anzeigeform oder Darstellungsart jedes kleinen Gebietes, in dem das Bildrauschen N(i) kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, in eine solche Anzeigeform umgewandelt wird, die von jedem kleinen Gebiet unterscheidbar ist, in dem das Bildrauschen N(i) größer als der vorbestimmte Wert ist.
Z. B. werden alle Pixelwerte der Pixel in jedem kleinen Gebiet, in dem das Bildrauschen N(i) kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, durch Pixelwerte ersetzt, die jeweils als Schwarzpegel ausgedrückt werden. Alternativ wird eine bestimmte Farbe, wie z. B. eine orange Farbe, über jedes kleine Gebiet gelegt, in dem das Bildrauschen N(i) kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Alternativ werden die Pixelwerte der Pixel in jedem kleinen Gebiet, in dem das Bildrauschen N(i) kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, in Pixelwerte umgewandelt, die durch Blinken oder Hervorheben wiedergegeben werden.
Ein Warnungsbild G1 ist in 10 konzeptionell gezeigt.
Im Übrigen wird kein Warnungsbild erzeugt, wenn kleine Gebiete, in denen das Bildrauschen N(i) kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, nicht existieren.
In dem Schritt C6 schreitet das Verfahren zu dem Schritt C7 fort, falls kein Warnungsbild G1 erzeugt worden ist. Wenn eines erzeugt worden ist, schreitet das Verfahren zu dem Schritt C10 fort.
In dem Schritt C7 zeigt das Röntgen-CT-Gerät 100 an, dass die Dosis nicht überhöht ist.
In dem Schritt C8 wird das Originalzielbild G0 angezeigt.
In dem Schritt C9 wird das Dosisbewertungsverfahren in einen Wartezustand versetzt, bis der Bediener eine Anweisung zum „Beenden" ausgibt. Wenn die Anweisung zum Beenden ausgegeben wird, wird der Dosisbewertungsvorgang beendet.
In dem Schritt C10 wird das Warnungsbild G1 angezeigt.
In dem Schritt C11 schreitet das Verfahren zu dem Schritt C8 fort, wenn der Bediener eine Anweisung zum „Anzeigen des Zielbildes" ausgegeben hat. Wenn dies nicht geschieht, schreitet das Verfahren zu dem Schritt C12 fort.
In dem Schritt C12 wird das Dosisbewertungsverfahren beendet, wenn der Bediener die Anweisung zum „Beenden" ausgibt. Wenn dies nicht geschieht, kehrt das Verfahren zu dem Schritt C11 zurück.
[Ausführungsbeispiel 2]
Wenn der minimale Wert der Maximaldosis mAs_max(z) bei einem linear durchlaufenden Bereich (Bereich bei jeder z-Koordinatenposition) als Maximaldosis angesehen wird, wo ein helikaler Scan mit einer konstanten Dosis durchgeführt wird, wird an keinem beliebigen Punkt des linear durchlaufenden Bereiches eine Dosis überhöht sein. Wenn andererseits der Maximalwert der Maximaldosis mAs_max(z) über dem linear durchlaufenden Bereich als Maximaldosis angenommen wird, ist das Bildrauschen an jedem beliebigen Punkt des linear durchlaufenden Bereiches kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert.
Mit dem Ziel einer Bewertung, ob eine Dosis für ein Objekt überhöht ist, wird eine Dosis bei einem axialen Scan auf der Grundlage von den durch einen Scout-Scan akquirierten Projektionsdaten so geschätzt, dass das Bildrauschen Werte erreicht, die kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert sind. Diese Dosis wird als eine Maximaldosis angesetzt. Ein Gebiet mit Ausnahme von Luft aus einem durch den axialen Scan gewonnenen Bild wird in eine Vielzahl kleiner Gebiete i unterteilt.
Die Werte des Bildrauschens N(i) werden für die jeweiligen kleinen Gebiete i berechnet. Ein Warnungsbild G1 wird erzeugt und angezeigt, in dem alle Pixelwerte der Pixel in denjenigen kleinen Gebieten, in denen das Bildrauschen N(i) kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, durch in einem Schwarzpegel ausgedrückte Pixelwerte ersetzt werden.
Zahlreiche stark voneinander abweichende Ausführungsbeispiele der Erfindung können eingerichtet werden, ohne von dem Geist und dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es muss erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, außer sofern dies in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist.

1:

1: Bedienungskonsole
2: Eingabeeinrichtung
3: Zentrale Verarbeitungseinheit
5: Datenakquisitionspuffer
6: Anzeigeeinrichtung
7: Speichereinrichtung
10: Tischvorrichtung
12: Liege
20: Scan-Gantry
21: Röntgenröhre
22: Röntgensteuerung
23: Kollimator
24: Röntgendetektor
26: Rotationsabschnittsteuerung
27: Neigungssteuerung
29: Steuerungscontroller
100: Röntgen-CT-Gerät

2:

: Starte Maximaldosiseinstellungsvorgang
A1: Bestimme Projektionsdaten P(z, ch) durch Scout-Scan
A2: Bestimme durchschnittliche Durchdringungsdichte D(z) und
: maximale Durchdringungslänge L(z) aus den Projektions
: daten P(z, ch) jeder vorbestimmten z-Koordinatenposition
A3: Schätze anhand der durchschnittlichen Durchdringungsdich
: te D(z) und der maximalen Durchdringungslänge L(z) die
: Dosis, bei der das Bildrauschen kleiner oder gleich einem
: vorbestimmten Wert ist, und speichere diese als Maximal
: dosis mAs_max(z)
: Ende

4:

: Dosis

5:

: Starte Dosiseingabevorgang
B1: Veranlasse den Bediener zur Eingabe der z-Koordinatenposition der Aufnahmeebene
B2: Zeige dem Bediener die Maximaldosis mAs_max(z), die zu der eingegebenen z-Koordinatenposition gehört, als ein
: gebbare Maximaldosis an
B3: Veranlasse Bediener zur Dosiseingabe
: Ende

6:

: Starte Dosisbewertungsvorgang
C1: Gebe Zielbild ein
C2: Unterteile Gebiet des Zielbildes mit Ausnahme von Luft
: in viele kleine Gebiete i
C3: Bestimme Bildrauschen N(i) in jedem kleinen Gebiet
C4: Erzeuge Histogramm und zeige es an
C5: Erzeuge Warnungsbild, in dem die Anzeigeart eines kleinen
: Gebietes, in dem das Bildrauschen N(i) kleiner oder
: gleich einem vorbestimmten Wert ist, in eine Anzeigeart
: umgewandelt wird, die von einem kleinen Gebiet unter
: scheidbar ist, in dem das Bildrauschen N(i) größer als
: der vorbestimmte Wert ist.
: Lösche Warnungsbild, wenn kein kleines Gebiet existiert,
: in dem das Bildrauschen N(i) kleiner oder gleich einem
: vorbestimmten Wert ist
C6: Wurde Warnungsbild erzeugt?
C7: Zeige an, dass Dosis nicht überhöht ist
C8: Zeige Zielbild an
C9: Beendet?
: Ende
C10: Zeige Warnungsbild an
C11: Ist Zielbild angezeigt?
C12: Beendet?
: Ende

7:

: Zielbild

8:

: Zielbild
: Kleines Gebiet i

9:

: Anzahl der kleinen Gebiete
: Vorbestimmter Wert, Wert des Bildrauschens

10:

: Warnungsbild
: Dosis ist überhöht.
: Kleines Gebiet i, Bereich mit ersetzten Pixelwerten q

Claims

Dosisbewertungsverfahren, das die Schritte enthält: Sammeln von Projektionsdaten (, die als Festansichtsprojektionsdaten bezeichnet werden,) ohne Drehung einer Röntgenröhre (21) und eines Röntgendetektors (24) um eine Körperachse eines Objektes herum und Bewerten einer Dosis zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre (21) und/oder der Röntgendetektor (24) zur Sammlung von Projektionsdaten um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, gestützt auf die Festansichtsprojektionsdaten.
Röntgen-CT-Gerät (100), das aufweist: eine Festansichtsprojektionsdaten-Akquisitionseinrichtung zum Sammeln von Projektionsdaten (, die als Festansichtsprojektionsdaten bezeichnet werden,) ohne Drehung einer Röntgenröhre (21) und eines Röntgendetektors (24) um eine Körperachse eines Objektes herum und eine Dosisbewertungseinrichtung (3) zum Bewerten einer Dosis zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre (21) und/oder der Röntgendetektor (24) zur Sammlung von Projektionsdaten um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, gestützt auf die Festansichtsprojektionsdaten.
Röntgen-CT-Gerät (100) nach Anspruch 2, bei dem die Dosisbewertungseinrichtung (3) eine durchschnittliche Durchdringungsdichte und eine maximale Durchdringungslänge aus den Festansichtsprojektionsdaten bestimmt, eine Dosis, bei der das Bildrauschen kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, aus der durchschnittlichen Durchdringungsdichte und der maximalen Durchdringungslänge schätzt und die Dosis als ein Bewertungskriterium ansetzt.
Röntgen-CT-Gerät (100) nach Anspruch 3, das weiterhin aufweist: eine Dosisauswahleinrichtung (2), um es einem Bediener zu ermöglichen, eine Dosis zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre (21) und/oder der Röntgendetektor (24) zur Sammlung von Projektionsdaten um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, auszuwählen, und eine Maximaldosisanzeigeeinrichtung (6) zum Anzeigen der als das Bewertungskriterium angesetzten Dosis als einer Maximaldosis.
Röntgen-CT-Gerät (100) das aufweist: eine Festansichtsprojektionsdaten-Akquisitionseinrichtung zum Sammeln von Projektionsdaten (, die als Festansichtsprojektionsdaten bezeichnet werden,) bei einer Vielzahl von z-Koordinatenpositionen ohne Drehung einer Röntgenröhre (21) und eines Röntgendetektors (24) um eine Körperachse eines Objektes herum und durch Bewegen der Röntgenröhre (21) und des Röntgendetektors (24) bezüglich der Richtung der Körperachse des Objektes und eine Dosisbewertungseinrichtung (3) zum Bewerten der Dosen bei den jeweiligen z-Koordinatenpositionen zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre (21) und/oder der Röntgende tektor (24) zum Sammeln von Projektionsdaten um die Körperachse des Objekts herum gedreht werden, gestützt auf die Festansichtsprojektionsdaten.
Röntgen-CT-Gerät (100) nach Anspruch 5, bei dem die Dosisbewertungseinrichtung (3) durchschnittliche Durchdringungsdichten und maximale Durchdringungslängen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen aus den jeweiligen Festansichtsprojektionsdaten bestimmt, Dosen, bei denen das Bildrauschen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, aus den jeweiligen durchschnittlichen Durchdringungsdichten und maximalen Durchdringungslängen schätzt und die jeweiligen Dosen an den jeweiligen z-Koordinatenpositionen als Bewertungskriterien ansetzt.
Röntgen-CT-Gerät (100) nach Anspruch 6, das weiterhin aufweist: eine Dosisauswahleinrichtung (2), um es einem Bediener zu ermöglichen, eine Dosis zu der Zeit, wenn die Röntgenröhre (21) und/oder der Röntgendetektor (24) zur Sammlung von Projektionsdaten bei einer gegebenen z-Koordinatenposition um die Körperachse des Objektes herum gedreht werden, auszuwählen, und eine Maximaldosisanzeigeeinrichtung (6), um eine Dosis, die bei der gegebenen z-Koordinatenposition als ein Bewertungskriterium angesetzt worden ist, als Maximaldosis anzuzeigen.
Röntgen-CT-Gerät (100), das aufweist: eine Bildrauschenberechnungseinrichtung (3) zum Unterteilen eines Gebietes für ein Zielbild mit Ausnahme von Luft in eine Vielzahl von kleinen Gebieten und Berechnen des Bildrauschens in jedem kleinen Gebiet und eine Dosisbewertungseinrichtung (3), um eine Dosis zu der Zeit, wenn das Zielbild fotografiert wird, als überhöht zu bestimmen, wenn ein kleines Gebiet existiert, in dem das Bildrauschen kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
Röntgen-CT-Gerät (100) nach Anspruch 8, das weiterhin enthält: eine Warnungsbild-Erzeugungs-/Anzeigeeinrichtung (6), um ein Warnungsbild zu erzeugen und anzuzeigen, das eine Unterscheidung gegenüber jedem kleinen Gebiet ermöglicht, in dem das Bildrauschen größer als ein vorbestimmter Wert ist, indem die Anzeigeart des kleinen Gebietes zu der Zeit, wenn die Dosis als überhöht bestimmt wird, verändert wird.
Röntgen-CT-Gerät (100) nach Anspruch 8 oder 9, das weiterhin aufweist: Histogramm-Erzeugungs-/Anzeigeeinrichtung (6), um ein Histogramm zu erzeugen und anzuzeigen, in dem der Wert des Bildrauschens eine horizontale Achse bildet und die Anzahl der kleinen Gebiete eine vertikale achse bildet.