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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft allgemein eine Bildgebungsvorrichtung und insbesondere
Verfahren und Vorrichtungen zum Definieren von mindestens einem
der Akquisitions- und Bearbeitungsparameter in einer Tomosynthesevorrichtung.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
der klassischen Tomographie bewegen sich die Röntgenstrahlenquelle und der
Detektor synchron und kontinuierlich in entgegen gesetzten Richtungen
um einen Drehpunkt, der in der interessierenden Ebene liegt. Das
Tomosysntheseverfahren erzeugt ein Bild oder Tomogramm der gewünschten
Ebene durch Verzerren der Beiträge
von anderen Ebenen. Die digitale Tomosynthese (digital tomosynthesis:
DTS) ist eine Bildgebungstechnik mit beschränktem Winkel, die die Rekonstruktion
der Tomographie-Ebenen auf der Basis der Informationen erlaubt,
die innerhalb der während
einer Tomographie-Bildgebungs-Akquisition akquirierten Bilder enthalten
sind. Ein Satz von zwei-dimensionalen (2D) Bildern des Objektes
wird erhalten, wobei jedes bei einem unterschiedlichen Projektionswinkel
erhalten wird, und ein drei dimensionales (3D) Bild wird aus demselben
erzeugt. Zur Erzeugung von 3D-Bildern werden normalerweise Rückprojektionstechniken
verwendet. Die digitale Tomosynthese ist eine neue Bildgebungstechnik,
die eine 3D-Bildgebung
eines Patienten unter Verwendung eines digitalen Großflächen-Detektors
zu ermöglicht,
der typischerweise für
die digitale Radiographie verwendet wird. Die 3D-Daten werden in
Form einer Anzahl von Schichten durch den Patienten erzeugt, wobei jede
parallel zu der Detektorebene ist. Die Akquisition enthält eine
Anzahl von Projektionen, die einen Winkelbereich von kleiner als
180° abdeckt,
typischerweise 20° bis
40°.
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Die
Vorteile der Tomosynthese-Bildgebung sind theoretisch gut bekannt
und Anwendungen, wie beispielsweise Brust-Tomosynthese, sind deutlich
identifiziert. Für
andere Körperteile
haben jedoch weder die Ärzte
noch die Radiologen ein komplettes Verständnis der möglichen klinischen Anwendungen
dieser neuen Bildgebungstechnik. Als ein Ergebnis ist anzunehmen,
dass es eine ausgedehnte Periode des Experimentierens geben wird,
während
der sowohl die Kliniker, als auch die Physiker, als auch die Ingenieure
die neuen klinischen Anwendungen sowohl im Labor als auch in der
Klinik erforschen werden. Auf Grund der ansteigenden Komplexität der Akquisition,
wird die Anzahl der Parameter zu betrachten sein, die für eine Tomosynthese-Bild-Akquisition
spezifiziert werden müssen.
Zusätzlich
zu allen allgemeinen Parametern, die für eine Standard-Radiographie-Untersuchung
angepasst werden können
(beispielsweise kVp, mA, Bestrahlungszeit, Kollimation, Betrachtungsfeld,
Dosis, Bildbearbeitung nach der Bildgebung, usw.), verlangt die
Tomtographiesynthese die Spezifikation einer Anzahl von Akquisitions-
und Bearbeitungs-Parametern, die für die Tomosynthese einmalig
sind (beispielsweise die Anzahl der Projektionen, die Dosis pro
Projektion, den Sweep-Winkel, die totale Dosis, den Winkel-Ersatz
oder Inkrement zwischen den Projektionen, den Rekonstruktionsalgorithmus, den
Rekonstruktions-"Kern" oder Filter, usw.).
Alle dieser Parameter haben signifikante Effekte auf die Natur der
rekonstruierten Schichten, einschließlich Rauschen, Schichtdicke
(z-Richtung), Auftreten der Rippel-Artefakte, Brennpunktstiefe,
Betrachtungsfeld, Anzahl der Schichten, die gelesen werden müssen, usw.
Da die betroffene Komplexität
offensichtlich ist, gibt es einen Bedarf für ein einfaches Werkzeug, um
die gewünschten Akquisitions-
und Bearbeitungs-Parameter auf der Basis der klinischen Anforderungen
auszuwählen,
ohne die Physik und die geometrische Komplexität der Tomosysnthese-Technik
verstehen zu müssen.
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Folglich
wäre es
wünschenswert,
eine Benutzerschnittstelle zu schaffen, die es dem Benutzer ermöglicht,
indirekt die gewünschten
Akquisitions- und Bearbeitungs-Parameter auszuwählen, ohne die Komplexität der Tomosynthese-Technik
verstehen zu müssen
oder mit dieser befasst zu werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorstehend genannten Merkmale, Nachteile und Probleme werden hierin
angesprochen, was beim Lesen und Verstehen der nachfolgenden Spezifikation
verstanden werden wird.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren der Definition von mindestens
einem von mehreren Akquisitions- und
Bearbeitungs-Paramtern in der Tomosynthese-Bildgebung. Das Verfahren
enthält
die Schritte: Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle, die es
einem Benutzer erlaubt, mindestens eine Charakteristik eines rekonstruierten
Bildes zu spezifizieren, und Definieren mindestens eines von mehreren
Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern in der Tomosynthesevorrichtung
auf der Basis von mmindestens einer Bildcharakteristik, die unter
Verwendung der Benutzerschnittstelle spezifiziert ist. In einer
Ausführungsform
ist die Benutzerschnittstelle konfiguriert, eine visuelle Schnittstelle
zu sein, die es einem Benutzer ermöglichen wird, ein oder mehrere
Bildercharakteristiken auszuwählen.
Die Benutzerschnittstelle wechselwirkt mit einem Prozessor zum Ableiten
der gewünschten
Akquisitions- und
Bearbeitungs-Parameter auf der Basis der vom Benutzer spezifizierten
Bildcharakteristiken. In einer Ausführungsform enthalten die Bildcharakteristiken
sowohl Charakteristiken des rekonstruierten Bildes als auch anatomische
Charakteristiken.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird eine Tomosynthesevorrichtung mit einer Benutzerschnittstelle geschaffen,
um dem Benutzer zu ermöglichen,
mindestens einen aus mehreren Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern auszuwählen. Die
Vorrichtung weist auf: einen Bildgeber zum Bereitstellen von Bildern
und eine Rechnereinheit, die eine Benutzerschnittstelle enthält, die
es einem Benutzer ermöglicht
mindestens eine Charakteristik des rekonstruierten Bildes zu spezifizieren,
und einen Prozessor, der programmiert ist, mindestens einen von
den mehreren Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern für den Bildgeber
auf der Basis von mindestens einer vom Benutzer spezifischen Bildcharakteristik
zu definieren.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist ein Computerprogramm zum Auswählen von mindestens einem von mehreren
Akquisitionsparametern in einer Tomosynthese-Bildgebungsvorrichtung offenbart, das
in einer oder mehreren Computerlesbaren Medien bereitgestellt wird.
Das Computerprogramm enthält:
eine Routine zum Schaffen einer Benutzerschnittstelle, die es einem
Benutzer ermöglicht,
mindestens eine Charakteristik des rekonstruierten Bildes auszuwählen, und
eine Routine zum Definieren von mindestens einem von mehreren Akquisitions-
und Bearbeitungs-Parametern
auf der Basis der vom Benutzer spezifizierten Bildcharakteristik.
Die Routine zum Definieren von mindestens einer der mehreren Akquisitions-
und Bearbeitungs-Parametern weist auf: eine Routine zum Erhalten
von mindestens einer Bildcharakteristik von dem Benutzer, wobei
die Bildcharakteristik sowohl Charakteristiken des rekonstruierten
Bildes als auch des anatomischen Bildes enthält. Die Routine zum Definieren
von mindestens einem von mehreren Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern
weist ferner auf: eine Routine zum Ableiten von mindestens einem
Akquisitions- und Bearbeitungs-Parameter unter Verwendung einer
Datenbasis, die Beziehungen zwischen den Bildcharakteristiken zu
den Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern speichert.
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Verschiedene
andere Merkmale oder Eigenschaften, Gegenstände und Vorteile der Erfindung
werden für
den Fachmann aus der nachfolgenden Zeichnung und der Beschreibung
hiervon deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein schematisches Diaramm, das ein Verfahren der Tomosynthese gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Tomosynthesevorrichtung darstellt,
die in der Lage ist, eine Benutzerschnittstelle zu implementieren,
wie diese in einer Ausführungsform
der Erfindung beschrieben ist;
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das die beispielhaften Schritte der Auswahl
der gewünschten
Akquisitions- und Bearbeitungs-Parameter darstellt, wie diese in
einer Ausführungsform
der Erfindung beschrieben sind;
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4 zeigt
ein rekonstruiertes Bild, das die Effekte von Rippelartefakten in
einem rekonstruierten Bild darstellt;
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5A und 5B zeigen
rekonstruierte Bilder, die die Beziehung zwischen den Rippelartefakten und
der Dicke des Körperteils
darstellt, das bildgebend dargestellt werden soll;
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6A und 6B zeigen
rekonstruierte Bilder, die die Beziehung zwischen dem Sweep-Winkel
und der Schichtdicke darstellen;
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7A, 7B, 7C und 7D zeigen
rekonstruierte Bilder, die die Beziehung zwischen der projezierten
Dichte, dem Sweep-Winkel und den Rippelartefakten darstellen;
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8A und 8B zeigen
die rekonstruierten Bilder, die die Beziehung zwischen der Röntgendosis und
den Rauschartefakten darstellen, und
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9 zeigt
ein Beispiel einer Benutzerschnittstelle, wie diese in einer Ausführungsform
der Erfindung beschrieben ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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In
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug auf die
nachfolgende Zeichnung genommen, in der an Hand von Beispielen verschiedene
Ausführungsformen
gezeigt sind, die ausgeführt
werden können.
Diese Ausführungsformen
werden in ausreichenden Details beschrieben, um dem Fachmann zu
ermöglichen,
die Erfindung auszuführen,
und es sollte deutliche sein, dass andre Ausführungsformen verwendet werden
können,
und dass logische, mechanische, elektrische und andere Änderungen
gemacht werden können,
ohne vom Umfang der Ausführungsformen
abzuweichen. Die nachfolgende detaillierte Beschreibung ist deshalb
nicht als Beschränkung
des Umfangs der Erfindung zu verstehen.
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In
verschiedenen Ausführungsformen
wird ein Verfahren der Definition von mindestens einem von mehreren
Akquisitions- und Bearbeitungs-Paramtern in der Tomosynthese-Bildgebung
geschaffen. Dies wird erreicht, indem eine Benutzerschnittstelle
bereitgestellt wird, die programmiert ist, um mindestens einen von mehreren
Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern in der Tomosynthesevorrichtung
auf der Basis von mindestens einer Bildcharakteristik des rekonstruierten
Bildes zu definieren, die unter Verwendung der Benutzerschnittstelle
spezifiziert ist. Es sollte klar sein, dass das Verfahren und die
Vorrichtung, die nachfolgend beschrieben werden, in der Lage sind,
mindestens einen von mehrere Akquisitions- und Bearbeitungs-Paramtern oder eine
Kombination von beiden Arten der Paramter zu definieren auf der
Basis von einer oder mehreren vom Benutzer spezifizierten Bildcharakteristiken.
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Während die
vorliegende Technik hierin nachfolgend in Bezug auf bestimmte Anwendungen
der Tomosysnthese beschrieben ist, sollte bemerkt werden, dass die
Erfindung nicht auf diese oder jegliche bestimmte Anwendung oder
Umgebung beschränkt
ist. Im Gegenteil, die Technik kann in jeder digitalen Tomosyntheseeinrichtung
und in einer Reihe von Anwendungen verwendet werden, wie beispielsweise
der Bildgebung der Brust. Dies sind die Brustkorb-Radiographie,
die Gepäck-
und Paketbehandlung und Inspektion, die Teilinspektion und Qualitätskontrolle
und vieles mehr, um nur einige zu nennen.
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In
einer Ausführungsform
schafft die Erfindung eine Tomosynthesevorrichtung, die es einem
Benutzer ermöglicht,
mindestens einen von mehreren Akquisitions- oder Bearbeitungs-Parametern
zu spezifizieren. Die Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern werden
automatisch auf der Basis der Bildcharakteristiken ausgewählt, die
von einem Benutzer mit der Hilfe der Benutzerschnittstelle spezifiziert
werden können.
In einer Ausführungsform
enthält
die Bildcharakteristik sowohl Charakteristiken des rekonstruierten
Bildes als auch anatomische Charakteristiken, die für einen
Patienten oder eine Untersuchung charakteristisch sind.
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In
verschiedenen Ausführungsformen
schafft die Erfindung ein Werkzeug, das zur Bestimmung von mindestens
einem aus mehreren Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern für den gewünschten
Tomosynthese-Scan verwendet wird. Der Benutzer wird auf die Information
der zu scannenden Anatomie und der gewünschten Ausgabe der Bildcharakteristiken
direkt hingewiesen. Der Benutzer kann ebenfalls das Niveau der Bedeutung
für jede
dieser gewünschten
Ausgaben der Bildcharakteristiken spezifizieren. Auf der Basis dieser Information
wird das Werkzeug einen optimierten Satz von mindestens einem der
Bildgebungs-Akquisition- und Bearbeitungs-Parameter für die spezifische
Anwendung berechnen. In einer Ausführungsform schafft die Erfindung
ein Verfahren zur Auswahl von mindestens einem der ewünschten
Akquisitions- und Bearbeitungs-Parameter in einer Tomosysnthesevorrichtung
auf der Basis einer gewünschten
Bildcharakteristik, die von einem Benutzer spezifiziert ist.
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1 zeigt
ein schematisches Diagramm, das ein Verfahren der Tomosynthese gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Tomosynthese ist eine
forgeschrittene Bildgebungsanwendung der Röntgenstrahlen-Radiographie, die
eine retrospektive Rekonstruktion einer willkürlichen Anzahl von tomographischen
Ebenen eines Objektes aus einem Satz von Projektionsbildern mit
niederiger Dosis erlaubt, die über
einen beschränkten
Winkel akquiriert sind. Die digitale Tomosynthese ist eine Rekonstruktion
der dreidimensionalen (3D) Bilder aus den zweidimensionalen (2D)
Projektionsbildern des Objektes. Die digitale Tomosynthesevorrichtung 100 weist
eine Röntgenstrahlenquelle 110 und
einen 2D-Röntgenstrahlen-Detektor 130 auf,
der ein digitaler Detektor ist. Das Objekt 120, das bildgebend
dargestellt werden soll, wird zwischen der Quelle 110 und
dem Detektor 130 plaziert. In einer typischen digitalen
Tomosynthese-Vorrichtung wird während
der Akquisition die Röntgenstrahlenquelle 110 durch eine
(nicht gezeigte) Gantry auf einem Bogen durch einen beschränkten Winkelbereich
um einen Drehpunkt gedreht und ein Satz von Projketionsradiorammen
des Objektes wird durch den Detektor 130 an diskreten Orten
der Röntgenstrahlenquelle 110 akquiriert. Während der
Akquisition bewegt sich die Röntgenstrahlenquelle 110 entlang
der Richtung, die in 1 dargestellt ist, und dreht
synchron so, dass der Röntgenstrahl
während
der Akquisition stets in Richtung des Detektors zeigt. Der Detektor
wird in einer festen oder stationären Position erhalten, wenn
die Radiogramme akquiriert werden. Darüber hinaus kann die Quelle 110 bewegt
werden, typischerweise innerhalb einer Brennpunktsebene 140 (obwohl
diese auch außerhalb
einer einzigen Ebene bewegt werden kann), die im Wesentlichen parallel
zu dem Detektor 130 liegt. Mehrere radiographische Ansichten
aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln können folglich von dem Detekotr 130 aufgenommen
werden.
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In
einer Ausführungsform
wird eine einzelne Quelle bereitgestellt und die Röntgenstrahlenquelle
liefert mehrfache Belichtungen oder Bestrahlungen während eines
einzelnen Sweeps unter vielfachen Projektionswinkeln. Der Patient
steht während
des Tomosysnthese-Scans nahe der Detektorebene. Die Anzahl von Projektionen
für einen
einzelnen "Wallstand"-Scan wird von ungefähr 30 bis
60 reichen. Der Sweep-Winkel ist der Winkel von der ersten bis zur
letzten Projektion des Brennflecks bezogen auf die Ebene des Brennpunktes
und wird typischerweise von 30° bis
50° reichen.
Es sollte festgestellt werden, dass eine bestimmte Anwendung unterschiedliche
Anzahlen von Projektionen enthalten kann, einschließlich weniger
als 30 oder mehr als 60. Es soll ebenfalls festestellt werden, dass
unterschiedliche Sweep-Winkel verwendet werden können.
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Der
Detektor 130 wird im Allgemeinen durch mehrere Detektorelemente
gebildet, die im Allgemeinen zugehörige Pixel enthalten, die die
Intensität
der Röntgenstrahlen
erkennen, die einen interessierenden Bereich und umliegende Bereiche
durchqueren. Abhängig
von der Abschwächung
und Absorption des Röntgenstrahls
durch die dazwischen liegenden Strukturen, wird die auf jeden Pixelbereich
auftreffende Röntgenstrahlung
variieren. Jedes Detektorelement erzeugt ein elektrisches Signal,
das repräsentativ
für die
Intensität
des Röntgenstrahls
bei der Position des Elements des Detektors ist.
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Wenn
die Projektions-Radiogramme erhalten sind, werden diese dann räumlich auf
einander bezogen übertragen
und auf solche Art und Weise übereinandergelegt,
dass die Bilder der Strukturen in der Tomosyntheseebene genau überlappen.
Die Bilder der erhaltenen Strukturen in der Ebene der Tomosynthese überlappen
nicht genau, was zu einer von der Tiefe abhängigen Verzerrung dieser Strukturen
führt.
Durch Variieren des Betrages oder der Größe der relativen Übertragung
der Projektions-Radiogramme kann der Ort der Tomosynthese-Ebene
innerhalb des Objekts variiert werden. Jedes Mal, wenn die Tomosyntheseebene
variiert wird, werden die Bilddaten, die zu den überlappenden Strukturen gehören, übereinander
gelegt und es wird ein 2D-Bild der Struktur in der Tomosyntheseebene
erhalten. Sobald ein kompletter Satz von 2D-Bildern des Objektes
erhalten ist, wird ein 3D-Bild von dem Objekt aus dem Satz von 2D-Bildern
erzeugt.
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2 stellt
eine Bildgebungs-Vorrichtung 200 als Diagramm dar, die
in der Lage ist, eine Benutzerschnittstelle zur Auswahl von mindestens
einem Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parameter auszuwählen, wie
dies in einer Ausführungsform
der Erfindung beschrieben ist. Die Bildgebungsvorrichtung 200 kann verwendet
werden zum Akquirieren und Bearbeiten von Projektionsbilddaten und
zum Rekonstruieren eines volumetrischen Bildes oder 3D-Bildes, das das bildgebend
darzustellende Objekt repräsentiert.
In der dargestellten Ausführungsform
ist die Bildgebugns-Vorrichtung 200 eine Tomosynthese-Vorrichtung,
die eingerichtet ist, sowohl Projektionsbilddaten zu akquirieren
als auch die Bilddaten zur Darstellung zu bearbeiten, als auch die
Effekte der verschiedenen Akquisitionsparameter gemäß der vorliegenden
Technik zu analysieren. In der in 2 dargestellten
Ausführungsform
arbeitet ein Benutzer oder Bediener 210 mit der Tomosysnthese-Vorrichtung 200 und
betreibt diese. Die Tomosynthese-Vorrichtung 200 enthält eine
Rechnereinheit 220 und einen Bildgeber 230.
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In
einer Ausführungsform
ist die Rechnereinheit 220 eingerichtet, um eine schnelle
Auswahl der Parameter zur Tomographie-Aquisition und Bearbeitung
zu ermöglichen,
indem eine Übertragung
der gewünschten
klinisch relevanten Bildcharakteristiken oder Bildeigenschaften
auf die gewünschte
Anwendung in die zugrundeliegenden Parameter erfolgt, die die Tomosynthese-Vorrichtung
steuern. Durch die ausgedehnte oder extensive Charakterisierung
der Leistung oder Performance der Tomosynthese-Vorrichtung, können die
gewünschten
Spezifikationen der rekonstruierten Bilder in die erforderlichen
Aquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parameter übertragen werden. In einer Ausführungsform
wird diese Technik durch die Verwendung eines Software-Werkzeug
oder Software-Algorithmus implementiert, die die verlangten Akquisitionsparameter definieren
oder beeinflussen würden,
wie beispielsweise Rekonstruktionsfilter, Schichtabstände, Kantenverstärkung, Rauschverminderung,
Anzahl der rekonstuierten Bilder, Mittelung oder Kombinieren der
rekonstruierten Bilder.
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Zum
Erreichen der vorstehend genannten Merkmale wird die Rechnereinheit 220 mit
einer Benutzerschnittstelle 222 zum Wechselwirken mit einem
Benutzer 210 zum Auswählen
der gewünschten
Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parameter ausgestattet. Die
Benutzerschnittstelle 222 ist eine visuelle Schnittstelle, die
dem Benutzer 210 erlaubt, mindestens eine Charakteristik
eines rekonstruierten Bildes auszuwählen. Die Bildcharakteristiken
enthalten Charakteristiken des rekonstruierten Bildes, wie beispielsweise
Dicke, Rippelartefakte, Pegel oder Niveau des Bildrauschens, Bewegungsartefakte
oder Betrachtungsfeld und anatomische Charakteristiken, wie beispielsweise
Dicke, hohen Kontrastinhalte, die die Rippelartefakte erzeugen,
Dichte der Anatomie oder Scan-Orientierung, aber ein Fachmann wird
verstehen, dass die Bildcharakteristiken nicht auf diese beschränkt sind.
Die anatomischen Charakteristiken können spezifisch für einen
Patienten oder eine Untersuchung sein. Die Rechnereinheit 220 weist
ferner einen Prozessor 224 zum Herleiten der Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parameter
auf der Basis der vom Benutzer spezifizierten Bildcharakteristiken
auf. Der Prozessor 224 ist ferner mit einem Speicher 226 zum
Speichern einer Datenbank ausgestattet. Die Datenbank speichert
verschiedene Beziehungen zwischen den Bildcharakteristiken zu den
Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parametern. Die Benutzerschnittstelle 222 ist
ferner eingerichtet, um mit dem Prozessor 224 zu Wechselwirken,
um die gewünschten
Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parameter auf der Basis der
Beziehungen, die in der Datenbank gespeichert sind, und die Bildcharakteristiken
herzuleiten, die von der Benutzerschnittstelle 222 erhalten
sind. Verschiedene Akquisitons-Parameter können den Sweep-Winkel der Röntgenquelle,
die Anzahl der Projektionen, die Dosis pro Projektion, die totale
Dosis, die Röntgenbestrahlungszeit oder
Kollimation enthalten, und die Bearbeitungsparameter können den
Rekonstruktionsfilter, den Schichtabstand, die Kantenverstärkung, die
Rauschverringerung, die Anzahl der rekonstruierten Bilder, die Mittelung oder
Kombination der rekonstrukierten Bilder enthalten.
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Der
Bildgeber 230 enthält
eine Quelle der Strahlung 232, einen Detektor 234 und
eine Steuereinrichtung 236. Die Quelle der Strahlung 232 erzeugt
typischerweise die Röntgenstrahlen
in der Tomosynthese; die Quelle 232 ist frei beweglich
bezogen auf das bildgebend darzustellende Objekt. In der beispielhaften
Ausführungsform
enthält
die Röntgenstrahlenquelle 232 typischerweise
eine Röntgenröhre und
zugehörige
Halterungs- und Filter-Komponenten. In bestimmten Vorrichtungen
jedoch können
mehr als eine der Strahlung verwendet werden. Ein durch die Quelle 232 emittiertes
Strahlungsbündel
trifft auf ein (nicht gezeigtes) Objekt, beispielsweise auf einen
Patienten in einer medizinischen Anwendung. Ein Teil der Strahlung
durchquert das Objekt oder passiert einen Bereich um das Objekt
und trifft auf einen Detektor 234. Der Detektor 234 weist
ein Array von Detektorelementen auf, die elektrische Signale erzeugen,
die die Intensität
des einfallenden Röntgenstrahlenbündels repräsentieren.
Diese Signale werden akquiriert und bearbeitet, um ein volumetrisches Bild
oder 3D-Bild der Merkmale und Eigenschaften innerhalb des Objektes
zu rekonstruieren.
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In
einer Ausführungsform
ist der Detekotr 234 ein amorpher Silizium-Flachbrettdetektor
für Röntgenstrahlen.
Der Detektor 234 kann jedoch jeder Röntgenstrahlendetektor sein,
der ein digitales Projektionsbild erzeugt, einschließlich, aber
nicht darauf beschränkt,
einer CCD-Einrichtung
(charge coupled device: CCD), einem digitalen Film oder jedem anderen
digitalen Detektor, wie beispielsweise ein direkter Konversionsdetektor.
In einer Ausführungsform
kann der Ausgang des Detektors in die Rechnereinheit 230 eingegeben
werden, zur Bearbeitung von mehreren Singalen, die von dem Detektor
empfangen sind, um mehrere Projektionsbilder zu erzeugen.
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Die
Quelle 232 wird durch eine Steuereinrichtung 236 gesteuert,
die sowohl Leistungssignale, als auch Steuersignale für die Untersuchungssequenzen
der Tomosynthese herstellt, einschließlich der Positionierung der
Quelle 232 relativ zu dem Objekt und dem Detekotr 234.
Darüber
hinaus ist der Detektor mit der Steuereinrichtung 236 gekoppelt,
die die Akquisition von Signalen anweist, die von dem Detektor 234 erzeugt
werden. Die Steuereinrichtung 236 kann ebenfalls verschiedene
Signalbearbeitungen und Filterfunktionen ausführen, wie beispielsweise eine
anfängliche
Anpassung des dynamischen Bereiches, ein Interleave der digitalen
Bilddaten und so weiter. Im Algemeinen weist die Steuereinrichtung 236 Operationen
der Bildgebungsvorrichtung 200 an, um die Untersuchungsprotokolle
auszuführen
und um die akquirierten Daten zu bearbeiten.
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In
einer Ausführungsform
kann die Steuereinrichtung 236 ebenfalls Signalbearbeitungsschaltungen enthalten,
typischerweise auf einem Rechner für allgemeine Zwecke oder einem
für die
Anwendung spezifischen digitalen Rechner basierend, zugeordneten
Speicherschaltungen zum Speichern von Programmen und Routinen, die
von der Rechnereinheit ausgeführt
werden, sowie Konfigurationsparameter und Bilddaten, Schnittstellenschaltungen
und so weiter.
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In
einer Ausführungsform
empfängt
die Steuereinrichtung 236 Anweisungen von der Rechnereinheit 220.
Der Prozessor 224 der Rechnereinheit 220 wird
die gewünschte
Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parameter auf der Basis der
vom Benutzer spezifizierten Bildcharakteristiken auswählen, die
durch die Benutzerschnittstelle empfangen werden. Auf der Basis
der definierten Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parameter wird
die Rechnereinheit 220 Anweisungen an die Steuereinrichtung 236 senden.
Auf der Basis der empfangenen Anweisungen wird die Steuereinrichtung 236 die
Quelle 232 oder den Detektor 234 ansteuern, um
die gewünschten
Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parameter zu erreichen. Die
Steuereinrichtung 236 kann jede Steuerung der Orientierung
der Quelle, der Bestrahlungszeit, der Kollimation, des Betrachtungsfeldes,
der Dosis pro Projektion, der totalen Dosis der Bestrahlung, der
Anzahl der Projektionen, des Winkelersatzes zwischen Projektionen,
des Sweep-Winkels usw. sein, muss aber nicht auf diese beschränkt sein.
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In
einer Ausführungsform
wird eine Tomosynthese-Vorrichtung
mit einem Kollimator geschaffen, um die Strahlungsbelastung des
bildgebend darzustellenden Objektes zu minimieren. Ein (nicht gezeigter)
Kollimator kann je nach Bedarf vor oder nach dem Patienten oder
dem Objekt positioniert sein. Im Allgemeinen wird in der Tomosynthese
eine Kollimation vor dem Patienten verwendet, die im Sinne der Erfindung
als Vor-Patienten-Kollimation bezeichnet wird. Der Kollimator kann
die Größe und Gestalt
des Röntgenstrahls
definieren, der aus der Röntgenquelle
emittiert wird. Gleichermaßen
definiert der Kollimator das Betrachtungsfeld (field of view: FOV)
in den Projektionsbildern so, dass so viel unnötige Strahlung wie möglich vermieden
wird. Die Steuereinrichtung 236 kann den Betrieb des Kollimators
steuern, um das Betrachtungsfeld des Bildes und der Kollimationseffekte
auf dem Bild auf der Basis von Anweisungen zu steuern, die von der
Rechnereinheit 220 empfangen werden.
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In
einer Ausführungsform
kann die Steuereinrichtung 236 auf der Basis von Anweisungen,
die von der Rechnereinheit 220 empfangen werden, den Detektor
zur Steuerung der Natur der rekonstruierten Schichten steuern, einschließlich Rauschen,
Schichtdicke (z-Auflösung),
Auftreten der Rippelartefakte, Brennpunktstiefe, Betrachtungsfeld,
Anzahl der Schichten, die gelesen werden müssen, oder des geeigneten Rekonstruktionsalgorithmus.
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In
einer Ausführungsform
kann die Benutzerschnittstelle 222 als integraler Teil
der Steuereinrichtung 236 geschaffen werden.
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In
einer Ausführungsform
ist der Bildgebers 230 mit der Rechnereinheit 220 gekoppelt.
Die Rechnereinheit 220 kann als eine Steuereinrichtung
zur Steuerung des Betriebs des Bildgebers 230 handeln.
Die Rechnereinheit 220 kann die Steuersignale direkt erzeugen,
um den Betrieb des Bildgebers 230 zu steuern, ohne die
Steuereinrichtung 236 zu verwenden.
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In
einer Ausführungsform
ist die Benutzerschnittstelle 222 eine visuelle Schnittstelle,
die dem Benutzer erlauben wird, die aufgelisteten Bild-Charakteristiken
auszuwählen.
Die visuelle Schnittstelle kann verschiedene Bild-Charakteristiken,
anatomische Charakteristiken usw. darstellen. In einer Ausführungsform
kann die Benutzerschnittstelle 222 eingerichtet sein, um
einige vorher definierte Templates oder Vorlagen zu haben. Wenn der
Benutzer beispielsweise überhaupt
keine Bildcharakteristik auswählen
möchte,
gibt er einige gewünschte Templates
oder Vorlagen für
die unterschiedliche Anatomie und/oder für unterschiedliche Bildcharakteristiken so
ein, dass der Benutzer eines der auf der Benutzerschnittstelle verfügbaren Templates
auswählen
kann. Wenn der Benutzer beispielsweise das Bild einer Hand aufnehmen
will, können
einige Standardvorlagen für die
Hand vorhanden sein, die der Benutzer auswählen kann, wenn der Benutzer überhaupt
keine anderen Spezifikationen hat. In einer Ausführungsform weist die Benutzerschnittstelle
mehrere Schnittstellenschlüssel
zur Auswahl der Bildcharakteristiken, der anatomischen Charakteristiken
und der Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parameter auf. Die Schnittstellenschlüssel sind
Soft-Schlüssel,
wie beispielsweise eine Darstellung auf einem berührungsempfindlichen
Bildschirm oder einem als Button bezeichneten Berührungsfeld,
und können eingerichtet sein,
um automatisch auf einer visuellen Schnittstelle zur vielfachen
Verwendung zu erscheinen.
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In
einer Ausführungsform
hat der Speicher 226 des Prozessors 224 eine Datenbank,
die mit verschiedenen Beziehungen der Bildcharakteristiken und/oder
anatomischen Charakteristiken zu den Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern gespeichert
ist. Die Datenbank enthält
die komplexe Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Bildcharakteristiken
und den Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parametern und wurde unter
Verwendung einer theoretischen Analyse und einem großen Satz
von Experimenten auf nicht menschlichen und menschlichen Phantomen
aufgestellt und ermittelt. Der Prozessor 224 ist ebenfalls
eingerichtet, die gewünschte
Akquisition auf der Basis der Anweisungen durchzuführen, die
von den Parametern der Rechnereinheit 220 empfangen sind,
auf der Basis von Beziehungen, die in der Datenbank gespeichert
sind, und der gewünschten
Bildcharakteristiken, die von der Benutzerschnittstelle 222 als
Antwort auf Benutzerhandlungen empfangen sind.
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In
einer Ausführungsform
wird die Benutzerschnittstelle 222 mit dem Prozessor 224 durch
die Verwendung eines Algorithmus wechselwirken, der eine Wichtung
auf die Ausgabecharakteristiken des Bildes und ihrer Bedeutung ausführt, um
das Abschneiden oder Tradeoff der Akquisitions- oder Bearbeitungs-Parameter
zu balancieren. Beispielsweise wenn für eine bestimmte Anwendung
die Unterdrückung
der Rippelartefakte bedeutender ist, als eine geringe Schichtdicke,
dann würde
das Backend einen kleineren Sweep-Winkel berechnen. Wenn ein niedriges
Rauschen besonders wichtig ist, dann würde die Dosis gesteigert werden.
Wenn die Anatomie eine kleine totale Dicke aufweist (beispielsweise
hat ein Hangelenk oder eine Hand eine kleinere Körperteildicke als der Brustkorb),
dann würden
weniger Projektionen verwendet.
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Einige
der Bildcharakteristiken, anatomische Charakteristiken und Akquisitionsparameter,
die in der Tomosynthesevorrichtung verwendet werden können, und
ihre internen Beziehungen werden in tabellarischer Form, wie in
der nachfolgend gezeigten Tabelle, beschrieben:
| Definitionseinrichtung
Bildcharakteristik | Definitionseinrichtung
anatomische
Charakteristik | Definitionseinrichtung
Akquisitionscharakteristik |
| Schichtdicke | n/a | Sweepwinkel |
| Rauschpegel | Gewebedichte,
Patientenorientierung, Körperteildicke | Dosis
(kV, mA, Röntgenbestrahlungszeit) |
| Rippelartefaktpegel | Körperteildicke,
Schnittstelle für hohen
Kontrast | Projektionsdichte
(# der Projektionen/Sweepwinkel) |
| Bewegungsartefakte | Fähigkeit
die Anatomie fest zu behalten (beispielsweise ist der Brustkorb
schwieriger als das Handgelenk) | Zeit
des Scans (hauptsächlich
bestimmt durch die Anzahl der Projektionen) |
| Betrachtungsfeld/Kollimation | Größe & Gestalt der zu
scannenden Anatomie | n/a |
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In
einer Ausführungsform
ist die Benutzerschnittstelle 222 mit der Option der Auswahl
von verschiedenen anatomischen Charakteristiken ausgestattet. Die
anatomischen Charakteristiken können
von Hand durch den Benutzer ausgewählt werden. Alternativ können die
anatomischen Charakteristiken aus den verschiedenen Vorlagen oder
Templates ausgewählt
werden, die auf der Benutzerschnittstelle 222 bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform
kann die Benutzerschnittstelle 222 ebenfalls das bildgebend
darzustellende Objekt detektieren und kann automatisch die anatomischen
Charakteristiken des Objektes auswählen.
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In
einer Ausführungsform
kann die Benutzerschnittstele 222 mit einer Liste der Akquisitionsparameter geschaffen
sein, die durch den Benutzer spezifiziert sein kann, ohne die aktuelle
Wechselwirkung mit einer Datenbank. Beispielsweise wenn ein erfahrener
Radiologe einige Akquisitionsparameter spezifizieren möchte ohne
die Bildcharakteristiken zu spezifizieren, kann er die erforderlichen
Akquisitionsparameter aus dem Frontend der Benutzerschnittstelle 222 auswählen.
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In
einer Ausführungsform
kann die Benutzerschnittstelle 222 mit einer Liste der
Bearbeitungsparametern geschaffen werden, die durch den Benutzer
spezifiziert werden kann, ohne die aktuelle Wechselwirkung mit der
Datenbank. Beispielsweise wenn ein erfahrener Radiologe einige Bearbeitungsparameter
zu spezifizieren wünscht
ohne die Bildcharakteristiken zu spezifizieren, kann er die erforderlichen
Bearbeitungsparameter aus dem Frontend der Benutzerschnittstelle 222 auswählen. Die
Bearbeitungsparameter können
einen Rekonstruktionsfilter, einen Schichtabstand, eine Kantenverstärkung, eine
Rauschverringerung, eine Anzahl der rekonstruierten Bilder und eine
Mittelung oder Kombination der rekonstruierten Bilder enthalten.
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In
einer Ausführungsform
ist es dem Benutzer erlaubt die Akquisitionsparameter während der
Akquisition auszuwählen.
Dies wird erreicht durch die Verwendung der Benutzerschnittstelle
als ein "im Flug"- oder "on the fly" -Werkzeug, wodurch
der Benutzer/Kliniker mit einer neuen klinischen Bedingung oder
einem neuen Szenario konfrontiert wird und die Tomosynthese-Akquisition
optimieren würde
auf der Basis ihrer/seiner Erwartungen der erforderlichen Bildcharakteristiken.
Die Akquisitionsparameter werden jedoch vor der Akquisition jeder
Schicht des Bildes ausgewählt.
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In
einer Ausführungsform
spezifiziert der Benutzer mindestens eine Bildcharakteristik, wie
einen spezifischen Wert oder als einen Wert innerhalb eines Bereiches
der gewünschten
Werte. Der Benutzer kann ebenfalls die relative Bedeutung oder Signifikanz
von mehreren Bildcharakteristiken spezifizieren.
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In
einer Ausführungsform
ist eine Eingabe an die Benutzerschnittstelle "eingefangen" und an ein resultierendes Bild weitergegeben
und ist zur Darstellung für
den Benutzer verfügbar.
In einer anderen Ausführungsform
sind die Akquisitions- und Bearbeitungs-Parameter an den resultierenden Bild-File
weitergegeben und zur Darstellung für den Benutzer verfügbar.
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In
einer Ausführungsform
kann die Benutzerschnittstelle verwendet werden als ein Werkzeug
während der
Installation und der Weitergabe an den Kunden, wodurch jede Art
der Untersuchung (Brust AP-Knötchen, Brust-AP-Brüche, Handgelenk-Verrenkungen,
usw.) "angepasst" werden kann entsprechend
der Wünsche
der Kunden/Benutzer.
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In
einer Ausführungsform
wird dem Benutzer die Gelegenheit gegeben verschiedene Wechselwirkungen
mit der Datenbank zu aktualisieren und zu speichern. Die Benutzerschnittstelle
kann ebenfalls iterativ/periodisch verwendet werden, wodurch eine "Rückmeldung" zu diesen geschaffen wird, in Bezug
auf die Bildbeurteilung und die Bildbewertung/Bildvergleich. Die
Datenbank kann angepasst werden, um die Rückmeldung des Benutzers bzw.
Kunden zu spezifizieren.
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In
einer Ausführungsform
ist ein Rechnerprogramm geschaffen, das in einer oder mehreren vom Rechner
lesbaren Medien bereitgestellt wird, um mehrere Akquisitionsparameter
in der Tomosynthese-Bildgebungsvorrichtung
auszuwählen.
Das Rechnerprogramm weist eine Routine zum Schaffen einer Benutzerschnittstelle
auf, die es einem Benutzer erlaubt, mindestens eine Charakteristik
eines rekonstruierten Bildes zu spezifizieren, und eine Routine
zum Definieren von mindestens einem Akquisitionsparameters und Bearbeitungsparameters
auf der Basis der vom Benutzer spezifizierten Bildcharakteristik.
Die Routine zum Definieren von mindestens einem aus dem Akquisitionsparameter
und Bearbeitungsparameter weist auf: eine Routine zum Erhalten von
mindestens einer Bildcharakteristik von dem Benutzer, wobei die
Bildcharakteristik die Charakteristiken des rekonstruierten Bildes
enthält,
einschließlich
der Schichtdicke, den Rippelartefakten, den Bildrauschniveaus, den
Bewegungsartefakten oder dem Betrachtungsfeld und der anatomischen
Charakteristiken, einschließlich
der Körperteildicke,
der Strukturen mit hohem Kontrast, die Rippelartefakte erzeugen,
der anatomischen Dichte oder Scan-Orientierung. Die Routine zum
Definieren mindestens eines von mehreren Akquisitionsparametern
und Bearbeitungsparametern weist ferner auf: eine Routine zum Herleiten
von mindestens einem der Akquisitionsparameter und Bearbeitungs-Parameter
unter Verwendung einer Datenbank, die die Beziehungen zwischen den
Bildcharakteristiken und den Akquisitionsparametern und Bearbeitungsparametern
speichert.
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Auswahl der beispielhaften Schritte
darstellt, wie dies in einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben
ist. Das Verfahren der Auswahl der gewünschten mindestens einen der
Akquisitions- und Bearbeitungsparameter 300 wird nachfolgend
erläutert:
In Schritt 310 ist eine Benutzerschnittstelle geschaffen
die es einem Benutzer erlaubt von mindestens einem der gewünschten
Akquisitions- und
Bearbeitungs-Parametern eine Charakteristik eines rekonstruierten
Bildes zu spezifizieren. Die Benutzerschnittstelle ist eingerichtet
als eine visuelle Schnittstelle, die es dem Benutzer erlaubt mehrere
Bildcharakteristiken auszuwählen.
Der Benutzer wechselwirkt mit der Benutzerschnittstelle zur Spezifizierung
jeder der mehreren Bildcharakteristiken. Der Benutzer kann mindestens
eine Bildcharakteristik als einen spezifischen Wert oder als einen
Wert innerhalb eines Bereichs von gewünschten Werten spezifizieren.
Der Benutzer kann ebenfalls eine relative Bedeutung oder Signifikanz
der mehreren Bildcharakteristiken spezifizieren. Die Bildcharakteristiken
enthalten Charakteristiken des rekonstruierten Bildes und anatomische
Charakteristiken, die spezifisch für einen Patienten und eine
Untersuchung sind. Die Charakteristiken des rekonstruierten Bildes werden
ausgewählt
aus einer Gruppe, die aus der Schichtdicke, den Rippelartefakten,
dem Bildrauschpegel, den Bewegungsartefakten und dem Betrachtungsfeld
besteht, und die anatomische Charakteristik wird aus einer Gruppe
ausgewählt,
die aus einem Körperteildicke,
Strukturen mit hohem Kontrast, sowohl natürliche als auch implantierte,
die die Rippelartefakte erzeugen, anatomischer Dichte und Scan-Orientierung
besteht. In Schritt 320 wird mindestens einer aus mehreren
der Akquisitions- und/oder Bearbeitungs-Parametern definiert auf der Basis von
mindestens einer Bildcharakteristik, die durch den Benutzer unter
Verwendung der Benutzerschnittstelle spezifiziert ist. Die Benutzerschnittstelle
wechselwirkt mit dem Prozessor. Der Prozessor ist eingerichtet,
um eine oder mehrere Akquisitions- und Bearbeitungs-Parameter unter
Verwendung der vom Benutzer ausgewählten Bildcharakteristiken
abzuleiten. Der Prozessor wechselwirkt mit einer Datenbank, wobei die
Datenbank eingerichtet ist, um Beziehungen zwischen den Bildcharakteristiken
und den Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern zu speichern.
Die Akquisitionsparameter enthalten den Sweepfaktor der Röntgenquelle,
die Anzahl der Projektionen, die Dosis pro Projektion, die totale
Dosis, die Röntgenbestrahlungszeit oder
Kollimation und die Bearbeitungsparameter einschließlich des
Rekonstruktionsfilters, des Schichtabstandes, der Kantenverstärkung, der
Rauschunterdrückung,
der Anzahl der rekonstruierten Bilder, der Mittelung oder Kombination
der rekonstruierten Bilder.
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4 zeigt
ein rekonstruiertes Bild, das die Effekte der Rippelartefakte in
einem rekonstruierten Bild eines anthropomorphen Brustkorb-Phantoms
darstellt. Dieses stellt dar, dass die Rippelartefakte stark variieren
auf der Basis der Anatomie- und Akquisitions-Parameter.
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5A und 5B zeigen
rekonstruierte Bilder, die die Beziehung zwischen den Rippelartefakten und
der Dicke des darzustellenden Körperteils
darstellen. Die Figuren stellen den Effekt der Dicke des Körperteils
auf den Einfluss des Rippelartefaktes dar, durch einen Vergleich
einer dünnen
Hand und einer relativ dicken Brust. Die Figuren stellen die Rekonstruktion
eines Brustbildes und die Rekonstruktion eines Handbildes für dieselbe
Anzahl der Projektionen und Sweep-Winkel dar. Das Brustbild zeigt
extreme Rippelartefakte. Das Handbild zeigt jedoch keinen Rippelartefakt.
Der Unterschied in den Rippelartefakten in diesen Figuren beruht auf
dem Unterschied der Dicke des jeweiligen Körperteils. Die Hand ist nicht
dick genug, um unter Rippel zu leiden. Der Einfluss des Rippelartefakts
kann durch Steigern der Projektionsdichte gesteuert werden. Eine
ansteigende Projektionsdichte enthält das Anwachsen der Anzahl
der Projektionen und des Sweep-Winkels.
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Die 6A und 6B zeigen
rekonstruierte Bilder, die die Beziehung zwischen dem Sweep-Winkel und
der Schichtdicke darstellen. Die Figuren vergleichen den Effekt
des Sweep-Winkels auf die verwendete Schichtdicke in dem rekonstruierten
Bild. 6A stellt mit einem schmalen
Sweep-Winkel (5°)
dar, dass das Objekt mit einer relativ dicken Schichtdicke bildgebend
dargestellt wird, wohin gegen 6B mit
einem breiteren (40°)
Sweep-Winkel darstellt, dass eine viele dünnere Ebene in dem Objekt bildgebend
dargestellt. Der Sweep-Winkel ist indirekt proportional zu der Dicke
des Körperteils.
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Die 7A, 7B, 7C und 7D zeigen
rekonstruierte Bilder, die die Beziehung zwischen der Projektionsdichte,
dem Sweep-Winkel und den Rippelartefakten darstellen. Die Projektionsdichte
enthält
die Anzahl der Projektionen und des Sweep-Winkels. 7A und 7B zeigen
rekonstruierte Bilder, die die Beziehung zwischen der Anzahl der
Projektionen und den Rippelartefakten darstellen. 7A zeigt
ein rekonstruiertes Bild mit zehn Projektionen pro Akquisition und 7B zeigt
das rekonstruierte Bild mit vierzig Projektionen. Beide Bilder sind
mit 40° Sweep-Winkel aufgenommen.
Die Figuren zeigen, dass die Anzahl der Projektionen in einer Akquisition
umgekehrt proportional zu den Rippelartefakten ist.
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7C und 7D zeigen
rekonstruierte Bilder, die die Beziehung zwischen dem Sweep-Winkel
und den Rippelartefakten darstellt. 7C zeigt
ein rekonstruiertes Bild mit 30° Sweepwinkel
und 7D zeigt ein rekonstruiertes Bild mit 50° Sweepwinkel.
In beiden Figuren wird die Anzahl der Projektionen bei vierzig gehalten.
Es kann gesehen werden, dass wenn der Sweepwinkel ansteigt, die
Rippelartefakte verringert werden. Folglich zeigen die 7A bis 7D,
dass die Projektionsdichte der Akquisition bestimmt ist auf der
Basis des gewünschten
Artefaktniveaus.
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8A und 8B zeigen
rekonstruierte Bilder, die die Beziehung zwischen der Bestrahlungsdosis und
den Artefakten zeigt. 8A zeigt ein rekonstruiertes
Bild mit 2.0 mAs/Projektion. Es ist aus den Figuren klar geworden,
dass der Anstieg in der Dosis die Qualität des Bildes durch die Reduzierung
des Rauschpegels verbessert. Die Dosis der Bestrahlungsstärke wird
jedoch durch die Gewebedichte, die Patientenorientierung und die
Dicke des Körperteils
bestimmt.
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9 zeigt
ein Beispiel einer Benutzerschnittstelle, wie diese in einer Ausführungsform
der Erfindung beschrieben wird. Die Figur zeigt das visuelle Erscheinungsbild
der Benutzerschnittstelle. Die Benutzerschnittstelle erlaubt es
dem Benutzer, die gelisteten Charakteristiken des rekonstruierten
Bildes auszuwählen.
Die Figur ist ein Beispiel für
verschiedene Formate auf denen die Schnittstelle erscheinen kann.
Die visuelle Schnittstelle kann verschiedene Schnittstelenschlüssel oder
Buttons zum Auswählen
der Bildcharakteristiken, der anatomischen Charakteristiken, der
Akquisitionsparameter, usw. haben.
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Folglich
schaffen verschiedene Ausführungsformen
dieser Erfindung ein Verfahren zum Auswählen von mindestens einer der
mehreren der Akquisitions- und Bearbeitungs-Parameter in einer Tomosynthese-Bildgebungsvorrichtung.
Weitere Ausführungsformen
dieser Erfindung schaffen eine Tomosynthese-Bildgebungsvorrichtung
mit einer verbesserten Effizienz und reduzierter Komplexität.
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Es
sollte klar sein und so verstanden sein, dass, obwohl die Ablaufdiagramme,
die hierin gezeigt sind, eine spezifische Reihenfolge der Verfahrensschritte
zeigen, dass die Reihenfolge dieser Schritte von den dargestellten
abweichen kann. Ebenso können
zwei oder mehr Schritte gleichzeitig ausgeführt werden oder mit teilweiser
Gleichzeitigkeit. Es ist klar, dass eine derartige Abweichungen
innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen.
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Während die
Erfindung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde,
ist dem Fachmann klar, dass bestimmte Ersetzungen, Veränderungen
und Annahmen an den Ausführungsformen
vorgenommen werden können,
ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Demzufolge ist die vorstehende
Beschreibung lediglich beispielhaft zu verstehen und sollte nicht
den Umfang der Erfindung beschränken,
die in den nachfolgenden Ansprüchen
enthalten ist.
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Ein
Verfahren 300 und eine Vorrichtung zum Definieren mindestens
einem von mehreren Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern in
einer Tomosynthesevorichtung 200 werden hierin offenbart.
Das Verfahren beinhaltet die Schaffung einer Benutzerschnittstelle
(310), die es einem Benutzer erlaubt, schnell und leicht mindestens
eine gewünschte
Charakteristik eines rekonstruierten Bildes zu spezifizieren. Auf
der Basis der vom Benutzer spezifizierten Bildcharakteristik, wird
mindestens einer der gewünschten
Sätze der
Akquisitions- und Bearbeitungs-Partmeter
für die
Tomosynthese-Bildgebungsvorrichtung automatisch definiert 320.
Die Benutzerschnittstelle 222 wechselwirkt mit einem Prozessor 224 zum
Ableiten von Akquisitions- und Bearbeitungs-Parametern auf der Basis
von Bildcharakteristiken, die durch den Benutzer unter Verwendung
einer Benutzerschnittstelle 222 spezifiziert sind.
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Ein
Verfahren 300 und eine Vorrichtung zum Definieren mindestens
eines von mehreren Akquisitions- und Bearbeitungs-Paramtern in einer
Tomosynthesevorichtung 200 wird hierin offenbart. Das Verfahren
beinhaltet die Schaffung einer Benutzerschnittstelle 310,
die es einem Benutzer erlaubt, schnell und leicht mindestens eine
gewünschte
Charakteristik eines rekonstruierten Bildes zu spezifizieren. Auf
der Basis der vom Benutzer spezifizierten Bildcharakteristik wird
mindestens einer der gewünschten
Sätze von
den Akquisitions- und Bearbeitungs-Partmetern für die Tomosynthese-Bildgebungsvorrichtung
automatisch definiert 320. Die Benutzerschnittstelle 222 wechselwirkt
mit einem Prozessor 224 zum Ableiten von Akquisitions-
und Bearbeitungsparametern auf der Basis von Bildcharakteristiken,
die durch den Benutzer unter Verwendung einer Benutzerschnittstelle 222 spezifiziert
sind.
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Figur 1
- 100
- Tomosynthese-Bildgebungsvorrichtung
- 110
- Röntgenstrahlenquelle
- 120
- Objekt
- 130
- Detektor
- 140
- Detektorebene
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Figur 2
- 200
- Tomosynthese-Bildgebungsvorrichtung
- 210
- Benutzer
- 220
- Rechnereinheit,
Rechner
- 222
- Benutzerschnittstelle
- 224
- Prozessor
- 226
- Speicher
- 230
- Bildgeber
- 232
- Quelle
- 234
- Detektor
- 236
- Steuereinrichtung
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Figur 3
- 300
- Verfahren
zur Definition der Akquisitionsparameter
- 310
- Handlung
der Bereitstellung einer Benutzerschnittstelle
- 320
- Handlung
der Auswahl der Bildcharakteristik
- 330
- Handlung
der Definition der gewünschten
Akquisitionsparameter